Organismos Termofilos Y Psicrofilos

CARACTERISTICAS DE LOS ORGANISMOS TERMOFILOS

Las bacterias termófilas son aquellas que se desarrollan a temperaturas superiores a 45ºC, pudiendo superar incluso los 100ºC (hipertermófilos) siempre que exista agua en estado líquido, lo que se consigue si la presión es elevada como ocurre en las profundidades oceánicas.

Los termófilos se caracterizan a nivel de membrana porque poseen una proporción alta de lípidos saturados de cadena larga, lo que hace que tenga la fluidez adecuada a altas temperaturas. En cuanto a las proteínas, se ha visto que poseen gran estabilidad debido a enlaces de tipo covalente e interacciones hidrofóbicas.

Los géneros bacillus, clostridium y Thermoanaerobacterium son de máxima importancia en los alimentos. Por otro lado algunos termófilos tienen tiempos de generación cuando crecen a temperaturas elevadas. La tasa de muerte o “extinción” es rápida.

OTROS ASPECTOS A CONSIDERAR DE LOS MICROORGANISMOS TERMÓFILOS

Necesidades nutritivas

Cuando crecen a temperaturas termofilicas, los microorganismos termófilos tienen necesidades nutritivas mayores que las correspondientes a los microorganismos mesófilos.

Determinados sistemas enzimáticos, así como también el proceso general de la síntesis enzimática, podrían estar perfectamente afectados por la mayor temperatura de incubación

Tensión de oxígeno

El crecimiento termofilico es afectado por la tensión de oxígeno. Cuando aumenta la temperatura de incubación, la velocidad de crecimiento de los microorganismos aumenta, incrementando con ello la demanda de oxígeno en el medio de cultivo, a la vez que se reduce el oxígeno.

Downey ha demostrado que le crecimiento termofilico es óptimo en la concentración normalmente existente en el intervalo de temperaturas mesofilico o cerca del mismo -143 a 240 µM. aunque es comprensible que los microorganismos termófilos son capaces de crecer a temperaturas elevadas debido a su capacidad para consumir y conservar el oxigeno a temperaturas elevadas, capacidad de la que crecen los microorganismos mesófilos y psicrofilos.

Lípidos celulares

El estado de los lípidos celulares influye en el crecimiento termofilico como quiera que un aumento en el grado de instauración de los líquidos celulares está relacionado con el crecimiento psicrofilico, es lógico suponer que cuando se trata del crecimiento termofilico se produce un efecto inverso.

Estudios han demostrado que microorganismos mesófilos que crecen por enzimas de su intervalo máximo presentaban disminución en el contenido de lípidos y más saturación de los lípidos, y también un aumento progresivo de los ácidos grasos y una disminución correspondiente de los ácidos grasos no saturados en E. coli cuando la temperatura de crecimiento aumentaba

Efecto de la temperatura

Brock ha indicado que las enzimas de los microorganismos termófilos son de por si menos eficaces que las de los mesófilos debido a su termoestabilidad.

Genética

En sus estudios del género Bacillus, que crecía bien tanto a 37 ºC como a 55 ºC, Bausum y Matney indicaron que parece ser que entre 44 a 52 ºC los organismos cambian del mesófilo al termófilo.

ADAPTACION Y RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS.

Los ambientes considerados por el hombre como extremos están colonizados por microorganismos adaptados a estos nichos ecológicos: denominados microorganismos “extremos”, que se caracterizan por su capacidad de vivir a altas temperaturas (termófilos e hipertermófilos), bajas temperaturas (psicrófilos), en altas concentraciones de sal (halófilos) o altas presiones (barófilos), así como medios ácidos o alcalinos (acidófilos y alcalófilos).

La membrana citoplasmática de las bacterias termófilas es rica en ácidos grasos saturados, que forman entre sí enlaces hidrófobos muy estables al calor; en el caso de las Archaea, la membrana no contiene ácidos grasos. En su lugar

posee hidrocarburos de cadena larga (diéteres y tetraéteres de glicerol). Otro factor que interviene en la termoestabilidad de las bacterias es la presencia de proteínas especiales con dos actividades enzimáticas diferentes: la apertura y cierre de la hélice de ácido desoxirribonucleico (ADN), impidiendo su desnaturalización.

Las aplicaciones de estos microorganismos en nuevos procesos biotecnológicos han despertado el interés en su estudio. Debido a que muchos procesos industriales se llevan a cabo a temperaturas elevadas, las enzimas termoestables están adquiriendo mayor importancia como biocatalizadores; muchas de las enzimas hipertermófilas son activas a temperaturas tan altas como 110 grados centígrados; las enzimas termófilas son usualmente activas entre 60 y

80 grados centígrados. Las enzimas termófilas e hipertermófilas activas a altas temperaturas no tienen actividad a temperaturas menores a 40 grados centígrados.

Los organismos termófilos (Bacteria y Archaea) pueden responder al estrés térmico mediante diferentes mecanismos de adaptación: modificando la estructura de las proteínas, las interacciones proteína-proteína y lípido-proteína, así como la estructura de la membrana. Para el crecimiento de los microorganismos, las enzimas deben ser intrínsecamente estables a elevadas temperaturas.

CARACTERISTICAS DE LOS ORGANISMOS PSICROFILOS

Las psicrófilas crecen a partir de entre -5 a 5ºC.

a) Las llamadas psicrófilas obligadas tienen temperatura óptima a 15-18ºC, como por ejemplo Flavobacterium. La bacteria Polaromonas vacuolata, recientemente aislada en aguas heladas de la Antártida es lo que pudiéramos llamar un psicrófilo extremo: tiene su óptimo de crecimiento en 4ºC, y es incapaz de crecer a 14ºC (¡se muere de calor!).

b) Las psicrófilas facultativas o psicrotolerantes (también llamadas psicrotrofas) presentan temperatura óptima en torno a los 20-30ºC y máximas a los 35ºC. Las bacterias y hongos psicrotrofos son los responsables de que los alimentos guardados en nevera

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