Microorganismele Patogene din Produsele Alimentare

1. Clasificarea generală a microorganismelor

Microorganismele sunt sisteme cu organizare complexă, monocelulare sau pluricelulare, cu metabolism propriu şi continuitate genetică, cu o infinită diversitate a caracterelor morfologice şi fiziologice. Din grupul microorganismelor fac parte fungii (drojdii – levuri şi mucegaiuri – fungi filamentoşi), bacterii, alge microscopice, protozoare etc.

Variabilitatea extraordinară a microorganismelor şi capacitatea lor de adaptare la cele mai diferite condiţii ale mediului ambiant, fac ca lumea microbiană la nivel planetar să fie deosebit de numeroasă şi greu de clasificat.

Clasificarea biologică a lumii vii cuprinde un sistem de cinci regnuri în funcţie de modul de organizare celulară şi modalităţi de nutriţie, având următoarea structură:

- regnul Monera include organisme monocelulare de tip procariot cu nutriţie de tip absorbtiv, cu metabolism fotosintetic sau chimiosintetic şi reproducere prin diviziune asexuată;

- regnul Protista include organisme monocelulare de tip eucariot (inclusiv drojdii). Modul de nutriţie este diferit de la un grup la altul, prin absorbţie sau ingestie şi reproducere sexuată/asexuată;

- regnul Fungi cuprinde organisme multinucleate de tip eucariot (mucegaiuri) cu nuclei dispersaţi în citosolul hifelor adesea septate, lipsite de plastide şi pigmenţi fotosintetici, cu nutriţie de tip absorbtiv şi reproducere pe cale sexuată şi asexuată;

- regnul Plantae, cu organisme multicelulare de tip eucariot, cu perete celulozic, vacuole în citoplasmă şi pigmenţi fotosintetici în plasmide. Modul principal de nutriţie este cel fotosintetic şi reproducerea predominant sexuată;

- regnul Animalia, cu organisme multinucleate de tip eucariot fără perete celular, cu nutriţie predominant prin ingestie şi reproducere sexuată.

Celula de tip procariot ce aparţine primelor forme de viaţă pe Pământ, prezintă un nucleoid nediferenţiat, lipsit de membrană nucleară. Molecula de ADN conţine întreaga informaţie genetică; celula procariotă nu conţine în citozol organite libere (cu membrană) şi ribozomii au dimensiuni mici. Sunt puţin diferenţiate din punct de vedere morfologic.

Celula de tip eucariot, mai evoluată, prezintă un nucleu bine diferenţiat în care este inclusă partea predominantă a genomului alcătuit dintr-un set de cromozomi, care în timpul procesului de înmulţire se divizează şi se repartizează între celulele rezultate. În cromozomi, ADN-ul este cuplat cu proteine de tipul histonelor. În celula eucariotă există organe simple prevăzute cu membrană, iar ribozomii au dimensiuni mai mari decât la procariote.

Pentru sistematizarea microorganismelor, se studiază întotdeauna caracterele morfologice, fiziologice, biochimice etc. ale culturii pure, cultură ce rezultă prin înmulţire dintr-o singură celulă (sau unitate formatoare de colonie), în mediu nutritiv steril şi deci cuprinde celule aparţinând unei singure specii.

În clasificări, pe bază de criterii morfologice şi fiziologice riguroase, stabilite de la general la particular, principalele grupe de microorganisme componente ale regnurilor citate sunt clasate în diviziuni, clase şi subclase, ordine, familii, triburi, genuri şi specii. La baza tuturor clasificărilor este situată specia, produs al evoluţiei materiei vii, ca rezultat al adaptării la condiţiile existente ale mediului ambiant.

Specia corespunde populaţiei de indivizi cu numeroase proprietăţi comune, denumite caractere cu specificitate de specie, care le disting de alte specii. Microorganismele aparţinând unei specii au aceeaşi origine, sunt adaptate la un anumit mediu de viaţă, au metabolism asemănător şi sunt apropiate între ele prin caractere genetice. Specia la microorganisme este denumită din două cuvinte, primul fiind numele genului, care include mai multe specii. Cel de al doilea cuvânt scris întotdeauna cu literă mică, de obicei defineşte un caracter specific. În cadrul speciei se diferenţiază prin caractere distinctive limitate, subspecii, tulpini, varietăţi.

2. Factorii care influenţează stabilitatea produselor alimentare

Principalii factori care influenţează stabilitatea produselor alimentare sunt:

- enzimele aflate în materiile prime sau nduse în procesul de prelucrare. Acestea acţionează nu numai în momentul prelucrării, ci şi mai târziu.

- microorganismele , asupra cărora trebuie să se facă un control permanent: să nu fie nutrite, să li se blocheze mecanismul de inmulţire prin mijloace bacteriostatice, să se utilizeze agenţi fizici şi chimici care să distrugă microorganismele nedorite.

Atât în procesul de fabricare, cât şi în cele de păstrare şi comercializare a multor produse alimentare, sunt implicate microorganisme dintre cele mai diferite, fie cu acţiune pozitivă, fie negativă, pentru proprietăţile produselor, rescpectiv pentru calitatea acestora.

În acest sens, microorganismele pot fi grupate în:

• microorganisme saprofite de curtură = folosite pentru transformări utile ale alimentelor şi care fac parte din tehnologiile curente în panificaţie, ventilaţie, la fabricarea brânzeturilor, etc;

• micoorganisme saprofite de degradare = (mucegaiurile, drojdiile, bacteriile) care provoacă procese microbiologice nedirijate, care se soldează cu modificări nedorite sau chiar alterări ale produselor alimentare;

• microorganisme condiţionat patogene şi patogene = prin toxinele produse la nivelul alimentelor sau la nivelul organismului uman provoacă îmbolnăviri grave, sau chiar mortale.

Datorită compoziţiei chimice, produsele alimentare prezintă un mediu de nutirţie prielnic pentru dezvoltarea microorganismelor, fiind o sursă excelentă pentru procurarea energiei şi desfăşurarea activităţii lor metabolice.

a. Drojdiile reprezintă un grup complex şi eterogen de microorganisme monocelulare de tip eucariot, care se înmulţesc prin înmugurire.

Drojdiile joacă un rol important în industria alimentară, biotehnologiei şi în natură.

Având drept caracteristică principală capacitatea de a produce fermentarea glucidelor simple cu formare de alcool etilic şi dioxid de carbon, drojdiile fermentative sunt utilizate în biotehnologii alimentare la fabricarea alcoolului, a vinului, berii şi pâinii.

Drijdiile am o compoziţie chimică valoroasă şi după cultivare în condiţii de aerare şi prelucrare sunt utilizate ca sursă de proteine în alimentaţia umană, cu denumirea SCP (single cell protein – proteine monocelulare), sau în alimentaţia animalelor, deoarece pe lângă 45-55% proteină brută/100g S.U (substanţă uscată), aduc în raţie aminoacizi şi vitamine ale grupului B (tiamină şi riboflavină.

În microbiologia alimentară din biomasa de drojdie se obţin:

- extracte folosite ca aditivi alimentari sau pentru îmbogăţirea în substanţe azotate a mediilor de cultură destinate fermentaţiilor;

- vitamine hidrosolubile: B1, B2, ergosterol;

- enzime: β-fructofuranozidaza şi β-galactoza;

- prin hibridizări şi inginerie genetică, din mutanţi ai speciei Saccharomyces cerevisiae s-a obţinut interferonul – substanţă cu efect antiviral şi citostatic.

Drojdiile au o largă răspândire în mediul ambiant, fiind întâlnite în toate habitaturile naturale. În sol, celulele de drojdie se întâlnesc în straturile superficiale până la adâncimi de aproximativ 30 cm, în concentraţii de 102- 2•105/g.

Din sol, prin acţiunea unor factori (fizici, mecanici, biologici), microorganismele se pot afla temporar în aer şi să se răspândească la distanţe mari; din sol şi aer drojdiile pot ajunge în ape şi unele specii pot fi întâlnite chiar la adâncimi de 4000 m. În regnul vegetal drojdiile se întâlnesc pe suprafaţa frunzelor, fructelor, florilor, în rădăcini. Răspândirea drojdiilor este favorizată de insecte care odată cu nectarul/sucul preiau şi celulele de drojdie. O parte din drojdii supravieţuiesc iarna în tubul digestiv al insectelor, iar primăvara sunt eliminate. În regnul animal drojdiile sunt prezente în microflora intestinală şi se elimină natural prin produse de dejecţie; în cantităţi mai reduse se întâlnesc în cavitatea bucală şi pe piele.