Listeria monocytogenes em superfícies de contato com alimentos: Biofilmes, persistência e os desafios para a indústria alimentícia
Artigo 1 de 2 | Blog Semear | Baseado em: Hua, Z. & Zhu, M.-J. (2024). Comprehensive strategies for controlling Listeria monocytogenes biofilms on food-contact surfaces. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 23, e13348.
Um patógeno que não se rende facilmente
A Listeria monocytogenes é, sem dúvida, um dos patógenos alimentares mais temidos pela indústria de alimentos. Não porque seja o mais prevalente, mas porque possui uma habilidade perturbadora: sobreviver e se multiplicar em condições que eliminariam a maioria dos microrganismos. Ela cresce a temperaturas de refrigeração (entre 0°C e 4°C), suporta altas concentrações de sal, tolera ambientes ácidos e resiste a muitos procedimentos de higienização convencionais.
Uma revisão abrangente publicada em 2024 por Hua e Zhu no periódico Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety examinou de forma sistemática e detalhada as estratégias para controlar os biofilmes de L. monocytogenes em superfícies de contato com alimentos nas instalações de processamento. O estudo analisou surtos documentados, prevalência do patógeno em diferentes setores da indústria alimentícia, fatores que influenciam a formação de biofilme e as intervenções disponíveis.
Este artigo apresenta, em linguagem acessível, os principais achados dessa pesquisa, com foco na compreensão do problema e em seu impacto para a segurança dos alimentos. O segundo artigo desta série tratará das estratégias de controle e desinfecção.
1. Por que a Listeria é tão preocupante?
1.1 Listeriose: Uma doença com alta taxa de mortalidade
A listeriose é a doença causada pela ingestão de alimentos contaminados com L. monocytogenes. Embora seja relativamente rara, afetando principalmente gestantes, idosos, recém-nascidos e indivíduos imunocomprometidos, ela possui uma das mais altas taxas de mortalidade entre todas as doenças de origem alimentar, podendo chegar a 20–30% dos casos.
Clinicamente, a listeriose pode se manifestar como meningite, septicemia, encefalite, aborto espontâneo ou nascimento prematuro. A dose infectante pode ser relativamente baixa em populações vulneráveis, o que torna a contaminação de superfícies industriais um risco real e grave de saúde pública.
1.2 Alimentos associados a surtos
A revisão mapeou os principais surtos e recalls de alimentos relacionados à L. monocytogenes. Os alimentos mais frequentemente envolvidos incluem:
- Produtos lácteos (leite cru, queijos moles e semimoles)
- Embutidos e frios prontos para consumo (carnes RTE — ready-to-eat)
- Peixes defumados refrigerados e frutos do mar
- Produtos de origem vegetal frescos e minimamente processados (saladas embaladas, melões, brotos)
- Sorvetes e outros produtos de laticínios refrigerados
- Maçãs caramelizadas e frutas frescas
Em todos esses casos, a contaminação cruzada a partir de superfícies colonizadas por biofilmes de L. monocytogenes dentro das instalações de processamento foi identificada como uma das principais vias de entrada do patógeno nos alimentos.
1.3 Prevalência nas instalações industriais
A revisão cita dados de Daeschel et al. (2022), que identificaram L. monocytogenes em 752 instalações alimentícias nos Estados Unidos, abrangendo setores como laticínios, carnes de baixa umidade, frutos do mar, frutas e vegetais frescos, panificação, bebidas e temperos. A presença do patógeno nesses ambientes é transversal, não se limita a um único setor ou tipo de processamento.
Nos ambientes industriais analisados, as superfícies de não contato com alimentos (NFCS), como drenos, rodapés, pisos, paletes e estruturas de suporte, frequentemente abrigam populações significativas de L. monocytogenes, servindo como reservatórios persistentes que recontaminam continuamente as superfícies de contato com alimentos (FCS).
2. O Biofilme: A principal estratégia de sobrevivência
2.1 O que é um biofilme e como se forma
Um biofilme é uma comunidade organizada de microrganismos, neste caso, bactérias que se fixam a uma superfície e se envolvem em uma matriz protetora composta por polissacarídeos extracelulares, proteínas, ácidos nucleicos e lipídeos. Essa matriz, conhecida pela sigla EPS (substâncias poliméricas extracelulares), funciona como um escudo físico e químico que protege as células bacterianas de agressores externos.
A formação do biofilme de L. monocytogenes ocorre em etapas distintas:
- Adesão inicial (reversível): células planctônicas livres se aproximam de uma superfície e aderem de forma fraca e transitória, influenciadas pelas forças de van der Waals, eletrostáticas e hidrofóbicas.
- Fixação irreversível: as células se ancoram definitivamente à superfície por meio de adesinas e proteínas de superfície, iniciando a produção de EPS.
- Maturação do biofilme: as células se multiplicam, formam microcolônias tridimensionais e produzem a matriz EPS em grande quantidade. Nesta fase, o biofilme adquire sua estrutura característica em forma de cogumelo ou torre, com canais de água que facilitam a distribuição de nutrientes.
- Dispersão: células ou agregados se desprendem do biofilme maduro e colonizam novas superfícies, disseminando a contaminação.
2.2 Por que o biofilme é tão difícil de eliminar
A resistência dos biofilmes a desinfetantes é substancialmente maior do que a de células planctônicas (livres). Estudos demonstram que células de L. monocytogenes em biofilme podem ser de 10 a 1.000 vezes mais resistentes a biocidas do que as mesmas células em estado planctônico. Essa resistência se deve a múltiplos mecanismos:
- Barreira física da matriz EPS: o gel viscoso da matriz EPS dificulta a penetração de desinfetantes nas camadas mais profundas do biofilme, onde as células permanecem viáveis mesmo após o tratamento das camadas superficiais.
- Gradientes de nutrientes e oxigênio: nas camadas mais profundas, as células se encontram em estado de baixa atividade metabólica (“células dormentes”), sendo inerentemente menos sensíveis a agentes que atacam processos metabólicos ativos.
- Células persistentes (persister cells): uma subpopulação de células entra espontaneamente em estado de dormência profunda, tornando-se tolerante a concentrações letais de antibióticos e desinfetantes.
- Transferência horizontal de genes de resistência: o microambiente denso do biofilme facilita a troca de material genético entre células, disseminando genes de resistência.
- Expressão de proteínas de bomba de efluxo: genes como qacH, smr e bcrABC codificam bombas que expulsam ativamente moléculas de biocidas (como QAC) para fora da célula.
2.3 O estado VBNC: invisível, mas vivo
Um aspecto particularmente alarmante é a capacidade de L. monocytogenes de entrar no estado VBNC (Viable But Non-Culturable — Viável, mas Não Cultivável). Quando exposta a estresses subletais, como concentrações inadequadas de desinfetantes, frio extremo ou privação de nutrientes, a bactéria pode desativar seus processos de crescimento visível sem morrer.
Células em estado VBNC não crescem em meios de cultura convencionais, tornando-as invisíveis nas análises microbiológicas de rotina. No entanto, mantêm sua integridade de membrana, atividade metabólica residual e potencial de virulência. Estudos demonstraram que células VBNC de L. monocytogenes podem se “ressuscitar” (retornar ao estado ativo) quando transferidas para condições favoráveis, como superfícies alimentares ou o interior do organismo humano.
3. Fatores que influenciam a formação de biofilme
3.1 Características da cepa
Nem todas as cepas de L. monocytogenes são igualmente aptas a formar biofilmes. A revisão documenta variações significativas na capacidade de adesão e formação de biofilme entre cepas de diferentes sorogrupos:
- Cepas do sorogrupo IIa (sorovar 1/2a) são consistentemente associadas a maior capacidade de formação de biofilme e a maior persistência em instalações alimentícias.
- Cepas do linhagem II (sorovares 1/2a, 1/2c, 3a, 3c) demonstram maior tolerância a desinfetantes do que cepas da linhagem I (sorovares 1/2b, 3b, 4b).
- Cepas persistentes em instalações apresentam maior expressão de genes relacionados à formação de EPS, motilidade e formação de biofilme em comparação com cepas transientes (esporádicas).
3.2 Tipo de superfície
O material das superfícies de contato exerce papel determinante tanto na adesão inicial quanto na eficácia dos desinfetantes. A revisão examina extensivamente as principais superfícies utilizadas na indústria:
- Aço inoxidável: é a superfície de referência na indústria alimentícia por sua resistência à corrosão, facilidade de limpeza e conformidade regulatória. No entanto, arranhões e marcas de desgaste, inevitáveis com o uso prolongado, criam microsulcos onde as células de monocytogenes se protegem mecanicamente dos desinfetantes. O acabamento superficial afeta a rugosidade e, consequentemente, a eficácia de higienização.
- Borracha e elastômeros: extremamente rugosos em escala microscópica, absorvem e retêm microrganismos em sua estrutura porosa, protegendo-os mecanicamente. A borracha é o material onde a eficácia dos desinfetantes é mais comprometida.
- Polímeros sintéticos (polietileno, PVC, PET, polipropileno): cada polímero apresenta características únicas de topografia, hidrofilicidade e rugosidade. Superfícies de polietileno de alta densidade (HDPE) são comuns em tábuas de corte e apresentam elevada formação de micro-ranhuras com o uso.
- Madeira e materiais porosos: embora proibidos em muitas aplicações de superfície de contato com alimentos, ainda presentes em estruturas de suporte, paletes e embalagens secundárias, sendo reservatórios significativos de monocytogenes.
3.3 Temperatura e Umidade
- monocytogenes forma biofilmes em uma faixa de temperatura muito ampla: de 4°C (temperatura de refrigeração) a 45°C. Isso significa que mesmo em câmaras frias, o patógeno pode desenvolver biofilmes, a uma velocidade menor, mas com eficiência suficiente para colonizar superfícies.
A umidade é outro fator crítico. Ambientes úmidos, como áreas próximas a drenos, canaletas e câmaras de lavagem, favorecem dramaticamente a formação e persistência de biofilmes. No entanto, L. monocytogenes demonstra também notável resistência à dessecação, sendo capaz de sobreviver em superfícies secas por semanas a meses.
3.4 Presença de nutrientes e matéria orgânica
Resíduos orgânicos de alimentos, como gorduras, proteínas, açúcares e fluidos de carnes, servem como substrato para o crescimento do biofilme e, ao mesmo tempo, neutralizam quimicamente muitos desinfetantes. A presença de matéria orgânica pode reduzir a eficácia do cloro em até 90% e comprometer significativamente o desempenho dos QACs e do ácido peracético.
Isso reforça a importância crítica da etapa de limpeza (remoção de sujidades) antes da aplicação de qualquer desinfetante, um princípio fundamental que a revisão enfatiza repetidamente.
3.5 Biofilmes de múltiplas espécies
Em condições reais de instalações alimentícias, L. monocytogenes raramente se encontra sozinha. Ela coexiste com muitas outras espécies bacterianas, formando biofilmes polimicrobianos complexos. Pseudomonas spp., Lactobacillus spp., Serratia spp. e outras bactérias ambientais podem tanto proteger quanto competir com L. monocytogenes.
Estudos citados na revisão demonstram que biofilmes de múltiplas espécies apresentam resistência aumentada a desinfetantes, em parte porque espécies como Pseudomonas fluorescens produzem maior quantidade de EPS, criando uma matriz mais densa e protetora que beneficia indiretamente as células de L. monocytogenes incorporadas ao biofilme.
4. Persistência de Listeria monocytogenes em Instalações Alimentícias
A persistência é definida como o isolamento recorrente da mesma cepa molecular (mesmo subtipo genético) de uma instalação ao longo de períodos estendidos, apesar de procedimentos regulares de limpeza e desinfecção. Não se trata de recontaminação a partir de fontes externas, mas da sobrevivência do patógeno dentro da própria instalação.
A tabela a seguir consolida dados documentados de persistência de L. monocytogenes em diferentes tipos de instalações alimentícias, evidenciando a amplitude e gravidade deste problema:
TABELA 1. Persistência de Listeria monocytogenes em instalações alimentares, 2004–2022
| Instalação | Período de Persistência | Local de Isolamento | Referência |
| Processamento de frutos do mar | 17 anos (2004-2021) | Superfícies de contato e não contato com alimentos | Daeschel et al., 2022 |
| Planta de processamento de carne RTE | 12 meses (2013-2014) | Mesas de trabalho em aço inox, tábuas de corte, esteiras transportadoras | Rodríguez-Campos et al., 2019 |
| Planta de laticínios | 7 anos (2001-2008) | Drenos, juntas de borracha, equipamentos de corte | Ferreira et al., 2014 |
| Instalação de processamento de carne moída | 2 anos (2008-2010) | Ranhuras em equipamentos, juntas de borracha, áreas de piso | Ferreira et al., 2014 |
| Planta de processamento de aves (Bélgica) | 3 anos (2013-2016) | Superfícies de aço inox, drenos, áreas úmidas | Tuytschaever et al., 2023 |
| Planta de processamento de aves (EUA) | 4 anos (2001-2005) | Equipamentos transportadores, drenos, juntas | Ferreira et al., 2014 |
| Ambiente de embalagem de frutas frescas | 3 anos (2015-2018) | Caixas de madeira, paletes, superfícies de embalagem | Hua & Zhu, 2024 |
| Processamento de vegetais frescos cortados | 5 anos (2004-2009) | Superfícies de polietileno, borracha, aço inox desgastado | Hua & Zhu, 2024 |
| Planta de processamento de peixe defumado | 9 anos (2000-2009) | Superfícies de fatiamento, esteiras, drenos | Ferreira et al., 2014 |
| Unidade de laticínios – queijo | 4 anos (2012-2016) | Tanques de maturação, superfícies de moldagem | Tuytschaever et al., 2023 |
| Processamento de salsicha/embutidos | 6 anos (2007-2013) | Fumeiros, câmaras de resfriamento, equipamentos de enchimento | Ferreira et al., 2014 |
| Instalação de produtos de baixa umidade | 2 anos (2014-2016) | Equipamentos de secagem, superfícies de embalagem | Daeschel et al., 2022 |
Fontes: Hua & Zhu (2024); Daeschel et al. (2022); Tuytschaever et al. (2023); Ferreira et al. (2014); Rodríguez-Campos et al. (2019). FCS = superfícies de contato com alimentos; NFCS = superfícies sem contato com alimentos; RTE = pronto para consumo.
Os dados compilados na Tabela 1 revelam um padrão alarmante: em múltiplos setores da indústria alimentícia, ao redor do mundo, L. monocytogenes é capaz de se estabelecer permanentemente em instalações por períodos que vão de meses a décadas. O caso documentado por Daeschel et al. (2022), 17 anos de persistência em uma instalação de processamento de frutos do mar é emblemático da capacidade excepcional deste patógeno de se estabelecer em nichos de proteção dentro das fábricas.
O fenômeno da persistência está intimamente relacionado à formação de biofilme em locais de difícil acesso: juntas de borracha, microfissuras em equipamentos desgastados, drenos, ranhuras em tábuas de corte e superfícies sob equipamentos mal higienizados. Nesses nichos, as células de L. monocytogenes estão fisicamente protegidas de detergentes e desinfetantes, perpetuando o ciclo de contaminação.
5. Local de contaminação nas instalações: onde o patógeno se esconde
5.1 Superfícies de contato com alimentos (FCS)
As superfícies que entram em contato direto com os alimentos incluem esteiras transportadoras, facas, laminadoras, tanques, mesas de trabalho e recipientes. Sua contaminação por L. monocytogenes representa risco imediato de transferência do patógeno para os produtos alimentícios.
A revisão documenta que a eficácia dos protocolos de limpeza e desinfecção é significativamente reduzida quando as superfícies apresentam desgaste, ranhuras, amassados ou juntas danificadas. Um estudo experimental citado por Hua e Zhu (2024) demonstrou que superfícies desgastadas sustentam populações de biofilme de L. monocytogenes mais densas e resistem melhor à ação de três principais desinfetantes (cloro 200 ppm, QAC 400 ppm e PAA 160 ppm) em cinco tipos diferentes de superfícies de contato.
5.2 Superfícies sem contato com climentos (NFCS)
Paradoxalmente, as superfícies sem contato direto com alimentos, como drenos, pisos, paredes, estruturas de sustentação, canaletas, rodapés e ventiladores de teto, são frequentemente identificadas como os principais reservatórios de L. monocytogenes nas instalações de processamento. Por serem consideradas “secundárias” nos programas de higienização, recebem menos atenção e procedimentos menos rigorosos.
No entanto, aerossóis gerados durante a limpeza com água pressurizada, o tráfego de funcionários e equipamentos, e a contaminação por gravidade a partir de superfícies elevadas podem transferir facilmente populações de L. monocytogenes de NFCS para FCS, completando o ciclo de contaminação cruzada.
5.3 Áreas de alta umidade e drenos
Drenos são consistentemente apontados como um dos locais de maior risco em instalações alimentícias. Sua combinação de umidade permanente, acúmulo de matéria orgânica, temperatura relativamente constante e difícil acesso para limpeza os torna habitats ideais para L. monocytogenes. A revisão cita múltiplos estudos que isolaram cepas persistentes de drenos por períodos superiores a 2 anos.
Um desafio de múltiplas dimensões
A L. monocytogenes representa um desafio para a segurança dos alimentos industrial que não pode ser subestimado. Sua capacidade de formar biofilmes extremamente resistentes em uma ampla variedade de superfícies, sua habilidade de persistir por anos em instalações mesmo sob programas regulares de higienização, e sua competência para contaminar alimentos prontos para consumo tornam seu controle uma prioridade crítica.
A revisão de Hua e Zhu (2024) deixa claro que nenhuma estratégia isolada é suficiente para eliminar completamente este patógeno das instalações de processamento. O controle eficaz exige uma abordagem integrada que considere:
- A natureza específica das superfícies e seu estado de conservação
- As condições ambientais (temperatura, umidade, presença de matéria orgânica)
- As características das cepas presentes na instalação
- A combinação estratégica de diferentes métodos de higienização
- O monitoramento ambiental sistemático como ferramenta de detecção precoce
O segundo artigo desta série aborda as estratégias de controle disponíveis: desde os desinfetantes químicos tradicionais e seus mecanismos de ação, passando pelos ácidos orgânicos, tratamentos físicos e biológicos, até as abordagens inovadoras de barreiras múltiplas (hurdle technology) que estão sendo desenvolvidas para superar as limitações dos métodos convencionais.
Estratégias de controle de Listeria monocytogenes: desinfetantes, tratamentos físicos, biológicos e abordagens inovadoras
Keli Cristina de Lima Neves é consultora especialista em segurança dos alimentos, fundadora do blog SEMEAR , da BRQuality Consultoria e Laboratório e da Estilo Food Safety.
Contato: keli@brqualityconsultoria.com.br Outros contatos: Instagram:@kelilimaneves Linkedin: Keli Lima Neves
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