Microorganisme agenti ai intoxicatiilor alimentare

Microorganisme agenti ai intoxicatiilor alimentare

Imbolnavirea este cauzata prin consum de alimente in/pe care s-au dezvoltat microorganisme care elaboreaza metaboliti cu efect toxic. Perioada de incubatie si simptomele evidentiate prin investigatii pot fi corelate cu alimentul ingerat

Mucegaiurile toxicogene

Produc intoxicatii denumite micotoxicoze cu o perioada de incubare prelungita incat este dificila asocierea imbolnavirii, cu alimentul incriminat. Mucegaiurile pot forma colonii la suprafata produsului si in etapa de crestere coloniala, o data cu aparitia sporilor, pot sa sintetizeze produsi secundari de metabolism de natura hidrocarbonata cu o toxicitate deosebit de ridicata.

Micotoxicozele nu sunt transmisibile si aparitia sau gravitatea lor este in functie de natura micotoxinei si doza ingerata. Micotoxinele fungice au o toxicitate ridicata si concentratia maxima admisa pentru produse mucegaite, pentru a fi acceptate in consum, este foarte redusa (CMA=5-30mg^.kg^-1 produs alimentar ). Deoarece aceste micotoxine nu contin azot in molecula , ele nu pot fi inactivate pe cale termica, fiind deosebit de termostabile. Sunt rezistente la actiunea factorilor de mediu, se oxideaza foarte greu si efectul lor se poate manifesta ani de zile. Acelasi mucegai poate sa produca mai multe tipuri de micotoxine si aceeasi micotoxina poate fi produsa de mai multe specii sau genuri.

Produc micotoxine specii apartinand urmatoarele genuri:

- Genul Aspergillus: Reprezentantii genului produc aflatoxine denumite astfel de la specia Aspergillus flavus; se cunosc 12 aflatoxine dintre care cele mai toxice sunt B₁, B₂, G₁, G₂ . Initialele provin de la fluorescenta pe acre o dau aceste toxine prin expunerea placii cromatografice la radiatii UV cu l 360 nm (blue albastru, green verde), in timp ce numerele se refera la ordinea de migrare pe cromatograma.

Mai produc aflatoxine unele tulpini ale speciilor : Aspergillus niger, Aspergillus parasiticus, Aspergillus wenti. Aflatoxinele au efect toxicogen asupra animalelor si produc ciroze in 3 saptamani de la ingerarea acestora cu 1mg/kg corp. Incalzirea la 120^oC , timp de 4 h, nu distruge in totalitate aceste micotoxine.

Alte micotoxine, sterigmatocistine , produse de Aspergillus versicolor, A. Nidulans, A. Rugulosum, pot avea actiune cancerigena; ochratoxine, elaborate de A. Ochraceus dau imbolnavirii la nivelul rinichilor, clavacina.

- Genul Penicillium -Specii ale genului pot produce peste 60 de toxine mai ales cand se dezvolta pe cereale si furaje. Dintre speciile producatoare fac parte : P. islandicum care se dezvolta pe orez si produce 2 micotoxine: islanditoxina si luteoskirina.Patulina este rezistenta la temperaturi ridicate, la pH acid si are efect cancerigen. Daca sucul de fructe este supus fermentatiei, o parte din toxina se elimina din lichidul fermentat. Experimentari de tratare termica a toxinei pure in solutii cu valori diferite de pH, demonstreaza ca timpul necesar pentru distrugerea patulinei la 105^O-125^OC este mai mare in solutii cu pH 3,5 decat la 5,5.

- Genul Fusarium - produce trichothecene care pot fi sintetizate si la temperaturi scazute , deosebit de rezistente in timp (mucegaiurile pot sa moara dar toxina rezista ani de zile). Specii toxicogene: F. Sporotrichoides produce sporofusariogenina producatoare de ATA ce se manifesta prin aparitia pe piele a unor pete specifice, angina pectorala, diateze hemoragice, afectiuni ale maduvii, dand simptome similare cu cele produse prin iradiere cu radiatii ionizante sau otravirea cu benzen.

E nivali se dezvolta in special pe cereale si produce trei tipuri de toxine : fusarenoma, fuarenoma X si nivalenolul, toxine care determina in organismul animal o proliferare anarhica a celulelor.

E graminearum produce zearolenona care in concentratie de 1 mg/kilocorp produce in 48 ore o vulvovaginita specifica.

- Genul Rhizopus - specii ale genului produc micotoxine ce dau stari de oboseala si poliurie.

- Genul Cladosporium poate produce la temperaturi scazute toxine de tipul acizilor tricarboxilici nesaturati care dau simptome caracteristice ATA.

- Claviceps purpurea produce scleroti ce contin alcaloizi printre cae ergotinina, ergotoxina si ergotamina si care produc o actiune vasoconstrictoare, contractarea muschilor netezi.

Bacterii toxicogene

Dintre agentii bacterieni ai intoxicatiilor prin alimente contaminate fac parte urmatoarele specii:

- Clostridium botulinum este un saprofit care creste rar in organisme vii, capabil de a produce toxine prin cresterea in alimente. Este o bacterie sporogena cu habitatul in sol, Gram pozitiva, anaeroba, cu dimensiuni de (3-8)x(0,5-0,8) mm cu capete rotunjite. Tulpinile producatoare de neurotoxine A,B,E, dau botulismul la om si produc sindrom neuroparalitic cu efect letal. Manifestarea starii de boala are loc dupa 1-10 zile si cazurile letale ajung pana la 68%. Dupa ingerarea toxinei botulinice dupa 8-36 ore apar stari de voma , dureri abdominale si diaree, apoi starea de uscaciune in gura, dilatarea pupilelor, viziune dublata, dificultati respiratori, caderea muschilor faciali, paralizia muschilor ce functioneaza reflex, iar moartea este datprata asfixierii, stopului cardiac, infectiilor pulmonare. Toxinle botulinice au o toxicitate ridicata (o doza de0,2 mg poate omoraun om de 100 kg)

- Clostridiumbotulinum poate produce toxina E sub forma de pretoxine - un complex netoxic care este protejat fata de procesele digestive si astfel intra in circuitul sanguin. Ingerate oral sunt absorbite in intestinul superior, sunt transportate in sistemul limfatic unde pretoxinele sunt hidrolizate in derivate proteice toxice, acestea sunt transportate prin sange si produc blocajul sinaptic, favorizand eliberarea acetil colinei din nervii periferici. Toxinele de tip C si D dau imbolnaviri la pasari si alte mamifere.

Prin studiul unui numar de 1700 cazuri in USA, 17,8% s-au datorat consumului de vegetale (fasole verde, spanac, ciuperci), fructe 4,1%; peste 3,6%; condimente 2,2%; preparate din carne 0,8%; produse lactate 0,5% si pui 0,1%. Aceasta se explica pri faptul ca bacteriile sub forma de spori sunt inactivate la 120^OC dupa 4-10 min , in timp ce la fierbere sunt necesare 6 h pentru inactivarea lor termica.

Prin dezvolatrea lui C. Botulinum, carnea si alte alimente bogate in proteine, vegetale cu aciditate scazuta, capatp un miros alterat sau se formeaza gaze prin procese de fermentatie, aspect care insa nu poate fi sesizat in alimente cu aciditate mai ridicata sau cu un continut redus in proteine. Producerea toxinelor este oprita in alimente cu pH<4,5, iar in conditii optime de cultura este inhibat la concentratii de 8%-10% NaCl.

C. botulinum poate fi inhibat prin adaugarea de saruri, asociate cu pastrarea de temperaturi scazute. In special sunt eficienti nitritii dar prezenta acestora in alimente poate fi asociata cu producerea potentiala a nitrozainelor cancerigene, incat orice reducere a continutului in nitriti trebuie sa fie echilibrata in raport cu cresterea riscului de botulism. Concentratia in nitriti necesara pentru inhibarea lui C. Botulinum creste cu marirea temperaturii incat acest fapt reduce siguranta in consum (Zeuthen I, 1990)

Staphylococcus aureus este agentul specific responsabil pentru enterointoxicatii. Rezinta forma sferica cu diametrul celulei de 0,5 - 1,5 mm, Gram pozitiv , in perechi tetrade sau ciorchini. In alimente bogate in proteine si lipsite glucide creste aerob , iar prezentasurselor de carbon favorizeaza cresterea anaeroba. Se transmite de la indivizii purtatori de tulpini enterotoxice, fiind ejectat in picaturi , prin tuse sau nasul , in timpul mincatului , prin intermediul tacamurilor. Este rezident de tranzit al pielii si parului si permanent in tractul intestinal, incat contaminarea este categoric datorata unei manipulari si procesari neigienice a alimentelor.

Intoxicatiile stafilococice sunt asociate cu consumul unor alimente gata preparate pastrate la temperatura camerei: creme, frisca, produse de patiserie, placinta de carne, oua, sunca, lapte de la animale bolnave, branza , supe. Vu exceptia laptelui si a branzeturilor care pot fi contaminate de la animale bolnave de mastita, celelalte sunt contaminate prin intermediul omului. Toxinele pot fi eleaborate dupa 3-6 ore de crestere a stafilococilor in produsul alimentar , iar starea de boala se manifesta lascurt timp dupa ingerare, avand ca simptome stari de greata, voma, crampe abdominale, stari de prostratie si dureaza cateva ore pana la zile. Riscul de intoxicatie creste deoarece prin dezvolatrea acestor bacterii , nu apar in mod obligatoriu modificari de gust si miros ale alimentului chiar cand numarul lor este de sute de milioane per gram.

Metodologia moderna de analiza poate detecta concentratii de 1 mg.g^-1 care echivaleaza cu o populatie de 10⁶-10⁷ celule viabile. Enterotoxinele sunt simple proteine cu mase moleulare mici , de fapt lanturi peptidice, solubile in apa si solutii de sare , rezistente la actiunea enzimelor proteolitice. Activitatea enterotoxinei A scade la 50% dupa incalzirea la 60^OC , timp de 20 minute si mai putin de 50 % din toxina B a fost distrusa prin incalzire la 100^OC , timp de 5 minute. Intoxicatia stafilococica este aproape intotdeauna asociata cu alimente care au fost incalzite sau care nu au bacterii competitive care sa interfere cu cresterea stafilococilor. Astfel, cand alimentele se incalzesc, saprofitii se dezvolta rapid la temperaturi de pana la 20^OC si inhiba stafilococii, ca rezultat al consumului de acid nicotinic facor esential pentru Staphylococcus aureus. (Ayres, J.C. 1979).

Microorganisme patogene transmisibile prin alimente.

Bacterii agenti ai toxiinfectiilor alimentare.

Bacteriile care produc toxinfectii alimentare sunt patogene sau facultativ patogene. Ele se dezvolta pe alimente fara a produce modificari senzoriale care sa avertizeze consumatorul si produc imbolnaviri la om atunci cand gradul de contaminare ala limentului respectiv, este mare. In general starea de toxiinfectie poate dura cateva zile dupa care are loc vindecarea.

Dintre agentii toxiinfectiilor alimentare, fac parte bacterii apartinand urmatoarelor genuri/specii:

Salmonella, cuprinde specii ce sunt agenti importanti ai toxinfectiilor alimentare: Salmonella enteridis, S dublin, S. Virchow, S. Typhymurium s.a. Aproape toate alimentele pot fi contaminate in conditii neigienice de manipulare. Aceste bacterii se pot inmulti pe alimente dar nu produc modificari senzoriale; sunt frecvent intalnite in oua proaspete, congelate sau sub forma de pulbere, in lapte praf, pe acrnea de pui, carnati, homari, scoici. Peste 40% din puii taiati si comercializati pot fi contaminati cu bacterii. De la acestia, indirect se pot contamina alte alimente in timpul pastrarii sau prepararii , incat este o cale majora pentru Salmonella de a patrunde in hrana. Dupa consumul produsului are loc sub actiunea HCl din stomac distrugerea celulei bacteriene si eliminarea toxinei din celule. Cea mai frecvent intalnita specie , S enteridis este mai termorezistenta fata de alte specii. In cazul fierberii oualor daca galbenusul a ramas fluid salmonelele pot supravietui.

Desi bacteriile pot fi distruse usor, au indicele de reducere decimala D⁶⁰=2-5 minute, enterotoxinele sunt mai termostabile, astfel incat la 60^OC sunt inactivate in 16h, iar la 80^OC in 5-19 min. In gastroenterite bacteriile se multiplica in lumenul intestinal si sindromul este evident dupa incubare 12-14(7-72) ore dupa consum.

- Shigella (Sh. Dysenteriae, Sh. Flexneri, Sh. sonnei) sunt bacterii patogene de origine intestinala transmisibile prin apa, care nu cresc in alimente. Sunt bacterii Gram negative, imobile sub forma de bastonase scurte, nu fermenteaza lactoza, sunt facultativ anaerobe, si sunt inactivate la temperaturi mai mari de 47^OC. Persoanele bolnave pot fi purtatori ai bacteriilor parogene, timp de cateva saptamani.

- Listeria monocytogenes produc rar listerioze cu o perioada de incubatie de cateva saptamani. Recent s-a stabilit ca aceste bacterii foarte raspandite in apa, sol, plante, pot fi vehiculate prin alimente. Este o bacterie psihrotrofa si creste in alimente pastrate prin refrigerare , alimente gata preparate , consumate dupa reincalzire, in care produc listeriolizina. Este sensibila la temperaturi foarte ridicate si tratamentul la 70^OC, timp de minute este suficient pentru a reduce nivelul la limite lipsite de risc. Detectarea bacteriilor in alimente este dificila si cele mai rapide metode dureaza minimum 4 zile. Pe vegetale pot creste dupa ce acestea au fost taiate, in contact cu sucul celular . Se apreciaza ca 25% din cele aproximativ 1600 de cazuri depistate anual, pot avea efect letal.

- Escherichia coli poate prezenta tulpini oprtunist patogene cu serotipuri enterotoxice - agenti ai enteritei infantile, enteropatogene, care se pot dezvolta pe epiteliul intestinal, verocytotoxice - produc colite hemoragice si serotipuri enteroinvazie asemanatoare toxonomic cu bacterii din genul Shigella dysenterie.

- Proteus cuprinde bacterii Gram negative eliminate prin dejectiile oamenilor sanatosi si careproduc dezaminarea fenilalaninei pana la acid fenil piruvic dupa18-24 ore la 37^OC. Observatiile ecologice evidentiaza predominant specia Proteus mirabilis in fecale de bovine si Proteus vulgaris in reziduri rezultate in industria carnii.

- Yersinia enetrocolitica produce enterite caracterizate prin diaree, febra si dureri abdominale (manifestari similare apendicitei), in special la copii. La batrani poate produce septicemii si complicatii cum ar fi artrite, meningite, infectii la nivelul ficatului si inimii. Este o bacterie psihrotrofa, Gram negativa sub forma de bastonase cu dimensiuni1,2x0,6 mm, lactozo-negativa si poate creste si la temperaturi de 0-4^OC . Racirea rapida a alimentelor si congelarea la -18^OC exclude inmultirea bacteriilor din g. Yersinia in carne (Bodnariuk P. 1998)

- Vibrio parahemilyticus este o bacterie halofila izolata din ape marine. Se transmite prin scoici, crustacee, peste. Dupa consumul produsului contaminat in care numarul decelule depaseste 10⁶g^-1 , dupa o perioada de 12-24 ore, toxiinfectia se manifesta prin diaree, asociata cu dureri abdominale acute. Este halotolerant si necesita sare pentru crestere, supravietuieste in alimente refigerate dar cresterea nu ar loc la temperaturi sub 10^OC.

- Vibri cholerae poate produce holera si o diaree exploziva, cu efect letal in peste 40% din cazuri daca nu se aplica un tratament adecvat . Poate creste pe diferite alimente si se considera ca holera demareaza ca o toxiinfectie alimentara.

- Aeromonas cuprinde bacterii ce sunt contaminanti comuni ai alimentelor cu aciditate redusa si a ridicat , pastrate la temperatura camerei sau prin refrigerare. Produce cytotoxina si hemolizina dand stari diareice la copii Au rol minor in toxiinfectii alimentare. Frecventa lor in carnea de pui ajunge la 80%, in carnea preparata pana la 37% si22% in salate. Speiile de interes, ce pot fi virulente sunt: Aeromonas hydrophyla, A sorbia si A cavia.

- Streptococcus (Enterococcus) : S faccalis, S bovis, S.durans, provoaca posibile stari de toxiinfectie cand concentratia bacteriilor in produs este de 10⁶ -10^7. g^{-1 .}

- Bacillus cereus si in ultimii ani , Bacillus lihenformis si Bacillus subtilis pot fi implicate in producerea de imbolnavirii cu etiologie mixta (intoxicatie si infectie). Aceste bacterii pot produce sindrom emetic (greturi, stari de voma) observat dupa 1-5 ore dupa consum, frecvent prin consum de orez fiert/prajit sau sindrom manifestat prin stari diareice dupa 8-16 ore, ca urmare a consumului de alimente reincalzite, preparate cu boia de ardei sau alte condimente ce pot contine un numar mare de spori. B. Cereus poate creste la temperaturi scazute de 10^OC, dar se considera ca toxinele pot fi elaborate la temperaturi peste 15^OC.

Tab. 1.3

Domeniul de temperatura pentru cresterea bacteriilro , germinarea sporilor si producerea toxinelor.