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    Clostridium botulinium

    Clostridium botulinum                                                  

    O botulismo, nome atribuído às intoxicações causadas por Clostridium botulinum, resulta, na maioria das situações, da ingestão de uma toxina pré-formada em alimentos contaminados com este microrganismo. A incidência desta doença é baixa mas requer uma atenção particular, pois caso não seja prontamente diagnosticada e tratada, envolve um risco elevado de morte.

    A associação entre a ocorrência de uma doença com sintomatologia típica de botulismo e a ingestão de salsichas foi reconhecida pela primeira vez em 1820 por Justinus Kerner. O nome Clostridium botulinum deriva precisamente da palavra latina botulus (salsicha), e foi atribuído após várias investigações terem relacionado surtos de botulismo com a ingestão de enchidos e molhos com carne.

    Existem quatro tipos epidemiológicos de botulismo: o botulismo alimentar, causado pela ingestão de alimentos contaminados com toxinas pré-formadas, o botulismo infantil, causado pela ingestão de esporos que germinam e produzem a toxina no intestino, o botulismo dos ferimentos (o mais raro), causado pela contaminação de uma ferida com esporos do microrganismo que germinam e produzem a toxina, e o botulismo de classificação indeterminada, que é semelhante ao botulismo infantil mas ocorre no adulto.

    Neste documento, far-se-á referência apenas ao botulismo alimentar e ao botulismo infantil. 

    Características gerais

    C. botulinum é uma bactéria Gram-positiva pertencente à família Bacillaceae. As células têm a forma de bastonetes (bacilos), são móveis por flagelos peritricos, formam esporos e produzem neurotoxinas. Com base nas suas características serológicas e culturais, as espécies de C. botulinum são divididas em quatro subgrupos (Tabela I). Com base na sua especificidade serológica, são considerados ainda sete tipos de toxinas, classificadas de A a G.

    Tabela I - Características dos subgrupos de C. botulinum      

    Subgrupo Tipo de toxinaFisiologia
    I A, B, FProteolítico, mesófilo
    II B, E, F, Não proteolítico, psicotrófico
    III C, D Não proteolítico
    IVG Ligeiramente proteolítico

    Em Portugal, a maioria dos casos descritos estão associados à ingestão de toxina de tipo B.
    As espécies pertencentes ao subgrupo III nunca foram associadas a casos ou surtos de botulismo em humanos, mas são com frequência associadas a casos de botulismo em animais.
    Até à data, não foram identificadas quaisquer intoxicações causadas pela toxina de tipo G.

    As condições que permitem o seu crescimento e sobrevivência são as seguintes:

    Temperatura:
    As gamas de temperatura de crescimento são diferentes para os vários subgrupos de C. botulinum. As estirpes pertencentes ao subgrupo I conseguem crescer em ambientes com temperaturas entre os 10 e os 48ºC e têm uma temperatura óptima de crescimento (temperatura à qual a taxa específica de crescimento é máxima) entre 35 e 40°C. As estirpes pertencentes ao subgrupo II conseguem crescer em ambientes com temperaturas entre os 3,3 e os 45ºC e têm uma temperatura óptima de crescimento entre 28 e 30°C. As estirpes pertencentes ao subgrupo III conseguem crescer em ambientes com temperaturas mínimas de 15ºC e têm uma temperatura óptima de crescimento de 40°C.

    As células vegetativas de C. botulinum são destruídas durante a pasteurização, o que não acontece com os seus esporos que são bastante mais resistentes. Para que esta destruição ocorra, é necessário sujeitar os alimentos a um aquecimento a 121ºC durante 3 minutos, que é considerado o tratamento térmico de referência para os produtos cujo pH é superior a 4,5 e aw superior a 0,93, característicos dos produtos onde os esporos de C. botulinum podem germinar e a sua toxina ser produzida. Este tratamento permite eliminar as células vegetativas e os esporos de C. botulinum do subgrupo I. Os esporos do subgrupo II são menos resistentes do que os do subgrupo I.

    As toxinas produzidas por todos os subgrupos são destruídas nas seguintes condições: 80ºC durante 20 a 30 minutos, 85ºC durante 5 minutos, ou 90ºC durante alguns segundos.

    As células vegetativas, os esporos e as toxinas de C. botulinum não são destruídos pela congelação.

    pH
    Para C. botulinum  do subtipo I o pH mínimo de crescimento é 4,6, enquanto que para o subtipo II este valor de pH é 5,0. Não foram determinados os valores mínimos de pH para que ocorra o crescimento dos subtipos III e IV.

    Actividade da água (aw)
    É geralmente aceite que é necessária uma aw mínima de 0,935, resultante de concentrações de NaCl, KCl, glucose ou sacarose de 10% para evitar o crescimento das estirpes de tipo I, e uma aw de 0,970, resultante de concentrações de 5% dos mesmos solutos para as estirpes do subgrupo II. No caso do soluto ser glicerol, a inibição do crescimento destas estirpes só ocorre para valores de actividade da água inferiores.

    Relação com o oxigénio
    C. botulinum é uma bactéria anaeróbia. No entanto, a embalagem com oxigénio não é considerada suficiente para impedir o seu crescimento, pois poderão existir no interior dos alimentos zonas de anaerobiose onde possa ocorrer o desenvolvimento do organismo e a produção de toxina.

    Radiação
    Os esporos de todos os subtipos de C. botulinum são relativamente resistentes à irradiação. A “pré-irradiação” dos esporos torna-os mais sensíveis a tratamentos térmicos posteriores. As toxinas botulínicas são resistentes aos tratamentos por irradiação aplicáveis a alimentos.


    Outras espécies de Clostridium  
    Para além de C. botulinum, existem outras espécies pertencentes ao género Clostridium que também são produtoras de toxinas. São de referir algumas estirpes de C. baratii e de C. butyricum que produzem as toxinas tipo F e tipo E, respectivamente.

    Principais fontes de contaminação  

    O Homem não desempenha um papel importante na transmissão de C. botulinum. São fontes importantes de transmissão os animais, o ambiente e os alimentos.

    C. botulinum  tem uma distribuição ubiquitária, encontrando-se largamente disseminado pelo solo e nos sedimentos marinhos de todo o mundo. Encontra-se também nos intestinos de alguns animais, nomeadamente dos peixes. Dado o carácter ubíquo do organismo, a sua presença em alimentos não processados pode ocorrer ocasionalmente.

    Alimentos mais frequentemente associados a intoxicações por C. botulinum.     

    A maior parte dos casos de botulismo estão associados a produtos preparados no ambiente doméstico, nomeadamente a conservas de vegetais, nos Estados Unidos, a carnes curadas, na Europa Central, e a vários tipos de conservas de peixe, na Europa do Norte, no Alasca e no Japão. Em Portugal, na maioria dos casos descritos os alimentos envolvidos foram o presunto e os enchidos “caseiros”.

    De uma forma geral, qualquer alimento com um pH superior a 4,6 que seja armazenado na ausência de oxigénio, a temperaturas que permitam o desenvolvimento do microrganismo e consequente produção da toxina, e que não tenha sido sujeito a um tratamento térmico antes de ser consumido pode ser veículo de intoxicação por C. botulinum. Como exemplo de alimentos comerciais associados a casos ou a surtos de botulismo podem referir-se, entre outros, o queijo Mascarpone, o iogurte com puré de avelã, o azeite com alho, o queijo enlatado, e a conserva de salmão. O mel tem estado associado a casos de botulismo infantil em crianças com idade inferior a 1 ano.

    Principais sintomas da intoxicação por C. botulinum     

    A toxina botulínica atinge o sistema nervoso, interferindo na sinapse (comunicação) entre as células nervosas. Assim, os sintomas de intoxicação por C. botulinum resultam da dificuldade na transmissão de estímulos nervosos, o que resulta em paralisia.

    O início dos sintomas acontece geralmente entre 18 a 36 horas após a ingestão do alimento contaminado com a toxina. As toxinas botulínicas são as toxinas mais potentes que se conhecem (a dose letal para um humano adulto é de cerca de 0,01 micrograma). A severidade dos sintomas está relacionada com a quantidade e também com o tipo de toxina ingerida. A toxina do tipo A está associada aos casos mais graves da intoxicação. Os sintomas do botulismo alimentar passam geralmente por fraqueza, perturbações na visão (visão enevoada e ou dupla visão), secura na boca, dificuldade em falar e em engolir. Os sinais de paralisia são progressivos, surgindo a morte por paragem cardiorespiratória. Os vómitos e a diarreia ligeira podem verificar-se, em particular nos casos de botulismo provocados pela toxina do tipo E, o que pode explicar a menor taxa de mortalidade associada a esta toxina.

    O botulismo é uma infecção com uma elevada taxa de mortalidade situada entre 20 e 50%. As medidas de suporte ventilatório e a administração de antitoxina polivalente (A,B,E) são associadas a uma diminuição da taxa de mortalidade. A terapêutica com antibióticos não é aconselhada em quaisquer dos tipos de botulismo. A recuperação dos sobreviventes é extremamente morosa.

    O botulismo infantil foi relatado pela primeira vez em 1976 e, desde então, foram registados mais de 1000 casos.

    Julga-se que este tipo de botulismo afecta crianças até um ano de idade, que tenham ingerido esporos de C. botulinum. Na ausência de uma flora normal intestinal competitiva, os esporos ingeridos podem germinar no intestino das crianças, e formar a toxina in situ. O principal veículo de transmissão é o mel (e possivelmente xarope de glucose) que pode ser contaminado pelas poeiras ou pelo crescimento do C. botulinum em larvas mortas presentes nas colmeias.

    Os sintomas são prisão de ventre, seguida de perda de apetite, letargia, fraqueza, secreções orais e gemidos ou choro alterado. O tratamento recomendado passa por cuidados de suporte básicos, como por exemplo a ventilação artificial.

    Grupos de risco  

    Não estão definidos.

    Prevenção da contaminação 

    Assumindo a possibilidade dos esporos de C. botulinum estarem presentes em alimentos não processados, as condições de processamento ou de conservação devem assegurar a destruição dos esporos ou prevenir a produção de toxinas. Para tal, será importante a correcta utilização das temperaturas de processamento térmico e de refrigeração e a manutenção de valores de pH e de aw adequados. Em alguns tipos de produtos a adição de nitritos ou de outros conservantes é uma barreira adicional.

    A implementação de sistemas de auto-controlo, como por exemplo o HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points), ao longo de toda a cadeia assume-se como uma estratégia importante de prevenção.


    Bibliografia

    Bell C and Kyriakides (2000) Clostridium botulinum – A practical approach to the organism and its control in foods. Pratical Food Microbiology Series. London: Blackie Academic & Professional.

    CFSAN Bad Bug Book (http://www.cfsan.fda.gov/~mow/chap2.html).

    Chen J (1978) Effect of pH on Growth of Clostridium botulinum in Foods. Food Technology: 71-72.

    ICMSF (1996) Clostridium botulinum. Microorganisms in Foods, vol 5. Microbiological Specifications of Food Pathogens. Londres, Blackie Academic & Professional: 66-111.

    Ledermann W (2003) The History of Clostridium botulinum, Revista Chilena de Infectologia, Edição de aniversário, 39-41.


    Escola Superior de Biotecnologia
    Universidade Católica
    Junho de 2005

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