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Microbiología de Alimentos
Es el estudio de los microorganismos, de su biología, suecología y su utilización en la producción de bienesagrícolas o industriales y su actividad en la alteración ydeterioro de dichos bienes.
Morfología
Citología
Fisiología
Ecología
Genética
Bioquímica
Contaminación de Alimentos
Causas:
Medidas higiénicas inadecuadas en la producción, preparación o conservación
Solución:
Reducir la contaminación durante la elaboración
Microorganismos
Bacterias
Eucariotas
Procariotas
ProtozoosHongosAlgas microscópicas
Virus (Agente acelulares)
Archaea
Célula Procariota
Célula Eucariota
• El material genético está libre en el citoplasma.
• Sólo posee ribosomas como orgánulos.• La pared celular esta conformado por
peptidoglucano.• Reproducción asexual “fisión binaria”• Es la célula que presentan las bacterias y
Archaea.
• El material genético está encerrado en una membrana que forma el núcleo.
• Poseen un gran numero de orgánulos rodeados por membrana.
• Algunas no tienen pared celular y si existe posee una estructura química sencilla.
• Reproducción sexual (mitosis) o asexual.• Es la célula que presentan todos los demás seres
vivos.
Procariotas y Eucariotas
Similitudes• Contienen ácidos núcleicos, proteínas, lípidos e hidratos
de carbono
• Mismas reacciones químicas para metabolizar alimentos,producir proteínas y almacenar energía
Diferencias• Localización del ADN
• Estructura de la pared y membrana celular
• Orgánulos rodeados de membrana
• Reproducción
Nomenclatura
La nomenclatura científica asigna dos nombres a cada organismo: genero y epíteto científico (especie).
staphylococcus aureusStaphylococcus aureusS. aureus
Escherichia ColiEscherichia coliE.coli
Theodor Escherich
Bacteria o eubacteria
Características:
• Célula procariota
• Ribosoma 70S• Pared bacteriana de peptidoglucano• Ausencia de esteroles en la membrana.• Ausencia de mitocondrias, RE y AG.• Órganos de movilidad simples• Cromosoma único y plásmidos
Las bacterias pueden ser:
• aerobias o anaerobias • móviles o inmóviles • patógenas• saprofitas
Morfología
Definición:
Es la disciplina que se ocupa del estudio de la forma y la estructura externa
de un organismo o sistema.
Tamaño:
0.2 a 5 µm de diámetro
2 a 8 µm de largo
Formas: cocos (del griego kókkos, grano)
1. Diplococo2. Tetracoco3. Estreptococo4. Estafilococo
bacilos (del latín baculus, varilla)
1. cocobacilos2. bacilo3. diplobacilo4. estreptobacilo
Formas helicoidales: 1. vibrio: ligeramente curvados y en forma de
coma, judía o cacahuete.2. espirilo: en forma helicoidal rígida o en
forma de tirabuzón.3. Espiroqueta: en forma de tirabuzón
(helicoidal flexible).
Diferencia entre Gram positivas y negativas
Gram (+) Gram (-)
• Varias capas de peptidoglucano
• Ácidos teicoicos Poliglicerol fosfato
(ácido lipoteicoico) Poliribitol fosfato
(ácido teicoico de la pared)
• Retiene el colorante cristal violeta (mo de azul-morado)
• Una sola capa de peptidoglucano localizada en el periplasma
• Tiene una membrana lipídica externa Lipoproteínas Lipopolisacáridos (LPS) FosfolípidosProteínas (porina)
• No se tiñe con cristal violeta, pero si con safranina (mo de rosa-rojo)
Ácido teicoico
Ácido lipoteicoico
Porina
Polisacárido OLípído A
LPS
Bacterias
• Recubiertas por paredes constituidas por un complejode hidratos de carbono y proteína denominado“peptidoglucano”.
• Reproducción asexual por “fisión binaria”
Cantidad de microorganismos Minutos horas
1 0 0
2 30 0.5
4 60 1
8 90 1.5
16 120 2
64 180 3
256 240 4
1,024 300 5
4,09.6 360 6
65,356 480 8
1,048,576 600 10
1,073,700,000 900 15
1,099,500,000,000 1,200 20
281,470,000,000,000 1,440 24
Endosporas o células en reposo:
Son cuerpos deshidratados con una gruesa pared o capas adicionales.
Producidas bajo condiciones adversas para la célula (carencia de nutrientes o falta de agua)
Se forman en el interior de la membrana celular y son liberadas al medio ambiente
Pueden sobrevivir a temperaturas extremas, falta de agua y exposición a muchos compuestos tóxicos y radiaciones.
Jerarquía taxonómica
BACTERIA
No asignado
Proteobacterias
Gamma-proteobacterias
Enterobacteriales
Enterobacteriaceae
Escherichia
E. coli
Dominio
Reino
Filo
Clase
Orden
Familia
Género
Especie
ClasificaciónManual Bergey: Bacteriología Sistemática
(Bergey's Manual of Systematic Bacteriology)
Antepasado universal
Halófilos extremos
Metanógenos
Hipertermófilos
ARCHAEA
BACTERIA
Bacterias Gram (+)
Cianobacterias
Proteobacterias
Espiroquetas Thermotoga
Bacteroides
PROTEOBACTERIAS
• Sus miembros son bacterias Gram negativas
• Cinco clases (letras griegas):
1. Alfaproteobacterias: Crecen con concentraciones muy bajas de
nutrientes y son bacterias importantes en la agricultura
Rickettsiales Rickettsiaceae Rickettsia R . typhi
2.- Betaproteobacterias: Utilizan como nutrientes los compuestos
obtenidos de la descomposición anaerobia de materia orgánica (gas
hidrógeno, metano y amoníaco).
Neisseriales Neisseriaceae Neisseria N. gonorrheae
3.- Gammaproteobacterias:
Pseudomonadales Pseudomonadaceae Pseudomonas P.aeruginosa
Vibrionales Vibrionaceae Vibrio V. cholerae
Enterobacteriales Enterobacteriaceae
Escherichia E. coli
Salmonella S. typhimurium
Klebsiella K. pneumoniae
4.-Deltaproteobacterias: Microorganismos que son predadores de
otras bacterias y contribuyen en el ciclo del azufre.
5.- Epsilonproteobacterias:
Campylobacterales Campilobacteraceae
Campylobacter C. jejuni
Helicobacteraceae
Helicobacter H. pylori
BACTERIAS GRAM POSITIVAS
Contenido bajo de G + C Contenido alto de G + C
Firmicutes Actinobacteria
Clostridia
Mollicutes
Bacilli
BacilliBacillales Bacillaceae Bacillus B. cereus
Listeriaceae Listeria L. monocytogensBrochothrix B. thermosphacta
Lactobacillales Lactobacillaceae Lactobacillus L. casei
Enterococcaceae
Pediococcus P. parvolus
Enterococcus E. faecium
Staphylococcaceae Staphylococcus S. aureus
Streptococcaceae Lactococcus L. lactisStreptococcus S. thermophilus
Bacterias de interés Biotecnológico• Bacterias fermentadoras
1.- Fermentación lactica (obtención de derivados lácteos y cárnicos)
Streptococcus thermophillus Streptococcus lactis Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus acidophilus Lactococcus lactis Enterococcus faecium Pediococcus parvolus Leuconostoc cremoris
2.- Fermentación acética (vinagre)
Acetobacter aceti
3.- Fermentación alcohólica Lactobacillus sakei
Leuconostoc mesenteroides
Hongos
• Célula eucarionte unicelulares (levaduras) o multicelulares (setas)
• Material genético localizado en el núcleo
• No tienen capacidad de fotosíntesis
• Tienen paredes celulares compuestas por “quitina”
• Reproducción sexual o asexual
Hongos filamentosos o carnosos
Tabicadas
Cenocíticas
Hifas vegetativas
Hifas reproductivas o aéreas
El talo: formado por filamentos largos (hifas) de células unidas.
Micelio
Levaduras Son hongos unicelulares no filamentosos de forma
esférica u oval.
Reproducción asexualGemación o brotación (24 células hija) Fisión (2 células hija)
MetabolismoAerobioAnaerobio facultativo
Cicatriz del brote
Célula parental
Brote o yema
Reproducción
Esporas ≠ endosporas
Se forman a partir de hifas aéreas
Sexual (meiosporas): Se producen por la fusión de los núcleos de dos cepas de sexo opuesto de la misma especie.
Zigospora Ascospora Basidiospora
Tipos de esporas asexuales
Esporas asexuales(mitoesporas)
Esporangiósporas
Exógenas
Endógenas(sacos)
Conidiosporas
Artrosporas
Clamidosporas
Blastosporas
Zoosporas
Reproducción asexual/sexual
o Esporangiosporaso Zoosporaso Conidiosporaso Artrosporaso Blastosporas
o Basidiosporaso Zigosporaso Ascosporas
Zigomycota
Micelio cenocítico (citoplasma nucleado)
Reproducción sexual:
Zigosporas (formadas de dos gametangios)Zigosporangio (estructuras reproductoras)
Reproducción asexual:
Esporangiosporas
Generos importantes:
Mucor, Rhizopus, Phycomyces.
Rhizopus stolonifer(hongo negro del pan)
Ascomycota 75% de los hongos descubiertos hasta hoy (≈15000 especies)
Son terrestres y sapróbios (obtiene su energía de materia orgánica muerta)
En los grupos más evolucionados se forman ascocarpos o cuerpos fructiferos(esporocarpo)
Hifas septadas con septos uniporados
Reproducción sexual:
Ascosporas
Reproducción asexual:
Conidiosporas
Artrosporas
Clamidiosporas
Importantes para la industria
Levaduras (Saccharomyces cerevisiae)
Hongos filamentosos (Aspergillus sp)
Basidiomycota Hongos macroscópicos: setas
Características:
Son terrestres
Hifas septadas
Reproducción sexual:
Basidiosporas haploides externas formadas en estructuras reproductoras llamadas basidios.
Reproducción asexual:
Conidiosporas (artrosporas)
Hongos comestibles (el basidiocarpo es el cuerpo fructifero)
Pleurotus ostreatus Agaricus bisporus
Comparación
Bacteria Hongos
Tipo celular Procariota Eucariota
Reproducción asexual Sexual y asexual
Pared celular Contiene peptidoglucano Glucanos, mananos, quitina (sin peptidoglucano)
Membrana celular Carecen de esteroles Contiene esteroles
Adquisición de alimentos
Difusión Absorción
Esporas Endosporas(no reproductivas)
Esporas reproductivas
Vacuola Ausente Presente
Cloroplastos Ausente Ausente
Metabolismo Heterótrofos y autótrofos Heterótrofos
Virus• Carecen de estructura celular
• El material genético esta formado por un solo tipo de ácidonucleico (ADN o ARN) y esta protegido con una cubierta proteica.
• Se reproducen con la maquinaria celular de otros organismos.
• Se consideran formas vivas cuando se encuentran dentro delhuésped.
• Poseen pocas o ninguna enzima metabólica propia y son sensiblesal interferon
Ciclo reproductivo de los virus (Transducción) 1-Adsorción2-Penetración,3-Desnudamiento4- Multiplicación (4a-transcripción, 4b-traducción, 4c-replicación)5-Ensamblaje 6-Liberación