Biofilmes antimicrobianos protegem alimentos

O problema é corriqueiro e bem conhecido dos consumidores de queijos: principalmente depois de retiradas as embalagens, fungos e outros microrganismos ganham rapidamente a superfície. Há ainda o problema da utilização de invólucros sintéticos, não biodegradáveis. O que fazer?

A garantia da segurança microbiológica e a manutenção da qualidade nutricional dos produtos alimentícios processados, bem como a necessidade de redução da utilização de embalagens sintéticas, são alguns dos principais desafios enfrentados pelo setor de comercialização de alimentos. Estas questões têm levado nas últimas décadas ao desenvolvimento de embalagens – filmes e coberturas – elaboradas a partir de matérias-primas renováveis, como os polissacarídeos, as proteínas e os lipídios.

Ainda que esses filmes e coberturas não venham a substituir totalmente as embalagens plásticas tradicionais, podem contribuir significativamente para a redução de seu uso e, mais que isso, atuar como suportes na liberação controlada de substâncias ativas que evitem o desenvolvimento de microrganismos, além de limitar a migração de umidade, aromas e lipídios.

Na produção de queijos, por exemplo, os conservantes são adicionados diretamente na massa ou, em alguns casos, o produto é imerso em uma solução do antimicrobiano. Modernamente se propõe que o agente antimicrobiano esteja no próprio invólucro e seja liberado ao longo do maior tempo possível, de maneira a preservar o produto, aumentando o que se denomina vida de prateleira.

Diante dessa perspectiva, a tecnologia de biofilmes antimicrobianos vem despertando o interesse de pesquisadores que procuram compreender e controlar os mecanismos que determinam a transferência para a superfície do alimento de agentes ativos incorporados na matriz polimérica de que é constituído o filme. Diante da constatação de que na maioria dos alimentos sólidos e semi-sólidos o crescimento microbiano ocorre na superfície, surge a possibilidade de utilização de menores quantidades de conservantes químicos em relação ao que se utiliza quando adicionados diretamente no produto.

Trabalhos desse tipo vêm sendo desenvolvidos, desde 2000, no Laboratório de Engenharia de Produtos e Processos em Biorrecursos, dirigido pelo engenheiro químico Theo Guenter Kieckbusch, da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp, que desenvolveu técnica de obtenção de filmes de alginato com baixa solubilidade em água.

Mais recentemente foi incorporada a essa linha de pesquisa a obtenção de filmes compostos de alginato e quitosana devido à possibilidade desses dois biopolímeros formarem complexos polieletrolíticos, por exibirem centros de cargas opostas, que permitem melhorar as propriedades dos filmes em relação aos obtidos através desses componentes quando utilizados isoladamente. Além disso, a quitosana apresenta atividade antimicrobiana inerente, o que poderia contribuir para o caráter ativo do filme.

Foi com base nessas idéias que a pesquisadora Mariana Altenhofen da Silva, orientada pelo professor Theo, como é mais conhecido, desenvolveu sua pesquisa de doutorado focada no estudo da mistura dessas duas macromoléculas – alginato e quitosana –, com o objetivo de obter possíveis matrizes para a liberação controlada de agentes antimicrobianos, concentrando-se, no caso, na utilização do sorbato de potássio e natamicina, de efeitos e usos sobejamente comprovados. Os trabalhos foram desenvolvidos em parceria com o Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital), de Campinas, que teve a participação direta das pesquisadoras Marta Hiromi Taniwaki e Beatriz Thie Iamanaka.

Além de visar a otimização do processo de elaboração de filmes de alginato e de filmes compostos de alginato e quitosana, o trabalho ateve-se a determinar a eficiência de dois agentes antifúngicos – sorbato de potássio e natamicina, incorporados nos filmes, contra três microrganismos de alta ocorrência em queijos , com vistas a uma possível aplicação como embalagem antimicrobiana em alimentos de umidade intermediária.

A autora deteve-se também no estudo da cinética de liberação da natamicina nas matrizes poliméricas formadas e na determinação do efeito de sua adição nas propriedades químicas e físicas dos filmes.

Mariana concluiu que a metodologia desenvolvida no trabalho permite a efetiva obtenção de filmes ativos de alginato e filmes ativos compostos de alginato e quitosana contendo natamicina. Ela descreve as condições que permitem a confecção de filmes com características adequadas para aplicação como embalagem de alimentos –aparência atraente, baixa massa solubilizada em água, baixa permeabilidade ao vapor de água, baixo grau de intumescimento e propriedades mecânicas apropriadas para o manuseio. Segundo ela, “os resultados obtidos permitem afirmar que os filmes desenvolvidos contendo natamicina apresentam excelente perspectiva de atuação como filmes antimicrobianos para alimentos”.

O processo
O professor Theo conta que foi levado a desenvolver a tecnologia de filmes de alginato quando se deu conta que o seu processo de obtenção não era simples porque o produto apresentava alta solubilidade em água. Ele introduziu então duas etapas na sua produção: da primeira, resulta um filme simples, solúvel em água que, em seguida, submetido a um pós-tratamento com solução de cloreto de cálcio, torna-se menos solúvel e mais resistente. O resultado foi auspicioso porque desse processo resultaram filmes menos solúveis que os obtidos a partir de proteínas, de amido ou de produtos dele derivados, que levam a perdas de 30% a 40%. O alginato, muito usado na indústria e por isso muito conhecido, é um polímero natural, de estrutura linear e que dá origem a um filme transparente.

O pesquisador explica que na obtenção desses filmes atualmente se usa, além do alginato, a quitosana, que depois da celulose é o biopolímero mais abundante no mundo. Então ele passou a estudar a formação de filmes compostos de alginato e quitosana, cujas moléculas, por apresentarem respectivamente centros negativos e positivos, não exigiram a presença de íons positivos de cálcio para se unirem.

A idéia inicial era usar o filme na embalagem de alimentos que tivessem baixa umidade, adicionando durante sua formação um antimicrobiano – o sorbato de potássio – que fosse sendo liberado lentamente e que tivesse uma ação muito efetiva sobre fungos e outros microrganismos. O objetivo inicial foi a utilização em queijos e por isso foram testados os microrganismos que crescem em suas superfícies.

Os filmes assim obtidos foram submetidos a ensaios microbiológicos no Laboratório de Microbiologia do Ital. No processo, os microrganismos a serem combatidos são aplicados sobre um gel de Ágar sobre o qual é aplicado um pequeno disco do filme. Como mostra a figura nesta página, em torno desse disco delinea-se um anel protegido dos microrganismos que se desenvolveram apenas a partir dele.
No entanto, verificou-se que a utilização do sorbato de potássio, o mais comum dos antimicrobianos utilizados em alimentos, não funcionou como se pretendia, pois, além de liberá-lo rapidamente, o filme não apresentava as propriedades e as características desejadas.

Mariana conta que o sucesso foi alcançado quando passaram a utilizar como antimicrobiano o produto natural natamicina e metade da concentração máxima de quitosana (17,5%) na mistura. A natamicina provavelmente interage com a quitosana apresentando liberação mais lenta, conforme desejavam. A utilização de 35% de quitosana, na mistura, levou a filmes de cor amarelada que apresentaram algumas deformações e fissuras, fatores que dificultam o controle da liberação do antimicrobiano.

Extrapolando os resultados, o professor Theo está convencido de que utilizando 20% de quitosana se conseguirá uma liberação ainda mais lenta, mantendo-se no filme as características desejadas quanto à solubilidade menor em água, resistência mecânica e quanto ao resultado com o emprego da natamicina que foi surpreendente quanto à baixa velocidade de liberação.

Estes ensaios não foram realizados por Mariana durante a pesquisa por limitação de tempo, pois a idéia da utilização da natamicina surgiu quando os trabalhos já iam adiantados. A propósito, o orientador considera que o emprego da natamicina constituiu o grande achado, e surgiu de um trabalho realizado em Minas Gerais que mostra a utilização da substância na conservação de queijos. Ele considera que a transposição dos resultados do laboratório para a indústria demanda ainda um longo caminho.

O professor Theo pretende na seqüência obter filmes de alginato com outros polímeros, como a pectina, com vistas a contornar o problema do alginato que gera filmes resistentes, duros, mas de pouca plasticidade, com o objetivo de conseguir propriedades adequadas quanto à resistência, solubilidade e capazes de liberarem antimicrobianos com a velocidade adequada.

Fonte:Por Carmo Gallo Netto, do Jornal da Unicamp

DIA MUNDIAL SEM CARRO - 22/09

No Brasil, mais de 56 milhões de veículos circulam pelas ruas e rodovias. Somente na cidade de São Paulo são cerca de seis milhões.

Além dos transtornos, como os congestionamentos intermináveis, estresse e acidentes, cada um desses veículos emite 16 toneladas de gás carbônico por ano, o que significa mais poluição no ar e aumento de gases efeito estufa na atmosfera. Preocupadas com a questão, em 1988, na França, 35 cidades iniciaram um movimento pela redução dos automóveis nas ruas e criaram o Dia Mundial Sem Carro, 22 de setembro.

Com o tempo, a mobilização se estendeu pelos países europeus, chegando inclusive a outros continentes. No Brasil, o primeiro Dia Mundial sem Carro aconteceu em 2001, e a cada ano crescem as adesões em todos os Estados. Mais de 280 organizações de cidades como São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte estão envolvidas na iniciativa todos os anos. Na Capital paulista, as ações estão sendo organizadas por várias entidades, como o Movimento Nossa São Paulo, Instituto Akatu, Campanha Tic Tac, Coletivo Ecologia Urbana, SOS Mata Atlântica, Respira São Paulo, Sesc e Transporte Ativo.

Faltam políticas de incentivo

Em São Paulo, o objetivo do Dia Sem Carro é debater o uso de meios de transportes alternativos e menos poluentes, através dos eventos que acontecerão em toda a cidade. Segundo Oded Grajew, um dos idealizadores do Movimento Nossa São Paulo, que organiza a manifestação junto com outras 20 Ongs, a programação será extensa e pretende atingir um grande número de pessoas. "Por enquanto estamos na fase de informação, levando à sociedade diversas palestras e seminários com a intenção de ampliar o debate sobre a mobilidade urbana", disse.

Diferentemente de outras cidades, a organização paulistana do evento não pedirá à população que deixe o carro em casa. "Ainda é cedo para pensarmos em uma atitude assim; o que queremos é mostrar à população que é possível ir a vários lugares sem necessidade de um transporte individual", ressaltou.

A mudança de prioridades na área de transporte é fundamental para a melhora das condições da mobilidade, principalmente nos grandes centros. Incentivar o transporte coletivo, com ampliação do metrô e dos corredores de ônibus, além meios de locomoção menos poluentes, como a bicicleta, devem estar no topo da agenda das secretarias de transporte e infraestrutura. "Na cidade de São Paulo temos pouco mais de 15 km de ciclovias, já em Bogotá são 300 km, isso mostra uma forma diferente de se fazer política de transporte", disse Oded.

Um olhar mais amplo na urbanização que permita a redução da distância entre casa, trabalho e lazer é uma solução apontada por muitos arquitetos e engenheiros para impedir o colapso do sistema rodoviário mundial. "Isso também aproxima as pessoas e diminui a desigualdade social. Temos de repensar o modelo urbanístico atual, para não termos problemas no futuro", avaliou Oded Grajew.

A prefeitura de São Paulo, por meio da Secretaria do Verde e do Meio Ambiente, participará do dia promovendo o workshop Desafios para a mobilidade sustentável na cidade de São Paulo, no dia 24 de setembro. "A idéia é termos um panorama do que já está em andamento na cidade e começaremos a discutir novas perspectivas, tendo em vista as tecnologias em desenvolvimento", disse Eduardo Jorge Sobrinho, secretário de Meio Ambiente do município.

Um dos projetos da secretaria é implantar mais de 100 km de ciclovias nos próximos anos, afirmou o secretário. "Ciclovias, ciclofaixas e ciclorredes estão em implantação em São Paulo; redes de bicicletários estão se formando, tudo para facilitar o transporte via bicicleta", disse.

A população paulistana que utiliza os meios de transporte coletivo sofre com atrasos e superlotação do sistema, o que estimula a utilização de carros. Mesmo com os corredores de ônibus, em horários de pico uma viagem entre os bairros de Vila Madalena e Pirituba, cerca de 8,5 km, pode durar até duas horas.

Conforme Eduardo Jorge, o poder público está investindo R$ 30 bilhões na ampliação do sistema viário, em São Paulo. "Estamos ampliando o metrô, corredores de ônibus, e aumentando a frota de veículos", afirmou.

Mais transporte público e planejamento

Em seu artigo "A crise da mobilidade urbana em São Paulo", o fundador e primeiro presidente da Companhia de Engenharia de Tráfego de São Paulo (CET), Roberto Scaringella, ressalta que “vem se verificando o aumento do grau e da extensão da área de deterioração do trânsito na cidade, o que acaba contribuindo para a degradação urbana”. Em menos de cinco anos (entre 1992 e 1997) a média de quilômetros de congestionamento medido pela CET no sistema viário principal da cidade passou de 40 km na hora de pico da tarde para 120 km. "Hoje, há congestionamentos significativos em corredores da mais longínqua periferia e em todos os quadrantes", afirma Scaringela.

Outro aspecto importante a ser considerado é a existência de duas realidades urbanas bem distintas, como se fossem duas cidades: temos a São Paulo oficial e a clandestina, irregular, completamente fora da lei e de controle. "As ocupações irregulares, favelas de alvenaria surgem numa velocidade e extensão assustadoras, gerando mobilidade clandestina sem planejamento e sem controle. Aliás, o planejamento urbano é um processo praticamente inexistente. O que se propõe é sempre atrasado e vai a reboque da realidade incontrolada que se implanta apesar de ao arrepio da lei", enfatiza em seu texto.

O sistema metroviário, de grande eficiência, soma hoje 61 km de rede mas deveria ser no mínimo dez vezes maior, pela escala da cidade, na opinião do engenheiro. Um modelo de assentamento de áreas dormitório próximas a postos de trabalho é outra sugestão citada por ele para minimizar o caótico trânsito da cidade. "É uma questão que muito se fala e pouco se faz, e mesmo que em escala relativamente pequena, o impacto no trânsito seria significativo", analisou.

Algumas cidades européias, como Londres, possuem pedágios em suas principais vias urbanas para tentar desestimular o uso individual do automóvel, e essa pode ser também uma solução na capital paulistana. "O pedágio urbano é uma tese debatida há muito tempo. Um dos motivos de sua não utilização era a falta de tecnologia que identifica o veículo em movimento, dificuldade hoje superada, havendo tecnologia disponível no Brasil. A tarifação do trânsito urbano já é aplicada em algumas partes e a comunidade técnica mundial transformou em assunto de grande atualidade", destacou em seu artigo.

Mais saúde e menos poluição

A bicicleta é um importante meio de deslocamento urbano que integra saúde, sustentabilidade e custo. Muitos países vêm trabalhando sua integração com os modos coletivos de transporte por meio de construção de bicicletários nas estações de trem. Mas o Brasil ainda caminha a passos de tartaruga em relação a essa forma de transporte, que ainda é visto por muitas pessoas como “um objeto de classes sociais baixas”.

Para a jornalista Renata Falzoni, a bicicleta é uma solução para transporte, para saúde e para a qualidade de vida. "É o único meio de transporte auto-sustentável que existe, sem falar que é mais eficiente do que qualquer outro modal, em distâncias de até 6 km", assegura.

Países como Holanda, Suécia e Dinamarca têm uma grande tradição de ciclismo urbano, assim como a China que tem a bicicleta como o mais importante meio de transporte. "Mundialmente a bicicleta ocupa espaço de destaque na mobilidade urbana das grandes cidades, em especial na Europa, independente do tipo de terreno ou número de habitantes da cidade", afirma Renata, que é fundadora do Night Bikers, grupo de ciclistas que fazem passeios noturnos por São Paulo, além de difundir a educação e a segurança dos ciclistas e suas bicicletas.

Visto ainda como uma forma de lazer, o ciclismo tem timidamente ganhado espaço nos centros urbanos. "Há que se ter uma opção na política pública de mobilidade para que a bicicleta entre como um modal de transporte de forma séria", analisou Renata, que critica a falta de visão dos governos para os meios de transportes que não sejam automóveis. "Isso também acontece com os pedestres. As rotas dos pedestres inexistem, as calçadas são truncadas por ruas e avenidas e nem sempre existem faixas de pedestres que garantam a segurança destes ao cortar a malha viária", enfatizou.

Para ela, enquanto a política pública de mobilidade tiver olhos apenas para os veículos motorizados nada acontecerá de eficiente para pedestres e ciclistas. "Não é uma questão de espaço ou dinheiro, é uma opção política a ser adotada, uma quebra de paradigma", finalizou a jornalista.

FONTE : Fabrício Ângelo, da Envolverde - especial para o Instituto Ethos

Banho de bactérias

 Os chuveiros domésticos oferecem um ambiente propício para a proliferação de micróbios potencialmente patogênicos, que podem ser inalados na forma de partículas suspensas, de acordo com um estudo realizado por pesquisadores da Universidade do Colorado (UC) em Boulder, nos Estados Unidos.

A pesquisa, que será publicada esta semana no site e em breve na edição impressa da revista Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), concluiu que cerca de 30% dos chuveiros analisados abrigava níveis consideráveis de Mycobacterium avium, ligada a doenças pulmonares. O patógeno contamina com mais frequência pessoas com sistemas imunológicos comprometidos e, eventualmente, pode infectar também pessoas saudáveis.

De acordo com o autor principal do estudo, Norman Pace, professor do Departamento de Biologia Molecular, Celular e de Desenvolvimento da UC, os cientistas analisaram cerca de 50 chuveiros de nove cidades em sete estados norte-americanos.

Não é surpreendente encontrar patógenos em águas da rede pública, de acordo com Pace, mas os pesquisadores descobriram que algumas das bactérias se aglutinam, formando um “biofilme” viscoso que adere ao interior dos chuveiros, em uma concentração mais de 100 vezes maior que a encontrada na água encanada.

“Quando a pessoa liga o chuveiro e recebe um jato de água, provavelmente está levando também uma carga particularmente elevada de Mycobacterium avium, que pode não ser muito saudável”, disse Pace. O estudo é parte de um esforço maior de sua equipe, cujo objetivo é avaliar a microbiologia dos ambientes internos, com apoio da Fundação Alfred P. Sloan.

Outra pesquisa realizada pelo Hospital Nacional Judaico, em Denver, indicou que houve um crescimento nos Estados Unidos, nas últimas décadas, de infecções pulmonares relacionadas a espécies de bactérias não ligadas à tuberculose, como a Mycobacterium avium. Segundo os autores, esse crescimento pode estar ligado ao fato de a população do país ter passado a utilizar mais o chuveiro e menos a banheira.

“A água que jorra do chuveiro pode distribuir gotículas recheadas de patógenos que ficam suspensos no ar e podem ser facilmente inalados, penetrando nas partes mais profundas dos pulmões”, afirmou Pace.

Os sintomas da doença pulmonar causada pelo M. avium, segundo o estudo, podem incluir cansaço, tosse seca persistente, falta de ar, fraqueza e sensação geral de mal-estar. “Pessoas com o sistema imunológico comprometido, como mulheres grávidas, idosos e aqueles que estão lutando contra outras doenças, são mais propensas a tais sintomas”, disse.

De olho na água

Embora os cientistas tenham tentado testar a presença de patógenos nos chuveiros por meio de cultura de células, essa técnica é incapaz, segundo Pace, de detectar 99,9% das espécies de bactérias presentes em um determinado ambiente.

Uma técnica de genética molecular desenvolvida pelo grupo do pesquisador na década de 1990 permitiu a retirada de amostras diretamente dos chuveiros, isolando o DNA e amplificando-o com utilização da reação em cadeia da polimerase, a fim de determinar as sequências de genes presentes, possibilitando a identificação de tipos de patógenos específicos.

“Houve alguns precedentes que indicavam que os chuveiros podiam gerar alguma preocupação, mas até esse estudo, não sabíamos o quanto o problema podia ser relevante”, disse Pace.

Durante as primeiras fases da pesquisa, a equipe testou chuveiros em pequenas cidades, muitas das quais estava usando água de poço e não encanada. “Inicialmente, achamos que os níveis de patógenos detectados nos chuveiros se deviam a isso. Mas, quando começamos a trabalhar os dados de Nova York, vimos uma grande quantidade de M. avium e o estudo foi revigorado”, disse.

Além da técnica de coleta de amostras do chuveiro, a equipe utilizou outro processo: várias duchas foram partidas em pedaços pequenos, que foram revestidos de ouro. Um corante fluorescente foi usado para marcar as superfícies e, com um microscópio eletrônico de varredura, os pesquisadores puderam observar as superfícies em detalhe.

Apesar dos resultados, Pace ressalta que provavelmente não é perigoso utilizar chuveiros para tomar banho, contanto que o sistema imune da pessoa não esteja comprometido de alguma maneira. Segundo ele, como os chuveiros de plástico apresentam uma carga maior de patógenos, os chuveiros de metal podem ser uma boa alternativa.

“Há lições a serem aprendidas aqui em termos de como controlar a água e lidar com ela. O monitoramento da água é muitas vezes arcaico. Já existem ferramentas para fazê-lo com mais precisão, de forma mais barata que a utilizada hoje em dia”, disse.

O artigo Opportunistic pathogens enriched in showerhead biofilms, de Norman Pace e outros, pode ser lido por assinantes da Pnas em www.pnas.org .

Fonte: Boletim Fapesp/Set- 2009