Equilibrio

Aislamiento e Identificación de Levaduras y Bacterias Acéticas a Partir del jugo fermentado de la Guayaba Roja (Psidium guajava L) y jugo fermentado de la Piña (Ananas comosus).

Cárdenas Gómez Jenny Paola, Hernández Nieto Lyda Yohaira, Peña Herrera Rafael Esteban,

Vargas Rodríguez María de los Ángeles

Jennycardenas985misena.edu.co. Centro Nacional de Aprendizaje SENA

I. INTRODUCCIÓN

Para la identificación y aislamiento de microorganismos específicos han sido utilizadas técnicas selectivas empleando medios que permiten a dichos organismos crecer suprimiendo el crecimiento de otros microorganismos que no sean parte del estudio.

La composición de tales medios son determinados por los microorganismos que se pretenden estudiar. En el caso de bacterias y levaduras, por regla general, son sensibles al crecimiento a distintos niveles de pH y concentraciones de agua, mecanismos que limitan e inhiben aún más la probabilidad de que otros microorganismos crezcan en el medio selectivo.

Las bacterias y levaduras que habitan en las frutas obtienen su energía a partir de los azucares que se encuentran en su mayoría en la corteza y pulpa de estas.

El propósito de esta trabajo fue aislar e identificar levaduras y bacterias acéticas a partir de Guayaba Roja (Psidium guajava L) para determinar cuál es la más adecuada para iniciar el proceso de fermentación alcohólica y posteriormente acética en la obtención de vinagre.

El procedimiento incluyó la toma de la muestra después de una fermentación del jugo de la guayaba, posteriormente se realizó un aislamiento en medios selectivos e identificación por observación de las características microscópicas con coloración de Gram y de características macroscópicas en los medios selectivos y verificación de fermentación de azucares y tolerancia al etanol para levaduras y prueba de movilidad y superoxidación del etanol para bacterias acéticas. Los resultados permitieron evidenciar la presencia de bacterias y levaduras aptas para el proceso de obtención de vinagre a partir de la materia prima de interés.

Índice de Términos— Levaduras, Acetobacter, Gluconobacter, Colonia.

II. OBJETIVOS

• GENERAL

Aislar e identificar levaduras y bacterias acéticas a partir del jugo fermentado de la Guayaba Roja (Psidium guajava L) y del jugo fermentado de la piña (Ananas comosus).

• ESPECÍFICOS

- Elaborar medios de cultivo que favorezcan el crecimiento de los microorganismos de interés.

- Realizar siembras de una muestra fermentada de jugo de Guayaba Roja en medios de cultivos GYC y OGY para el crecimiento de microorganismos de interés.

- Identificar macroscópicamente y microscópicamente los microorganismos de interés.

- Realizar pruebas bioquímicas a levaduras y bacterias acéticas para comprobar su potencial de uso para la producción de ácido acético.

III. MARCO TEÓRICO

Levaduras

Las levaduras son hongos que forman sobre los medios de cultivo colonias pastosas, constituidas en su mayor parte por células aisladas que suelen ser esféricas, ovoideas, elipsoides o alargadas. Unas pocas presentan hifas. Las dimensiones pueden oscilar de 1 a 9 µm de ancho y 2 a más de 20 µm de longitud según la especie, nutrición, edad y otros factores.

Imagen 1. Esquema de varios géneros de levaduras.1

Para este estudio se describirá el género de levaduras Saccharomyces ya que es uno de los microorganismos de interés debido a que dentro de su característica típica está la de fermentar varios tipos de carbohidratos, por eso su significado “hongo de azúcar”.

Aunque algunas levaduras pueden causar problemas a las plantas y las personas la Saccharomyces juega un papel importante en la industria de alimentos como es el caso de la producción de vinagre.

Imagen 2. Morfología macroscópica de la Saccharomyces. Colonias húmedas, cremosas, blancas o de color crema en ocasiones umblicada (que tiene forma de ombligo).2

Imagen 3. Morfología microscópica de la Saccharomyces. Levadura ovalada corta.3

En relación a las condiciones de crecimiento la temperatura óptima a la cual crece este género de levaduras esta entre los 22°C a los 29 °C, no sobrevive a más de 53°C, en un pH entre 6 y 6,7.

Fermenta soluciones de azucares con una concentración inferior al 12% i se inactiva a una concentración de azúcar superior al 15%.

Dentro de las pruebas bioquímicas para la determinación de presencia de levaduras esta la fermentación de azucares. Los principales azúcares fermentables por Saccharomyces cerevisiae son glucosa y fructosa. Estas dos hexosas se encuentran generalmente presentes en los mostos en cantidades iguales, pero esta proporción puede variar en algunos mostos. S. cerevisiae prefiere consumir glucosa, lo cual explica que cuando las fermentaciones se paran, los azúcares que quedan están constituidos principalmente por fructosa. También se le realiza pruebas de tolerancia al etanol la cual no sobrepasa el 6% de este alcohol en solución.

Bacterias acéticas

Las bacterias son los microorganismos más abundantes en el planeta, y se pueden encontrar en el suelo, en los manantiales calientes y ácidos en las profundidades del mar, en la corteza terrestre y frutos. Son procariotas y su reproducción es asexual, bipartición o fisión binaria y son aerobias estrictas. Son de forma ovalada como cocos, o bastones como bacilos, pero también se encuentran en sarcinas y flagelos, miden entre 0,5μm y 5μm.

Al microscopio las bacterias acéticas son Gram negativas, de entre 0,4 y 4,5 micrómetros de largas y 0.4-1 micrómetros de anchas, con forma elipsoidal y que pueden presentarse de manera individual, en parejas o en cadena.

Imagen 4. Morfología microscópica de las bacterias acéticas4

Las colonias de las bacterias son de color crema, convexas, ovaladas

Imagen 5. Morfología Macroscópica de las bacterias acéticas. En ocasiones umbilicada5

La temperatura y el pH óptimos de crecimiento de las bacterias acéticas son, respectivamente, 30°C y entre 5,4 y 6,3.

Las bacterias del ácido acético (Acetobacter y Gluconobacter) presentan las características comunes del grupo de bacterias similares a Pseudomonas.

Viven en la superficie de las plantas donde constituyen una microflora secundaria que utiliza los productos de desecho de la microflora primaria (bacterias lácticas y levaduras). Esto es así porque presentan la capacidad de utilizar alcoholes como fuente de carbono y energía produciendo su oxidación a ácido (bacterias suboxidantes como Gluconobacter) o a CO2 y H2O (bacterias superoxidantes como Acetobacter). La producción de ácido acético por estas bacterias las hace extremadamente acidófilas.

Las bacterias suboxidantes carecen de un ciclo de los ácidos tricarboxílicos completo por lo que oxidan de forma estequiométrica el etanol a acético. Las bacterias superoxidantes realizan una primera oxidación a acético; pero la presencia de ciclo de ácidos tricarboxílicos permite la oxidación total mucho más lenta. Otra particularidad del grupo es que la utilización de azúcares se produce únicamente por la ruta de las pentosas.

Además de por su diferente capacidad de oxidación de alcoholes las dos bacterias del ácido acético pueden diferenciarse por su flagelación polar en Gluconobacter y peritrica en Acetobacter.

Las características importantes para seleccionar las especies de Acetobacter, aptas para la producción de ácido acético son:

• Prueba de movilidad, que consiste en verificar si las presuntas bacterias que se estudiaron son verdaderamente bacterias acéticas.

• Oxidación del etanol, esta prueba consiste en oxidar el etanol a ácido acético que lo pueden hacer las Acetobacter aceti o Gluconobacter.

• Superoxidación de etanol, esta prueba bioquímica consiste en oxidar el ácido acético a CO2 y agua, esta prueba solo la pueden llevar acabo las Acetobacter aceti.

• Catalasa. En portaobjeto, se extiende una porción de la cepa con aza previamente esterilizada y se agrega H202 oxigenada.

• Oxidasa. En papel filtro, se deposita una porción de la cepa con rastrillo y sobre ésta se agrega reactivo oxidasa.

• Indol. La bacteria se cultiva durante 48 h, en un caldo triptona con NaCl 0,5% y se utiliza reactivo de Kovacs para observar si se cumple o no la prueba.

• Utilización de citrato (IMViC): Se usa para clasificar las Enterobacterias. Se basa en la capacidad de usar citrato como única fuente de carbono y energía ya que el medio contiene: Citrato de sodio única fuente de carbono, fosfato monoamónico única fuente de nitrógeno. El azul de bromotimol es el indicador de pH, que cambia a color azul en medio alcalino. El metabolismo del citrato se realiza en aquellas bacterias poseedoras de citrato permeasa, a través del ciclo del ácido tricarboxílico o ciclo de Krebs.

IV. MATERIALES Y EQUIPOS

Los materiales requeridos y utilizados para la investigación fueron los siguientes:

-Tubos tapa rosca

-Gradilla

-Cajas Petri

-Cabina de flujo laminar

-Mechero

- Autoclave

-Incubadora

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