miércoles, 11 de abril de 2012
Teoría Microbiana de las enfermedades
G. Fracastorus
(1483-1553) sugirió que las enfermedades podían deberse a organismos invisibles
transmitidos de una persona a otra.
Berkeley (1845)
demostró que un moho era el causante del tizón de la papa de Irlanda.
I. Semmelweis
(1850) y J. Líster (1867) Aportaron cierta evidencia de la importancia de los
microorganismos
como causante de enfermedades.
R. Koch
(1843-1910) Médico alemán. Descubrió el agente causal del carbunco, el bacilo
causante de la
tuberculosis, y el vibrión causante del cólera. Con sus notables trabajos sentó
las bases de la
teoría microbiana de las enfermedades.
Postulados de Koch
Son una secuencia
definida de pasos experimentales mediante los cuales se demuestra la
relación causal
entre un microorganismo y una determinada enfermedad.
Postulado 1
El microorganismo
patógeno sospechoso debe estar presente en todos los casos de la enfermedad y
ausente de animales sanos.
Postulado 2
El microorganismo
debe ser aislado y cultivado en forma pura (cultivo puro) en el laboratorio.
Postulado 3
La inoculación de
animales susceptibles con ese cultivo puro, debe causarles la enfermedad.
Postulado 4
El microorganismo
debe ser reaislado de esos animales y cultivado en forma pura en el
laboratorio, después de lo cual debe ser el mismo que el microorganismo
original.
martes, 10 de abril de 2012
lunes, 9 de abril de 2012
IMPORTANCIA DE LA CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS
Lípidos: 3,9% x 9,25 x 0,95 _-__ 34,3 Kcal.
Glúcidos: 4,9% x 3,95 x 0,98 - 19,0 Kcal.
Energía Fisiol. De 100 g de leche: 68,2 kcal.
viernes, 30 de marzo de 2012
IMPORTANCIA DE LA CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS
Considerando siempre este carácter conjunto de la Ciencia y la Tecnología de Alimentos, se podría definir esta última como aquella área de la Tecnología que se aplica a las materias primas destinadas a producir alimentos y, a las transformaciones de éstas en alimentos mediante el concurso de las Ciencias básicas, tanto naturales como ingenieriles. En este contexto, el "manejo" de los alimentos, objetivo de esta Ciencia y Tecnología, comprende estudios sobre el origen, métodos de preparación o extracción, caracteres, composición química, su valor nutritivo, digestibilidad y rendimiento en calorías, conservación, envase y distribución y también sobre las alteraciones; enfermedades o transformaciones que pueden experimentar los diferentes alimentos y bebidas.
La enseñanza de la Ciencia de los Alimentos es fundamental como nexo entre la Bioquímica y la Nutrición, pues aporta el concepto de que los alimentos son fuentes de todos los elementos indispensables a la vida celular.
Por otra parte, el término de Bromatología se aplica, generalmente, sólo en relación con la Química de los alimentos, aunque su origen etimológico (bromatos-alimentos, logos=conocimiento) expresa mayor amplitud.
historia
1688, Francisco Redi. Acaba con la idea de la generación espontánea (Experimento de Redi). Utiliza unos botes de cristal con trozos de carne, dichos botes los tapa con unas gasas que permiten el paso del aire pero de nada más, entonces no se generan "animáculos" en estos trozos de carne. La solución está en las larvas que son depositadas por moscas que se posaban en la carne, en los botes sin tapar, y hacían posible la aparición de esos "animáculos".
jueves, 29 de marzo de 2012
historia
La microbiología es una ciencia muy nueva, aunque los organismos que estudia hayan sido los primeros en poblar la tierra. Hasta el siglo XVII no se empezó a suponer la existencia de microorganismos.
1676, Leeuwanhoeck. Comerciante holandés que se dedicó a pulir lentes y a observar todos los tejidos que iba construyendo. Estudió granos de polen, fluidos corporales, sarro de los dientes, y vio unas pequeñas estructuras que podían moverse y las llamó animáculos. La Royal Society entró en el asunto. Entonces surgió la pregunta siguiente, de donde provienen estos animáculos?
Por un lado están los partidarios partidarios de la generación espontanea, por otro lado están los partidarios de que parten de otros animáculos o de otro organismo diferente.
Producción de aminoácidos.
Es un producto muy importante y que hace tiempo que se usa. La producción se inició en los países orientales. En estos países se usan muchos extractos de plantas, peces. En 1908 se dieron cuenta que todas estas sustancias tenían en común una sustancia, que era el glutamato. Primero se intentó realizar la síntesis química, pero se acabó observando que algunas bacterias exudaban al medio glutamato. Se realizó entonces la búsqueda de las bacterias y hacia 1950 tenían listo un sistema a partir de Corynebacterium glutamicum. La producción anual es de 750000 toneladas al año, dividida entre una docena de empresas. Como sustrato se suelen usar melazas o almidón hidrolizado, aparte de una fuente adecuada de nitrógeno, como pueden ser sales amónicas. Se han usado mutantes sensibles a la temperatura para que la bacteria secrete el glutámico al medio. La producción es de 50g de glutámico por litro, con un rendimiento del 40% de la glucosa transformada en glutamato.
miércoles, 28 de marzo de 2012
Aplicación de la fermentación alcohólica a la transformación de alimentos.
Las bebidas alcohólicas se producen a partir de diversas materias primeras, pero principalmente a partir
de cereales, frutas y productos azucarados. Entre las bebidas alcohólicas hay bebidas no destiladas, como
la cerveza, el vino, la sidra y el sake, y otras obtenidas por destilación como el whisky y el ron, que se
obtienen a partir de cereales y melazas fermentadas, y el coñac, que se obtiene por destilación del vino.
Otras bebidas destiladas, como el vodka o la ginebra se obtienen a partir de bebidas alcohólicas neutras,
obtenidas por destilación de melazas, cereales, patatas o suero láctico fermentado. También se obtienen
una gran variedad de vinos de alta graduación mediante la adición de alcohol destilado a vinos normales,
con el fin de incrementar su contenido de alcohol, hasta el 15 o 20%, como son los casos del jerez,
oporto, o madeira.
Un detalle común muy importante en estas fermentaciones es que en todos los casos se usan levaduras
para la conversión de azúcares en etanol.
Aspectos de ingeniería a considerar para una fermentación industrial con éxito.
Las fermentaciones industriales se definen como procesos industriales, en los que los microorganismos
son una parte muy activa del proceso productivo. El microorganismo es lo más importante en las
fermentaciones industriales y los aspectos de ingeniería siempre están supeditados al organismo. En base
a cual y como sea mi biocatalizador, y que producto quiera que sintetice, tendré que elegir, para diferentes
aspectos, las condiciones que sean las más adecuadas para mi biocatalizador. La ingeniería es por lo tanto
tan solo una herramienta que facilita el proceso que realiza el biocatalizador, mientras que en otras
industrias puede ser la base esencial. Existen una serie de aspectos de ingeniería que se deben considerar.
Salto de escala
Implica el paso en el cual un procedimiento desarrollado con éxito en el laboratorio, en volúmenes
reducidos, es modificado para ser usado en fermentaciones de gran tamaño, manteniendo las mismas
condiciones.
Implica la modificación de algunas condiciones de fermentación necesarias para mantener la
productividad al variar algunas condiciones, como suelen ser dimensionales. Es necesario el salto de
escala, el reajuste de algunos parámetros, cuando pasamos de laboratorio a planta industrial, debido al
gran incremento en las proporciones. También es necesario un reajuste, cuando implementamos el uso de
una nueva cepa con un rendimiento entre un 10 y un 20% superior a la anterior, ya que el cambio en la
producción puede implicar cambios en las condiciones.
El problema del salto de escalas viene dado por el hecho de que en las primeras fases se ha de comprobar
el funcionamiento de la bacteria en el laboratorio, donde los objetivos son diferentes que en la planta. En
el laboratorio se intentan optimizar la producción en términos puramente cuantitativos, mientras que en la
planta es la optimización del rendimiento, considerando también los costes. Tener éxito en el salto de
escala querrá decir conseguir la máxima producción en la planta, en el mínimo de tiempo y con el
mínimo de costes.
Tipo de proceso según la relación del biocatalizador con el medio y el agua
Dependiendo del tipo de biocatalizador que tengamos, y de las condiciones de este, será más rentable usar
un tipo u otro de medio y una determinada concentración de agua, así como inmovilizar el biocatalizador.
Distinguiremos por lo tanto entre cultivos sumergidos o en superficie, así como también podremos tener
el biocatalizador inmovilizado o no. Finalmente, el cultivo podrá ser sólido, semisólido o líquido. Existen
numeroso métodos para inmovilizar células.
martes, 27 de marzo de 2012
Fermentación alcohólica
La producción de etanol es un proceso industrialmente viejo. El etanol por su uso como materia primera
química se produce por fermentación desde los inicios de la microbiología industrial, y para la producción
de bebidas alcohólicas desde hace miles de años. Pero durante muchos años se ha obtenido por
procedimientos químicos, mediante la hidratación de etileno. Últimamente se ha retomado la
producción de etanol para su uso químico a través de la fermentación. El etanol se produce por
fermentación para fabricar bebidas alcohólicas y alcohol industrial, pero el uso del etanol como
combustible no es rentable, ya que es más económico comprar petróleo que producir etanol.
Tan solo lo producen algunos países subdesarrollados. La producción de etanol por fermentación de la glucosa se produce por la vía de Embden - Meyerhof – Parnas (EMP). A través de esta vía, el piruvato producido pasa a ser acetaldehído por acción de la piruvato descarboxilasa. El acetaldehído pasará a alcohol por acción de la alcohol deshidrogenasa.
¿Que es la microbiología industrial?
La microbiología industrial es la microbiología que estudia la aplicación de la biotecnología de los
microorganismos en la industria. Esto implica la utilización de sistemas biológicos en diferentes procesos
industriales. En general puede abarcar diferentes ámbitos:
- Fabricación de diferentes compuestos orgánicos.
- Transformación de productos, hecho que cada día tiene más importancia, puesto que las
reacciones mediadas por los seres vivos ocurren en condiciones de presión, temperatura,...
normales. Por lo tanto puede ser más barato el uso de seres vivos, ya que no se requieren
condiciones especiales. Además, en muchos casos serán reacciones más eficaces que las
químicas. Se ha de tener en cuenta siempre que la industria buscará la mayor eficiencia
posible y la reducción de costes, ya que lo que interesa es tener beneficios.
- Reacciones con compuestos inorgánicos, como puede ser el caso de la lixiviación de
metales.
- Producción de biomasa, con diferentes finalidades. A menudo el producto final de las
reacciones son los propios microorganismos, por su valor en alimentación humana, como
Saccharomyces,... o animal, como las SCP.
- Degradación de sustancias, como puede ser la depuración de aguas, el tratamiento de
residuos,...
- Biosensores, determinación de la presencia de sustancias, mediante sistemas biológicos.
También puede servir en los controles de calidad. Está adquiriendo una gran importancia en
los últimos años, ya que es una muy importante herramienta de análisis.
lunes, 26 de marzo de 2012
UN POCO DE HISTORIA...
La microbiología de alimentos es y sera una de las mas nobles e interesantes disciplinas a estudiar para muchos y variados profesionales y siempre habrá la necesidad que gente joven trabaje en este campo para que consumen nuestros países y la humanidad entera. En la época en que vivimos ha habido muchos cambios en los métodos de preservación y todo ello repercute en la microbiologia ya que ademas de los métodos rápidos ya sean bioquímicos, inmunologicos o moleculares para la detección de patógenos, por ejemplo: pero la investigación debe continuar para lograr que estos métodos rápidos, precisos y fáciles de realizar puedan ser más económicos y estén al alcance de todos nuestros países.
IMPORTANCIA DE LA CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS
Una boca que se alimenta significa poder disponer de dos brazos, cuyo trabajo, si es intenso y eficaz, logra alimentar 4 bocas más. Baade (1964) (5).
Los grandes progresos que ha experimentado la Tecnología en todos los campos habrían sido imposibles sin los avances simultáneos de la Ciencia actual y, como lo expresara el físico atómico alemán C. F. von Weizsácker, ambas podrían compararse con dos árboles vecinos, provenientes de semillas diferentes y aun provistos de raíces y troncos separados, pero cuyas ramas N, hojas se han entrelazado hasta formar casi una sola corona de follaje (véase la ilustración en la portada de este libro).
En el campo específico de los alimentos, este árbol gemelo de la obligada asociación de la Ciencia y la Tecnología modernas se manifiesta en la forma siguiente: mientras laCiencia de los alimentos se refiere, esencialmente, al conocimiento organizado para comprender la composición de los alimentos (33,34 ), la Tecnología alimentaría trata de aprovechar este conocimiento para los fines de su aplicación práctica (2).
Hermann Kahn, el conocido analista de políticas o futurólogo de los Estados Unidos, respondió en una oportunidad una pregunta sobre el suministro futuro de alimentos frente a una creciente población mundial de escasos recursos, que "el problema de alimentar a la gente no es un problema de la naturaleza, sino es un asunto de producción". Sin duda, quiso señalar con esta respuesta que es tarea de la Ciencia y Tecnología de Alimentos de procurar por todos los medios posibles un aumento tanto de la cantidad como así mismo de la calidad de los alimentos ante la población creciente del mundo v ante el predominio cada vez mayor de su producción industrial sobre su preparación individual o casera.
viernes, 23 de marzo de 2012
UN POCO DE HISTORIA...
Hasta unos 50 años atrás, a pesar de tener conocimiento del importante papel que tenían loa alimentos en la difusión de ciertas enfermedades, la microbiología de alimentos era considerada como parte de la microbiologia general y así la microbiologia de muchos productos fermentados se enseñaba en las facultades de agronomía.
Los patógenos que causaban las enfermedades eran estudiados en las escuelas de medicina y farmacia, y los análisis e investigaciones se realizaban en laboratorios de las instituciones gubernamentales.
INTOXICACIONES POR MARISCOS
Producida por toxinas elaboradas por algas tóxicas, se debe al consumo de moluscos bivalvos que filtran agua con estas algas. Las toxinas son producidas por algas dinoflageladas y se encuentran en elevada concentración en el agua en determinadas circunstancias.
La toxina se llama PSP - Paralitic Shellfish Poison - la más importante es la saxitoxina que se acumula en los moluscos bivalvos. Esta intoxicación se asocia con las mareas rojas, es decir los dinoflagelados en determinadas condiciones de temperatura y nutrientes proliferan mucho. No tiene que verse rojo para que exista toxina suficiente para producir intoxicación.
Clinica
Hormigueo en los labios, mareos, somnolencia, vómitos, diarrea, entumecimiento de los brazos, parálisis respiratoria y muerte.
Puede existir tolerancia en personas que vivan en zonas costeras, no es inmunogénica, en un 70 % se inactivan por coción.
Prevención
Control de las aguas, sobre todo en los meses en los que sube la temperatura.
jueves, 22 de marzo de 2012
DESARROLLO BACTERIANO
También se usa para incinerar
placas petri de plástico que no vamos a usar, animales con microorganismos,...
Filtración: Quitamos los microorganismos que estén en un material
líquido o gaseoso, usando filtros con tamaño de poro pequeñísimos para que los
microorganismos no pasen. Se empleaba tierra de diatomeas, aunque ahora se usan
filtros de tamaño de poro de 0,45-0,22 microorganismos, no atrapan los virus.
Se usan para filtrar agua, en estudios sobre el agua. Se utiliza para
esterilizar compuestos que no aguantan las altas temperaturas (enzimas,
proteínas...) gases caire --> se hace pasar por filtros y sale estéril (se
utiliza para habitaciones, superficies, laboratorios, quirófanos...).
Radiaciones: Pueden ser:
- IONIZANTES: Afectan a la célula y producen alteraciones tales
que llegan a matarlas. Se la conoce también como esterilización fría.
Para esterilizar instrumental que está en el interior de
recipientes. Las radiaciones ionizantes consisten en ionizar la célula,
formando radicales -OH que alteran la célula y la matan. Los rayos X son menos
penetrantes que los anteriores. Son menos peligrosos, aunque tienen menos uso.
- NO IONIZANTES: Actúan a nivel de DNA --> se producen uniones
en moléculas de timina de las dos hebras del DNA, que hace que cuando la
molécula se separe, se pierdan bases, el RNA no se traduce en la secuencia
correcta --> proteínas con aminoácidos extraños, la célula muere. También es
estéril fría.
MÉTODOS QUÍMICOS. Hay muchos componentes químicos que podemos usar
para eliminar los microorganismos, utilizando cada uno para actuar contra algo
en concreto. El más tradicional es el fenol, la actividad de otros compuestos
se da referenciada a la acción del fenol.
Concepto y alcance de la microbiología
La Microbiología es la ciencia que se encarga del estudio de los organismos más pequeños, minúsculos, invisibles a simple vista, llamados microorganismos o microbios y procede del vocablo griego:
Micro = Pequeño
Bios = Vida
Logos = Estudio, tratado
La microbiología es el estudio de los microorganismos, de su biología, su ecología y, en nuestro caso su utilización en la producción de bienes agrícolas o industriales y su actividad en la alteración y deterioro de dichos bienes. Esta definición hace necesaria la de tres conceptos que se incluyen en ella: microorganismo, biología y ecología. El conocimiento de la biología y la ecología microbiana son imprescindibles para poder comprender de qué forma los microorganismos interaccionan con los seres humanos y qué tipos de relaciones establecen con ellos.
Por tanto, la Microbiología estudia la morfología (estructura interna y externa, sus formaciones especiales), citología (estudio de las características de las células), fisiología (formas de desarrollo y los procesos vitales de los microorganismo s), ecología (relaciones que mantienen los microorganismo s con el medio ambiente y los demás seres); genética y bioquímica de los microorganismos; así como su papel e importancia para la vida animal y vegetal.
Castillo, Yorling Andino, Flavia Febrero 2010
miércoles, 21 de marzo de 2012
Interacciones entre microorganismos
Interacciones entre microorganismos
Un aspecto adicional a considerar en la ecología microbiana es el referente a los tipos de interacción que pueden establecer los microorganismos entre sí y con los seres humanos. Los microorganismos están presentes en todas las superficies exteriores de los utensilios, en el aire, en el agua, en los alimentos y en las cavidades internas del cuerpo que tienen conexión con el exterior (tracto respiratorio y tracto digestivo). En condiciones normales, los órganos y cavidades internas carecen de microorganismos, son estériles (estéril
significa libre de microorganismos). De la misma manera, el interior de los músculos o de
cualquier tejido sólido está estéril.
Los microorganismos no se encuentran aislados, sino que su número suele ser muy elevado por unidad de volumen o por unidad de superficie. Por consiguiente, allí donde se encuentran son muy abundantes. Además suelen formar agrupaciones de varios microorganismos que interaccionan entre sí: unos pueden usar como alimento los productos residuales de otros, o pueden ser atacados por los vecinos que compiten por el
mismo alimento. Estas interacciones dan lugar a sucesiones de microorganismos: la microflora de una superficie, de un alimento o del interior de una cavidad abierta del cuerpo puede variar con el tiempo.
Castillo, Yorling Andino, Flavia Febrero 2010
DESARROLLO BACTERIANO
DESARROLLO BACTERIANO
Aplicación de calor: Puede ser: 1. Calor húmedo: se usa la autoclave. 2. Calor seco: usamos un horno Pasteur.
En el calor húmedo, con temperaturas comprendidas entre 100-121ºC, ocasionamos una coagulación de las proteínas que hace que las enzimas no sean activas. En el calor seco, 160-180ºC, quitamos el agua y la célula no puede desarrollarse. Para esterilizar medios de cultivo, usamos el calor húmedo, autoclave (olla a presión) como hay más presión hay más temperatura. Es un recipiente en el que normalmente,
en la parte inferior hay una cantidad de agua que se calienta con una fuente (generalmente resistencia). Sobre el agua hay una rejilla con los matraces que queremos esterilizar. Este método está limitado por los materiales que queremos esterilizar (algunas se estropean a temperaturas mayores a 100ºC). Para los materiales que soportan 100ºC, usamos un método denominado Tindalización, consiste en esterilizar a vapor fluente (el vapor sale y no aumenta la presión). Lo dejamos 30 minutos a 100ºC y lo dejamos ahí un día entero; después volvemos a calentar a 100ºC durante 30 minutos y repetimos una vez más. Con este proceso, destruimos las formas esporulares.
Cuando esterilizamos algo que no se quiere exponer al vapor de agua (porque se mojan y se llenan de agua), usamos el calor seco --> aplicamos calor en el horno pasteur (recipiente en el que aplicamos calor, que se distribuye con un ventilador) obteniendo temperaturas de 160-180ºC, que mantenemos durante 1-3h (dependiendo de la temperatura utilizada).
Una vez que hemos esterilizado el material, necesitamos conservarlo estéril; por lo que todos los matraces los tapamos con un algodón graso que impide que entre la humedad. Otro proceso de aplicación de calor, pero que no es esterilización porque no mata todos los microorganismos, es la Pasteurización. Se usa por seguridad en microbiología de alimentos --> se calienta 60-70ºC y es suficiente para eliminar muchos microorganismos,sobre todo los patógenos que pudiera haber (se utiliza sobre todo en conservación de leche, queso, zumos, fabricación de cerveza y vinos.
martes, 20 de marzo de 2012
metabolismo bacteriano
Dependiendo de la fuente de
carbono (C) (fuente de moléculas con C para usarlo como constituyente celular),
tenemos:
- anhidrido carbónico,
sintetizan los constituyentes celulares a partir de dióxido de carbono.
Transforman compuestos
inorgánicos en orgánicos, autotrofos.
- Utilizan compuestos orgánicos
que ya han sido elaborados por otros organismos, heterótrofos.
La mayoría de los organismos
autótrofos son los que obtienen su energía de la oxidación de compuestos
químicos inorgánicos o de la luz.
FOTOAUTÓTROFOS: Usan la luz
como fuente de energía y el dióxido de carbono como fuente de carbono. Este
grupo incluye a: plantas, algas, cianobacterias y bacterias verdes y rojas.
LITOAUTÓTROFOS: Usan compuestos
químicos inorgánicos como fuente de energía y dióxido de carbono como fuente de
carbono. Está formado exclusivamente por procariotas.
QUIMIOHETERÓTROFOS: Usan compuestos
orgánicos como fuente de energía y fuente de carbono. Son: animales, protozoos,
hongos y la mayoría de las bacterias. Estos son los grupos principales (y los
microorganismos están presentes en todos) pero también puede haber
microorganismos de los siguientes tipos:
FOTOHETERÓTROFOS: Usan la luz
como fuente de energía y los compuestos orgánicos como fuente de carbono.
Pertenecen a este grupo algunas bacterias rojas.
MECANISMO DE OBTENCIÓN DE
ENERGÍA. Las moléculas poseen enlaces químicos cuya energía puede ser utilizada
por microorganismos. La manera de usar esta energía, es mediante reacciones de
oxidaciónreducción.
Los microorganismos que usan la
luz, la transforman en energía química mediante fotosíntesis, por lo que todos
los organismos usan energía química.
- OXIDACIÓN, consiste en la
eliminación de electrones de un átomo o de una sustancia, pero también puede
ser la eliminación de átomos de hidrógeno de una sustancia.
- REDUCCIÓN, ganancia de un
electrón o de un átomo de H.
Así, las reacciones redox son
la transferencia de electrones o de átomos de hidrógeno desde una sustancia que
se oxida a otra que se reduce. La sustancia que se oxida es el dador de
electrones y la que se reduce es el aceptor de electrones. El dador de
electrones va a ceder protones al aceptor de electrones en la célula, el dador,
que está reducido al transferirse los electrones, se oxida y viceversa. Al
dador de electrones también se le denomina fuente de energía o fuente de
electrones.
Hay un concepto: POTENCIAL
REDOX: nos indica la tendencia o facilidad de un compuesto para ceder
electrones y oxidarse, o para captar electrones y reducirse.
ASPECTOS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS: BACTERIAS, HONGOS, VIRUS.
ASPECTOS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS:
BACTERIAS, HONGOS, VIRUS.
Características
Células procariotas
En general, las células procarióticas son más simples que las eucarióticas ya que contienen membranas internas que diferencian órganos celulares (aparato de Golgi, retículo endoplásmico, vacuolas, etc.) no presentes en las células procariotas. En éstas el citoplasma es continuo y en él se encuentra los encargados de la traducción del mensaje genético en proteínas.
Las células procariotas son pequeñas y muy poco puede aprenderse de su estructura sin el empleo del microscopio electrónico. Estas células procarióticas tienen una estructura simple, carecen de complejos organelos internos que se encuentran en las eucariotas y su material genético no está presente en un núcleo reducido por una membrana.
Células eucariotas
Las células eucarióticas son el resultado de una simbiosis establecida hace muchos millones de años entre células procarióticas (que han dado lugar a las mitocondrias y a los cloroplastos) y un núcleo eucariótico (el núcleo de nuestras células). A causa de esta simbiosis, ciertos agentes quimioterápicos que son activos frente a procariotas pueden resultar tóxicos para eucariotas al interaccionar con sus mitocondrias. Las células ucarionticas (las que tienen un núcleo verdadero), presentan estructuras intracelulares bien definidas rodeadas por una membrana y denominadas organelos celulares, un ejemplo de estos organelos son el núcleo, mitocondria, cloroplastos
Castillo, Yorling Andino, Flavia Febrero 2010
lunes, 19 de marzo de 2012
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE MICROBIOLOGÍA
Dentro de la biología de los microorganismos se
estudia su estructura, metabolismo y genética. La
estructura de los microorganismos condiciona de forma muy importante su metabolismo. El
metabolismo es el conjunto de reacciones de utilización de los mismos y de producción de
energía (catabolismo) que permiten a los microorganismos crecer y multiplicarse
(anabolismo) y, como consecuencia, alterar el ambiente en el que se encuentran. La
genética garantiza conocer el proceso de transmisión de la información que permite el
desarrollo de un microorganismo con una morfología y un metabolismo determinado; esta
transmisión de información puede ocurrir entre unas células y sus descendientes
(transmisión vertical) o entre células que conviven en un mismo ambiente y que pueden no
estar relacionadas genealógicamente (transformación, conjugación y transducción).
La ecología
microbiana estudia cómo se relaciona un microorganismo con el ambiente que lo rodea,
utilizando los nutrientes que encuentra y produciendo desechos que lo alteran de forma
substancial. Esta alteración del ambiente puede tener valoraciones diferentes desde
el punto de vista humano: por un lado, la alteración producida por ciertos grupos bacterianos
o fúngicos son de interés en la producción de alimentos; mientras que las producidas por
otros grupos dan lugar a procesos patológicos. Ambos tipos de alteraciones, en
cualquier caso, sólo tienen una valoración desde el punto de vista humano sin que se
diferencien desde el punto de vista ecológico.
METABOLISMO BACTERIANO
METABOLISMO: conjunto de reacciones o transformaciones químicas que ocurren en una célula o en un microorganismo. Está constituido por:
- ANABOLISMO: conjunto de reacciones químicas encaminadas a la síntesis de componentes celulares. Son reacciones de biosíntesis, que consecuentemente requieren energía.
- CATABOLISMO: conjunto de reacciones de degradación de sustancias en las que se produce (o libera) energía.
Como resultado de estos dos grupos de reacciones tiene lugar el crecimiento celular. Una célula, para crecer, necesita sintetizar los nutrientes que tienen en el ambiente, y por biosíntesis forma los componentes celulares. Los nutrientes son fuentes de C, N, O. La energía que se necesita para estas biosíntesis, procede del exterior y puede ser de diversa naturaleza: luz, compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos. La mayoría de los microorganismos usan compuestos químicos orgánicos que son captados del ambiente, introducidos en la célula y degradados por catabolismo en sistemas más simples que la célula necesita (la célula los expulsa, más tarde, como productos de desecho). Esta energía se usa para el anabolismo y para otras funciones celulares, como puede ser el movimiento de los
flagelos, transporte de solutos por la membrana. Los microorganismos se puede clasificar atendiendo al tipo de metabolismo que realice. En concreto, se agrupan atendiendo a la fuente de energía que toman del medio o la fuente de C.
Dependiendo de la energía que toman del medio para crecer, tenemos:
- luz, fototrofos
- compuestos químicos, quimiotrofos. Estos a su vez se pueden dividir según sea el compuesto químico que utilizan. Ambos obtienen energía de la oxidación del compuesto químico, por tanto, obtienen energía química.
- inorgánico: quimiolitótrofos
- organico: quimioorganótrofos.
viernes, 16 de marzo de 2012
PARTE II
Inocuidad. La garantía de que los alimentos no causarán daño al
consumidor cuando se
preparen y
consuman de acuerdo con el uso a que se destinan.
Enfermedad
infecciosa. Son aquellas enfermedades causadas por múltiples agentes
patógenos
(bacterias, virus, hongos y parásitos). Dichos agentes interactúan con el
organismo humano
de diferentes maneras,
Acción tóxica.
Determinada por la producción de Exotoxinas y/o Endotoxinas producidas
por un agente
microbiano.
Exotoxinas = Son
sustancias de naturaleza proteica que se liberan de forma directa o a
través de
vesículas, sin que se produzca lisis bacteriana. Tienen una acción específica y
6
Castillo, Yorling
Andino, Flavia
Febrero 2010
se pueden
clasificar en neurotoxinas (toxina: diftérica, tetánica, botulínica, etc)
y
enterotoxinas
(toxina de Bordetella pertusis, Clostridium perfringes,
Clostridium difficile,
Shigella
dysenteriae, etc.).
Algunas toxinas al
ser inactivadas (con formaldehido) no alteran su antigenicidad, y los
toxoides
resultantes proporcionan algunas de las vacunas más eficaces (Ej. toxoide
tetánico y toxoide
diftérico).
Endotoxinas. Son
sustancia de naturaleza lipopolisacárida, localizadas en la superficie
celular del
microorganismo y que son liberadas por lisis bacteriana. Son producidas
principalmente por
las bacterias Gram – de los géneros Escherichia, Salmonella, Shigella
y Klebsiella. El
shock por dndotoxinas (shock séptico) se suele asociar con la
diseminación
sistémica del microorganismo y, el ejemplo más común es las septicemia
por bacterias Gram
- como Escherichia coli, Nesisseria meningitidis, etc.
Alimentos
prebióticos y probióticos. Los probióticos son alimentos que
contienen
bacterias cuya
presencia en el intestino es beneficiosa porque favorecen la digestión de
alimentos y
eliminan competidores. La ingesta de ciertas bacterias como Lactobacillus
y
Bifidobacterium
tiene efectos particularmente favorables para la salud. En cambio, los
prebióticos
son aquellos que estimulan el desarrollo de las poblaciones
bacterianas
intestinales
beneficiosas. Normalmente estos alimentos contienen azúcares complejos
que no son
digeridos en la parte superior del intestino y llegan a la región del colon
donde
alimentan estos
tipos de bacterias.
Cultivos.
Son ambientes artificiales que contienen los elementos nutritivos y las
condiciones
físico- químicas que permiten el desarrollo, crecimiento, conservación y
estudio de los
microorganismos.
Con el desarrollo
de la Genética y la Selección de los microorganismos en la
Microbiología se
introdujo el concepto de población, que es la unidad elemental que
representa al
conjunto de individuos de cada especie.
La clona (clon)
representa al conjunto de individuos que se derivan de una misma célula.
Bajo el término de
cepa se entiende el cultivo microbiano aislado del organismo.
Castillo, Yorling
Andino, Flavia
Febrero 2010
APLICACIONES DE LA MICROBIOLOGÍA
APLICACIONES DE LA MICROBIOLOGÍA
• Microbiología Médica:
Es la rama de la Microbiología que se encarga de estudiar los
microorganismos causantes de enfermedades (patógenos),
también se encarga de la prevención y control de las enfermedades infecciosas.
• Microbiología de Alimentos:
Estudia tanto los efectos dañinos como los efectos beneficiosos de los
microorganismos sobre los alimentos. El papel beneficioso incluye el uso
de microorganismos en la preparación de alimentos tales como quesos,
salchichas, yogur, encurtidos, etc.
Por otra parte, los microorganismos son responsables de algunas de las
más serias intoxicaciones alimentarias y causan también la descomposición de una gran variedad de alimentos.
• Microbiología del Agua :
Es muy importante que el agua para consumo humano y para otros
usos esté pura y libre de bacterias patógenas. La Microbiología del
Agua se ocupa de obtener aguas de óptima calidad y utiliza microorganismos con el fin de regenerar las aguas de desecho y
hacerlas útiles.
• Microbiología Agrícola:
Los microorganismos juegan un papel muy importante en la agricultura, tanto desde el punto de vista beneficioso como perjudicial. La
Microbiología Agrícola estudia ambos aspectos, entre otros: el papel
de los microorganismos en la formación y fertilización de los suelos,
el control de los insectos dañinos para las plantas mediante el uso
de microorganismos, y los efectos dañinos de los microorganismos
sobre las plantas.
• Microbiología Veterinaria:
Enfermedades infecciosas de varios tipos son responsables de la muerte de muchas mascotas y de animales de granjas. La Microbiología Veterinaria se encarga
de la prevención y control de esas enfermedades.
• Microbiología Industrial:
Productos de considerable valor económico se obtienen como resultado del metabolismo microbiano, usando como sustrato desechos agrí-
colas, desechos industriales y productos naturales de bajo costo. Entre
los productos obtenidos de fuentes microbianas tenemos: antibióticos,
hormonas, enzimas, etc.
jueves, 15 de marzo de 2012
La procedencia del microorganismo
patógeno puede ser de dos tipos: microorganismos endógenos presentes
en el interior del alimento, y microorganismos exógenos depositados
en la superficie del alimento. Lospprimeros suelen estar asociados a alimentos
animales ya que los patógenos de animales pueden serlo de humanos, mientras que
los patógenos vegetales no pueden serlo ebido a las diferencias entre ambos
tipos de microorganismos.
Por último, debido a la importancia en salud pública de las
toxiinfecciones alimentarias, la labor del microbioólogo de alimentos se
dirige, en muchos casos, al control destinado a evitar el consumo de productos
elaborados en condiciones deficientes y que, por tanto, sean potencialmente
peligrosos. Para ello, ha tenerse en cuenta, a la hora de realizar un análisis
microbiológico de alimentos:
a) Las fuentes de contaminación del alimento.
b) Las rutas de infección del patógeno.
c) La resistencia de los patógenos a condiciones adversas.
d) Las necesidades de crecimiento de los patógenos.
e) Minimizar la contaminación y el crecimiento de los
microorganismos.
f) Técnicas de detección y aislamiento.
g) Metodo de muestreo proporcional al riesgo.
Todo lo anterior obliga a la regulación legal de las
características microbiológicas de cada alimento, lo que comprende la
definición de cada alimento o producto alimentario y las regulaciones sobre la
tolerancia del número de microorganismos permisibles. (los llamados valores de
referencia).
Interacciones entre microorganismos PARTE I
Conceptos básicos
Microorganismo o
microbio. Son organismos muy pequeños, no visibles a simple vista, de
tamaño
microscópico, dotados de individualidad, con una organización biológica
elemental.
Esta definición operativa no incluye los hongos, tanto inferiores como
superiores, ni las
algas aunque ambos grupos son considerados microorganismos porque
su organización es
esencialmente unicelular (las células que los constituyen mantienen un
alto grado de
autonomía entre sí).
Pueden ser
unicelulares multicelulares (los conformados por células indiferenciadas, que
al asociarse no
forman tejido. Por otra parte, organismos pluricelulares pueden ser de
tamaño tan pequeño
que entran dentro de la definición anterior sin dejar por ello de ser
estructuralmente
tan complejos como cualquier animal superior.
Los microbios corresponden
a organismos tales como bacterias, hongos y levaduras, es
decir procariotes
y eucariontes que midan menos de una décima de milímetro. Mención
aparte merecen los
virus, partículas inanimadas de material genético protegido por capas
más o menos complejas
de proteínas y lípidos. Carecen de actividad metabólica cuando
se encuentran
libres.
Células
procariotas. Células que no están divididas en compartimientos ni poseen
núcleo
verdadero.
Células
eucariotas. Este tipo de célula está dividida en compartimientos
limitados por
membranas
internas.
Bacterias. Son
microorganismos procariotas, unicelulares, de tamaño microscópico (del
orden de los
micrones).
Hongos. Son
microorganismos de estructura celular eucariota (pudiendo ser unicelulares
o pluricelulares).
Virus. Son
microorganismos subcelulares, que se comportan como parásitos
intracelulares
estrictos.
Agentes
microbianos. Son los microorganismos de vida útil, indicadores y patógenos.
Contaminación. La
introducción o presencia de un contaminante en los alimentos o en el
medio ambiente
alimentario.
Calidad sanitaria.
Es el conjunto de requisitos microbiológicos, físico-químicos y
organolépticos que
debe reunir un alimento para ser considerado inocuo para el consumo
humano.
miércoles, 14 de marzo de 2012
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE MICROBIOLOGÍA
Es de tener en cuenta que desde la Prehistoria los hombres
utilizan con provecho las
fermentaciones. El
pan fermentado se conoce desde hace varios miles de años. Desde la
antigüedad, el
hombre recurría a la fermentación para fabricar bebidas alcohólicas. Al
preparar el pan,
vino, cerveza o sake, los egipcios, sumerios y todas las personas hasta
mediados del Siglo
XIX, empleaban sin saberlo, y de una manera empírica, una familia de
agentes biológicos
muy originales: las levaduras, quienes realizan la fermentación alcohólica, cuyo
papel como agentes fermentadores no fue reconocido hasta 1856 por
Luis Pasteur,
quien demostró que las células viables de levaduras causan fermentación
en condiciones
anaeróbicas; durante dicha fermentación el azúcar presente en el mosto
es convertido
principalmente en etanol y CO2. Sus ilustraciones claramente muestran
auténticas
levaduras vínicas y en sus escritos él las diferenciaba claramente de otros
componentes.
A Pasteur también
se le reconoce el haber resuelto el problema de los fracasos con las
fermentaciones de
alcohol, definiendo nuevos procedimientos para la conservación y
envejecimiento y
un método para aumentar la calidad de la conservación de los vinos
consistente en
calentarlos a una temperatura de 68° C durante 10 minutos y después
enfriarlos
rápidamente. Esta técnica ha venido a ser conocida como pasteurización y
es
ahora ampliamente
utilizada en el tratamiento de la leche.
Otro aspecto
histórico importante fue el realizado por Mechnikov (1888 - 1916)
quien
estudió los
mecanismos de las enfermedades infecciosas, haciendo valiosos aportes al
desarrollo de la
Microbiología.
Un acontecimiento
relevante en el desarrollo histórico de la Microbiología es el
descubrimiento de
la función de los microorganismos como causantes de enfermedades.
Ya en 1546
Girolano Fracastoro había sugerido que las enfermedades podían deberse a
organismos tan
pequeños que no podían verse y que eran transmitidos de una persona a
otra, lo que no
estuvo descubierto hasta que a través del estudio del carbunco, infección
grave de los
animales domésticos que es transmisible al hombre, se llegó a la
demostración
concluyente de la causa bacteriana o etiología del carbunco por Robert
Koch en 1876, un
médico rural alemán. Koch empezó a estudiar el mundo microbiano
cuando recibió
como obsequio un microscopio y fue el que anunció haber encontrado la
bacteria del
carbunco (Bacillus anthracis). Posteriormente él y sus colaboradores
descubrieron las
bacterias que causan la tuberculosis y el cólera.
Esta serie de
experimentos se ajustaban a los criterios necesarios para poder establecer
la relación causal
entre un organismo específico y una enfermedad específica, criterios
que se conocen
como los postulados de Koch, de los cuales se hablará posteriormente.
Este trabajo sobre
el carbunco condujo rápidamente a la edad de oro de la bacteriología.
En 25 años la mayoría
de los agentes bacterianos de las principales enfermedades
humanas habían
sido descubiertos y descritos.
Posteriormente, el
descubrimiento posterior de los virus (Dimitri Ivanovski en 1892; el
virus del mosaico
del tabaco pasaba los filtros que retenían a las bacterias), agentes que
no crecen en
medios artificiales en el laboratorio como lo hacen las bacterias, han
permitido realizar
algunas modificaciones en los postulados de Koch.
Durante todo el
siglo XIX se descubrieron y estudiaron los agentes causantes de
enfermedades en el
hombre y los animales. A finales del siglo XIX surge la Microbiología
agrícola. Se
descubren las bacterias nitrificantes y el rol de éstos en la circulación del
nitrógeno en la
naturaleza.
Castillo, Yorling
Andino, Flavia
Febrero 2010
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