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UNIVERSIDAD DE JAÉN Centro de Estudios de Postgrado
Trabajo Fin de Máster
LABORATORIO MICROBIOLÓGICO.
PROPUESTA DIDÁCTICA: TÉCNICAS Y MICROORGANISMOS EN
LA ALIMENTACIÓN.
Alumno/a: Molinillo Mellado, Lucía Tutor/a: Prof. Dª. Ortega García, Francisca. Consejería de Educación. Junta de Andalucía. Especialidad: Biología-Geología.
Octubre, 2019
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Agradecimientos.
La realización del presente trabajo fin de máster no hubiera sido posible sin la ayuda de
personas que considero imprescindibles para mí
En mi primer lugar, me gustaría agradecer a mi familia, en especial a mis padres y mis
abuelas por todo el esfuerzo que realizan día a día para posibilitarme la consecución de
mis metas. Agradecerles esa paciencia infinita y sus fuerzas para motivarme a cualquier
hora del día.
Dentro de mi familia, se merece un especial agradecimiento mi madrina, Celestina
Molinillo Damián. Sin sus consejos, seguimientos diarios y motivación en los momentos
más difíciles, no hubiese sido posible la realización de dicho trabajo. Le doy las gracias
por apoyarme cada uno de los días de mi vida.
En segundo lugar, este trabajo no tendría sentido sin la ayuda incondicional de mi tutora,
Dª. Francisca Ortega García, quién ha dedicado gran parte de su tiempo, a pesar de sus
ocupaciones como docente y directora de instituto, a ayudarme en su realización, a
guiarme y a resolver todas mis cuestiones, que no han sido pocas.
Como olvidarme de Dr. D. José Juan Aguilar Gavilán, Catedrático de Microbiología de la
Universidad de Córdoba. Gracias a su ayuda incondicional he conseguido reunir toda la
información necesaria para lograr escribir este trabajo. No hubiera sido posible sin él.
Por último, pero no menos importante, agradecer a todas mis amigas y amigos, por estar
ahí a cada momento, por apoyarme y darme fuerzas para seguir adelante.
Dentro de ellos, destacar a una persona que ha dedicado gran parte de su tiempo en
ayudarme en este trabajo, con una paciencia infinita, una profesionalidad excelente y
demostrando un gran conocimiento acerca de todas las preguntas que he tenido para
él. Muchas gracias por todo, Álvaro Molina Molina, amigo y compañero del Máster de
Profesorado para Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato y Ciclos Formativos, de
la Universidad de Jaén.
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ÍNDICE
2. RESUMEN Y ABSTRACT. ....................................................................................................5
3. INTRODUCCIÓN. ...............................................................................................................7
4. FUNDAMENTACIÓN EPISTEMOLÓGICA.............................................................................8
4.1. ANTECEDENTES. .............................................................................................................8
4.1.1. Nociones básicas sobre microbiología. ...................................................................8
4.1.2. Microorganismos. Concepto y tipos más frecuentes en el ámbito alimentario. ... 13
4.1.3. Descubrimientos microbiológicos más llamativos hasta el momento. .................. 17
4.1.4. La microbiología en la educación y en la sociedad. ............................................... 22
4.2. DESAROLLO DEL TEMA. ............................................................................................... 23
4.2.2. El laboratorio en microbiología alimentaria.......................................................... 23
4.2.3. Microscopía. ......................................................................................................... 30
4.3. FUNDAMENTACIÓN DIDÁCTICA DEL TEMA.................................................................. 36
4.3.1. El uso de las ideas previas en el aula..................................................................... 36
4.3.2. Aprendizaje por indagación. ................................................................................. 37
4.3.3. El uso de las TIC en la asignatura de Ciencias Aplicadas a la Actividad Profesional.
....................................................................................................................................... 39
4.3.4. La importancia de las actividades prácticas en la asimilación de conceptos. ........ 42
5. PROYECCIÓN DIDÁCTICA. ............................................................................................... 44
5.1. LEGISLACIÓN EDUCATIVA DE REFERENCIA. ............................................................. 44
5.2. ADSCRIPCIÓN A UNA ETAPA, CICLO Y NIVEL EDUCATIVOS. ..................................... 44
5.3. JUSTIFICACIÓN DE LA PROPUESTA DIDÁCTICA. ....................................................... 46
5.3.1. Datos generales de la Unidad Didáctica. ......................................................... 46
5.3.2. Importancia de la unidad didáctica propuesta en el ámbito educativo. . ........ 47
5.3.3. Contextualización ............................................................................................ 48
5.4. ELEMENTOS CURRICULARES BÁSICOS. .................................................................... 50
5.4.1. Objetivos. ........................................................................................................ 50
5.4.2. Competencias clave. ........................................................................................ 51
5.4.3. Contenidos. ..................................................................................................... 52
5.4.4. Metodología. ................................................................................................... 54
5.4.5. Evaluación. ...................................................................................................... 75
5.5. ELEMENTOS CURRICULARES COMPLEMENTARIOS .................................................. 82
5.5.1. Atención a la diversidad. ................................................................................. 82
5.5.2. Transversalidad e Interdisciplinariedad. .......................................................... 83
5.6. INNOVACIÓN. ......................................................................................................... 87
5.6.1. Planes y programas desarrollados por la administración educativa: ............... 87
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5.7. CONCLUSIONES Y PROPUESTA DE MEJORA............................................................. 87
6. BIBLIOGRAFÍA: ................................................................................................................ 89
7. ANEXOS: ......................................................................................................................... 95
Anexo I: Plan de seguimiento del trabajo del alumno. ....................................................... 95
Anexo II: Actividad – Ideas previas en microbiología – conceptos básicos mediante Quizizz.
........................................................................................................................................... 98
Anexo III: Ficha – material de laboratorio. ....................................................................... 100
Anexo IV: Fotocopia – analogías y diferencias entre los dos métodos más comunes de
esterilización: autoclave y mechero Bunsen. .................................................................... 102
Anexo V: Protocolo de prácticas de laboratorio – Preparación de medios de cultivo. ...... 103
Anexo VI: Protocolo de prácticas de laboratorio – Siembra y aislamiento de
microorganismos de alimentos. ....................................................................................... 108
Anexo VII: Ficha – partes de un microscopio óptico. ........................................................ 113
Anexo VIII: Protocolo de prácticas de laboratorio – Observación microscópica. .............. 114
Anexo IX: Cuestionario de heteroevaluación – presentación oral del trabajo realizado. . 118
Anexo X: Prueba escrita ................................................................................................... 120
Anexo XI: Escala de observación....................................................................................... 123
Anexo XII: Escala de estimación. ...................................................................................... 124
Anexo XIII: Autoevaluación docente................................................................................. 125
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2. RESUMEN Y ABSTRACT.
El presente trabajo fin de máster titulado “Laboratorio microbiológico. Propuesta
didáctica: Técnicas y microorganismos en la alimentación”, incluido dentro de la
asignatura Ciencias Aplicadas a la Actividad profesional, se divide en dos grandes
bloques.
Por un lado se centra en la enseñanza de la ciencia microbiológica como base para
que el alumnado de cuarto curso de Educación Secundaria Obligatoria conozca los
conceptos y técnicas más habituales usadas en un laboratorio y sea consciente de la
importancia de esta ciencia para resolver problemas alimentarios presentes en la
sociedad actual.
Por otro lado, se pretende que dichos estudiantes se motiven durante el proceso de
enseñanza aprendizaje de la unidad didáctica mediante el empleo de metodologías
activas que fomentan su participación en el aula, entre ellas, destaca el uso de las
Tecnologías de la Información y de la Comunicación (TIC) y el aprendizaje por
indagación. También es fundamental que los adolescentes se inicien en el mundo
científico y para ello, en esta unidad didáctica se desarrollarán distintas actividades
prácticas en el laboratorio, con el fin de introducirlos en las actividades a realizar en
el mundo laboral.
Palabras clave: microbiología, técnicas microbiológicas, metodología activa,
Tecnologías de la Información y de la comunicación, aprendizaje por indagación,
prácticas de laboratorio.
This master’s dissertation called “Laboratorio microbiológico. Propuesta didáctica:
Técnicas y microorganismos en la alimentación”, which is included within the subject
of ‘Ciencias aplicadas a la actividad profesional’, is divided into two big parts.
On the one hand, it is focused on the teaching of the microbiological science in the
4th grade of CSE. This science will act as the basic for students knowing the most
common concepts and techniques which are used within a laboratory as well as
being conscious of the importance of this science in order to solve food problems in
the present-day society.
On the other hand, it is our aim that those students feel motivation during the
teaching-learning process of the lesson plan. For this, we have employed active
methodologies that encourage students to participate within the classroom. Among
these methodologies, one of the most highlighting is that of the Information and
Communication Technologies (ICT) and other example is the inquiry-based learning.
It is also essential that teenagers begin to know the scientific world. For this, in this
didactic unit, we will develop different practical activities in the laboratory so as to
introduce them to activities which are important in the real world of work.
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Key words: microbiology, microbiological techniques, active methodology,
Information and Communication Technologies, inquiry-based learning, laboratory
practices.
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3. INTRODUCCIÓN.
En el ámbito alimentario, los microorganismos tienen una amplia influencia, tanto
positiva como negativamente. Gracias a su actividad es posible consumir productos
fermentados tales como yogur, leche, queso, cerveza o vino. Sin embargo, son
conocidos, sobre todo, por su influencia negativa en la salud humana, ya que al
ocasionar la pérdida de calidad y de características de un alimento determinado
pueden producir grandes enfermedades a los consumidores de dicho producto.
Pautas tan básicas como ir a un supermercado y adquirir un producto pueden
ocasionar graves problemas de salud si al consumirlo no posee las condiciones de
calidad adecuadas para ello. Si concienciamos a los estudiantes de la importancia de
la microbiología en el proceso de calidad de un alimento, los posibles problemas
futuros en la industria alimentaria se verán notablemente reducidos y la calidad del
producto se verá considerablemente aumentada.
Los microorganismos están presentes en todas partes y por tanto, su actividad diaria
es imprescindible en nuestro día a día. Esta idea debe ser captada por los alumnos y
alumnas de 4.º E.S.O. a los que va dirigida la unidad didáctica “Técnicas y
microorganismos en la alimentación”.
Es necesario hacer consciencia a los estudiantes en materia de educación
alimentaria debido a que el ritmo de vida actual, la facilidad para encontrar
alimentos preparados en los supermercados, así como el bajo coste de la llamada
“comida rápida”, hace que nuestros adolescentes no lleven una alimentación
saludable y tiendan a consumir cualquier tipo de alimento. Con esto deben tener
mucho cuidado y deben ser conscientes del importante riesgo al que están
sometidos si no cambian su forma de alimentación ya que no siempre se llevan a
cabo los controles sanitarios estrictamente y esto es lo que hay que evitar.
La microbiología es fundamental para evitar las infecciones y las toxiinfecciones
alimentarias producidas por los alimentos, ya que determina las bases que las
producen al caracterizar individualmente a los microorganismos que las ocasionan.
Por tanto, conocer sus aspectos más relevantes así como la forma de prevenirlos
repercute positivamente en nuestra sociedad, de ahí la importancia de que los
adolescentes se conciencien de estas nociones para evitar posibles enfermedades.
Los alumnos y alumnas deben de concienciarse de que la calidad de un alimento
depende de los controles que se realicen sobre el mismo para evitar la aparición de
microorganismos, por ello, deben conocer las técnicas a usar en estos análisis, así
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como los materiales y las condiciones de trabajo para conseguir un resultado
exitoso. Las nociones básicas que los introducirán en el mundo microbiológico las
estudiarán a lo largo de la unidad didáctica desarrollada en el presente trabajo fin
de máster. El objetivo principal de esta propuesta didáctica es dar a conocer, de
forma práctica, el ámbito microbiológico a los estudiantes, centrado en el mundo
alimentario a fin de satisfacer las necesidades que demanda la sociedad actual.
4. FUNDAMENTACIÓN EPISTEMOLÓGICA.
4.1. ANTECEDENTES.
4.1.1. Nociones básicas sobre microbiología.
Conocemos como microbiología a la disciplina biológica básica centrada en el estudio
de microorganismos, es decir, de organismos microscópicos unicelulares y virus, los
cuales son organismos acelulares. Concretamente, la microbiología se centra en
comprender procesos vitales básicos y aplicar dicha teoría para beneficio humanitario.
En otras palabras, la microbiología estudia los diferentes procesos biológicos, tales como
la diversidad y la evolución, las diferentes formas gracias a las que han surgido los
distintos tipos de microorganismos y el porqué. Analiza las funciones que los
microorganismos hacen en el medio vivo, es decir en la naturaleza, incluidos suelos y
aguas, en el cuerpo humano, en los animales y en las plantas. (Madigan, Martinko,
Dunlap y Clark, 2009).
El presente Trabajo Fin de Máster se centra en el ámbito alimentario, dentro de las
distintas ramas que componen la ciencia microbiológica (figura 1). En este campo, los
microorganismos son importantes en procesos de conservación de alimentos, en
procesos de fermentación y empleados como aditivos alimentarios. (Madigan et al.,
2009).
Los microorganismos necesitan un medio adecuado para desarrollarse y los alimentos
son un medio ideal para ello puesto que dependiendo de las características del alimento,
puede crecer en él un tipo u otro de microorganismo. En el laboratorio, este medio de
crecimiento microbiano se estudia a través de los medios de cultivo, los cuales deben
de ser cultivos puros para estudiar un tipo concreto de microorganismo. (Prescott et al.,
2002).
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Figura 1: Visión global del impacto de los microorganismos sobre las actividades humanas.
(Madigan et al., 2009).
Según Tortora, Funke y Case (2007), un medio de cultivo debe satisfacer todas las
necesidades nutricionales del microorganismo de estudio, además, debe
proporcionarles las condiciones adecuadas al hábitat en el que viven, es decir, hay que
controlar la temperatura, oxígeno, humedad y pH del medio. Los microorganismos
deben crecer en un medio de cultivo estéril, es decir, sin otros microorganismos viables
presentes en él.
Existen distintos tipos de medios de cultivo:
Medio químicamente definido o medio sintético: se conoce la composición química
exacta. Suelen usarse en el laboratorio para hacer experimentos o para permitir el
crecimiento de bacterias autótrofas, es decir, productoras de su propio alimento.
Medio complejo: en su composición podemos encontrar proteínas (las cuales
aportan energía, nitrógeno, azufre y carbono), extracto de carne o de levadura (los
cuales proporcionan las vitaminas y minerales necesarios). Suelen usarse para el
estudio de bacterias heterótrofas y hongos.
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Hablamos de caldo nutritivo cuando encontramos un medio complejo de forma
líquida. Por el contrario, cuando solidificamos el medio, éste recibe el nombre de
agar nutritivo.
Medios reductores: dónde se produce una reducción del oxígeno del medio,
permitiendo el crecimiento de bacterias anaerobias.
Medios selectivos: permiten el crecimiento de microorganismos concretos.
Medios diferenciales: permiten diferenciar entre colonias diferentes de bacterias.
También permiten la identificación de los microorganismos de acuerdo a sus
características biológicas.
Medios de enriquecimiento: usados para aumentar la carga microbiana del cultivo.
Suele ser líquido y proporciona los nutrientes y condiciones necesarias para permitir
el crecimiento de un microorganismo particular pero no de otros.
Los medios de cultivo pueden ser sólidos o líquidos (figura 2). Para que sean sólidos se
agrega agar como agente solidificante. El agar es un polisacárido complejo procedente
de un alga marina, usada como espesante de alimentos, por ejemplo en los helados.
Los medios que llevan agar suelen encontrarse en tubos de ensayo inclinados, que
permiten una extensa superficie para el crecimiento de los microorganismos o en tubos
de ensayo profundos, cuando el crecimiento microbiano se produce en posición vertical.
También podemos encontrar el medio sólido en una placa de Petri, la cual además de
proporcionar una amplia superficie para el crecimiento de los microorganismos, posee
una tapadera para evitar la contaminación ambiental.
Figura 2: medios de cultivo sólidos (con agar), en placas de Petri (a la izquierda) y, líquidos, en
tubos de ensayo (a la derecha). (Tortora et al., 2007).
El agar posee unas propiedades únicas que lo convierten en uno de los elementos más
importantes de la microbiología ya que es degradado por una minoría de
microorganismos, por tanto, permanece en estado sólido a una temperatura entre 40 0C y 100 0C. En el ámbito alimentario, el agar es importante puesto que es el aditivo
alimentario que posee un mayor contenido de fibra soluble. (Armisen y Gaiatas, 2009).
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En la alimentación, la carne y los productos lácteos son un medio perfecto para que los
microorganismos inicien en él el proceso de descomposición debido a la presencia de
hidratos de carbono, proteínas y grasas, así como a su valor nutricional. Es así que tanto
para bien como para mal, los microorganismos se adaptan a cambios en el alimento.
Estos cambios son provocados con el paso del tiempo y dependen tanto del propio
alimento, como de los factores externos que tienen una influencia directa en el mismo.
Estos cambios que va sufriendo el alimento provocan que la población microbiana
presente en él se vaya modificando, lo cual puede repercutir negativamente de forma
que los alimentos se convierten así en una vía de transmisión de enfermedades, por
tanto hay que controlar el proceso de fabricación de los mismos. También tienen una
influencia positiva si hablamos de procesos tales como la fermentación o la
pasteurización. (Tortora et al., 2007).
Por ejemplo, durante el proceso de fermentación láctea, los microorganismos tienen
efectos beneficiosos. Las fermentaciones son transformaciones microbianas, gracias a
las cuales se pueden obtener distintos productos, tales como quesos, yogur o
mantequilla. La fermentación alcohólica, así como la elaboración de productos de
panadería, también se basan en procesos fermentativos de actividad microbiana,
concretamente, a través de la actividad fermentativa de las levaduras (Madigan et al.,
2009).
Tamang, Shin., Jung y Chae (2016) aseguran que los alimentos fermentados tienen
propiedades funcionales que resultan beneficiosas para la salud humana. Dichas
propiedades tienen carácter antimicrobiano, probióticas y antioxidantes, entre otras.
Gracias a dicha actividad fermentativa, los alimentos funcionales permiten prevenir
enfermedades cardiovasculares como el cáncer, la diabetes y también reacciones
alérgicas.
Las fermentaciones naturales conllevan la actuación de microorganismos funcionales y
no funcionales. Los microorganismos funcionales se caracterizan por transformar,
durante la fermentación, las sustancias químicas de las materias primas vegetales y
animales, mejorando así sus características con el fin de promover la salud. (Tamang,
Schillinger, Guigas, y Holzapfel, 2009).
Algunos alimentos fermentados de forma natural, sobre todo con bacterias del ácido
láctico, tienen propiedades antimicrobianas y contra el cáncer. Por ejemplo, Takagi,
Kano & Kaga (2015) afirman que algunas cepas probióticas, a través de la fermentación
láctica de la leche de soja, liberan al medio metabolitos bioactivos que ayudan a prevenir
el crecimiento tumoral debido a que estimulan la respuesta inmune. El fermentar la
leche de soja con Bifidobacterium breve aumenta el contenido de isoflavonas, las cuales
tienen un efecto antiestrogénico, es decir, inhiben que los estrógenos (hormonas
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femeninas) se unan a sus receptores, disminuyendo así el riesgo de padecer cáncer de
mama.
Por otro lado, en la industria alimentaria, para envasar y conservar la leche, se lleva a
cabo el proceso de pasteurización. Dicho proceso se fundamenta en el empleo de altas
temperaturas durante cortos períodos de tiempo, con el fin de eliminar los
microorganismos patógenos presentes y dotar al producto de una validez más larga
(Tortora et al., 2007). Este proceso debe su nombre a Louis Pasteur que lo usó por
primera vez para impedir el deterioro del vino y la cerveza.
La pasteurización no solamente se usa en la industria alimentaria para los productos
lácticos. Existen diversas investigaciones que hablan sobre el uso del proceso de
pasteurización para eliminar microorganismos patógenos en otros alimentos, por
ejemplo, (Wei, Lau, Stratton, Irmak y Subbiah, 2019) escriben sobre la eliminación de
Salmonella spp. y Enterococcus faecium mediante pasteurización en la pimienta negra
molida. Li, Kou, Cheng, Zheng y Wang (2017) usan la pasteurización por radiofrecuencia
para mantener la calidad de las almendras con cáscara y al mismo tiempo, eliminar a
Salmonella spp.
Tortora et al., (2007) aseguran que durante el proceso de preparación, producción,
conservación y transporte de un alimento se puede provocar su deterioro. Para evitar
esto, hay que controlar a los microorganismos patógenos que puedan aparecer en
cualquiera de estas etapas puesto que las toxinas patógenas pueden ocasionar graves
problemas de salud.
Hablamos que un alimento está en mal estado cuando cambia su aspecto visual, olor,
textura o sabor. Un factor que deteriora los alimentos son los microorganismos, es decir,
la colonización de los mismos por bacterias, hongos o levaduras. La contaminación
alimentaria más peligrosa es la bacteriana, puesto que a simple vista no parece que el
alimento esté deteriorado, sin embargo, puede ocasionar graves problemas de salud si
éste llega al consumidor en mal estado. Para detectar estos patógenos es necesario
hacerlo en el laboratorio gracias a técnicas microbiológicas. (Rawat, 2015).
Existen industrias dedicadas exclusivamente al desarrollo de productos destinados a la
conservación alimentaria, cuyo fin es conseguir que los alimentos no se deterioren ni
ocasionen problemas de salud en el consumidor. (Madigan et al., 2009).
Cuando adquirimos un alimento tendemos a conservarlo en el frigorífico, sin embargo,
la refrigeración solamente retrasa la descomposición del producto, no evita la aparición
de cepas patógenas. Para evitarlas, el alimento sufre un proceso de conservación
mediante métodos físicos, químicos y biológicos. Por ejemplo, la adicción de azúcar o a
sal al alimento como método químico de conservación, así como la adicción de
bacteriocinas como método biológico, retrasa el deterioro de los alimentos. De esta
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forma se evita que el alimento sea transmisor de enfermedades al consumidor. (Tortora
et al., 2007).
Es importante controlar la cadena alimentaria en todos sus puntos para evitar que los
microorganismos actúen de forma negativa sobre los alimentos, y por tanto, sobre
nuestra salud. Por ello, es fundamental que se conozca la importancia de la
microbiología en este sector y concienciar a los jóvenes sobre ellos para que entre todos,
el proceso de prevención sea más sencillo de llevar a cabo en nuestro día a día.
4.1.2. Microorganismos. Concepto y tipos más frecuentes en el ámbito alimentario.
Madigan et al. (2009) aseguran que los microorganismos son esos seres vivos
“invisibles” al ojo humano cuya actividad es imprescindible para la vida del mismo. Son
las formas de vida más pequeñas, sin embargo, constituyen la mayor parte de la biomasa
de nuestro planeta. Si no existieran los microorganismos no hubiese surgido ninguna
otra forma de vida, ni se mantendrían actualmente. Por ejemplo, el oxígeno que
respiramos es consecuencia de la actividad de cianobacterias, las cuales fueron los
primeros organismos fotótrofos que lo produjeron.
De acuerdo con Prescott, Harley y Klein, (2002), los microbiólogos estudian a los
miembros del reino Monera, Protista y Fungi. También a los virus, aunque no se
encuentran clasificados dentro de ningún reino. Dentro de los organismos procariotas,
es decir, aquellos que tienen un núcleo primordial (no delimitado por membranas) y son
de una morfología sencilla, encontramos a las Bacterias.
Steven Jay Gould, escritor científico, indica que vivimos en la Era de las Bacterias, ya que
éstas fueron los primeros seres vivos del planeta, viven en cualquier lugar, adaptadas a
cualquier tipo de ambiente y son las más numerosas de todos los organismos conocidos.
Si no fuera gracias a las bacterias, no habría ninguna forma de vida en el planeta puesto
que todo el ecosistema depende de sus actividades.
Madigan et al. (2009) indican que los microorganismos pertenecen al grupo de los
organismos procariotas, es decir, sus células son capaces de vivir aisladas en la
naturaleza lo que les permite llevar a cabo las funciones básicas de nutrición, relación y
reproducción de forma independiente. Dentro de las células podemos encontrar
macromoléculas, tales como proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y polisacáridos, cuya
proporción dentro de la célula es lo que permite que se diferencien unas de otras. En las
células, existe una estructura imprescindible, la membrana citoplasmática, encargada
de separar el medio interno del medio externo, así como de permitir el intercambio de
materiales. Dentro de dicha membrana se encuentra el citoplasma, el cual contiene
diversas estructuras y sustancias químicas. A su vez, dentro del núcleo o nucleoide nos
encontramos -el DNA celular (genoma), los ribosomas (formados por proteínas) y el
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RNA. Externamente, la célula se encuentra protegida por una pared celular, la cual
confiere rigidez a la membrana. (Figura 3).
Figura 3: estructura típica de una célula procariota. Representada mediante un esquema gráfico
(izquierda) y mediante una imagen obtenida mediante microscopia (derecha) (Tortora et al.,
2007).
Dichas células también tienen la particularidad de presentar un elevado crecimiento en
cultivos de laboratorio, por tanto, se pueden obtener poblaciones bacterianas muy altas
y esto permite un gran avance en estudios bioquímicos y genéticos. Por ejemplo,
Gobbetti, De Angelis, Corsetti, y Di Cagno (2005) explican los desarrollos bioquímicos
más destacados de las bacterias del ácido láctico en el proceso de fermentación. Del
mismo modo, Ehrmann y Vogel (2005) comentan que el conocimiento genético de
dichas bacterias permite un mayor desarrollo de los procesos fermentativos
relacionados con el horneado de los alimentos.
Microorganismos en el ámbito alimentario.
En la industria alimentaria existen microorganismos tanto beneficiosos como
perjudiciales. Es fundamental conocer el tipo de microorganismo que podemos
encontrar a lo largo de las diferentes cadenas alimentarias, a fin de beneficiarnos de él
o para prevenirlo e impedir así el deterioro de los alimentos.
Tal como se comentaba en el apartado anterior, los microorganismos influyen
positivamente en el proceso de fermentación ya que confieren al alimento una mayor
calidad, así como una mejora en sus propiedades organolépticas, haciéndolo más
agradable para el consumidor. Gracias a la revolución industrial en el siglo XIX y a la
aparición de la microbiología como ciencia, se empezó a comprender la importancia
biológica de las bacterias en los procesos fermentativos. (Caplice y Fitzgerald, 1999).
La microbiología industrial surgió con el proceso de fermentación alcohólica, a fin de
producir una mayor cantidad del producto comercial y al mismo tiempo, contribuir a su
conservación. Los microorganismos usados con mayor frecuencia en el ámbito industrial
son las levaduras y algunas bacterias.
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Para considerar que un microorganismo sea útil en la industria alimentaria debe cumplir
una serie de requisitos, tales como: sintetizar el producto de interés a gran escala en un
periodo corto de tiempo y con un crecimiento elevado. Es interesante que sea capaz de
producir esporas, fáciles de inocular en los cultivos realizados en grandes cantidades.
Deben de crecer en cultivos líquidos que sean rentables económicamente. Cabe
destacar que no debe ser patógeno para los seres vivos y debe ser susceptible de
manipulación genética. (Madigan et al., 2009).
Al hablar de microorganismos fermentadores podemos hablar de:
Producción de bebidas alcohólicas.
En el proceso de fabricación del vino influyen dos tipos de levaduras. Por un lado
están las levaduras silvestres, presentes en la materia prima, la uva. Por otro lado
están las levaduras cultivadas, como Saccharomyces ellipsoideus, añadida al mosto
para comenzar el proceso fermentativo. Gracias a esta cepa se mantiene la calidad
del producto, evitando la aparición de compuestos que la pueden disminuir. Del
mismo modo, mediante esta levadura cultivada aumenta la resistencia de las
levaduras silvestres por el alcohol y es usada como indicador a través de un cultivo
puro realizado en zumo de uva esterilizado. (Madigan et al., 2009).
Los microorganismos indicadores tienen como principal función evitar el
crecimiento de cepas que son perjudiciales para los alimentos. Se trata de
microorganismos inhibidores y actúan compitiendo con los microorganismos
perjudiciales en la toma de nutrientes, generando un hábitat desfavorable para
ellos, produciendo así su eliminación de ese entorno.
Otras cepas bacterianas que influyen en el proceso fermentativo del vino son
especies de bacterias del ácido láctico, concretamente, Lactobacillus, Pediococcus y
Oenococcus. Estas cepas producen ácido láctico usando la glucosa o lactosa como
fuente de energía y son las encargadas de llevar a cabo el proceso fermentativo de
una amplia variedad de alimentos, tales como vegetales, carne, cereales o leche. Al
principio, el objetivo de la fermentación era lograr la conservación de los alimentos,
sin embargo, a día de hoy se sabe que estas bacterias poseen propiedades
bioquímicas y metabólicas características, que las hacen imprescindibles en los
procesos comerciales. Entre sus principales rasgos destacan que son capaces de
crecer en un amplio rango de temperatura, es decir, entre 5 0C y 45 0C. El pH en el
que pueden crecer varía desde un pH ácido de 3.2 hasta un pH básico de 9.6. (Caplice
y Fitzgerald, 1999).
Por otro lado, en el proceso de fabricación de la cerveza también influyen
microorganismos, de forma positiva. La cerveza se obtiene tras la fermentación de
cereales y almidón. Una especie bacteriana muy común usada en este proceso es
Saccharomyces cerevisiae. Esta cepa es viable a temperaturas entre 14 0C y 23 0C,
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por lo cual, permite que la fermentación se realice en un corto periodo de tiempo,
entre 5 – 7 días.
Vinagre: gracias a las bacterias del ácido acético, concretamente a los géneros
Acetobacter y Gluconobacter, se produce la conversión de alcohol etílico en ácido
acético, obteniendo así un producto tan común como es el vinagre. Las bacterias del
ácido acético se caracterizan por ser estrictamente aerobias, con una alta tolerancia
frente al pH ácido.
El vinagre usado en el ámbito alimentario con mucha frecuencia, concretamente se
emplea para aliñar alimentos o en la fabricación de encurtidos, los cuales pueden
mantenerse en buenas condiciones durante años si se conservan en vinagre.
Leches fermentadas: productos tales como la leche, el queso o el yogur se consiguen
gracias a la fermentación láctica producida por la acción de Lactobacillus bulgaricus
y Streptococcus thermophilus, principalmente, aunque Lactobacillus casei imunitass,
Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei shirota y Bifidobacterium bifidus son
otras cepas bacterianas usadas para fabricar productos fermentados lácticamente.
Existen tipos de quesos, como el queso de pasta blanda o el queso Roquefort, en
cuyo proceso de producción intervienen otros microorganismos tales como hongos
del género Penicillium y bacterias de los géneros Micrococcus y Brevibacterium,
encargados de consumir el ácido láctico presente en el queso a fin de obtener un
producto completamente madurado. (Chandan y Kilara, 2013).
En el lado opuesto a los microorganismos que actúan positivamente en los procesos de
producción alimentaria encontramos a los agentes patógenos que, presentes en los
alimentos, causan enfermedades en los seres humanos. Los microorganismos
patógenos más comunes presentes en los alimentos se transmiten vía oral al consumir
productos contaminados o agua no potable. Suelen estar presentes en el tracto
digestivo de los animales, sobre todo en productos cárnicos o productos lácteos sin
pasteurizar, así como en vegetales que se comen crudos. Estos microorganismos suelen
ocasionar problemas a nivel del tracto digestivo del ser humano y se manifiestan con
síntomas como fiebres, diarreas o vómitos, en la mayoría de los casos, aunque existen
ocasiones que generan unas toxinas que producen problemas más graves en la salud de
los consumidores, llegando a producir su muerte. Entre estos microorganismos
hablamos de Campylobacter jejuni, Clostridium perfringes, Enterococcus faecium,
Escherichia coli, Salmonella spp o Listeria monocytogenes presente en vegetales, carne,
leche y frutas. Se encuentra en los intestinos de los seres vivos y la mayoría de las cepas
no son perjudiciales para el ser humano. La cepa más patógena para la salud es E. coli
O157. (SAIA, 2019)
Para reducir estos patógenos en los alimentos es necesario llevar a cabo estrictos
controles en la industria alimentaria, entre ellos están los análisis microbiológicos.
Gracias al desarrollo de esta unidad didáctica, el alumnado será consciente de la
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importancia de llevar a cabo correctamente los controles de calidad para evitar
problemas en la salud de los consumidores.
4.1.3. Descubrimientos microbiológicos más llamativos hasta el momento.
La historia de la microbiología comienza cuando Robert Hooke (1635-1703),
matemático y naturalista inglés, descubrió por primera vez los microorganismos gracias
al microscopio, concretamente, analizó los cuerpos fructificantes de los mohos (figura
4). Las bacterias fueron vistas por primera vez en 1676 por el comerciante holandés
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), quien analizaba infusiones de pimienta. Más
tarde, van Leeuwenhoek conociendo el trabajo de Robert Hooke, en 1684, construyó
unos microscopios simples para examinar los microorganismos de algunas sustancias
naturales, como la sangre (figura 5), a los que denominó “pequeños animálculos”.
Figura 4: Robert Hooke y la primera imagen
que describe a un microorganismo,
concretamente se trata de moho de color
azul sobre una superficie de cuero.
(Madigan et al., 2009).
Figura 5: Antonio van Leeuwenhoek y la
primera imagen de una muestra sanguínea
vista con su microscopio. En la micografía se
aprecian muy bien los glóbulos rojos.
(Madigan et al., 2009).
Ferdinand Cohn (1828-1898), mientras realizaba estudios de botánica, estudió las
bacterias fotosintéticas. El estudiar la resistencia de las bacterias al calor le llevó a
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descubrir las endosporas bacterianas del género Bacillus. Fue el fundador de la ciencia
de la bacteriología, ya que gracias a dedicar toda una vida a su estudio, dio las claves de
su desarrollo. Cohn también ideó métodos simples y eficaces, tales como el algodón
para tapar tubos y matraces, para evitar la contaminación de los medios de cultivo
estériles,
Más tarde, desde mediados del siglo XIX, la mejora en los microscopios hizo posible un
mayor alcance por los investigadores de la época y del mismo modo, se registraron
importantes descubrimientos en microbiología ya que se tomó consciencia de dos
importantes acontecimientos: la generación espontánea de Louis Pasteur y la naturaleza
de las enfermedades infecciosas, de Robert Koch, las cuales fueron afianzadas gracias a
la vacuna de la rabia de Pasteur.
De acuerdo con Bordenave (2003), el químico Louis Pasteur (1822-1895) (figura 6), tras
analizar los isómeros ópticos, concretamente el tartrato, un producto de desecho del
proceso de vinificación, descubrió que solamente los seres vivos muestran selectividad
por metabolizar un tipo de isómero (D ó L). También estudió que las fermentaciones
alcohólicas estaban catalizadas por levaduras y por tanto, no se trataba de un proceso
estrictamente químico como se pensaba con anterioridad a este estudio. El científico
francés asoció las fermentaciones con la vida y la integridad celular, por este motivo,
realizó experimentos sobre la generación espontánea, de la cual era un gran adversario.
Pasteur demostró que las bacterias que se encontraban en un alimento podrido al estar
cierto tiempo a la intemperie se debían a estructuras del aire, las cuales se parecían a
los microorganismos presentes en dicho alimento. Con esta aclaración, indicó que las
células del aire se depositaban de forma constante, pero que solamente crecían cuando
las condiciones eran las adecuadas.
Louis Pasteur, considerado como el padre de la microbiología, (Feinstein, 2008). Estudió
la eliminación de los microorganismos de los alimentos si éstos se encontraban en
condiciones que evitarán su entrada, es decir, aplicó calor para eliminar los agentes
contaminantes del medio en el que se encontraba el alimento, el cual estaba sellado en
un recipiente de vidrio, de forma que habló de alimentos estériles y también del
concepto de esterilización. De esta forma se evitaba la descomposición de los alimentos
al calentar el mismo hasta ebullición. Este científico inventó un matraz con una
curvatura en el cuello, el cual estaba en contacto con el aire exterior pero la curvatura
impedía el paso de sus partículas hacia el interior dónde estaba el alimento, de forma
que se evitaba su descomposición. Del mismo modo, al inclinar el matraz y hacer que el
alimento estéril estuviese en contacto con el aire, los microorganismos pasaban al
interior del matraz descomponiendo el alimento. Este invento desenmascaró la teoría
de la generación espontánea.
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Figura 6: a la izquierda encontramos a
Louis Pasteur, que introdujo conceptos tan
importantes como la fermentación y
pasteurización, así como la negación de la
generación espontánea. A la derecha
tenemos a Robert Koch que introdujo el
concepto de cultivo puro, permitiendo el
aislamiento de muchos microorganismos
causantes de enfermedades. (Tortora et al.,
2007).
El hecho de descubrir que los microorganismos causaban enfermedades potenció los
avances de la microbiología. Fuentes (2007) refiere que Robert Koch (1843-1910) (figura
6), fue el fundador de la microbiología médica y usó los métodos que inventó Cohn para
avanzar eficazmente en métodos de aislamiento y caracterización de bacterias
causantes de enfermedades. Koch estudio una enfermedad del ganado, el carbunco,
descubriendo que la bacteria Bacillus anthracis estaba presente en la sangre de todos
los animales que presentaban la enfermedad, y se preguntó si esta presencia indicaba
la causa o el efecto de la enfermedad. Para ello realizó experimentos y formuló los
postulados de Koch (1877) (figura 7). Con estos experimentos demostró que la bacteria
patógena aparecía en un animal sano si a éste se le inyectaba la sangre de uno enfermo,
de forma que asoció un microorganismo concreto a una enfermedad determinada.
Koch también introdujo el concepto microbiológico de cultivo puro o axénico, es decir,
aquel que permite el crecimiento de un solo tipo de microorganismo, el cual es aislado
del resto para poder estudiarlo. Esto lo demostró al ver que la bacteria causante de la
enfermedad que estaba estudiando, se reproducía en ese tipo de medio de cultivo con
muestras del animal enfermo y que al aislar ese microorganismo, era igual que el que se
encontraba en el cultivo inicial, siempre y cuando las condiciones fuesen apropiadas.
(Carter, 1985).
Gracias a estos postulados, se empezaron a cultivar en el laboratorio a los agentes
patógenos –método experimental-, descubriendo así a los microorganismos causantes
de la mayoría de las enfermedades conocidas y por tanto, realizando un tratamiento
para curar y prevenir estas enfermedades. (Fuentes, 2007)
Una de las muestras que daban fiabilidad a los trabajos de Koch fue el descubrimiento
de Mycobacterium tuberculosis como el bacilo causante de la tuberculosis, enfermedad
que en 1881 era una de las principales causas de muerte. Estudió a este microorganismo
causante de la enfermedad gracias al uso del microscopio, de la tinción de tejidos, el
aislamiento en cultivo axénico y la inoculación en animales para ver sus efectos.
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Figura 7: Postulados de Koch. Gracias a ellos, el científico demostró que un microorganismo
causaba una enfermedad concreta. (Madigan et al., 2009).
Koch fue el primer científico que cultivó microorganismos en medios de cultivo sólidos.
Primero usó gelatina como para solidificarlos, sin embargo, como ésta no se encontraba
en estado sólido a 37 0C, temperatura óptima para el crecimiento de la mayoría de los
microorganismos, se empezó a usar agar como agente solidificante, el cual fue usado
por primera vez por Walter Hesse (1846-1911), un colaborador de Robert Koch. La idea
de usar el agar como agente solidificante fue de la mujer de Hesse, Fannie Eilshemius
(1850-1934), quien lo usó para preparar mermeladas de fruta. (Prescott et al., 2002).
Charles Chamberland, colaborador de Pasteur, (1851-1908) descubrió los virus y su
influencia en las enfermedades gracias al estudio del virus del mosaico del tabaco.
Más tarde, en 1887, Julius Richard Petri inventó las placas de Petri, las cuales son el
sustento de cualquier estudio microbiológico. Su inventor permitió la sustitución de usar
portaobjetos cubiertos de agar. Una placa de Petri son dos placas circulares, dónde la
parte superior se superpone sobre la inferior.
La microbiología es una ciencia muy amplia. A partir de este ella se han desarrollado
otras ramas biológicas tales como la microbiología médica, la inmunología, la
microbiología agrícola, la microbiología industrial, la microbiología acuática, la
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microbiología marina, la ecología microbiana, la sistemática microbiana, la fisiología
microbiana, la bioquímica microbiana, la genética bacteriana y la biología molecular.
(Brock, 1961).El bienestar humano, en general, depende de la microbiología. (Prescott
et al., 2002).
El trabajo de los microbiólogos y microbiólogas fue imprescindible en la década de 1970
para avanzar en los estudios sobre el DNA, RNA y las proteínas, permitiendo el desarrollo
de la ingeniería genética así como de la tecnología del DNA recombinante. Por ejemplo,
Rita R Colwell secuenció el genoma de la bacteria Vibrio cholerae y ha ayudado a
establecer el campo de trabajo de la biología marina. (Heidelberg et al., 2000)
La microbiología ha tenido una gran repercusión en la sociedad a lo largo de la historia.
Actualmente y en el futuro, la importancia de esta ciencia seguirá en auge puesto que
es fundamental conocer los patógenos de las enfermedades que afectan a la salud
humana, así como conseguir un mayor desarrollo de la tecnología en la industria, entre
ella, en el ámbito alimentario. En este aspecto, los microbiólogos que tratan alimentos
y productos lácteos, se centran en evitar el deterioro de los mismos y la transmisión de
enfermedades alimentarias. Así mismo, emplean microorganismos en procesos de
fermentación para elaborar alimentos tales como el yogur, el queso o la cerveza. Las
enzimas microbianas cada vez están cobrando más importancia en la industria
alimentaria ya que favorecen sus aplicaciones, así como degradan agentes tóxicos y
contaminantes presentes en el medio. (Prescott et al., 2002).
Actualmente se conoce menos del 1 % de la diversidad microbiana presente en nuestro
entorno, por tanto, queda mucho campo por investigar en el mundo microbiológico.
Para finalizar con la historia de la microbiología, comentar un hecho curioso que explican
Gregory y Barnett (2018). Estos investigadores nos informan sobre la influencia de los
microorganismos en los depósitos de productos radiactivos, hecho completamente
inesperado y en el que se demuestra que los microorganismos están en todas partes y
no todos son perjudiciales, sino que muchos de ellos son beneficiosos.
Las bacterias necesitan unas condiciones adecuadas para poder encontrarse en el
medio. Normalmente no suelen encontrarse en suelos a gran profundidad, sin embargo
se ha demostrado que hay bacterias hasta unos 3200 metros por debajo de la superficie.
En el lugar en el que se entierran los depósitos de productos radiactivos podemos
encontrar microorganismos, a pesar de que los niveles de oxígeno y dióxido de carbono
son muy bajos. Sin embargo, existe una comunidad bacteriana viable entre el agua que
fluye de la fractura de las rocas. Estas bacterias usan el hidrógeno presente en el agua,
proporcionando a su vez materia orgánica para que la usen otros microorganismos, tales
como los fermentadores o las bacterias reductoras de sulfato. Cuando se selecciona un
lugar para enterrar un depósito de residuos radiactivos, las excavaciones del terreno
modifican las condiciones ambientales, introduciendo al lugar oxígeno y nutrientes, así
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como productos de desecho y agentes contaminantes, los cuales son aprovechados por
microorganismos que al sellar el espacio, quedan retenidos en el interior, sirviendo de
materia orgánica para los allí presente. Los microorganismos que se desarrollan en estas
condiciones están adaptados para soportar las altas temperaturas y las elevadas
radiaciones que se producen en la zona, pero aun así, realizan una labor beneficiosa. Por
ejemplo, los contenedores de residuos metálicos son seleccionados para reducir al
mínimo la corrosión, sin embargo, con el paso de los años el metal se corroe,
produciendo hidrógeno, que combinado con el dióxido de carbono que producen las
bacterias, se reduce el gas y la presión dentro del depósito, por tanto, disminuye el
riesgo. Otro efecto beneficioso de los microorganismos de esta zona es que son capaces
de reducir el uranio, lo cual es un método de biorremediación en suelos contaminados.
(Gregory y Barnett, 2018).
Prescott, et al., (2002) afirman que “la microbiología ofrece la oportunidad de estar en
contacto con el resto de las ciencias naturales y, por ello, contribuye de muchas maneras
para mejorar la vida humana”.
4.1.4. La microbiología en la educación y en la sociedad.
Los microorganismos en sí no suele ser un tema que se incluya con frecuencia en las
clases, sin embargo, el estudio de enfermedades y metodología científica se empiezan
a incorporar al ámbito educativo desde la etapa de Educación Primaria, concretamente
en la asignatura de Ciencias de la Naturaleza, incluida dentro del Real Decreto 126/2014,
de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria.
Gracias a esta materia, los alumnos y alumnas se introducen en el mundo científico a fin
de desarrollar las competencias que le permitan desenvolverse con facilidad ante una
realidad científica y tecnológica que está en continua evolución. En esta asignatura, los
estudiantes se empiezan a plantear las posibles hipótesis que causan un problema, a fin
de buscar la mejor solución para ello, en cualquier ámbito, sobre todo en el ámbito de
los seres vivos y la salud. En el bloque 1, iniciación a la actividad científica, trabajan la
metodología científica mediante el uso de las TIC y distintas fuentes de información, así
como el conocimiento de las principales enfermedades que afectan al ser humano.
También se realizan trabajos en grupo e individuales. Estos contenidos trabajados en el
bloque 1 de la asignatura de Ciencias de la Naturaleza en la Educación Primara, se
corresponden con los contenidos incluidos dentro del Bloque 1, técnicas instrumentales
básicas, de la asignatura de Ciencias Aplicadas a la Actividad Profesional, descrita en el
Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se describe el currículo básico
de la Educación Secundaria Obligatoria y el Bachillerato. Mi propuesta didáctica
“técnicas y microorganismos en la alimentación” se incluye dentro de este bloque,
concretamente realizarán actividades que fomentan tanto el trabajo en grupo como el
conocimiento de técnicas de laboratorio, técnicas de descontaminación básicas y
materiales útiles frente a la detección de microorganismos que afectan a los alimentos
causando problemas en la salud humana.
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En la asignatura de Cultura Científica, en cuarto curso de E.S.O., concretamente en el
Bloque 4, calidad de vida, también se estudian los principales microorganismos
causantes de las enfermedades infectocontagiosas. De ahí la importancia de que los
adolescentes conozcan las principales técnicas usadas para estudiarlos en el entorno del
laboratorio, a fin de conocer la importancia que tienen para la sociedad.
Si continuamos avanzando en la etapa educativa, los distintos tipos de microorganismos
como tal, así como sus principales características, clasificación filogenética y su
influencia en los distintos ámbitos, tales como en las enfermedades y en la
biotecnología, se estudian en detalle en el segundo curso de Bachillerato,
concretamente en la asignatura de Biología, dentro del Bloque 4, el mundo de los
microorganismos y sus aplicaciones. Biotecnología.
Aclarar que el objetivo de la propuesta didáctica a desarrollar no es que los alumnos y
alumnas conozcan los principales tipos de microorganismos así como sus características
y las enfermedades que ocasionan, sino que sean conscientes de su importancia en la
sociedad actual y que conozcan la existencia de técnicas básicas usadas en el laboratorio
microbiológico para detectarlos y poder prevenirlos y tratarlos correctamente. El
estudio de la microbiología en profundidad se empieza a estudiar a partir de Bachillerato
y a lo largo de la Etapa Universitaria, debido a su complejidad.
Finalmente, en la sociedad, el conocimiento de las distintas técnicas usadas en el
laboratorio a fin de detectar los patógenos presentes en los alimentos, así como las
formas de esterilización y desinfección y los materiales que se emplean durante el
proceso tiene una influencia positiva porque gracias a esto se puede llevar a cabo un
estricto control tanto a nivel industrial como en el entorno del hogar, a fin de evitar la
presencia de microorganismos causantes de enfermedades en los humanos.
Por ejemplo, el actual tema de la infección por Listeria monocytogenes en la carne
mechada y otros productos de origen cárnico, citado en el apartado 5.3.2., se explica la
importancia de llevar a cabo un adecuado control de calidad en los alimentos a fin de
prevenir casos como este, el cual afecta negativamente a la salud de los consumidores.
Para evitar estos casos de toxiinfecciones alimentarias es necesaria llevar a cabo
estrictos controles de calidad y para ello, es necesario conocer de forma aplicada, los
materiales y técnicas usados para ello. En el entorno cercano, por ejemplo, en la cocina
del hogar, también se deben seguir una serie de pautas y requisitos básicos, que al fin y
al cabo son técnicas de desinfección para prevenir la aparición de microorganismos
patógenos en los alimentos. Por tanto, esta propuesta didáctica introduce al alumnado
en el conocimiento de estos conceptos básicos a fin de promover en ellos el interés por
el estudio científico.
4.2. DESAROLLO DEL TEMA.
4.2.2. El laboratorio en microbiología alimentaria.
En un laboratorio alimentario se trabaja para ver cómo los microorganismos actúan
frente a un producto de consumo humano.
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Como se ha comentado con anterioridad, los microorganismos pueden actuar de forma
beneficiosa en los alimentos (a través de las fermentaciones) o de forma perjudicial
frente a la salud humana (produciendo enfermedades).
El laboratorio es el lugar dónde se estudian estos microorganismos in vitro. Es
fundamental que el alumnado aprenda los materiales a usar durante este proceso, las
condiciones de trabajo y la importancia de realizar con éxito estas técnicas para dar
soluciones a problemas que demanda la sociedad. Un laboratorio microbiológico de
control de alimentos debe asegurar la calidad del producto. (FAO, 1992).
Materiales.
Al hablar de material de laboratorio (figura 8), tenemos que pensar en todos aquellos
instrumentos que hacen posible el trabajo dentro de él, tanto los que manejamos
nosotros como los que se usan para conservar o procesar las muestras.
Es indispensable que en un laboratorio haya mesas de trabajo, sillas, vitrinas y armarios
para los distintos productos. Para mantener las preparaciones a la temperatura óptima
adecuada, evitando así su deterioro, hace falta una estufa de incubación, que
normalmente está a 37 0C. Por otro lado, para conservar a los propios microorganismos
así como materiales de laboratorio, se debe disponer de una cámara fría, que suele estar
a 4 0C de temperatura. También debe haber congeladores para garantizar la
conservación de aquellos reactivos y microorganismos que necesiten una temperatura
inferior a la proporcionada por la cámara fría. Estos congeladores suelen ser de -20 0C, -
40 0C o -80 0C.
Otros materiales que nunca pueden faltar en el laboratorio microbiológico son el
microscopio óptico (descrito a continuación en el apartado 4.2.3.) usado para ver las
muestras microscópicas y poder estudiarlas, la centrífuga, indicada para la separación
de los componentes de una muestra y una campana de extracción de gases, instrumento
que garantiza la seguridad en la investigación puesto que está destinada para trabajar
con reactivos que emiten gases tóxicos.
La balanza también es un elemento imprescindible en un laboratorio puesto que
controlar las cantidades exactas con las que vamos a trabajar es clave en investigación
biológica. Los agitadores (vortex) son fundamentales cuando queremos trabajar con
muestras homogéneas, ya que garantizan la total homogenización de la misma.
Finalmente y no menos importante, no debe faltar un autoclave en el laboratorio.
Gracias a este instrumento, conseguimos la esterilización tanto del material a usar como
de los medios de cultivo. El autoclave será descrito a continuación en profundidad en el
apartado “técnicas de esterilización y desinfección”.
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Figura 8: laboratorio microbiológico. En la imagen se pueden observar algunos instrumentos
claves de este espacio. De izquierda a derecha podemos ver: una centrífuga, una campana de
extracción de gases, el equipo de protección individual (bata, gorro, guantes, pantalón largo y
calzado cerrado), un microondas, un agitador, una balanza y distintos materiales volumétricos.
(Teach Press, 2016).
Respecto al material que usamos para realizar los experimentos hablamos de:
Asas de siembra: de metal o de plástico.
Cucharas y espátulas: usadas para seleccionar la cantidad exacta de los reactivos
sólidos a emplear durante la experimentación.
Placas de Petri: se trata de recipientes de forma redondeada con una tapadera,
destinadas al cultivo en medio sólido de los microorganismos. Gracias a la tapadera,
se evita la contaminación del medio que se encuentra en su interior.
Tubos de ensayo: destinados para trabajar con medio líquido, aunque algunos
cultivos en medio sólido se pueden hacer en ellos.
Vasos de precipitado y matraces: estos instrumentos tienen carácter volumétrico,
cuyo fin es contener una cantidad exacta de líquido. Los matraces están destinados
a mezclar soluciones y los más empleados son el matraz aforado y el matraz
Erlenmeyer. La diferencia fundamental radica en que los matraces aforados se usan
para medir volúmenes exactos, mientras que los matraces Erlenmeyer se usan
principalmente para contener una solución la cual debe ser agitada manualmente
para mezclar los componentes.
Portaobjetos y cubreobjetos: materiales destinados a la observación microscópica.
Mechero Bunsen: usado para conseguir unas condiciones asépticas en el entorno de
trabajo y así evitar la contaminación. Será explicado a continuación en el apartado
“técnicas de desinfección y esterilización”.
Pipetas: éstas pueden ser:
o Automáticas, que requieren la utilización de unas puntas adecuadas al volumen
del instrumento. Las pipetas automáticas permiten pipetear cantidades de
líquido muy pequeñas (micropipetas).
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o De vidrio, que requieren el uso de unos pipeteadores de plástico para
seleccionar el volumen adecuado. Permiten pipetear volúmenes más grandes.
o De plástico, desechables de un solo uso.
Técnicas de desinfección y esterilización en el laboratorio microbiológico de
alimentos.
Controlar y destruir a los microorganismos patógenos es muy importante para que
los experimentos realizados en el laboratorio den resultados positivos y se puedan
aplicar a la industria alimentaria para solucionar los problemas que demanda la
sociedad.
Al hablar de control microbiano en el ámbito alimentario se busca por un lado,
eliminar los patógenos perjudiciales para la salud humana y, por otro, reducir o
eliminar los agentes microbianos que pueden causar contaminación en el producto.
(Prescott et al., 2002)
Cuando eliminamos toda la población microbiana presente en una superficie,
hablamos de esterilización. Un objeto esterilizado se encuentra totalmente libre de
microorganismos, de esporas y de otros agentes infecciosos. Cuando se destruye o
elimina parte de una población microbiana, hablamos de desinfección. Un objeto
desinfectado queda libre de los principales agentes patógenos. Un desinfectante
normalmente es un agente químico que se emplea sobre superficies inanimadas.
Cuando hablamos de prevenir una infección con agentes químicos al controlar los
microorganismos en tejidos vivos, hablamos de antisepsia. Los antisépticos no
deben dañar mucho el tejido vivo, por tanto no son sustancias muy tóxicas. (Tortora
et al., 2007).
Según Prescott et al., (2002), la eficacia de un agente antimicrobiano va a depender
de varios factores:
Tamaño de la población: a mayor tamaño de la población microbiana, más
tiempo se requiere para eliminarla.
Composición de la población: las endosporas y los organismos maduros son más
resistentes que las células vegetativas y los organismos jóvenes. También
depende de la especie microbiana que se encuentre en el medio puesto que
unas soportan mejor las adversidades del medio que otras.
Concentración o intensidad del agente antimicrobiano: normalmente a mayor
concentración del agente químico o intensidad del agente físico, mayor rapidez
al destruir a los microorganismos. Sin embargo, al aumentar la concentración,
puede incrementarse exponencialmente la eficacia, llegando a estabilizarse en
un punto, por tanto, no aumenta la velocidad de destrucción microbiana.
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Duración de la exposición: a mayor exposición del agente microbiano, mayor
efecto sobre la población a destruir.
Temperatura: a mayor temperatura, mayor actividad de los agentes químicos.
Ambiente local: la población microbiana a controlar no está aislada, sino que
influyen sobre ella factores ambientales que la protegen o ayudan a su
eliminación.
Para hablar de control microbiano, nos vamos a centrar en los métodos físicos por calor
(figura 9), los cuales van a ser los que se van a impartir en la Unidad Didáctica
posteriormente descrita.
Figura 9: a la izquierda vemos un mechero Bunsen (instrumento de calor seco), a la derecha
vemos dos autoclaves, uno pequeño de sobremesa y otro grande industrial (Tortora et al., 2007).
El calor es uno de los métodos más usados para esterilizar objetos. Desde la antigüedad,
se usaba este método de esterilización, de forma inconsciente. Por ejemplo, los egipcios
lo usaban para esterilizar material infeccioso y los hebreos quemaban las ropas de los
leprosos para evitar el contagio. El calor se puede aplicar húmedo o seco.
El calor húmedo permite destruir rápidamente los microorganismos patógenos (virus,
bacterias y hongos).
Al hablar de calor húmedo, se deben tener en cuenta varios conceptos (Madigan et al.,
2009):
Tiempo de muerte térmica (TMT) cuando nos referimos a la temperatura más baja
necesaria para destruir todos los microorganismos presentes en una solución a una
temperatura concreta y en unas condiciones controladas.
Sin embargo, destruir todas las poblaciones microbianas es muy difícil, por tanto se
habla de tiempo de reducción decimal (TRD) o valor D cuando nos referimos al
tiempo necesario para destruir el 90 % de los microorganismos presentes en una
solución a una temperatura concreta.
Otro concepto a tener en cuenta al hablar de control microbiano es el valor z, es
decir, “la temperatura exacta para reducir D a 1/10 de su valor”.
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En la industria alimentaria, para conservas enlatadas, se usan mucho los valores D y z,
por ejemplo, para tratar la eliminación de esporas de Clostridium botulinum tras enlatar
el alimento. La mayoría de los alimentos conservados están tratados con calor.
El calor húmedo se aplica mediante un autoclave, instrumento encargado de esterilizar
mediante vapor de agua bajo presión. Gracias a esto, se pueden degradar ácidos
nucleicos, eliminar endosporas y desnaturalizar proteínas y enzimas. Para ello, se debe
hacer a una temperatura de 121 0C durante 20 minutos. Fue desarrollado en 1884 por
Charles Chamberland. Los autoclaves pueden ser de distintos tamaños desde
instrumentos relativamente pequeños y muy económicos, útil para realizar unas
prácticas, hasta autoclaves industriales usados en laboratorios especializados y cuyo
precio es mucho más elevado.
Para comprobar que realmente se ha esterilizado el material, se introduce en el mismo
un indicador, que normalmente suele ser una tira de papel que cambia de color cuando
el material está estéril. (Prescott et al., 2002)
El calor seco se aplica mediante una estufa, dónde se colocan los productos y materiales
a esterilizar a unos 170 0C durante unas 3 horas. Se consigue la destrucción de los
microorganismos al desnaturalizarse las proteínas y oxidarse los componentes celulares.
Es menos efectivo que el calor húmedo, sin embargo posee las ventajas de no corroer
los materiales metálicos y de vidrio. Mediante calor seco se puede esterilizar aceite y
polvo.
Al hablar de calor seco también nos referimos al mechero de Bunsen, el cual emplea el
calor directo para esterilizar materiales, al mismo tiempo que crea un entorno de trabajo
estéril alrededor de él. (Tortora et al., 2007).
Técnicas de laboratorio: siembra y aislamiento bacteriano.
Cuando estamos estudiando un alimento y queremos conocer los microorganismos
patógenos que crecen sobre él, tenemos que realizar una siembra de los mismos y un
posterior aislamiento, para poder estudiarlos y conocer sus características para saber
que hacer frente a ellos.
Cuando sembramos una muestra alimentaria, crecen colonias diferentes entre sí. Cada
colonia representa un tipo de microorganismo y para estudiarlo tenemos que conseguir
aislarlo del resto, para ver su actividad de forma individual. El conseguir aislar un cultivo
puro se consigue gracias a las técnicas de siembra.
La siembra por agotamiento (figura 10) consiste en partir de un cultivo microbiano y
seleccionar la colonia que queremos aislar. Una vez seleccionada, se aplica esta técnica
de forma directa y sencilla. Usando un asa de siembra esparcimos la colonia a estudiar
en una placa de Petri haciendo líneas en la misma dirección a lo largo de toda la
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superficie de la placa, con el medio de cultivo sobre el que queremos estudiar sus
efectos. (Prescott et al., 2002)
Figura 10: colonias bacterianas obtenidas mediante la siembra por agotamiento. (Prescott et al.,
2002)
Otro método de siembra usado para aislar microorganismos es el método de siembra
en estrías (figura 11).
Este método permite un mayor aislamiento de la población microbiana a estudiar
puesto que gracias a él obtenemos colonias separadas en cuatro cuadrantes dentro de
la placa de Petri, de forma que en el primer cuadrante crecerán colonias juntas y en el
último, las colonias crecerán de forma muy dispersa. Esto permite seleccionarlas con
facilidad para su posterior estudio a microscopio. (Tortora et al., 2007).
Figura 11: siembra por estrías. Se observan los pasos a seguir para realizar la siembra así como
el resultado final. (Tortora et al., 2007).
La siembra por agotamiento y en estrías son las dos técnicas más usadas para aislar
microorganismos, sin embargo, también podemos obtener cultivos puros con otras
técnicas de siembra, tales como la siembra por extensión o la siembra en profundidad.
La siembra por extensión consiste en inocular una colonia en el centro de una placa de
Petri con el medio de cultivo a estudiar y usando una varilla de vidrio estéril, extenderla
a lo largo de toda la placa. Este tipo de siembra es útil cuando queremos conocer la
concentración microbiana de una muestra.
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Si queremos realizar la siembra en un tubo de ensayo en lugar de una placa de Petri,
realizaremos la siembra en profundidad. Esta técnica es habitual cuando queremos
estudiar bacterias y hongos puesto que permite obtener colonias aisladas. Para
realizarla, se hace con la dilución más alta que tengamos de la muestra a fin de trabajar
con el menor número posible de microorganismos. Los tubos de ensayo que contienen
una menor concentración microbiana se vierten en una placa de Petri con agar
temperado. Cuando el agar se solidifica, se obtienen colonias individuales. (Prescott et
al., 2002)
Al aislar las colonias bacterias sobre un medio sólido, éstas muestran morfologías
diferentes, por tanto, si conocemos la morfología de la colonia del microorganismo que
queremos aislar, la elección y el estudio de la misma resulta más sencillo. Esta idea tiene
que ser captada por los estudiantes puesto que el obtener cultivos puros ha sido uno de
los principios más importantes de la microbiología y gracias a esto, se han aislado la
mayoría de los microorganismos patógenos que conocemos.
Gracias a estas técnicas de siembra, se pueden estudiar los efectos de los patógenos
aislados sobre los alimentos e investigar sobre los métodos más adecuados para
combatirlos. Por ejemplo Lewus, Kaiser y Montyille (1991) realizaron un estudio para
inhibir a patógenos bacterianos tales como Listeria monocytogenes o Staphylococcus
aureus, causantes de infecciones alimentarias en la carne mediante un método biológico
centrado en el uso de bacteriocinas producidas por bacterias del ácido láctico. Gracias
al estudio independiente de cada una de las cepas bacterianas presentes en la carne,
consiguieron obtener el método más adecuado para su control.
Una bacteriocina es un péptido sintetizado por bacterias del ácido láctico cuya
propiedad principal es inhibir el crecimiento de otros microorganismos, sobre todo, de
microorganismos patógenos. (Beristain-Bauza, Palou y López-Malo, 2012).
Los métodos de aislamiento no solamente se usan para aislar los patógenos presentes
en los alimentos. También se usan para aislar bacteriocinas producidas por un tipo
concreto de microorganismo. Por ejemplo, los microorganismos del género
Lactobacillus producen unos polisacáridos con propiedades beneficiosas para la salud
humana. Se pueden emplear para mejorar las características organolépticas de un
producto alimentario. (Lynch, Zannini, Coffey y Arendt, 2018).
4.2.3. Microscopía.
El microscopio es un instrumento imprescindible en microbiología puesto que gracias a
él, esta ciencia pudo avanzar a lo largo de la historia, permitiendo el estudio de los
microorganismos en diversos campos, los cuales son imprescindibles en la ciencia, sobre
todo, buscando el beneficio para la sociedad, ya sea en el ámbito alimentario, sanitario,
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agrícola o en el medio ambiente. Tal como mencionan Madigan et al., (2009), “el
desarrollo de la microbiología fue paralelo al de la microscopía”.
Gracias a este instrumento, se pueden ver las muestras aumentadas de tamaño, lo cual
permite estudiarlas en profundidad.
El primer microscopio conocido (figura 12) fue el usado por Anton van Leeuwenhoek
para ver bacterias, en el siglo XVII. (Madigan et al., 2009), Este instrumento tenía una
lente y funcionaba como una lupa. A raíz de ahí han ido evolucionando y actualmente
existen diferentes tipos de microscopios, con la característica en común de usar lentes
para aumentar el tamaño de la muestra:
Figura 12: Primer microscopio simple diseñado por Antonio van Leeuwenhoek. (Prescott, Harley
y Klein, 2002).
Microscopio óptico.
Usa la luz visible para ver las estructuras de las células. Es el microscopio que se usa
con mayor frecuencia en un laboratorio microbiológico. Permite ver muestras con
una resolución de unos 0,2 µm.
Dentro de este tipo de microscopio encontramos al microscopio óptico compuesto.
Permite estudiar los detalles de muestras pequeñas. El aumento obtenido para
observar la muestra se forma cuando los rayos que proceden de la fuente de luz se
juntan en el condensador, desde dónde pasan al interior del objetivo, permitiendo
ver la imagen a través del ocular. (Tortora et al., 2007).
El aumento total al que podemos observar una muestra se calcula multiplicando los
aumentos del objetivo por los del ocular.
Para observar las muestras con el objetivo de 100x se usa aceite de inmersión. Este
aceite tiene un alto poder de refracción, concretamente tiene el mismo índice de
refracción que el vidrio, por tanto, permite concentrar mejor el haz de luz
procedente del objetivo, permitiendo ver la muestra con una mayor resolución. (Gil,
2019).
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En la imagen inferior (figura 13) se pueden ver las partes más importantes de un
microscopio óptico.
Figura 13: Partes principales del microscopio óptico compuesto. (Tortora et al., 2007).
Existen distintos tipos de microscopios ópticos compuestos (Tortora et al., 2007;
Madigan et al., 2009):
Microscopio de campo claro: es el usado en condiciones habituales en el
laboratorio. Se denomina así porque el condensador produce una iluminación
brillante al enfocar la luz. Es habitual teñir las muestras para verlas con este
microscopio ya que de esta manera aumenta el contraste pero mata a las células,
aunque no siempre puede ser así puesto que también se pueden observar
preparaciones sin teñir (figura 14 a), conservando las células vivas, ya que las
muestras se visualizan gracias a las diferencias de contrastes presentes en la
preparación.
Microscopio de campo oscuro: permite visualizar células vivas con un mayor
contraste que el microscopio de campo claro, permitiendo estudiar la movilidad
microbiana de los microorganismos que se encuentran en suspensión líquida.
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Gracias a él se pueden observar células que pierden sus propiedades al teñirse o que
no se aprecian con calidad al usar el microscopio de campo claro. Este instrumento
se caracteriza porque el haz de luz incide sobre la muestra de forma lateral. En el
objetivo se alcanza la luz dispersada por la muestra, mostrando una imagen de
microorganismos brillantes sobre un fondo oscuro (figura 14 b). Esto es posible
puesto que posee un condensador con un disco opaco. Es el tipo de microscopio
óptico compuesto dónde se logra alcanzar una mayor resolución.
Microscopio de contraste de fases: permite observar muestras con células viables
debido a que éstas poseen un índice de refracción distinto al medio en el que se
encuentran. Gracias a este microscopio se pueden estudiar las estructuras internas
presentes en microorganismos vivos. Para ver las preparaciones no es necesario
llevar a cabo ningún procesamiento, de forma que se evita así el daño celular que
puedan ocasionar estas técnicas. Esto permite observar la muestra gracias a su
amplificación en el anillo de fases, que permite la formación de una imagen oscura
sobre un fondo brillante (figura 14 c). La luz que usa este tipo de instrumento
proviene, por un lado de la luz reflejada por la muestra y por otro, de los rayos
lumínicos procedentes de la fuente de luz. Al unirse ambos tipos de rayos luminosos,
se forma la imagen. Fue introducido por Frits Zernike en 1936, quién gracias a ello,
recibió un premio Nobel en física en 1953.
Figura 14: se muestran las células de Saccharomyces cerevisiae, levadura del pan vistas con
los diferentes tipos de microscopios. La imagen (a) hace referencia al microscopio de campo
claro, la imagen (b) muestra la visión desde el microscopio de campo oscuro y la imagen (c)
muestra las células desde el microscopio de contraste de fases. (Madigan et al., 2009).
Microscopio de contraste por interferencia diferencial: es útil para observar células
no teñidas, al igual que el microscopio de contraste de fase, usa las diferencias
presentes en los índices de refracción, empleando una sola fuente de luz polarizada.
Esta luz pasa a través de un prisma, dividen cada haz luminoso, permitiendo ver la
muestra con mayor resolución y con diferentes colores. Las preparaciones
observadas adquieren una apariencia tridimensional.
a b c
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Microscopio de fluorescencia: se emplea en diagnósticos microbiológicos clínicos
para ver muestras que emiten fluorescencia, es decir, sustancias que absorben
longitudes de onda corta, por ejemplo se usa para ver células que poseen sustancias
fluorescentes naturales, como la clorofila o cuando las células son teñidas con
colorantes fluorescentes (fluorocromos). Las muestras son observadas bajo luz
ultravioleta (figura 15).
Según el tipo de microorganismo a estudiar, éste presenta afinidad por un
fluorocromo u otro. Por ejemplo, Mycobcterium tuberculosis absorbe el fluorocromo
auroamina O, emitiendo un color amarillo. Bacillus anthracis absorbe el
isotiocianato de fluoresceína, emitiendo un color verde.
Figura 15: cianobacterias observadas por microscopio de fluorescencia. (Madigan et al.,
2009).
Además de los microscopios ópticos compuestos, existen dos tipos más (Tortora et al.,
2007; Madigan et al., 2009):
Microscopio de barrido:
Microscopio confocal: las muestras se tiñen con fluorocromos, igual que para el
microscopio de fluorescencia. Se conoce como microscopio confocal de barrido con
láser. Permite obtener imágenes tridimensionales de diferentes planos de la
muestra a estudiar, por ejemplo, es muy útil para estudiar todas las células que
componen las distintas capas de un biofilm bacteriano (figura 16). Para que una
muestra sea observada usando este instrumento, ésta debe ser teñida con
colorantes fluorescentes. Consiste en un microscopio computerizado que incluye
una luz láser a un microscopio óptico. Gracias al ordenador, se pueden obtener las
imágenes de las distintas partes de la muestra y procesarlas posteriormente para
superponerlas y generar una imagen tridimensional de la muestra.
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Figura 16: comunidad mixta de bacterias formadoras
de un biofilm cultivado en el laboratorio. La imagen
está realizada usando un microscopio confocal de
barrido con láser. (Madigan et al., 2009).
Microscopio acústico de barrido: se usa
para ver células vivas adheridas a otras superficies. La imagen se produce al
interpretar una onda sonora de frecuencia específica, procedente de la muestra.
Microscopio electrónico.
Su funcionamiento se basa en crear imágenes usando un haz de electrones, los cuales
libremente, viajan en forma de ondas. Permite ver muestras cuyos componentes no son
superiores a 0,2 µm, tales como virus o estructuras celulares internas, por tanto, es el
que mayor resolución ofrece de la muestra. No emplea lentes de vidrio como el resto
de microscopios estudiados, sino que emplea una lente electromagnética para enfocar
el haz de electrones. Algunos de ellos están equipados con cámaras, permitiendo tomar
fotografías de la muestra, conocidas como micrografías electrónicas.
Microscopio electrónico de transmisión: es empleado para estudiar estructuras
celulares a gran aumento y con una alta resolución. (figura 17) Permite ver
moléculas como proteínas y ácidos nucleicos. Las muestras no se colocan sobre un
portaobjeto de vidrios como en los casos anteriores, sino que se usa una rejilla de
cobre.
Como desventaja de este tipo de microscopio hablamos de que solamente permite
el estudio de muestras de cortes muy delgados puesto que el haz de electrones no
puede atravesar un grosor superior a 100 nm. Las muestras deben ser procesadas,
mediante fijación, deshidratación y tinción.
Figura 17: corte ultra fino de Bacillus subtilis en el momento de su división. Imagen tomada
con un microscopio electrónico de transmisión. (Madigan et al., 2009).
Microscopio electrónico de barrido: permite estudiar las estructuras externas de
una muestra sin necesidad de cortarlas, pudiendo observar células intactas y
viables gracias a una tinción negativa. Para ver las muestras tridimensionalmente,
éstas deben ser cubiertas por un metal pesado como el oro. Su funcionamiento
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también radica en un haz de electrones como fuente de luz y la imagen queda
recogida en una pantalla.
4.3. FUNDAMENTACIÓN DIDÁCTICA DEL TEMA.
4.3.1. El uso de las ideas previas en el aula.
El aprendizaje significativo es el proceso y el producto que relaciona la adquisición de
un nuevo contenido con la estructura cognitiva del estudiante, dónde se integran unas
ideas claras incluidas y disponibles en la mente del mismo, las cuales adquieren un
significado concreto para él. Para conseguirlo, es imprescindible que el alumnado
muestre predisposición para aprender. (Ausubel 2002; Moreira, 2000a).
La teoría del Aprendizaje Significativo fue propuesta por Ausubel en 1963 y sigue
usándose a día de hoy como eje de las programaciones didácticas, por tanto, se valida
así la importancia que dicha teoría ejerce sobre el tipo de aprendizaje que se espera
conseguir del alumnado. (Palmero, 2004)
Se trata de una propuesta psicológica puesto que depende de los procesos que el
alumnado en sí mismo ejerce para aprender un concepto determinado. Es decir, se basa
en los hechos que ocurren en el aula cuando los alumnos y alumnas aprenden, en las
condiciones de la misma respecto a ese proceso de aprendizaje, en la naturaleza del
concepto que se pretende asumir así como en los resultados del aprendizaje y su
posterior evaluación. (Ausubel, 1976). Dicho en otras palabras, esta teoría se centra en
un aprendizaje generado dentro de un contexto escolar, dónde el propio estudiante
genera su aprendizaje influido por factores externos e internos del propio alumnado.
(Pozo, 1989).
En la enseñanza, es fun