Microbiología En Los Alimentos

MICROBIOLOGIA.

Datos generales.

La microbiología es la ciencia que se encarga del estudio de los organismos más pequeños, minúsculos, invisibles a simple vista, llamados microrganismos o microbios y proviene del vocablo griego:

micro = pequeño - bios = vida - logos = estudio

La microbiología es el estudio de los microrganismos, de su biología, su ecología y, en este 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: microrganismo, biología y ecología. El conocimiento de la biología y la ecología microbiana son necesarios para poder comprender de qué forma los microrganismos interaccionan con los seres humanos y qué tipos de relaciones establecen con ellos.

Por lo tanto, la microbiología estudia todos los siguientes conceptos:

+ Morfología, que se refiere a la estructura interna y externa sus formaciones especiales.

+ Citología, ésta se refiere al estudio de las características de las células.

+ Fisiología, que son las formas de desarrollo y los procesos vitales de los microrganismos.

+ Ecología, son las relaciones que mantienen los microrganismos con el medio ambiente y los demás seres; genética y bioquímica de los microrganismos; así como su papel e importancia para la vida animal y vegetal. Dentro de la biología de los microrganismos se estudia su estructura, metabolismo y genética. La estructura de los microrganismos condiciona de forma muy importante su metabolismo. El metabolismo es el conjunto de reacciones de utilización de los mismos y de producción de energía que permiten a los microrganismos crecer y multiplicarse 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 microrganismo con una morfología y un metabolismo determinado; esta transmisión de información puede ocurrir entre unas células y sus descendientes o entre células que conviven en un mismo ambiente y que pueden no estar relacionadas genealógicamente.

Los primeros microrganismos se observaron hace 300 años y sin embargo pasaron unos 200 años hasta que se reconoció su importancia. La existencia de los microrganismos no se conoció hasta la invención del microscopio, el científico holandés Antony van Leeuwenhoek realizó las primeras observaciones de los microrganismos y los describió en detalle en 1684, a los cuales denominó animáculos (microrganismos) sin embargo, estas observaciones no condujeron a ninguna investigación acerca de las posibles actividades de los microrganismos, ni como agentes de fermentaciones ni de enfermedades infecciosas ya que el desarrollo de la química y de la medicina era demasiado primitivo. Ilyá Mechnikov, medico y biólogo ruso, 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 microrganismos como causantes de enfermedades.

Ya en 1546 Girolamo Fracastoro, medico y científico italiano 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.

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 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.

Los microrganismos 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 microrganismos, son estériles (estéril significa libre de microrganismos). De la misma manera, el interior de los músculos o de cualquier tejido sólido está estéril.

Los microbios corresponden a organismos tales como bacterias, hongos y levaduras, es decir procariontes y eucariontes que midan menos de una décima de milímetro.

A continuación mencionare algunos términos relevantes con respecto a la microbiología junto con sus definiciones.

Los virus son partículas inanimadas de material genético protegido por capas más o menos complejas de proteínas y lípidos. Carecen de actividad metabólica cuando se encuentran libres, microrganismos sub celulares, que se comportan como parásitos intracelulares estrictos.

Bacterias, son microrganismos procariotas, unicelulares, de tamaño microscópico.

Hongos, son microrganismos de estructura celular eucariota (pueden ser unicelulares o pluricelulares).

Agentes microbianos. Son los microrganismos de vida útil, indicadores y patógenos.

Contaminación. Es 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.

Inocuidad. Es 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). Estos interactúan con el organismo humano de diferentes maneras:

Acción tóxica. Determinada por la producción de Exotoxinas y/o Endotoxinas producidas por un agente microbiano.

Las 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 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 sustancias de naturaleza lipopolisacárida, localizadas en la superficie celular del microrganismo 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 endotoxinas (shock séptico) se suele asociar con la diseminación sistémica del microrganismo y, el ejemplo más común es la septicemia por bacterias Gram - como Escherichia coli, Nesisseria meningitidis, etc.

Alimentos prebióticos y pro bióticos. Los pro bióticos 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 microrganismos.

Con el desarrollo de la Genética y la Selección de los microrganismos en la microbiología se introdujo el concepto de población, que es la unidad elemental que representa al conjunto de individuos de cada especie.

MICRORGANISMOS COMO AGENTES GEOQUIMICOS.

Desde la época de los estudios de Sergei Winogradsky, microbiólogo ruso, se sabe que los microrganismos realizan unas funciones geoquímicas de gran importancia, por ejemplo: en eras geológicas anteriores en las que la atmósfera del planeta era fuertemente reductora; la acción de

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