I microrganismi

IGIENE NELLA RISTORAZIONE
I microrganismi e le tossinfezioni
alimentari
I microrganismi
virus
cianobatteri
Muffe su una capsula Petri
bacilli (batteri di forma
cilindrica muniti di flagello)
cocchi (batteri di forma sferica)
Aspetti generali
I microrganismi sono quegli esseri viventi che per le loro piccole
dimensioni non sono visibili ad occhio nudo e per osservare i
quali è necessario l’utilizzo del microscopio.
Quelli di interesse alimentare appartengono ai seguenti gruppi:
batteri
protisti
muffe e lieviti (Funghi)
virus
Diamo un’occhiata alle dimensioni dei microrganismi
Dal punto di vista del modo di nutrirsi i microrganismi possono
essere:
Autotrofi
un esempio di microrganismi autotrofi sono i cianobatteri → batteri
contenti clorofilla capaci di fotosintesi
Eterotrofi
cianobatteri
Saprofiti (decompositori)
Organismi capaci di decomporre la
materia organica e trasformarla in
sostanze semplici che possono
essere utilizzate dalle piante.
muffa (fungo)
batteri
virus e batteri parassiti
Parassiti
Organismi che vivono parzialmente o
totalmente a spese di un altro essere
vivente (detto ospite), con il quale
sono associati più o meno
intimamente, e sul quale hanno
effetti dannosi.
Cosa si intende per organismo autotrofo?
Gli autotrofi (dal greco "autos"= da se stesso e trophé che significa
«nutrirsi») sono organismi «che si nutrono da soli», cioè che non
hanno bisogno di molecole biologiche provenienti da fonti esterne
per ricavare energia o da usare come materiali da costruzione. Essi
sono in grado di sintetizzare sostanze organiche partendo da sostanze
semplici.
Molti autotrofi, tra cui le piante e parecchi tipi di organismi
unicellulari, sono fotosintetici. Ad esempio, le piante usano la luce
solare come fonte di energia, per produrre zucchero partendo da
anidride carbonica e acqua.
Alcuni semplici organismi unicellulari sono invece chemiosintetici:
essi catturano l’energia liberata da particolari reazioni chimiche per
attivare i loro processi vitali, anche in assenza di luce, come avviene
per alcuni batteri che vivono sul fondo degli oceani.
Cosa si intende per organismo eterotrofo?
Gli organismi che dipendono da fonti esterne di molecole biologiche,
per ricavare sia l’energia sia le molecole che servono come materiale
da costruzione, sono chiamati eterotrofi (etero- deriva dalla parola
greca che significa «altro» e trophé significa «nutrirsi»). Essi si
nutrono, quindi, di sostanze organiche prodotte dagli organismi
autotrofi. Tutti gli animali e i funghi, come molti organismi unicellulari,
sono eterotrofi.
Un gruppo importante di organismi eterotrofi è quello dei
decompositori capaci di nutrirsi di detriti organici di animali e piante
presenti nel terreno.
La catena trofica (o alimentare)
molecole inorganiche (sostanze semplici)
eterotrofi
autotrofi
eterotrofi
Classificazione degli organismi viventi
I tre domini
I batteri (appartenenti al dominio Bacteria) sono
procarioti, cioè organismi unicellulari privi di nucleo
delimitato da membrana.
Classificazione degli organismi viventi
I quattro regni del dominio Eukarya
Il dominio Eukarya (eucarioti)
contiene organismi più complessi.
Le loro cellule sono dotate di un
nucleo delimitato da membrana.
Il dominio degli eucarioti si
suddivide in quattro regni:
• Protisti - spaziano da organismi
unicellulari a pluricellulari;
• Funghi - comprendono muffe,
lieviti e funghi tipici dei boschi;
• Piante - organismi pluricellulari
fotosintetici;
• Animali-organismi pluricellulari
complessi.
I microrganismi In base all’utilità o meno
si suddividono in:
 patogeni: causano malattie all’uomo, agli animali ed alle
piante (batterio del colera, virus della rabbia etc.);
 innocui: se la loro presenza non causa danno all’ospite (la
maggior parte dei microrganismi);
 utili: se mediante il loro metabolismo forniscono sostanze utili
all’uomo (lieviti per la produzione del pane, del vino, della
birra e la flora batterica intestinale);
 alterativi: se causano modificazione degli alimenti rendendoli
non adatti al consumo umano.
I virus
I virus sono agenti infettivi di dimensioni
dell’ordine di grandezza di nanometri* (dai
20-300nm) e risultano pertanto visibili solo al
microscopio elettronico.
Un virus tipico è costituito da un involucro
esterno di natura proteica chiamato capside
e da un filamento interno di acido nucleico
(DNA o RNA).
Non possiedono strutture interne e neppure
enzimi, perciò vivono come parassiti
obbligati all’interno delle cellule ospiti, dove
si riproducono.
Al di fuori della cellula ospite il virus è
incapace di svolgere le sue funzioni vitali e di
riprodursi.
Sono responsabili di molte malattie dei
vegetali, degli animali e degli essere umani
(es. Sharka del pesco, rabbia, influenza, AIDS,
epatite etc.)
* 1 nm = 10⁻⁹ m
I batteri
I batteri sono gli esseri viventi più
diffusi: sono presenti ovunque, nel
terreno, nell’acqua e nell’aria.
Sono organismi:
 unicellulari
 procarioti
 per la maggior parte eterotrofi
 le
loro
dimensioni
sono
dell’ordine di micron (0,3-100
µm), sono, pertanto, visibili al
microscopio ottico.
Una tipica cellula batterica è
costituita dal citoplasma delimitato
da una membrana plasmatica,
esternamente alla quale si trova la
parete cellulare.
Il materiale genetico costituito da un
unico filamento di DNA è sparso nel
citoplasma.
Le cellule procariotiche (da pro, prima e
karyon, nucleo) sono prive di un nucleo
racchiuso da una membrana. Il materiale
genetico (costituito da un unico filamento di
DNA) è sparso nel citoplasma.
I batteri
Possono essere:
immobili
mobili:
→provvisti di flagelli = lunghe
appendici filiformi
→provvisti di ciglia = corti peli
che ricoprono tutto il corpo
Si riproducono per semplice
scissione binaria. Ogni cellula
madre si divide in due cellule
figlie perfettamente uguali. Si
riproducono molto velocemente
(ogni una nuova generazione si
forma ogni 20-30 minuti)
I batteri
Possono essere:
 asporigeni → incapaci di formare
spore
 sporigeni → capaci di circondarsi di
un forte involucro protettivo
esterno (detto spora) e di arrestare
il loro metabolismo se le condizioni
ambientali sono sfavorevoli.
In base alla loro forma, si distinguono
in:
 cocchi → sferici
 bacilli → cilindrici
 vibrioni → ricurvi, a virgola
 spirilli → elicoidali
Talvolta si aggregano tra loro con
forme caratteristiche:
 diplococchi: coppie
 streptococchi: catene
 stafilococchi: grappoli
Tossine batteriche
I batteri patogeni producono sostanze complesse che risultano
tossiche per l’organismo umano. Tali sostanze dette tossine
possono essere di due tipi:
esotossine, di natura proteica → vengono prodotte durante il
ciclo vitale dei batteri ed eliminate nei tessuti dell’organismo
ospite;
endotossine, di natura glucidica → si disperdono nei tessuti
dell’ospite soltanto dopo la morte e la disgregazione delle
cellule batteriche.
Funghi
Organismi molto diversi tra loro, formati
da cellule eucariotiche. I lieviti e alcuni
funghi sono unicellulari, ma la
maggioranza delle specie sono organismi
pluricellulari, costituiti da masse di
filamenti denominate ife che nel loro
complesso formano il micelio, o corpo del
fungo.
Vivono in qualsiasi ambiente. Sono tutti
eterotrofi. Alcuni funghi sono parassiti di
animali, di piante, di protisti e persino di
altri funghi, altri invece sono saprofiti.
Alcune
specie
hanno
sviluppato
complesse simbiosi con organismi
fotosintetici, come accade nelle micorrize
o nei licheni.
Funghi microscopici: muffe e lieviti
Le muffe sono funghi microscopici
pluricellulari con le ife che si ramificano a
formare il micelio.
Sono saprofiti. Molte muffe si sviluppano sugli
alimenti provocando marciumi e macchie
variamente colorate. Alcune muffe possono
produrre sostanze tossiche o cancerogene
dette micotossine.
Non tutte le muffe sono dannose, ad esempio
il Penicillium roqueforti e il Penicillium
camemberti sono utilizzate nell’industria
casearia, per la produzione dei formaggi
«erborinati».
Possono riprodursi mediante:
riproduzione asessuata, che avviene sia per
frammentazione delle ife, sia per
produzione di spore;
riproduzione sessuata, che avviene per
fusione di ife diverse.
Funghi microscopici: muffe e lieviti
I lieviti sono funghi unicellulari di
forma tondeggiante. Normalmente si
riproducono per gemmazione: da una
cellula
madre
si
forma
un’estroflessione che cresce fino a
raggiungere le dimensioni definitive,
per poi staccarsi dalla cellula madre.
Non esiste un vero micelio.
I saccaromiceti (lieviti appartenenti
alla famiglia Saccharomycetaceae)
sono molto importanti nell’industria
alimentare, essendo impiegati nella
produzione di vino, birra e nella
lievitazione del pane. Essi sono in
grado di trasformare gli zuccheri in
alcol etilico e anidride carbonica: tale
processo è noto come fermentazione
alcolica.
Altri lieviti sono responsabili di
alterazioni degli alimenti.
Crescita dei microrganismi
Temperatura
I microrganismi si suddividono in tre gruppi:
 psicrofili → crescono bene tra 0 e 25 °C;
 mesofili → hanno un intervallo di crescita
tra i 20 e i 45 °C (temperatura ottimale 3037 °C). Comprendono la maggior parte
delle specie patogene;
 termofili → crescono tra i 45-70 °C.
Il freddo ha un’azione batteriostatica; non
uccide i microrganismi ma rallenta o blocca
la loro attività.
Le temperature alte, applicate per un tempo
adeguato, uccidono i microrganismi; hanno
quindi un’azione battericida.
Crescita dei microrganismi
Tempo
Considerando che la comparsa di una
ogni nuova generazione di batteri
avviene ogni 20-30 minuti, una cellula
batterica, nelle condizioni favorevoli,
dopo 8 ore può dar origine a più di 17
milioni di cellule.
Ossigeno
 m. aerobi: crescono solo in presenza
di ossigeno;
 m. anaerobi: crescono solo in
assenza di ossigeno;
 m.
aerobi/anaerobi
facoltativi:
possono vivere sia in presenza che in
assenza di ossigeno.
Umidità
L’acqua è un composto importante
per tutti gli esseri viventi, pertanto la
sua presenza è necessaria alla
crescita dei microrganismi.
pH
La maggior parte dei batteri si
sviluppa ad un pH intorno alla
neutralità. Muffe e lieviti prediligono
un ambiente leggermente acido.
Luce
I batteri crescono meglio al buio, al
contrario i raggi ultravioletti sono per
essi letali.
Tossinfezioni alimentari
Si intendono genericamente le malattie, principalmente a carico
dell’apparato digerente, causate dall’ingestione di cibi
contaminati da microrganismi e/o dalle loro tossine.
Si suddividono in tre gruppi:
INTOSSICAZIONI ALIMENTARI
TOSSINFEZIONI IN SENSO STRETTO
INFEZIONI ALIMENTARI
Tossinfezioni alimentari
Intossicazioni alimentari
Le intossicazioni alimentari sono manifestazioni patologiche che
si determinano in seguito al consumo di alimenti contenenti
tossine prodotte da microrganismi che si sono moltiplicati
sull’alimento precedentemente al suo consumo.
Affinché si manifesti l’intossicazione non obbligatoriamente ci
deve essere il microrganismo, bensì è indispensabile la presenza
della sua tossina, in quanto, anche se i microrganismi sono morti
le loro tossine possono permanere conservando la loro tossicità.
(ad es. intossicazione stafilococcica)
Tossinfezioni alimentari
Tossinfezioni alimentari in senso stretto
Esistono poi le cosiddette tossinfezioni alimentari in senso
stretto determinate dal consumo di alimenti contenenti sia
tossine che batteri.
In questo caso la tossicità è attribuibile all’attività combinata di
tossine e dei microrganismi viventi che continuano la
moltiplicazione nell’intestino.
(ad es. tossinfezione da Clostridium perfringens)
Tossinfezioni alimentari
Infezioni alimentari
Le infezioni alimentari sopravvengono in seguito al consumo di
alimenti contenenti microrganismi vivi che si moltiplicano
all’interno dell’apparato digerente dando origine ai sintomi della
malattia.
Il danno è prodotto dall’aggressione che i microrganismi portano
alla mucosa intestinale.
(ad es. listeriosi ed infezioni da Salmonelle minori)
Tossinfezioni alimentari
La presenza di batteri e/o le loro tossine nei
cibi non altera le caratteristiche organolettiche degli stessi,
quindi non sempre attraverso i nostri sensi possiamo distinguere
i cibi avariati.
Dose infettante: quantità di microrganismi necessari a causare la malattia.
Dipende dalla virulenza del microrganismo ma anche dall’età e dalle condizioni
di salute individuali.
Virulenza: capacità di un microrganismo patogeno di superare le difese
immunitarie dell’ospite.
Portatore sano: soggetto infetto in grado di trasmettere e diffondere la
malattia pur non manifestando i sintomi della stessa.
Periodo di incubazione: periodo che intercorre dall’ingestione del cibo
contaminato alla manifestazione dei primi sintomi della malattia.
Modalità di trasmissione
Contaminazione diretta → l’uomo sano
viene a contatto direttamente con
l’uomo o l’animale malato;
Contaminazione indiretta → la
trasmissione dei germi patogeni può
avvenire in tal caso tramite:
 veicolo → mezzo inanimato come
aria, suolo, acqua, alimenti e oggetti
(stoviglie, fazzoletti, asciugamani
ecc.)
 vettore → mezzo animato come
mosche, scarafaggi, topi e animali
domestici, che contaminano i
prodotti alimentari.
Contaminazione crociata → si verifica
quando i germi patogeni sono trasferiti
da un alimento all’altro attraverso gli
utensili, le attrezzature o le mani.
PRECISAZIONI
Tossinfezioni alimentari
Possono essere trasmesse
esclusivamente da alimenti e
solo dopo che si è avuta
all’interno degli alimenti
un’attiva
moltiplicazione
degli agenti responsabili con
produzione o meno di
tossine.
Infezioni veicolate da
alimenti
Possono essere trasmesse
anche con altre modalità
(per contagio diretto o
tramite veicoli diversi).
Non è necessario che i
microrganismi
si
moltiplichino nell’alimento
prima dell’ingestione.
Principali batteri responsabili
delle tossinfezioni
Salmonelle
 bacilli asporigeni
Aerobi/anaerobi facoltativi
Tipi di salmonelle:
responsabili del tifo e paratifo → infezioni veicolate da alimenti
responsabili delle salmonellosi → tossinfezioni alimentari
Sono ospiti di animali (bovini, pollame, selvaggina) che spesso
non presentano i segni di infezione
Alimenti a rischio: uova crude, pollame, creme, salse,
molluschi ecc.
La malattia si manifesta dopo un periodo di incubazione di 672 ore.
Sintomi: diarrea, dolori addominali, febbre alta
Principali batteri responsabili delle tossinfezioni
Stafilococchi
Cocchi a grappoli asporigeni
Aerobi/anaerobi facoltativi
Sono diffusi ovunque in natura (aria, terreno, sulla nostra pelle, nel
naso nella bocca ecc.), ma solo alcuni ceppi sono causa di
tossinfezioni alimentari
Producono tossine termostabili (resistenti anche per più di mezz’ora
a 100°C)
Le tossine sono enterotossine (resistenti all’azione dei succhi gastrici
e vengono assorbite al livello dell’intestino)
Alimenti a rischio: creme a base di uova, gelati, latticini, carni tritate
Periodo di incubazione: 2-3 ore
Sintomi: vomito, diarrea, dolori addominali, caduta della pressione
arteriosa
Principali batteri responsabili delle tossinfezioni
Clostridium botulinum
(botulino)
 Bacillo anaerobio
 Sporigeno (spore resistenti alle alte temperature)
 Produce una neurotossina che agisce sul sistema nervoso
 Sintomi: vertigini, emicrania, difficoltà nella visione, seguiti da incapacità di
parlare e deglutire, morte per paralisi dei muscoli respiratori
 Periodo di incubazione: 12-96 ore
 Alimenti a rischio: conserve sott’olio, insaccati, pesce affumicato
 Prevenzione:
 abbinare un trattamento chimico (aceto, sale o zucchero) ad una
sterilizzazione prolungata
 non consumare cibi da scatolame rigonfio
 non consumare cibi con aspetto/odore alterato
Principali batteri responsabili delle tossinfezioni
Clostridium perfringens
Bacillo anaerobio sporigeno
Ampiamente diffuso in natura; si trova nel suolo, nell’acqua negli
escrementi animali ed umani
Produce enterotossine
Sintomi gastroenterici: nausea, forti dolori addominali, diarrea
Periodo di incubazione: 8-22 ore
Alimenti a rischio: carne cruda (carpacci) o poco cotta o lasciata
raffreddare lentamente e poi riscaldata
Prevenzione:
cuocere adeguatamente gli alimenti
raffreddare rapidamente dopo la cottura
conservarli in frigorifero
per riscaldarlo portare il cibo ad una T > 72 °C prima del consumo
Principali batteri responsabili delle tossinfezioni
Listeria monocytogenes
Bacillo aerobio e asporigeno
Si trova nel suolo e nelle acque, e quindi può facilmente
contaminare ortaggi e verdure. È presente, inoltre, nelle piante,
negli animali e nell’uomo
Si può sviluppare anche a temperature di frigorifero (4-6 °C)
Sintomi: febbre, nausea, vomito, diarrea. Nei soggetti a rischio
(anziani, bambini, donne in stato di gravidanza, soggetti con difese
immunitarie più basse), la malattia può avere sintomi più gravi e
sviluppare complicazioni quali meningiti, setticemia, aborto e morte.
Periodo di incubazione: da 4 giorni a 3 settimane
Alimenti a rischio: ortaggi crudi, latte crudo, formaggi freschi, gelati,
carni e pollame crudi o poco cotti, pesci crudi o affumicati
PER CHI VUOLE SAPERNE DI PIÙ
Malattie virali trasmesse con gli alimenti
Le più note malattie virali trasmesse con gli alimenti sono
l’epatite di tipo A e l’epatite di tipo E (quest’ultima poco diffusa
in Italia)
• Sintomo caratteristico dell’epatite è l’ittero (colorazione
giallastra dello strato esterno dell’occhio e della cute) che
evidenziano un danno epatico (al fegato)
• Alimenti a rischio: frutti di mare, acqua, alimenti crudi
PER CHI VUOLE SAPERNE DI PIÙ
Parassitosi
Insieme di malattie a trasmissione oro-fecale. Si suddividono in:
Protozoosi → malattie causate da protozoi (appartenenti ai
protisti, microrganismi unicellulari eucarioti) come ad esempio
Toxoplasma
Elmintiasi → malattie causate da elminti (vermi). Esistono
vermi di forma piatta e di forma cilindrica, sono organismi
pluricellulari; alcune specie sono molto piccole.
Le teniasi, ad esempio, sono malattie causate vermi piatti tra cui la
Taenia saginata e la Taenia solium (detto «verme solitario»). L’uomo
si infetta mangiando carni crude o poco cotte rispettivamente di
bovini o di suini.
Taenia soluim