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 (10-6 m); 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