La contaminazione biologica degli alimenti

CONTAMINAZIONE BIOLOGICA DEGLI ALIMENTI
Aspetti generali
La maggior parte delle malattie trasmesse con gli alimenti è causata da microrganismi
ed è imputabile a carenza di igiene e a tecniche inadeguate nella manipolazione dei
cibi.
I microrganismi in genere presentano una grande importanza in quanto condizionano
la velocità
di comparsa dei fenomeni alterativi negli alimenti, pertanto ne
condizionano la vita conservativa (shel-life), e spesso la salubrità. E’ perciò necessario
che gli addetti alla trasformazione e alla preparazione degli alimenti abbiano
conoscenze appropriate dei microrganismi e dei parassiti, onde evitare possibili
contaminazioni e i rischi che ne conseguono per la salute umana.
Modalità di contaminazione dei microrganismi patogeni
I microrganismi patogeni in grado di causare malattie all’uomo possono essere
trasmessi con diverse modalità:
- contaminazione diretta: l’uomo sano viene a contatto direttamente con l’uomo o
l’animale malato;
- contaminazione indiretta: la trasmissione dei germi patogeni avviene tramite
veicoli, cioè mezzi inanimati come aria, suolo, acqua, alimenti e oggetti d’uso
promiscuo (stoviglie, fazzoletti, asciugatoi, ecc.), oppure tramite vettori, ossia
mezzi animati come mosche, scarafaggi, topi e animali domestici.
Nella fase di preparazione dei cibi, i modi di contaminazione possono essere vari, ma è
la contaminazione crociata uno dei più frequenti: essa si verifica quando i germi
patogeni sono trasferiti da un alimento all’altro attraverso gli utensili, le attrezzature, le
superfici o le mani. Nella contaminazione crociata, quindi i contaminanti vengono
trasferiti da un alimento all'altro attraverso una matrice diversa da quella alimentare.
Malattie trasmesse dai microrganismi
Le malattie che possono essere trasmesse con gli alimenti sono molte numerose; in
base alla modalità di trasmissione, esse possono definirsi:
- tossinfezioni alimentari, sono malattie causate dall’ingestione di alimenti in cui c'è
la simultanea presenza di patogeni e loro tossine;
- intossicazioni alimentari, malattie provocate esclusivamente da tossine prodotte dai
microrganismi;
- infezioni alimentari, sono malattie causate da microrganismi patogeni, veicolati
dagli alimenti.
In genere la presenza di patogeni e/o delle loro tossine altera in modo significativo le
caratteristiche organolettiche del cibo, pertanto occorre sempre valutare attentamente
anche dal punto di vista sensitivo la qualità igienico-sanitaria.
Una malattia si manifesta quando l’alimento ingerito contiene un numero di
microrganismi tale da sopraffare le barriere di difesa naturali del nostro organismo.
La concentrazione, o il numero di microrganismi, necessaria per causare la malattia è
nota come dose infettante minima (DIM).
Quando invece la quantità di microrganismi è inferiore alla DIM i sintomi della
malattia non si manifestano, ma l’individuo può diventare portatore sano, ossia un
soggetto in grado di trasmettere e di diffondere la malattia nonostante la sua apparente
salute.
Normalmente, dal momento in cui i cibi contaminati sono ingeriti a quando i primi
sintomi della malattia si manifestano, intercorre un intervallo di tempo noto come
periodo di incubazione, che varia in funzione del tipo di germe patogeno.
Fattori di crescita dei microrganismi
Conoscere adeguatamente i fattori che favoriscono lo sviluppo dei microrganismi,
consente di favorire e mettere in pratica la prevenzione delle contaminazioni alimentari
di origine biologica. Questi fattori sono:
 ossigeno
 temperatura
 tempo
 pH
 umidità
 luce.
Ossigeno
In base al criterio respiratorio i microrganismi si distinguono in:
 aerobi, che hanno bisogno di ossigeno per la loro crescita;
 anaerobi, che crescono solo in assenza di ossigeno;
 aerobi facoltativi, possono vivere sia in assenza che in presenza di ossigeno
Temperatura
In base alla temperatura ottimale di crescita i microrganismi si classificano in:
 psicrofili, crescono bene a temperature basse, tra 0-25°C;
 mesofili, prediligono temperature intermedie, intervalli di crescita tra i 20-45°C;
 termofili, si sviluppano a temperature alte, intervalli tra 45-70°C.
Tempo
I microrganismi sono in grado di svilupparsi molto rapidamente quando trovano le
condizioni adatte per la loro crescita. Se si considera una riproduzione batterica ogni 20
minuti, in 4 ore si possono originare circa 4 mila individui batterici.
pH
si considera il pH, si osserva che la maggior parte dei microrganismi si sviluppa
meglio intorno alla neutralità (6,6-7,5).
Umidità
L'acqua è un elemento necessario per la vita dei microrganismi; in genere i batteri
richiedono una quantità elevata di acqua, mentre i lieviti e le muffe possono svilupparsi
con un tasso di umidità inferiore.
Luce
I batteri crescono meglio al buio anche se ciò non è indispensabile. La luce ultravioletta
è letale per loro e viene impiegata in alcuni trattamenti di sterilizzazione.
Microrganismi patogeni
Gli agenti biologici responsabili di malattie trasmesse con gli alimenti possono
rientrare nelle seguenti categorie:
- prioni;
- virus;
- batteri;
- funghi macroscopici (lieviti e muffe);
- protozoi;
- metazoi.
Le malattie causate da protozoi e metazoi vengono comunemente definite parassitosi e
sono oggetto di studio soprattutto della medicina tropicale.
I prioni
I prioni o proteine prioniche sono particolari proteine considerate “difettose” rispetto
a quelle che sono naturalmente presenti negli individui sani: hanno infatti la stessa
sequenza di amminoacidi, ma una diversa conformazione tridimensionale.
Questo aspetto è molto importante, in quanto le funzioni delle proteine sono in larga
misura determinate proprio dalla loro conformazione.
L’encefalopatia spongiforme bovina (BSE) o sindrome della “mucca pazza” , è una
malattia infettiva, causata dai prioni, che colpisce in maniera irreversibile il sistema
nervoso dei bovini, provocando perdita della coordinazione muscolare, tremori e
irritabilità.
Il periodo di incubazione dura di solito parecchi anni, l'evoluzione della comparsa dei
sintomi clinici è invece piuttosto rapida
La BSE si trasmette per via alimentare, ad esempio attraverso mangimi arricchiti con
farine di origine animale e può essere trasmessa all'uomo attraverso il consumo di
animali infetti. Il materiale specifico a rischio nel consumo di carne è:
 cranio, cervello e intestino dei bovini;
 la milza di ovini e caprini;
 l'intero corpo di animali morti.
La trasmissione della malattia non sembra dovuta al consumo di masse muscolari degli
animali.
I virus
I virus sono agenti infettanti patogeni di dimensioni ultramicroscopiche e risultano
pertanto visibili soltanto al microscopio elettronico. Sono parassiti intracellulari
dell’uomo, delle piante e dei batteri.
Un tipico virus è costituito da una struttura molto elementare: un filamento centrale di
acido nucleico (RNA o DNA) avvolto interamente da un involucro proteico detto
capside.
I virus non sono in grado di riprodursi autonomamente, ma sono capaci di trasmettere
la propria informazione genetica e duplicare il proprio acido nucleico utilizzando i
meccanismi della cellula ospite.
Esistono molti tipi di virus responsabili di malattie, come il vaiolo, la poliomelite,
l'epatite virale, il morbillo, la varicella. Molto comune è il virus dell'influenza; il più
temibile e studiato è invece il virus HIV responsabile dell'AIDS (sindrome di
deficienza immunitaria acquisita).
L’epatite A
L’epatite A è una malattia diffusa in tutto il mondo a trasmissione oro-fecale: essa cioè,
viene contratta per ingestione di acqua, alimenti (soprattutto mitili e cibi crudi) o altre
sostanze venute a contatto con escrementi in cui è presente il virus.
La malattia si manifesta, dopo un periodo di incubazione abbastanza lungo (tra 15 e 50
giorni), con febbre, malessere, nausea, disturbi addominali.
Le misure preventive più importanti contro l’epatite A consistono nella protezione delle
fonti di approvvigionamento idrico dalla contaminazione fecale e nel trattamento delle
acque di scarico con adeguati impianti di depurazione.
I batteri
I batteri sono microrganismi unicellulari le cui dimensioni sono dell’ordine di micron
(10-6m);
sono visibili al microscopio ottico, ma soltanto con quello elettronico è possibile
distinguere bene gli organuli che li compongono.
La cellula batterica è una tipica cellula procariota: è infatti sprovvista di membrana
nucleare e possiede un unico cromosoma immerso nel citoplasma, è priva inoltre dei
mitocondri, organelli che forniscono energia tramite la demolizione di composti quali
zuccheri e grassi.
La cellula batterica contiene al suo interno un unico filamento di DNA avvolto a
spirale. Nella sua semplicità organizzativa il batterio è quindi una cellula in grado di
svolgere tutte le sue funzioni vitali fondamentali.
Molti batteri sono capaci di muoversi autonomamente per mezzo di lunghi filamenti
detti flagelli, oppure per mezzo di corti peli detti ciglia che ricoprono tutto il corpo.
Classificazione dei batteri
In base alla forma i batteri si classificano in:
 cocchi, di forma tondeggiante o sferica;
 bacilli, di forma a bastoncino;
 vibrioni, di forma a bastoncino ricurvo o a virgola;
 spirilli, di forma a spirale
In base allo stato di aggregazione, i cocchi, si distiunguono a loro volta in:
 diplococchi, batteri uniti a due a due;
 streptococchi, batteri uniti a formare lunghe catene;
 stafilococchi, batteri uniti in ammassi o grappoli piuttosto irregolari.
In base alla diversa composizione chimica della parete cellulare, i batteri si distinguono
in:
 batteri Gram positivi;
 batteri Gram negativi.
Riproduzione batterica
Le cellule batteriche si riproducono per scissione binaria: il materiale genetico si
duplica e si distribuisce ai due poli della cellula batterica, la quale si allunga e alla fine
si divide in due cellule figlie autonome e uguali alla cellula madre.
Spore batteriche
In condizioni ambientali sfavorevoli o in mancanza di sostanze nutritive, alcuni batteri
vanno incontro a un processo di divisione modificato, al termine del quale vengono
prodotte le cosiddette spore batteriche, in grado di sopportare condizioni estreme di
temperatura e umidità e di sopravvivere molti anni. Le spore, quindi, possono essere
definite come forme di resistenza dei batteri verso vari agenti fisici e chimici.
Quando le condizioni esterne migliorano, le spore batteriche riprendono le normali
attività vitali. I batteri che producono le spore sono detti sporigeni, mentre quelli
incapaci di formare le spore sono chiamati asporigeni (salmonella).
Tossine batteriche
Alcuni batteri, nel corso del loro metabolismo, producono sostanze tossiche (tossine),
le quali possono accumularsi all’interno della cellula batterica stessa (endotossine) o
possono essere rilasciate nell’ambiente extracellulare e nei tessuti dell’organismo
ospite esotossine).
In base all’organo colpito le tossine più importanti vengono distinte in:
- enterotossine, se agiscono a livello dell’intestino;
- neurotossine, se esplicano la loro azione tossica a livello del sistema nervoso.
Salmonellosi
Le specie del genere Salmonella sono numerosissime, più di 1800. Le salmonella sono
bacilli aerobi facoltativi e asporigeni. Resistono alla refrigerazione, mentre vengono
normalmente distrutte alla temperatura di pastorizzazione.
La principale sorgente di infezione è rappresentata dagli animali ammalati (bovini,
tacchini, pulcini, selvaggina, ecc.). I ratti possono diffondere i germi con le feci e le
urine. L’uomo può eliminare la salmonella attraverso le feci.
Gli alimenti più a rischio sono pollame, carne, uova, latte e derivati, frutti di mare e
pesci. Le uova, soprattutto di oca e di anatra, possono essere contaminate già nell’ovaia
dell’animale infetto o dopo la deposizione, attraverso le porosità del guscio.
Le tossinfezioni da salmonella si verificano soprattutto nella stagione estiva, in assenza
di una adeguata sorveglianza delle macellazioni, delle manipolazioni e della
conservazione delle carni e degli altri alimenti. Non sono rari gli episodi di
tossinfezione negli ospedali, nelle scuole o in altre collettività.
La sintomatologia più comune è quella di una gastroenterite acuta ad inizio brusco,
dopo un periodo di incubazione di 6-24 ore. I pazienti accusano dolori addominali,
nausea e vomito. La febbre è quasi sempre presente sui 38-39°C. Nelle forme meno
gravi i sintomi, di solito, si attenuano in pochi giorni, ma nei neonati la patologia può
avere conseguenze molto serie, con grave disidratazione e stato tossico. La prevenzione
individuale consiste soprattutto nella scelta di alimenti freschi e di buona qualità e in
una adeguata cottura, dato che la salmonella è inattivata da trattamenti termici superiori
ai 70°C.
Botulismo
Il botulismo è causato dalla neurotossina del batterio Clostridium botulinum. Questa
tossina è letale anche a piccole dosi.
I prodotti alimentari preparati in casa o in maniera artigianale, non adeguatamente
sterilizzati e conservati in condizioni di anaerobiosi (conserve vegetali, pesce
affumicato, insaccati e alimenti sottolio), sono ambienti ottimali per la germinazione
delle spore e il rilascio di tossine da parte di questi batteri.
Le tossine prodotte da questo batterio sono termolabili e si distruggono con i normali
metodi di cottura, ma le spore sono resistenti al calore e sopravvivono a temperatura di
ebollizione per alcuni minuti.
La pericolosità di questo batterio aumenta per il fatto che la sua presenza, o meglio la
presenza della tossina mortale, non viene percepita attraverso gli organi di senso. Unico
indizio anche se indiretto e non sempre evidenziabile, può essere lo sviluppo di gas
metano che accompagna sempre la crescita del batterio
Il periodo di incubazione di solito va dalle 18 a alle 36 ore.
La neurotossina agisce a livello del sistema nervoso con sintomi caratteristici quali
vertigini, emicrania e difficoltà nella visione, seguiti da incapacità di parlare e di
deglutire.
L'intossicazione è mortale nel 35-65% dei casi, e il decesso avviene per paralisi
respiratoria o cardiaca. In genere sono assenti i sintomi gastroenterici e la febbre.
La Prevenzione:
 durante la preparazione di conserve casalinghe è necessario abbinare un metodo
chimico (aceto, sale o zucchero) a una sterilizzazione prolungata per prevenire il
rischio del botulino;
 nell'eliminare le conserve in qualsiasi modo alterate, le scatole rigonfiate o con i
coperchi sollevati
Funghi macroscopici: lieviti e muffe
I lieviti e le muffe sono organismi eucarioti appartenenti al regno dei funghi. I lieviti
sono unicellulari, mentre le muffe sono costituite da associazioni di più cellule di
aspetto filamentoso. Si tratta di organismi eterotrofi (organismo che non è in grado di
fabbricare da sè le sostanze nutritive e le assume da altri organismi), privi cioè di
clorofilla e quindi incapaci di compiere la fotosintesi.
I lieviti
I lieviti sono ampiamente diffusi in natura: essi si trovano nel terreno e anche sulle
piante. Alcuni lieviti vengono coltivati e utilizzati a livello industriale per la produzione
di pane e delle bevande alcoliche. (fermentazione alcolica)
I lieviti, a differenza della maggior parte dei microrganismi, possono tollerare
concentrazioni di sali e di zuccheri abbastanza alte e sono in grado di metabolizzare
diversi tipi di nutrienti, anche se prediligono i glucidi semplici.
La loro crescita è favorita da un ambiente acido (3,5-4) e da una temperatura di circa
30°C.
Le muffe
Le muffe, a differenza di batteri e lieviti, hanno un’elevata adattabilità in relazione al
pH del mezzo (2 – 9,5;preferiscono comunque un pH acido); sono poco esigenti
rispetto al grado di umidità; la temperatura ideale per la loro crescita oscilla
generalmente fra i 15 e 30°C.
Le muffe sono organismi strettamente aerobi e sono capaci di produrre composti
chimici molto tossici noti come micotossine. (ricordare le micotossine)
Parassitosi da protozoi
Sono dovute ad organismi unicellulari, eucarioti (vivono in ambiente acquosi) che
conducono gran parte del loro ciclo vitale a spese di altri esseri viventi. Spesso gli
alimenti sono dei semplici veicoli attraverso i quali il parassita può passare da un ospite
all'altro.
Le parassitosi da protozoi più diffuse sono:
- giardiasi;
- amebiasi;
Parassitosi da metazoi
Sono dovute ad organismi pluricellulari che conducono gran parte del loro ciclo vitale
a spese di altri esseri viventi.
Le parassitosi da metazoi più diffuse sono:
 teniasi
 anisakidosi