Quanto mais queijo…

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Já dizia aquela famosa falácia lógica

Considere um queijo suíço… um daqueles cheios de buracos.
Quanto mais queijo, mais buracos.
Onde há buracos deveria haver queijo.
Assim, quanto mais buracos, menos queijo.
Quanto mais queijo, mais buracos; e quanto mais buracos, menos queijo.
Logo, quanto mais queijo, menos queijo.

Acontece, porém, entretanto, contudo, todavia, que, nos últimos anos, essa falácia tornou-se ainda mais falaciosa. O motivo? Os queijos suíços estão ficando com menos e menores buracos… logo, com mais queijo do que antes!

Queijos suíços de diversos tipos como Emmental, Gouda, Appenzeller e Tilsit são famosos por apresentarem buracos em sua estrutura. O número, o tamanho, a forma e a distribuição desses buracos pelo queijo são importantes parâmetros para se avaliar a qualidade desses queijos. A formação dos buracos nos queijos suíços é devida à fermentação do ácido propiônico durante o processo de maturação. Esse processo envolve a conversão do lactato em propionato, acetado e gás carbônico.

Há mais de um século a formação das olhaduras (esse é o nome técnico) atrai a atenção dos cientistas. Antes mesmo da descoberta dos processos de fermentação como importante fontes de produção de gás à ação das bactérias era creditada a formação de gás e, consequentemente, daquelas estruturas. Uma dúvida, porém, ainda pairou por muito tempo: diversos experimentos mostravam que todo o queijo possuía consideráveis quantidades de gás carbônico, então o que permitiria que algumas regiões do queijo favorecessem a formação de bolhas de gás!? Várias hipóteses foram citadas, mas “a identificação da natureza do núcleo da olhadura permaneceu como uma questão não-resolvida” (a frase é tão bonita que tive que citar como no artigo).

Acontece que, com a modernização dos processos e aplicação de novas práticas e técnicas da ordenha à maturação, bem como na avaliação das propriedades dos queijos começou-se a observar que os buracos estavam com tamanho reduzido.

O que acontece é que pequeninas partículas de feno caíam no leite cru e essas partículas que possuem uma estrutura capilar (veja a foto abaixo) possibilitam a captação e difusão do gás carbônico do corpo do queijo, formando, então os núcleos das olhaduras!

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Assim, nas últimas décadas, com a substituição da ordenha tradicional no estábulo com baldes de leite pelos sistemas de ordenha mecanizados em ambientes separados, fechados e limpos; além da aplicação de filtros com poros estreitos nesses sistemas de ordenha resultaram numa queda drástica das micropartículas de feno no leite cru.

Dessa forma, para que os suíços possam novamente brincar dizendo que “quanto mais queijo, menos queijo” (eles dizem isso!?), há a necessidade de adicionar ao leite micropartículas sólidas micropartículas sólidas que atuem como núcleo de olhaduras.


um pouquinho da teoria…

As bactérias do ácido propiônico (gênero Propionibacterium) foram descobertas no queijo Emmental, e são responsáveis não apenas pela produção do CO2 que leva à formação das olhaduras, bem como pela produção do ácido propiônico que é, em parte, responsável pelo gosto característico desse queijo. Elas são bactérias Gram-positivas anaeróbias e que fermentam ácido lático (lactato) e produzem primariamente, ácido propiônico, ácido acético e CO2 (veja a figura abaixo).

Fermentação do ácido propiônico

A utilização do lactato é de grande interesse uma vez que esse é o produto final da fermentação de diversas bactérias (dentre elas os estreptococos e os lactobacilos). O processo ocorre então da seguinte forma: as bactérias dos gêneros Steptococcus e Lactobacillus, que são homofermentadoras são responsáveis pela fermentação inicial da lactose em lactato – esse processo acontece durante a formação da coalhada. Após esse processo, quando o queijo é deixado para maturar, as propionibactérias conseguem se desenvolver e utilizam o lactato como fonte de energia. Por utilizar como substrato um produto resultante de um processo fermentativo, o processo realizado pelas propionibactérias é chamado de fermentação secundária.

Considerando isso, os pesquisadores suíços fizeram diversos queijos experimentais do tipo Emmental. Para isso eles coletaram o leite da forma como eles são coletados atualmente (utilizando ordenhadeiras automáticas e filtrando o leite em membranas com poros de 100 µm). O leite cru foi inoculado com Streptococcus thermophillus e Lactobacilus delbrueckii e após um pequeno intervalo de tempo, a cultura de Propionibacterium freudenreichii foi adicionada. A partir desse momento, foram feitas 8 variações do queijo: o controle e 7 variações nas quais foram adicionadas diferentes concentrações de pó de feno.

Mas de onde eles tiraram a ideia do pó de feno?

Como falei lá em cima, desde o início de século passado pipocavam hipóteses para explicar a localização das olhaduras. Algo que há muito se sabe é que essa localização não está relacionada ao crescimento bacteriano. O que se propunha era que os olhos surgiam em pontos específicos onde haveria núcleos que favoreceriam a formação das estruturas. A ideia é semelhante à dos núcleos de condensação (como partículas de poeira e fumaça) que favorecem a condensação da água e a formação de nuvens.

A formação dos buracos nos queijos foi monitorada por tomografia computadorizada de raios-X, nos dias 30, 45, 60 e 130 dias após o início do período de maturação do queijo. Na figura abaixo, podemos ver claramente o aumento do tamanho e volume das olhaduras ao longo do tempo.

tempo

A figura abaixo, por outro lado, mostra que os oito queijos fabricados para o experimento tiveram suas olhaduras influenciadas (quantidade e volume das mesmas) pela concentração de pó de feno adicionada.

influencia da concentracao

Assim, as partículas de feno (que são os vasos do tipo xilema) atuam como núcleo da olhadura, por aprisionarem o gás produzido até formarem essas estruturas.

 


REFERÊNCIAS

Guggisberg, D., Schuetz, P., Winkler, H., Amrein, R., Jakob, E., Fröhlich-Wyder, M., Irmler, S., Bisig, W., Jerjen, I., Plamondon, M., Hofmann, J., Flisch, A., & Wechsler, D. (2015). Mechanism and control of the eye formation in cheese International Dairy Journal, 47, 118-127 DOI: 10.1016/j.idairyj.2015.03.001

Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA. Brock Biology of Microorganisms. 14th ed. Pearson Education, 2015.


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Ajude a salvar vidas… é simples: lave as mãos!

Hoje, dia 05 de Maio de 2014, a Organização Mundial da Saúde (OMS) celebra sua campanha para higienização das mãos.

Com o lema: “SALVE VIDAS: limpe suas mãos” (SAVE LIVES: clean your hands), a OMS propõe que que se não agirmos logo, e de forma simples, a disseminação de microrganismos resistentes pode chegar a ter consequências ainda mais graves no futuro (bem próximo)!

A campanha é voltada principalmente para profissionais da saúde, mas que também pode e deve ser levada em consideração por outros segmentos da sociedades como escolas, restaurantes – e todos nós, na verdade.

A ideia baseia-se na premissa simples de se evitar a contaminação cruzada que tanto ocorre no ambiente hospitalar e é responsável por ajudar a mantar os microrganismos em circulação naquele ambiente. Um esquema de rotas de transmissão cruzada está representado abaixo:

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Figura traduzida do artigo: Arias CA, Murray BE. (2012). The rise of the Enterococcus: beyond vancomycin resistance. Nature Reviews Microbiology, 10:266-278.

A proposta campanha propõe 5 pequenos passos para mudar o mudo
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Os cuidadores devem lavar as mãos:

1. Antes de tocar o paciente.

2. Antes de procedimentos de limpeza e assepsia do paciente.

3. Após a exposição a fluidos corporais do paciente.

4. Após tocar o paciente.

5. Após tocar os entornos do paciente.

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Sempre que cito esse assunto, gosto de falar de um post de o Karl (do blod Ecce Medicus, aqui do SbBr): “Infecções e seres humanos”. Ali ele apresenta as taxas de infecções de corrente sanguínea (ICS) que uma UTI de um hospital de São Paulo que apresentou um período no qual as taxas de ICS chegaram a zero. E o que causou essa redução!? A melhoria da higiene das mãos dos profissionais da saúde durante o surto de influenza A H1N1.

Como falei no último post do blog, sobre o VRSA: “Ela está entre nós!” e nas edições 11 e 12 do #Scicast sobre superbactérias, não é para entrarmos em pânico. Mas o estado de alerta está aí e não pode ser ignorado. Eu não acredito que vamos vencer a luta se combatermos de frente com essas bactérias, mas se agirmos com cautela, podemos ter resultados a longo prazo mais positivos.

5maioCCartaz do CDC (orgão estadunidense semelhante à ANVISA) incentivando as pessoas a lavarem as mão após saírem do banheiro, afinal, “1 trilhão de germes podem viver em 1g de cocô”.

 

 

Se sujar faz bem?

A imunologia e a microbiologia são duas disciplinas que andam de mãos dadas. No início da década de 1990 começou-se a falar na “Hipótese da Higiene” (HH), que embasada por dados epidemiológicos indicava uma maior prevalência de doenças auto-imunes e inflamatórias nos países mais desenvolvidos, onde as taxas de sanitização são melhores… – a mesma relação estabelecida entre países desenvolvidos e subdesenvolvidos pode ser observada quando consideramos áreas urbanizadas e rurais, e o motivo é o mesmo: na área rural o cuidado com a higiene costuma ser menor.

Então quer dizer que quanto mais anti-higiênico nós formos, melhor?

O Cascão está certo!?

Bem, não é bem assim… Porém, a importância de se entrar em contato com microrganismos desde a tenra idade (o que é uma das ideias centrais da HH) ganhou força com um estudo publicado na Science do dia 27 de abril de 2012.

Considerado como um “dos estudos sobre mecanismos mais rigorosos da área como há muito tempo não se via“, pelo microbiologista Sarkis Mazmanian, o paper consiste na comparação da susceptibilidade de camundongos isentos de germes (germ-free, GF) e livres de patógenos específicos (specific pathogen free, SPF) a duas doenças de caráter imunológico: colite e asma.

Os resultados mostraram uma maior susceptibilidade dos GF a essas doenças. Essa comparação não é completa e poderíamos pensar: mas será que se reestabelecermos a microbiota nesses animais GF conseguíamos reduzir o quadro citado anteriormente?

E foi isso que os autores fizeram, e de duas formas diferentes.

Na primeira, eles colonizaram GF recém-nascidos, e observaram redução no desenvolvimento das doenças (semelhante aos SPF). Na segunda forma de colonização, GF adultos foram colonizados e os animais continuaram a desenvolver as doenças com o mesmo perfil dos animais GF.

EXPLICAÇÃO IMUNOLÓGICA

Essas diferenças estão relacionadas a um tipo específico de células (invariant natural killer T cell, iNKT) que está aumentada no intestino e nos pulmões dos animais GF – e diminuída nos SPF e nos GF-colonizados precocemente; porém permanecem em quantidades elevadas mesmo quando os GF já adultos são colonizados. Os pesquisadores mostram, ainda, que o aumento dessas células está relacionado a um aumento na quimiocina pró-inflamatória CXCL16 (promove o acúmulo de células iNKT), que tem sua expressão aumentada na ausência da microbiota! O que exatamente leva a essa regulação ainda não é conhecido, podem ser microrganismos específicos ou moléculas produzidas por eles. E esse deverá ser o alvo dos próximos estudos: descobrir quais microrganismos seriam essenciais para uma correta maturação do sistema imunológico.

Resumindo…

Mas então isso significa que temos que deixar nossa higiene de lado? Não… dentre as principais causas de mortalidade infantil está a diarreia, que pode ser causada por muitas bactérias, dentre elas o Vibrio cholerae, a Shigella e a Salmonella (que também pode causar a febre tifoide). A transmissão desses patógenos é muito mais fácil em ambientes com baixa sanitização, e o que vemos é um elevado numero de mortes por esses patógenos nos países subdesenvolvidos.

E como fica a HH? Na verdade, aqui falamos da importância da aquisição de uma microbiota saudável… Essa aquisição ocorre a partir da hora do parto, e por meio do contato com os cuidadores (a mãe, por exemplo). Nos países desenvolvidos, porém, o excesso de higiene poderia estar provocando uma diminuição da diversidade dos microrganismos que são adquiridos pelo neonato e, como já foi dito, a presença de microrganismos específicos poderia estar relacionada à correta maturação do sistema imunológico.

Com a elucidação do microbioma humano estamos descobrindo nos grupos de bactéria que nem imaginávamos fazer parte desse ecossistema. Assim, não é de se estranhar, também que funções desconhecidas de microrganismos conhecidos ainda estejam por serem elucidadas.

A meu ver, a grande questão não é que se sujar faz bem (pode ser até perigoso), mas que o *excesso* de higiene pode fazer mal!

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ResearchBlogging.org Torsten Olszak, Dingding An, Sebastian Zeissig, Miguel Pinilla Vera, Julia Richter, Andre Franke, Jonathan N. Glickman, Reiner Siebert, Rebecca M. Baron, Dennis L. Kasper, & Richard S. Blumberg (2012). Microbial Exposure During Early Life Has Persistent Effects on Natural Killer T Cell Function Science, 336 (6080), 489-493 DOI: 10.1126/science.1219328

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