Controllo dei Microrganismi e Monitoraggio Ambientale

Controllo dei microrganismi con le temperature

• Le basse temperature (congelamento, refrigerazione) e le alte temperature (pastorizzazione, sterilizzazione) sono metodi efficaci per controllare la crescita dei microrganismi.

Monitoraggio Microbiologico Ambiente (MAM)

• Il monitoraggio microbiologico ambientale si concentra sulla contaminazione diretta e indiretta.
• La contaminazione diretta (da parte dell'uomo o strumentazione non sterile) è controllata attraverso la superficie
• La contaminazione indiretta (sistemi di ventilazione) è controllata attraverso la l'aria, con particolare attenzione agli agenti microbici che si muovono nell'ambiente.

Controllo delle Superfici

• La tecnica del tampone (Swab) prevede il lavaggio delle attrezzature con un detergente e il campionamento con un tampone.
• La tecnica della membrana di nitrocellulosa prevede l'utilizzo della membrana sulla superficie, coltivata su terreno di coltura.

Controllo dell'Aria

• I batteri più comuni nell'aria sono: Bacillus, Pseudomonas, Staphylococcus, Micrococcus.
• I metodi di campionamento dell'aria possono essere attivi o passivi.
• Il campionamento passivo si basa sull'utilizzo di piastre Petri di sedimentazione (PCA Agar), con terreno agarizzato sterile, incubate a temperature diverse (37°C per 48h per carica batterica mesofila e 25°C per 24h per carica batterica psicrofila) per determinare la carica batterica.
• L' Indice Microbico ARIA (IMA) si calcola in ufc/dm2/h, con un range tra 0 e 5.
• Il campionamento attivo si basa sull'utilizzo di un SAS (Surface Air System) che aspira l'aria in un coperchio sotto il quale è collocata una piastra Petri con terreno agarizzato.
• Le piastre SAS vengono incubate a 37°C per 48h e a 25°C per 24h, il SAS viene misurato in ufc/m3.

Controllo delle Acque

• I microrganismi possono formare un biofilm all'interno della rete idrica.
• Vengono utilizzate membrane filtranti per trattenere i microrganismi, successivamente trasferite su terreni di coltura per l'incubazione, sviluppo e crescita delle colonie.
• Le UFC (Unità Formanti Colonie) vengono contate per valutare il livello di contaminazione.

Lieviti

• La riproduzione sessuata dei lieviti è importante per la produzione di prodotti come pane, vino, birra, formaggi, salsa di soia e acidi come acido citrico, malico.
• Il genere Saccharomyces comprende specie come:
  • S. cerevisiae: utilizzato per la produzione di pane e birra.
  • S. pastorianus: utilizzato per la produzione di birra.
• I lieviti si distinguono in:
  • Aerobi obbligati: non riescono ad usare il glucosio in assenza di ossigeno.
  • Anaerobi facoltativi: utilizzano il glucosio in presenza e in assenza di ossigeno (ad esempio Saccharomyces cerevisiae).
• Il metabolismo dei lieviti in funzione dell'ossigeno può essere:
  • Respiratorio: con produzione elevata di ATP (38) e liberazione di CO2. Il piruvato viene ossidato e decarbossilato ad AcetilCoA, reazione catalizzata dalla piruvato deidrogenasi.
  • Fermentativo: il piruvato viene trasformato in CO2, etanolo e succinato, con produzione di meno ATP. La decarbossilazione non ossidativa del piruvato ad acetaldeide è catalizzata dalla piruvato decarbossilasi, e la riduzione della acetaldeide ad etanolo è catalizzata dall' alcol deidrogenasi, con l'intervento del coenzima NADH che viene convertito in NAD+.
• Respirazione e fermentazione sono regolate da ossigeno e glucosio.
• Effetto Pasteur: in assenza di ossigeno la cellula fermenta, in presenza di ossigeno la cellula respira.
• Contro effetto Pasteur (Effetto Crabtree): in presenza di quantità elevate di glucosio (e piruvato), la respirazione viene inibita e predomina la fermentazione anche in presenza di ossigeno. Il NADH viene quindi ossidato a NAD+ tramite la fermentazione.

Enterobacter Sakazakii

• Fonte di contaminazione: uomo, attraverso contatto personale o contaminazione crociata.
• Alimenti: tutti gli alimenti manipolati dall'uomo, come insalate, pollame, prodotti ittici.
• Prevenzione: scrupolose norme igieniche, soprattutto nella ristorazione collettiva.
• Resistenza: ucciso a T > 70°C, resiste a pH inferiori a 4 (fermentazione).
• Habitat: ubiquitario, presente nel suolo, nell'acqua, nell'ambiente ospedaliero, nell'industria alimentare, nell'intestino degli insetti, nel sangue, nell'urina, nelle feci, ecc.
• Trasmissione: il principale veicolo di trasmissione è il latte in polvere per l'infanzia.
• Condizioni di sviluppo: mesofilo, non cresce a 4°C. Resiste all'essiccamento.
• Malattia: responsabile di infezioni neonatali come meningite ed enterocolite necrotizzante, con alto tasso di mortalità.
• Alimenti compromessi: latte in polvere, formaggi, tofu, carne affumicata, salsiccia, tè, riso, cereali, cioccolato, farina, pasta, ecc.

Listeria Monocytogenes

• Patogenicità: Non tutti i ceppi sono patogeni. La patogenicità è collegata alla produzione di emolisina, una tossina che si diffonde da cellula a cellula.
• Malattia (listeriosi): Meningite, aborsioni, setticemia, problemi gastroenterici.
• Fase Enterica: può essere asintomatica. I ceppi virulenti si moltiplicano e distruggono i macrofagi, provocando setticemia e invadendo altri organi.
• Fase Sistemica: può essere fatale per gli immunodepressi (30% di mortalità).
• Modalità di trasmissione: alimentare o contatto diretto con fonti di contaminazione.
• Alimenti: prodotti pronti all'uso (IV gamma), vegetali, latte non pastorizzato, prodotti lattiero-caseari, prodotti di salumeria, prodotti ittici, prodotti crudi, salumi.
• Prevenzione: cottura del cibo, pastorizzazione del latte, scartare la crosta del latte, pulizia delle verdure.

Bacillus cereus

• Tassonomia: Gram +, sporigeno, responsabile di tossinfezione (ingestione di tossine e batteri).
• Habitat e trasmissione: ubiquitario, presente nella polvere, nel terreno, nei cereali, nei vegetali. Parte della flora intestinale umana transiente.
• Condizioni di sviluppo: T: min. 4°C, max. 55°C; pH: 5-8,8; aw > 0,93.
• Spore: germinano a 5-50°C (optimum 30°C); pH: 4,5-9,3; aw ottimale 0,95. Le spore sono resistenti al calore (121°C per 2 minuti).
• Patogenicità: soglia di pericolosità 105 ufc/g di alimento. Produzione di enterotossine liberate durante la lisi batterica.
• Enterotossine:
  • Enterotossina emetica: prodotta durante la sporificazione, termoresistente e resistente a pH estremi (2-11). Provoca la sindrome emetica (nausea e vomito violenti).
  • Enterotossina diarrogena: prodotta durante la fase esponenziale della crescita (produzione massima a 107 ufc/g), anche a 4°C. Termolabile (denaturata a 56°C per 5 minuti).
• Malattia:
  • Sindrome emetica: causata dall'enterotossina emetica, prodotta nella fase stazionaria della crescita (carica microbica elevata). Sintomi dopo 1-6h, durano 12-24h, con nausea e vomito violenti.
  • Sindrome diarrogena: causata dall'enterotossina diarrogena, prodotta durante la fase esponenziale della crescita. Sintomi dopo 6-15h, con diarrea e crampi addominali.