Aplicabilidade de um modelo para estimar o crescimento de Bacillus cereus em arroz-doce, em função da temperatura

Abstract

Foi avaliado o crescimento de duas cepas de referência de Bacillus cereus, uma diarréica e outra emética, inoculadas em meio de arroz-doce preparado conforme proporção de ingredientes de uso comum em restaurantes e domicílios. Os ensaios permitiram avaliar o comportamento das duas cepas, submetidas às temperaturas de 10, 15, 22, 30, 37 e 45oC, gerando curvas a partir das quais foram calculadas as taxas máximas de crescimento relativas a cada cepa em estudo. A partir do tempo inicial, e depois, a intervalos convenientes, segundo a temperatura de exposição, amostras em duplicatas foram submetidas a procedimentos para contagem das Unidades Formadoras de Colônias, por semeadura em superfície de placas contendo ágar MYP. O crescimento de ambas as cepas a 10oC foi praticamente nulo, mas entre 15oC e 37oC as taxas de crescimento relativas à fase exponencial, expressas em ciclos logarítmicos por hora, foram ascendentes, com os tempos de geração calculados entre 261 e 28 minutos, para a cepa de tipo emético, e entre 225 e 31 minutos, para a cepa de tipo diarréico. A 45oC a velocidade de crescimento de cada cepa foi sensivelmente menor do que a 37oC, com os tempos de geração alcançando 46 e 48 min, àquela temperatura, respectivamente para a cepa diarréica e para a cepa emética. Em seguida foram realizados dois ensaios para estudar o comportamento de ambas as cepas de B. cereus, inoculadas no mesmo substrato e submetidas a um processo lento de resfriamento, entre 49oC e 22oC, aproximadamente. Partindo do tempo zero e a cada intervalo de duas horas, até completar doze horas, foram desenvolvidos procedimentos de contagem em meio de ágar MYP. Os dados obtidos permitiram construir curvas de temperatura e, a partir daí, curvas de crescimento dos microrganismos, sempre em função do tempo. Um modelo matemático foi, então, ajustado às taxas de crescimento de B. cereus em meio de arroz-doce, em função da temperatura, calculadas anteriormente. Esse modelo, segundo seus autores, permite estimar o crescimento microbiano em toda a faixa de temperatura em que ocorre multiplicação. A magnitude desse crescimento, nas condições testadas, foi expressiva. A estirpe diarréica apresentou crescimento equivalente a quatro ciclos logarítmicos e a cepa emética chegou a aumentar cinco ciclos, após doze horas de exposição ao resfriamento. Os valores preditos, obtidos por meio do modelo, mostraram uma pequena tendência para superestimar as contagens, porém observou-se que essa diferença se reduziu ao final das doze horas, nos dois ensaios. Assim, ao final do resfriamento, as populações preditas e experimentais diferiram em, aproximadamente, 0,1 ciclo logarítmico. Concluiu-se que o substrato mostrou- se adequado ao crescimento do patógeno, mas os resultados observados não corroboraram a expectativa de maior crescimento dos microrganismos em meio de arroz-doce do que em preparação de arroz simples, considerando dados da literatura. Atribuiu-se à canela em pó, dispersa no alimento, possível efeito inibidor. Contudo, ficou evidente que a exposição do alimento a temperaturas entre 22 e 30oC, comumente observadas em regiões tropicais, oferece risco expressivo de que as populações de B. cereus alcancem números suficientes para causar as intoxicações caracteristicamente atribuídas ao patógeno. O modelo utilizado foi considerado com potencial para contribuir na avaliação de riscos a que se expõem os consumidores do alimento - arroz-doce - quando mantido a temperaturas que permitem o crescimento de diferentes cepas de B. cereus.

The growth profile of two pathogenic Bacillus cereus type-strains (one diarrhoeal, another emetic), were evaluated by inoculating suspensions of bacterial spores on a substrate that reproduces a typical Brazilian product, a rice pudding-like dessert known as “arroz-doce”, prepared according to a recipe commonly used in food service establishments and at home. The growth kinetics of both microrganisms was assessed under six temperature treatments, i.e., 10, 15, 22, 30, 37 and 45oC. From the resulting growth curves, the maximum growth rates, related to the exponential growth phase, were calculated for each type-strain. At time intervals adequate to each exposure temperature, from the beginning (time zero), duplicate samples were submitted to procedures for counting colony forming units by spreading the inoculum on surfaces of plates containing MYP agar. At 10oC, the growth was not detected, but growth rates related to the exponential phase increased as the temperature shifted from 15oC to 37oC, with corresponding generation times shifting from 261 to 28 minutes for the emetic type-strain and from 225 to 31 minutes for the diarrhoeal one. At 45oC, the generation times were reported as being 46 and 48 minutes, for the diarrhoeal and the emetic type-strains, respectively, noticeably lower than that at 37oC. Two assays were then carried out to study the behavior of both B. cereus strains, inoculated in the same substrate and submitted to a slow cooling from 49oC to 22oC, approximately. At two-hour intervals from time zero, until twelve hours, procedures for counting B. cereus populations in MYP agar were developed. The data obtained was used to generate temperature curves, and from them, growth curves of the microrganisms, as functions of time. A mathematic model was then fitted to the previously calculated growth rates of B. cereus in the “arroz-doce” medium as a function of temperature. From this model, according to its authors, it is possible to assess growth of microorganisms throughout all their growth temperature range. The magnitude of this growth was expressive under the tested conditions. The diarrhoeal type- strain increased in four logarithmic cycles, while the emetic one increased in five cycles after twelve hours of cooling exposure. The predicted values obtained from the model exhibited a slight tendency to overestimate the counts; however, this effect was not so evident at the end of the cooling process, in both assays. So, the predicted and observed populations differed in about 0.1 log cycle. The substrate was considered to be adequate to the pathogen multiplication, but the observed results did not corroborate the expectation of a higher microbial growth in a rice preparation resulting from its enrichment with a protein source (milk). The cinnamon powder added to the substrate probably inhibited B. cereus growth. However, it was evident that the exposure of the food to temperatures between 22 and 30oC, commonly observed in the tropics, may allow that B. cereus populations achieve counts high enough to cause the illnesses attributed to the pathogen. The mathematic model was considered as having potential for contributing to evaluate the risk that the “arroz-doce” consumers are exposed to when this product is kept at temperatures that allow growth of different B. cereus strains.