Biofilmes na Indústria de Alimentos
Os biofilmes bacterianos representam um desafio complexo e crítico na indústria de alimentos, ameaçando a segurança e a qualidade dos produtos, além de introduzir complicações nos processos produtivos. Essas comunidades microbianas sofisticadas aderem às superfícies de equipamentos e utensílios, formando camadas resilientes que abrigam uma ampla diversidade de bactérias patogênicas e deteriorantes. Neste artigo, mergulharemos na compreensão da formação de biofilmes bacterianos na indústria de alimentos, identificando as bactérias mais frequentemente envolvidas e explorando algumas estratégias fundamentais para a erradicação dessas estruturas indesejadas.
Formação de Biofilmes Bacterianos
A formação de biofilmes bacterianos é um processo multifásico que se inicia com a adesão inicial das células bacterianas às superfícies e aos equipamentos, resultando na formação de uma camada adesiva. A aderência se baseia na persistência de células bacterianas que sobrevivem aos processos de higienização, por exemplo.
Em seguida, as bactérias iniciam a secreção de uma matriz extracelular, composta por polissacarídeos, proteínas e DNA, conferindo suporte estrutural e proteção ao biofilme. Esse processo de formação do biofilme facilita a adesão de outras bactérias, levando ao aumento da complexidade e da resistência dessa comunidade microbiana.
Normalmente, falhas na higienização pré-operacional podem ser suficientes para desencadear a formação de um biofilme. Uma vez formado, o biofilme não é facilmente detectável por análises de swab, pois os microrganismos se encontram protegidos dentro da matriz extracelular. Como resultado, é comum observar resultados microbiológicos dentro dos padrões em swabs de superfície, enquanto há presença de microrganismos como Listeria e Salmonella nos produtos fabricados.
A formação de um biofilme pode ser dividida em 5 etapas:
1 - Adesão inicial:
Normalmente ocorre dentro de minutos a horas após a introdução das células bacterianas em uma superfície. Nessa etapa, as células bacterianas inicialmente se aproximam e aderem à superfície por meio de interações físicas e químicas. A adesão é mediada por proteínas ou outros componentes presentes nas células bacterianas e na superfície. Fatores como a hidrofobicidade da superfície, a presença de cargas elétricas e a disponibilidade de nutrientes podem influenciar a adesão inicial.
2 - Formação do micro colônia:
As células bacterianas aderidas se multiplicam e começam a formar um micro colônia. Durante esse estágio, ocorre a comunicação intercelular, conhecida como quorum sensing, onde as bactérias produzem e respondem a moléculas sinalizadoras, coordenando a expressão de genes relacionados à formação do biofilme. A matriz extracelular começa a ser secretada pelas células bacterianas, proporcionando suporte estrutural para o biofilme em desenvolvimento.
3 e 4 – Expansão e Maturação do biofilme:
A matriz extracelular do biofilme se desenvolve ainda mais, tornando-se mais complexa e resistente. A matriz é composta principalmente por polissacarídeos, proteínas e DNA extracelular. Essa matriz confere ao biofilme estabilidade estrutural e proteção contra agentes antimicrobianos, desidratação e estresses ambientais. A comunicação intercelular continua a regular a expressão gênica e a coordenação das atividades do biofilme.
5 - Dispersão de células:
Essa etapa ocorre ao longo do tempo, em resposta a estímulos ambientais. Nessa etapa, algumas células do biofilme se separam e se dispersam para colonizar novas superfícies ou se espalhar pelo ambiente. Esse processo de dispersão de células do biofilme permite a disseminação das bactérias e a formação de novos biofilmes em diferentes locais.
É importante ressaltar que a formação de biofilmes é um processo dinâmico e contínuo, no qual os estágios se sobrepõem e ocorrem simultaneamente em diferentes partes do biofilme. O conhecimento detalhado sobre os estágios da formação de biofilmes é fundamental para desenvolver estratégias de prevenção e controle eficazes contra a formação e a disseminação dessas estruturas indesejadas na indústria de alimentos.
Bactérias formadoras de biofilmes
Na indústria de alimentos, há uma diversidade de microrganismos presentes, podendo ser transportados por animais (em caso de plantas de abate), utensílios, ar e até mesmo pelos próprios funcionários. Dentre os microrganismos formadores de biofilmes, as bactérias são os principais protagonistas. Espécies bacterianas como Staphylococcus spp., Escherichia coli, Salmonella (Infantis, Heidelberg, Minesotta), Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, entre outras, são frequentemente associadas à formação de biofilmes. Essas bactérias podem aderir a uma ampla gama de superfícies, incluindo equipamentos, tubulações, superfícies de alimentos e materiais em geral. Além das bactérias, também são capazes de formar biofilmes os fungos, sendo o gênero Candida, como Candida albicans, um dos mais conhecidos. As leveduras também estão inclusas, como a Saccharomyces cerevisiae, amplamente utilizada na indústria de alimentos e bebidas, com capacidade de formar biofilmes em superfícies como tanques de fermentação. Em ambientes aquáticos, as algas são capazes de formar biofilmes, aderindo a superfícies submersas, como rochas, cascos de navios e estruturas de aquários. Diversos gêneros de algas, como Chlorella, Ulva e Diatomáceas, têm essa capacidade.
É importante destacar que diferentes espécies de microrganismos têm preferências por diferentes tipos de superfícies e condições ambientais para a formação de biofilmes. Além disso, muitas vezes diferentes espécies bacterianas podem coexistir em um único biofilme, aumentando a complexidade e a resistência dessas comunidades microbianas.
A formação e controle de biofilmes é um assunto extremamente amplo e complexo, então caso tenha mais dúvidas, contate o Especialista Diversey.
