MICROORGANISMOS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL.

AdulterantesIndicadoresPatógenos (productores de

intoxicación, de infección)Microorganismos útiles en

procesos alimentarios y productores de enzimas, vitaminas, hormonas, biomasa)

ADULTERANTESUn adulterante es una sustancia química que no debe estar contenido dentro de otras sustancias (por ejemplo, alimentos , bebidas , combustibles ) por razones legales o de otro tipo. Los adulterantes pueden ser añadidas intencionalmente a las sustancias más caras para aumentar las cantidades visibles y reducir los costes de fabricación o de algún otro propósito engañoso o malicioso. La adición deliberada de adulterantes tóxicos a los alimentos u otros productos para el consumo humano que se conoce como intoxicación.

Microorganismos AdulterantesSegún la Organización Mundial de la Salud, la higiene alimentaria comprende todas las medidas necesarias para garantizar la inocuidad sanitaria de los alimentos, manteniendo a la vez el resto de cualidades que les son propias, con especial atención al contenido nutricional.La Higiene de los alimentos abarca un amplio campo que incluye la cría, alimentación, comercialización y sacrificio de los animales así como todos los procesos sanitarios encaminados a prevenir que las bacterias de origen humano lleguen a los alimentos.

Los microorganismos están presentes en el ambiente vital del hombre (agua, suelo, aire, etc.), en el propio hombre y en todos los seres vivos, plantas o animales. La contaminación de alimentos se produce desde cualquiera de estas fuentes, más tarde las operaciones de procesado y distribución proporcionan nuevas posibilidades de contaminación.

No todos los microorganismos que contaminan los alimentos crudos tienen la misma importancia sanitaria, unos se denominan microorganismos alterantes: responsables del deterioro y cambios en los caracteres sensoriales de los alimentos y el resto corresponde a microorganismos patógenos o causantes de infecciones e intoxicaciones alimentarias; a diferencia de los anteriores, los alimentos que los contienen no presentan por lo general signos claros de alteración, lo que permite el que puedan ser consumidos sin que la contaminación sea evidente.Evitar la contaminación de alimentos crudos resulta difícil, por lo que las medidas prácticas deben dirigirse a inhibir o reducir el desarrollo de los microorganismos contaminantes, asegurando así la calidad microbiológica de los productos alimenticios. Al plantear la inhibición del crecimiento microbiano se debe considerar que no toda contaminación tiene el mismo significado, las características de cada alimento influyen en la multiplicación microbiológica, mientras que unos alimentos se alteran con facilidad, otros con idénticas condiciones, permanecen estables. También cabe destacar que cada grupo de alimentos se altera por la acción de unos microorganismos específicos.

Entre las especies bacterianas de interés industrial están las bacterias del ÁCIDO ACÉTICO, GLUCONOBACTER y ACETOBACTER que pueden convertir el etanol en ácido acético. 

GLUCONOBACTER ACETOBACTER

- El género BACILLUS es productor de antibióticos (gramicidina, bacitracina, polimixina), proteasas e insecticidas. 

BACILLUS

- Del género CLOSTRIDIUM cabe destacar Clostridium acetobutylicum que puede fermentar los azúcares originando acetona y butanol. 

Clostridium acetobutylicum

- Las bacterias del ÁCIDO LÁCTICO incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur. 

Streptococcus Lactobacillus

- Las CORYNEBACTERIUM GLUTAMICUM es una importante fuente industrial de lisina.

CORYNEBACTERIUM GLUTAMICUM

- El olor característico a tierra mojada se debe a compuestos volátiles (geosmina) producidos por STREPTOMYCES aunque su principal importancia radica en la producción de antibióticos como anfotericina B, kanamicina, neomicina, estreptomicina, tetraciclina, etc.

STREPTOMYCES

- Las bacterias del género CLOSTRIDIUM, ampliamente distribuidas en suelos y aguas salinas, sedimentos, intestinos o heces.

AZOTOBACTER

Azotobacter es un género de bacterias usualmente mótiles, ovales o esféricas, que forman quistes de pared gruesa, y pueden producir grandes cantidades de baba capsular. Además del uso de Azotobacter como organismo modelo, tiene aplicaciones biotecnológicas.

RHIZOBIUM

Rhizobium es un género de bacterias gram-negativas de perfil de suelo que fijan nitrógeno atmosférico Pertenece a un grupo de bacterias fijadoras de nitrógeno que se denominan colectivamente rizobio. Viven en simbiosis con determinadas plantas

FRANKIA

Frankia es de interese fundamentales y ecológico por varias razones, incluyendo su amplia distribución, su capacidad para fijar nitrógeno, se diferencian en esporangios y vesículas (célula especializada para la fijación del nitrógeno), y de formar nódulos en las plantas

LACTOBACILLUS

Lactobacilo, Lactobacillus o bacteria del ácido láctico es un género de bacterias Gram positivas anaerobias facultativas, denominadas así debido a que la mayoría de sus miembros convierte la lactosa y otros monosacáridos en Ácido láctico

 

- La bacteria AZOTOBACTER, presente en suelos alcalinos.

- Las bacterias RHIZOBIUM que se asocian con un grupo muy grande de plantas leguminosas (chaucha, arveja, poroto, maní, lenteja, soja)

- Las bacterias FRANKIA, capaces de asociarse con más de 250 especies de plantas no leguminosas.

- LACTOBACILLUS, Bacterias Beneficiosas ya que intervienen en los procesos de transformación del vino en vinagre y de la leche en yogur.

-NITROSOMAS y NITROBACTER, son un grupo importante de bacterias útiles vive asociado a las raíces de las plantas leguminosas (poroto, soja, etc.). Su actividad es de gran importancia ecológica puesto que tienen la capacidad de absorber Nitrógeno y cederlo a las plantas que no pueden realizar esa actividad y que necesitan el Nitrógeno para elaborar sustancias orgánicas complejas como las Proteínas.

NITROBACTER

Bacteria ACETICUM

- La Bacteria ACETICUM o bacteria del vinagre, transforma el alcohol en ácido acético.

ACIDI LACTICI

- La Bacteria ACIDI LACTICI que cuaja la leche.

-La ESCHERICHIA COLI es una bacteria beneficiosa para el hombre ya que ayuda a metabolizar los alimentos en el proceso de la digestón. Vive en SIMBIOSIS con el organismo huésped ayuda a la síntesis de vitamina K y en elgunos casos la B12.

- Los PREBIÓTICOS son ingredientes alimenticios que no pueden ser atacados por las enzimas digestivas y al llegar al colon, sirven de alimento para las bacterias beneficiosas, como BIFIDOBACTERIAS, colaborando así en la regulación del funcionamiento intestinal.

Las bifidobacterias colónicas producen compuestos que inhiben a los patógenos potenciales, reduciendo los niveles sanguíneos de amoniaco, y produciendo vitaminas y enzimas digestivas. 

Bifidobacterium adolescentis

EJEMPLOLa leche es el producto obtenido de uno o varios ordeños, higiénicos e ininterrumpidos provenientes de vacas sanas y bien alimentadas. Desde el punto de vista fisicoquímico, es una emulsión de glóbulos de grasa en suspensión junto con la miscela coloidal, vitaminas, lactosa, y minerales en solución.

Un adulterante fisico durante el proceso de elaboración de la leche seria el agregado de agua en la misma, esto altera las proporciones en que se encuentran los componentes de la leche, una forma de descubrirlo es por loa determinacion de solidos totales.

Un adulterante quimico es un compuesto quimico. Muchas veces cuando la leche tiene mucha acidez lo que se le agrega es una sal de sodio para disminuirla y asi consiguen que la leche se encuentre dentro del rango de acidez solicitado por el codigo alimentario y esto no esta permitido hacerlo.

Un adulterante biológico seria una contaminación de la leche por bacterias, las mas comunes son las coliformes, también pueden ser staphylococos, etc. Esto es debido a las malas condiciones higiénicas durante su elaboración o a una deficiente pasteurización de la misma. Las bacterias generalmente no alteran su composición salvo que se encuentren en altas concentraciones que lo que hacen es consumir los nutrientes de la leche y acidificarla por su metabolismo, algunas de estas son peligrosas para el consumo humano por eso es importante su determinación en el laboratorio durante el proceso de elaboración.

Los principales adulterantes conocidos que son incorporados a la leche y que constituyen fraudes para el consumidor se dividen en dos grupos: los que se adicionan directamente como agua, sales neutralizantes, sacarosa, glucosa y urea, y los que sustituyen total o parcialmente a los constituyentes propios de la leche (proteinas y grasa), como: suero de queseria y grasas de origen vegetal y animal.

Las pruebas de plataforma en lacteos sirven como criterio en la determinación de la calidad de la leche y el resultado se traduce en el precio al cual se esta pagando la leche. El numero de pruebas de plataforma en leche es muy variado. Sin embargo, entre mas pruebas se realicen mayor será la información disponible y por lo tanto el criterio tendrá que ser mas acertado para el destino de esa leche.

Un factor importante en la realización de las pruebas de plataforma es el tiempo, la disponibilidad de información es determinante para establecer si la leche se acepta, se rechaza o se llega a un arreglo con el productor en el precio, en el caso de ser necesario.

El reporte de las pruebas de plataforma debe informar a primera vista sobre las caracteristicas de la leche como son: acidez, contenido graso, temperatura, solidos totales, peso especifico, pruebas de alcohol, antibioticos, carbonatos, peróxidos, etc.

Como la leche cruda es la materia prima para la producción de leche pasteurizada y de todos los derivados lácteos y como la pasteurización siempre deja vivo un porcentaje importante de bacterias, la Industria, cada día se encuentra mas interesada poder iniciar sus procesos industriales con leches crudas que tengan el menor número de bacterias por mL.

Con esto se obtendrán leche pasteurizada y derivados lácteos de mejor sabor, que tendrán mayor durabilidad en el mostrador y garantizarán la salud del consumidor. Estas son las razones por las cuales se bonifica la calidad higiénica de acuerdo con el menor número de bacterias presentes en la leche y es así como muchas empresas en el mundo dan las mayores bonificaciones cuando el número es inferior a 20.000 bacterias por mL.

El monitoreo de microorganismos indicadores le permite evaluar si el ambiente y las instalaciones de su planta procesadora de alimentos son las óptimas para elaborar alimentos salubres e inocuos; como también, si están presentes en altas concentraciones, nos alertan de la posible presencia de bacterias patógenas y de microorganismos que causan el deterioro del alimento y su nivel de envejecimiento, afectando su calidad. microorganismos indicadores pueden afectar su producto con la presencia de:

Microorganismos aerobios y anaerobiosColiformesE. coliMohos y LevadurasBacterias lácticasClostridios sulfito-reductoresEnterobacteriasEnterococcos

INDICADORES

La presencia de microorganismos en los alimentos no significa necesariamente un peligro para el consumidor o una calidad inferior de estos productos. En realidad, si se exceptúa el reducido número de productos esterilizados, cada bocado de alimento contiene levaduras inocuas, mohos, bacterias y toros microorganismos. La mayor parte de los alimentos se convierten en potencialmente peligrosos para el consumidor sólo después de que han sido violados los principios de higiene, limpieza y desinfección. Si los alimentos han estado sometidos a condiciones que pudieran haber permitido la llegada a los mismos y/o la multiplicación de agentes infecciosos o toxigénicos, pueden constituirse en vehículo de transmisión de enfermedades., tales como la salmonelosis o la intoxicación estafilocócica. La puesta en evidencia de estos riesgos se basa en el examen de muestras de alimentos en busca de los propios agentes causales o de indicadores de una contaminación no admisible.

En Infectología, un agente patógeno (del griego pthos, enfermedad y genein, engendrar) es toda aquella entidad biológica capaz de producir enfermedades o daños a la biología de un huésped (humano, animal, vegetal, etc.) sensiblemente predispuesto. El mecanismo de la patogenicidad ha sido muy estudiado y tiene varios factores, algunos de los cuales son dependientes del agente patógeno y otros del huésped.

Patógenos (productores de intoxicación, de infección)

En biología, huésped significa "el que aloja", es decir, un huésped es un organismo que aloja un parásito o simbionte. Un organismo puede convertirse en huésped o ser más proclive a serlo por:1. Factores genéticos.2. Edad.3. Condiciones fisiológicas.4. Enfermedades intercurrentes o preexistentes.5. Comportamiento o estilo de vida: Es uno de lo factores más

importantes para la adquisición de enfermedades humanas o animales y sobre el que más se puede intervenir pues se puede modificar mediante la educación o prevenir modificando ciertas prácticas zootécnicas:

•Higiene personal.•Manipulación de los alimentos.•Dieta.•Ejercicio físico.•Actividades de ocio o aficiones.•Contactos interpersonales.•Consumo de tóxicos: Tabaco, alcohol y otras drogas.

La especificidad de huésped

La patogenicidad del microorganismo está refrenada o facilitada por la resistencia inmunitaria del huésped. Las personas correctamente vacunadas contra la viruela son inmunes a este virus. Este hecho fue descubierto por Jenner en Inglaterra, al percatarse que las ordeñadoras que habían sido afectadas por la viruela vacuna, una enfermedad propia del ganado vacuno y que se adquiría al manipular las ubres de estos animales, no sufrían la mortal viruela humana. Por otra parte, las personas afectadas de sida, cuyo virus disminuye las defensas, pueden presentar enfermedades a gérmenes habitualmente inofensivos.

La resistencia del huésped

Para que el agente patógeno produzca la enfermedad, deberá estar involucrado a su vez con otros factores que se relacionan también con el hombre o con el ambiente. Los agentes patógenos forman parte del ambiente y se puede clasificar de la sig. manera:

AGENTE BIOLÓGICOS.

Son los virus, rickettsias, bacterias, hongos, protozoarios y metazoarios. Los virus son seres vivos ultramicroscópicos formados por una molécula de ARN o ADN, por lo general esta envuelta por una cápsula constituida por proteínas y, en algunos casos, lípidos. Son parásitos y patógenos intracelulares estrictos. Se fijan a células vivas, destruyen su membrana y modifican la estructura del ácido nucleico que estas contienen para multiplicarse. Causan enfermedades graves como el SIDA, la rabia, el sarampión, etc.

Los virus representan un caso especial en la biología. Su estructura es tan simple que consta únicamente de una molécula de ADN o ARN que esta cubierta de proteína.

Las rickettsias son microorganismos bacterinformes, parásitos intracelulares. No forman esporas. Viven especialmente en artrópodo como pulgas, piojos, garrapatas y otras especies de ácaros, que las transmiten al hombre, causándole infecciones, como es el caso del tifo.

La bacteria (del griego, bakteria, 'bastón'), nombre que reciben los organismos unicelulares y microscópicos, que carecen de núcleo diferenciado y se reproducen por división celular sencilla.

Las bacterias son muy pequeñas, entre 1 y 10 micrómetros (µm) de longitud, y muy variables en cuanto al modo de obtener la energía y el alimento. Están en casi todos los ambientes: en el aire, el suelo y el agua, desde el hielo hasta las fuentes termales; incluso en las grietas hidrotermales de las profundidades de los fondos marinos pueden vivir bacterias metabolizadoras del azufre. También se pueden encontrar en algunos alimentos o viviendo en simbiosis con plantas, animales y otros seres vivos.

Trastornos gastrointestinales: infecciones e intoxicaciones

Los trastornos gastrointestinales debido a la ingestión de alimentos pueden obedecer a diversas causas, por ejemplo a la ingestión de una cantidad de alimentos excesiva; a alergias; a carencias nutritivas; a verdaderos envenenamientos químicos, por plantas o animales tóxicos; a toxinas bacterianas; a infestaciones por parásitos animales y a infecciones por microorganismos.

Las Enfermedades Transmitidas por los Alimentos (ETA) de origen bacteriano son las más frecuentes a nivel mundial.

En la actualidad la lista de patógenos se ha incrementado notablemente. En algunos casos se trata de microorganismos recientemente descubiertos. En otros, son microorganismos que perdieron vigencia de acuerdo con los reportes epidemiológicos, pero han resurgido y se reportan cada vez con mayor frecuencia. Algunos factores tienen una participación muy evidente en ese incremento. Por ejemplo, cambios genéticos que se traducen en el incremento de la virulencia, nuevos patrones en los hábitos y costumbres alimentarias de la población, cambios en los sistemas y las tecnologías aplicadas en la producción y distribución de los alimentos, entre otras.

Clasificación de las Enfermedades Alimentarias

Intoxicación alimentarias: causadas por toxinas producidas por microorganismos que crecen en los alimentos:

• -Botulismo: producido por una toxina, producido por una bacteria: Clostridium botubinum, bacteria que vive en todos los ambientes. El botulismo se produce por la ingestión de alimentos que no se han cocinado después de una incorrecta elaboración. Puede ser mortal.

• -Intoxicación estafilocócica: producida por una toxina de Staphylococcus sp. Los síntomas se aprecian de una a seis horas siendo naúseas, vómitos, diarreas. Los alimentos implicados son los que una vez cocinados permanecen calientes y no se refigeran.

Infecciones alimentarias: causadas por crecimiento de microorganismos en el cuerpo humano, después de comer alimentos portadores de los mismos:• -Salmonelosis: causada por varias especies de la bacteria Salmonella sp.

Síntomas: dolor repentino de cabeza, escalofríos, vómitos, diarrea y fiebre. La contaminación se produce por personas portadoras o animales como las gallinas. De ahí que frecuentemente vaya asociada a la ingestión de productos elabotados con huevos crudos, como mahonesa, merengues, cremas pasteleras, etc...

Microorganismos patógenos mas comunes

Salmonella:

Salmonella es una bacteria patógena para el hombre y muchos animales y produce una enfermedad de origen alimentario conocida como salmonelosis, que se presenta en forma esporádica y en forma de brotes. Salmonella es la causa más común de ETA en diversos países, en Cuba es el primer agente causal de brotes de origen alimentario. Los integrantes de este género son bacilos gramnegativos no esporulados oxidasa negativa, pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae. La mayoría no fermentan la lactosa y son móviles, son aerobios o anaerobios facultativos, contienen endotoxinas, generalmente son termolábiles resisten la congelación y algunos agentes químicos poseen una rica composición antigénica que se emplea como base para la identificación de sus miembros en serotipos, más recientemente designados como serovares.

Shigella:

Es uno de los microorganismos patógenos que con mayor frecuencia causa infecciones intestinales en los niños.Estas bacterias pertenecen a la familia de las Enterobacteriaceae, son bacilos gramnegativos, anaerobios facultativos que fermentan la glucosa sin producción de gas (anaerogénicos), excepto algunos biotipos de S. flexneri. Reaccionan negativamente a las pruebas de ureasa, gelatinasa, Voge Proskauer, H2S, fenilalanina deaminasa, lisina descarboxilasa, citrato en medio de Simmon, cianuro y utilización del malonato. El género comprende cuatro especies, todas patógenas al hombre:

Grupo A: Shigella dysenteriae. Grupo B: Shigella flexneri. Grupo C: Shigella boydii. Grupo D: Shigella sonnei 5.

Escherichia coli patógenas Escherichia coli forma parte importante de la microbiologia intestinal del hombre y de los animales de sangre caliente, sin embargo algunas cepas han desarrollado capacidad para provocar enfermedad en el hombre, como son las infecciones gastrointestinales.La capacidad de Escherichia coli patógena para producir enfermedad está determinada por factores de virulencia que le permiten infectar a sus huéspedes y sobreponerse a los mecanismos de defensa, como la producción de adhesinas, enterotoxinas, citotoxinas y otras proteínas que le permiten sobrevivir en condiciones ambientales adversas.

Cepas patógenas de Escherichia coli: Enteropatógena (ECEP). Enterotoxigénica (ECET). Enteroinvasiva (ECEI). Enterohemorrágica (ECEH). Enteroadherente (ECEA). Enteroagregativa (ECEG).

Staphylococcus aureus

fue descubierta ya en 1882 por Rosenbach. Su potencial patógeno para el hombre y los animales se manifiesta en diversas formas. En la microbiología sanitaria tiene especial interés tanto por las enterotoxinas que produce, como por el significado que se deriva de su presencia y abundancia en un alimento.

Esta bacteria produce una toxina que causa vómitos al poco tiempo de ser ingerida. Origen: alimentos cocinados con alto contenido en proteínas (ejemplos: jamón cocido, ensaladas, productos de pastelería, productos lácteos).

Clostridium botulinum

El género Clostridium comprende bacilos Gram positivos, la mayoría móviles, anaerobios obligados, formadores de endosporas. Clostridium botulinum no es un grupo muy homogéneo, la característica que comparten y que mantiene a la diversidad de microorganismos que conforman la especie, es su potencial neurotoxigénico. Las diferencias entre las numerosas cepas de Cl. botulinum dan lugar a distintos esquemas de clasificación, los criterios más usados son la serología de las toxinas y las propiedades metabólicas expresadas en cultivos. La toxina botulínica es muy potente pero tiene como característica importante que es termolábil, se destruye a 100 oC (durante 10 a 15 min.).

Bacillus cereus Bacillus cereus como otras especies del género Bacillus se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza. Es un bacilo grampositivo, corto con extremos cuadrados o redondeados, que forma cadenas cortas o hasta de 10 células, aerobio, esporulado con esporas elipsoidales, centrales o subterminales que no distienden el esporangio, es móvil, es capaz de hidrolizar el almidón, la caseína y la gelatina. Las esporas de Bacillus cereus no muestran una resistencia especial al calor, pero sí una resistencia insólita a la radiación y a los desinfectantes en comparación con la mayoría de las bacterias mesófilas esporuladas. La toxina diarreogénica es una proteína antigénica que tiene mayor peso molecular que la emética, se genera durante la fase exponencial de crecimiento y pierde su toxicidad en la fase estacionaria, es termolábil por exposición a 56ºC durante 5min, la liofilización o congelación descongelación sucesivas no afectan su actividad.

Campylobacter jejuni

Campylobacter jejuni (o Campylobácter ieiuni) es una especie del género Campylobácter. Es un bacilo que responde negativamente a la tinción de Gram, presenta movilidad mediante uno o dos flagelos polares (que se encuentran en sus extremos); es microaerófilo capaz de crecer en una atmósfera de composición 5% de oxígeno, 10% de dióxido de carbono y 85% de nitrógeno; no utiliza los hidratos de carbono.

Provoca infecciones intestinales usualmente de origen zoonótico. El cuadro clínico se manifiesta por una diarrea aguda, que puede o no ir acompañada de vómitos, dolor abdominal, dolor de cabeza y malestar general. El período de incubación es de 1 a 10 días, el cuadro clínico es autolimitado y dura entre 2 a 5 días.

Los hongos son organismos protistas eucariontes, caracterizados por carecer de clorofila y porque sus células tienen una pared rígida. Producen esporas. Existen varios tipos de hongos; muchos son parásitos y solo algunos son patógenos, estos causan enfermedades llamadas micosis, como la tiña, el pie de atleta y la candidiasis, que ataca a las membranas mucosas de la boca y la vagina. Una infección micotica grave es la histoplasmosis, que ataca a los pulmones.

MICOSIS

candidiasis

Los protozoarios son organismos unicelalurares, eucariontes, de vida libre o parásitos. Taxonómica mente pertenecen al Reino Protista y se subdividen en cuatro grupos:

Los flagelados poseen uno o varios flagelos, que son prolongaciones de la membrana plasmática, en forma de látigo, que les ayudan a desplazarse. Algunos que pertenecen al genero Tripanosoma son patógenos.

Los sarcodarios constan de una sola célula que cambia de forma para desplazarse, emitiendo seudópodos. A este grupo pertenece la Entamoeba histolyca, que causan la disentería amibiana.

Los ciliados son protozoarios de forma definida cuya célula consta de cilios o pestañas vibrátiles que les sirven para impulsarse y capturar el alimento. El Balantidium coli, que ocasiona la disentería balantidiana, pertenece a este grupo.

Los esporozoarios son protozoarios que carecen de organelos locomotores y se reproducen generalmente por esporulación. Un representante de este grupo es el Plasmodium vivax, que produce una forma de paludismo o malaria.

Los metazoarios son los animales pluricelulares. Entre ellos encontramos a los platelmintos o gusanos aplanados, algunos de los cuales son parásitos, como la solitaria o Taenia, y a los nematodos o gusanos cilíndricos que, como la lombriz intestinal o Ascaris lumbricoides, también son parásitos; otros son vectores, como algunos artrópodos

Los microbios útiles para el hombre constituyen solamente una proporción muy pequeña de la amplia variedad de especies que existe en la naturaleza. El papel que desempeñan algunos de ellos en la fabricación de la cerveza, el pan y el vino fue descubierto en forma accidental hace mucho tiempo. Por ejemplo, la transformación que sufre el jugo de uva y la masa para hacer el pan, hoy en día se sabe que se debe a las levaduras. Microorganismos bien conocidos también lo son las bacterias que acidifican la leche o los hongos microscópicos que le confieren su carácter tan particular a los quesos. A estos tres grupos de microorganismos hay que agregar los actinomicetos, que son hongos filamentosos que viven en la tierra y que se han utilizado para la producción de antibióticos a partir del decenio de los años 40 del presente siglo.

Microorganismos útiles en procesos alimentarios y productores de enzimas, vitaminas, hormonas, biomasa.

Es difícil clasificar a los microorganismos en útiles y no útiles, o en buenos y malos, ya que todos participan en el reciclaje de las moléculas del mundo orgánico y también en la conservación de una parte de la ecología; de tal forma que los microbios no sólo son útiles sino indispensables para la vida como la conocemos actualmente. Algunos son nocivos para los animales o plantas pero, en proporción, son muy pocos.

Existe un buen número de microorganismos que está siendo utilizado en la industria. Esto se debe a que producen un compuesto de alto valor que no puede ser obtenido de una manera tan sencilla o tan económica por las técnicas químicas usuales. En algunos otros casos, los microorganismos son cultivados por su valor intrínseco, como es el caso de la levadura de panadería. Sin embargo, en la mayoría de los casos la sustancia buscada es un producto de su metabolismo, como es el caso del alcohol o algún antibiótico

Los hongos y las levaduras son microorganismos que forman estructuras visibles y en ocasiones muy coloridas. Varios de estos microorganismos producen sustancias de interés en la industria, como la cerveza, el sake y hasta colorantes biológicos

(b) Hongos: 1. Penicillium chrysogenum 2. Monascus purpurea 3. Penicillium notatum4. Aspergillus niger 5. Aspergillus oryzae. Levaduras: 1. Saccharomyces cerevisiae 2. Candida utilis3. Aureobasidium pullulans 4. Trichosporon cutaneum 5. Saccharomycopsis capsularis 6.Saccharomycopsis lipolytica 7. Hanseniaspora guilliermondii 8. Hansenula capsulata 9.Saccharomyces carlsbergensis 10. Saccharomyces rouxii 11. Rhodotorula rubra 12. Phaffia rhodozyma 13. Cryptococcus laurentii 14. Metschnikowia pulcherrima 15. Rhodotorula pallida. 

Las enzimas son proteínas que actúan como aceleradores de las reacciones químicas, de síntesis y degradación de compuestos, éstas se encuentran en todos los seres vivos y son piezas esenciales en su funcionamiento.Èstas tienen muchas aplicaciones en diversos tipos de industrias, entre las que se destaca la alimenticia, por ejemplo en la obtención de yogurt, o la producción de cerveza o de vino, ya que el proceso de fermentación se debe a las enzimas presentes en los microorganismos que intervienen en su producción. Sin embargo, para mejorar los procesos de producción, pueden utilizarse enzimas aisladas, sin incluir a los microorganismos que las producen. Desde hace unas décadas se dispone de enzimas relativamente puras extraídas industrialmente de bacterias, hongos, plantas y animales, con una gran variedad de actividades, pero hoy en día se han desarrollado mas fuentes para la producción de enzimas que permiten su aplicación en diversos procesos, lo cual ha originado un área interdisciplinaria llamada ingeniería enzimática, como nuevo enfoque de la biotecnología.

A pesar de los avances biotecnológicos en la elección de enzimas, aún hace falta explorar ambientes nuevos o exóticos para encontrar microorganismos que desarrollen enzimas con propiedades excepcionales. La mayoría de las enzimas microbianas se producen a partir de aproximadamente 25 organismos, sin embargo, solo alrededor del 2% de los microorganismos se han ensayado como fuente de enzimas. A pesar de la multiplicidad de los microorganismos, un número limitado se usa como fuente de enzimas, frecuentemente porque es más fácil llevar a cabo la purificación de varias enzimas a partir de un microorganismo, para reducir costos.Los microorganismos adecuados para la producción de enzimas deben ser estables y aceptados por las autoridades de control, tener facilidad y rapidez de crecimiento con nutrientes sencillos y relativamente baratos, producir una enzima de alto rendimiento, que sea fácil de aislar, purificar y concentrar sin contaminantes o tóxicos. Tradicionalmente, el objetivo es maximizar la velocidad de formación de la enzima para minimizar los costos de producción de la enzima. En los microorganismos, el rendimiento es igual a la masa de células obtenida, multiplicada por el volumen, por ello, lo adecuado es combinar de la mejor manera la cepa seleccionada, las condiciones de recuperación y fermentación y el equipo más apropiado.

Habitualmente los microbios se sumergen en fermentadores bien agitados y aireados o en fermentadores sólidos o semisólidos, por ejemplo, los que producen lactasa, a-amilasa, proteasa, entre otros. Lo más adecuado es usar enzimas termostables, que a mayor temperatura, producen mayor velocidad de reacción, menor viscosidad del sustrato, mayor solubilidad del reactivo y menor contaminación. Además, para liberar más rápido la enzima se añaden surfactantes al medio de cultivo que aceleran la liberación. Las reacciones enzimáticas se llevan a cabo por numerosas enzimas con distintas funciones, por ello, una pequeña cantidad de enzimas son necesarios, inclusive a escala industrial; los preparados enzimáticos necesitan poco espacio de almacenamiento y las reacciones son controladas de forma sencilla y pueden detenerse cuando se ha alcanzado el grado deseado de conversión de sustrato.

Las enzimas microbianas se consideran seguras porque son extractos naturales, además las enzimas tóxicas son muy raras. La introducción de nuevas enzimas requiere una demostración de que no son tóxicas. Los microorganismos más comunes usados en el sector comercial son los hongos y bacterias, entre ellos se destacan los Aspergillus niger, A. oryzae y Bacillus subtilis.

http://enzimamicro.blogspot.mx/

En la tabla se muestran los productos obtenidos por enzimas microbianas

Frecuentemente las enzimas fúngicas tienen un pH ácido o neutro y no son termoestables. Los más usados son:

•Penicillium lilacinum•Penicillium funiculosom•Saccharomyces cerevisiae•Aspergillus niger (cepas como: A. awamori, A. foetidus, A. phoenicis, A. saitoi y A. usumii)•Aspergillus oryzae (cepas como: A. sojae y A. effusus)•Mucor javanicus•Rhizopus arrhizus•Rhizopus oligosporus•Kluyveromyces fragilis•Rhizopus oryzae•Kluyveromyces lactis

Hongos productores de enzimas

Bacterias productoras de enzimas

Las enzimas bacterianas tienden a tener un pH alcalino o neutro y con frecuencia son termoestables. Las más usadas son:

•Bacillus subtilis (cepas como: B. mesentericus, B. natto y B. amyloquefaciens)•Leuconostoc oenos

La vitamina B12 es producida por microorganismos que viven en simbiosis en las raíces de las plantas.1

 Las concentraciones de vitamina B12 que están presentes en los tejidos animales son demasiado bajas para su uso en la producción comercial. La síntesis química tampoco es práctica ya que requiere 70 etapas de reacción. La producción comercial se lleva a cabo en la actualidad enteramente por fermentación. La producción industrial de vitamina B12 está destinada a la elaboración de suplementos y para enriquecer alimentos.

Microorganismos que producen vitamina B12: Propionibacterium fredenreichii, Propionibacterium shermani, Pseudomonas denitrificans y otras Pseudomonas.

Sólo ciertas bacterias y algas de color rojo y verde -como la Nori y la chlorella- contienen verdadera vitamina B12. En el alga Espirulina predominaría una forma inactiva de vitamina B12 no adecuada como fuente y que además interfiere en la normal absorción de la auténtica vitamina B12.

http://www.javeriana.edu.co/biblos/tesis/ciencias/tesis35.pdf

En la superficie de las uvas se encuentra la levadura conocida como Saccharomyces, que es el principal género responsable de la fermentación. Durante la fermentación alcohólica las levaduras convierten en alcohol la dextrosa y la fructosa, dos azúcares que se encuentran en el jugo de la fruta. La concentración que alcanza el alcohol es de 14%, ya que a esta concentración tanto la fermentación como el crecimiento de la levadura se detiene. De esta manera, el vino contiene una concentración limitada de alcohol; por otra parte, su sabor y aroma se deben principalmente al contenido de amil-alcohol, ácido acético, ácido láctico y acetato etílico, siendo todas estas sustancias importantes en la calidad del producto.

Otros tipos de productos metabólicos de los cuales se obtienen grandes volúmenes a partir de cultivos de microorganismos son el dextrán y la goma xántica. El dextrán es una cadena de moléculas de glucosa que se utiliza como complemento del plasma en enfermos graves o bien como mallas moleculares al entrecruzar sus cadenas para separar compuestos en el laboratorio con base en su tamaño. La goma xántica, que es adecuada para el consumo humano, se agrega en algunos productos alimenticios como estabilizador. También tiene uso en la impresión de textiles, en la excavación de pozos, como aditivo y en la elaboración de cosméticos y productos farmacéuticos.

Ejemplos de bacterias importantes en la industria son los que se dan a continuación: la industria alimentaria aprovecha la bacteria Lactobacillus bulgaricus (búlgaros) o elStreptococcus thermophilus para la elaboración de yoghurt; el vinagre puede ser producido por la bacteria Gluconobacter suboxidans; algunos saborizantes provienen de una bacteria conocida como Connebacterium glutamicum.

La industria química produce acetona y butanol a partir de la bacteria Clostidium acetobutylicum, algunos polisacáridos (azúcares) a partir de la bacteria Xanthomonas campestris algunas vitaminas como por ejemplo la B12 es producida por la bacteriaPseudomonas denitrificans o el Propionibacterium. La industria farmacéutica fabrica un buen número de antibióticos; Streptomyces, por ejemplo, produce la anfotericina B, la kanamicina, la neomicina, la estreptomicina, las tetraciclinas, entre otras y Bacillus brevisproduce la gramicidina S.

Otro caso interesante es el de la producción de insecticidas biológicos. Éstos, los producen dos bacterias, Bacillus thuringiensis y el Bacillus popilliae, y tienen la ventaja de tener menos efectos nocivos que los insecticidas sintéticos como el DDT. Pueden, entre otros usos, emplearse en los silos donde se almacenan granos.

Otra serie de productos, como la insulina, la hormona de crecimiento y el interferón, pueden ser obtenidos mediante técnicas de ingeniería genética utilizando la bacteria Escherichia coli.

Así pues, la industria microbiológica se encuentra, al inicio de una era importante en donde se sustituirán probablemente muchos procesos tradicionales por otros novedosos que serán sin duda más eficaces y menos costosos.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/43/html/sec_8.html

MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS :

Mesofílicos aerobios En este grupo se incluyen todas las bacterias, mohos y levaduras capaces de desarrollarse a 30º C en las condiciones establecidas. En este recuento se estima la micro flora total sin especificar tipos de microorganismos. Refleja la calidad sanitaria de un alimento, las condiciones de manipulación, las condiciones higiénicas de la materia prima. Un recuento bajo de aerobios mesófilos no implica o no asegura la ausencia de patógenos o sus toxinas, de la misma manera un recuento elevado no significa presencia de flora patógena. Ahora bien, salvo en alimentos obtenidos por fermentación, no son recomendables recuentos elevados.

Un recuento elevado puede significar:

•Excesiva contaminación de la materia prima

•Deficiente manipulación durante el proceso de elaboración

•La posibilidad de que existan patógenos, pues estos son mesófilos

•La inmediata alteración del producto.

El recuento de mesófilos nos indica las condiciones de salubridad de algunos alimentos.

Mesofílicos aerobios

coliformes designa a un grupo de especies bacterianas que tienen ciertas características bioquímicas en común e importancia relevante como indicadores de contaminación del agua y los alimentos.Coliforme significa con forma de coli, refiriéndose a la bacteria principal del grupo, la Escherichia coli,

Caracteres bioquímicos

El grupo contempla a todas las bacterias entéricas que se caracterizan por tener las siguientes propiedades bioquímicas:•ser aerobias o anaerobias facultativas;•ser bacilos Gram negativos;•no ser esporógenas;•fermentar la lactosa a 37 °C en 48 horas, produciendo ácido láctico y gas.

Coliformes totales :

Hábitat del grupo coliforme:

Las bacterias de este género se encuentran principalmente en el intestino de los humanos y de los animales de sangre caliente, es decir, homeotermos, pero también ampliamente distribuidas en la naturaleza, especialmente en suelos, semillas y vegetales.

Los coliformes se introducen en gran número al medio ambiente por las heces de humanos y animales. Por tal motivo suele deducirse que la mayoría de los coliformes que se encuentran en el ambiente son de origen fecal. Sin embargo, existen muchos coliformes de vida libre.

coliforme

MOHOS:

El moho es un hongo que se encuentra tanto al aire libre como en lugares humedos y con baja luminosidad. Existen muchas especies de mohos que son especies microscópicas del reino fungi que crecen en formas de filamentos pluricelulares o unicelulares.Crecen mejor en condiciones cálidas y húmedas; se reproducen y propagan mediante esporas. Las esporas del moho pueden sobrevivir en variadas condiciones ambientales, incluso en extrema sequedad, si bien ésta no favorece su crecimiento normal.

La penicilina (cuyo nombre deriva del hongo Penicillium) es un antibiótico. Fue descubierto por Alexander Fleming. Estos y otros mohos también crecen en el pan y en otros tipos de alimentos, haciéndolos incomestibles.En lo que concierne a los hongos, se pueden dar en cualquier tipo de condiciones climáticas pero deben de ser húmedas o cálidas no obstante, el pan que comemos también tiene ese tipo de hongos pero éstos son llamados levaduras.Algunos mohos son tóxicos porque emiten la tóxina micotoxina, la cual puede afectar gravemente al sistema inmune.

Levadura:

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Aunque en algunos textos de botánica se considera que las levaduras "verdaderas" pertenecen sólo a la clase Ascomycota, desde una perspectiva microbiológica se ha denominado levadura a todos los hongos con predominio de una fase unicelular en su ciclo de vida, incluyendo a los hongos basidiomicetes.

A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares.

Vibrio cholerae Es una bacteria Gram negativa con forma de bastón (un

bacilo) curvo que provoca el cólera en humanos. Junto con otra especie de género Vibrio pertenece a la subdivisión gamma de las Proteobacterias.

ANALlSIS MiCROBIOLOGICO DE ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL

CARNE Y SUS PRODUCTOS CARNE FRESCA Mesofilícos aerobios

CARNE CRUDA MOLIDA, MOLDEADA Y ENVASADA

Mesofílicos aerobios Staphylococcus aureus

EMBUTIDOS CRUDOS, CHORIZO, LONGANIZA

Mesofílicos aerobios Salmonella Staphylococcus aureus

HAMBURGUESA Mesofílicos aerobios Staphylococcus aureus

AVES Y SUS PRODUCTOS

HUEVO LIQUIDO, CONGELADO, ENTERO DESHIDRATADO O EN POLVO Mesofílícos aerobios

Organismos coliformes totales SalmonellaStaphylococcus aureus.

PRODUCTOS MARINOS

PESCADOS FRESCOS, REFRIGERADOS Y CONGELADOS Mesofílicos aerobios

Colíformes fecales Staphylococcus aureusSalmonella Vibrio cholerae

PESCADOS EN CONSERVA Mesofílicos aerobios

CRUSTACEOS FRESCOS, REFRIGERADOS Y CONGELADOS

Mesofílicos aerobios Coliformes fecales Staphylococcus aureus Salmonella Vibrio cholerae Staphylococcus aureus Salmonella

•Mesofílicos aerobios•Coliformes totales •Mohos

PAN DULCE :•Mesofílicos aerobios •Coliformes totales •Mohos y levaduras Staphylococcus aureus

GALLETAS CON RELLENO, COBERTURA O SUS COMBINACIONES: •Mesofílicos aerobios •Coliformes totales •Mohos y levaduras

Alimentos a base de cereales de semillas comestibles harinas o sus mezclas

PASTELES, PANQUES y PAYS:•Mesofílicos aerobios •Coliformes totales• Mohos y levaduras •Salmonella •Escherichia coli •Staphilococcus aureus •HARINAS (Trigo, centeno, arroz, avena, soya) •Mesofílicos aerobios •Hongos

FRUTAS Y SUS PRODUCTOS MERMELADA. •Mesofílicos aerobios •Organismos cdliformes •Hongos y Levaduras •Salmonella •Escherichia coli

REFRESCO DE FRUTA ENVASADO •Mesofílicos aerobios •Levaduras •Organismos coliformes

PRODUCTO mes. aerob C.total. fecal. Hongos Levaduras Salmonella. V. choler cholerae

Stphy .a. E.coli

Agua para uso y consumo humano 2** ND*

Embutidos cocidos 600000 -10 -10 Neg 1000 Neg Neg

Embutidos crudos Neg 1000

Harinas de cereales 100000 150 1000

Harinas integrales 500000 500 500

Huevo y sus productos 15000 10 NeQ 400

Pan blanco 1000 < 10 20 20

Pan dulce 500 20 50 50 <1000

Galletas 3000· <10 20 20

Galleta con relleno o cobertura 5000 20 50 50

Pasteles, Panqués, pies 10000 20 50 50 Neg 1000 NegO

Pescados secos y salados Aus 500

Ahumados 1000000 -230 Aus Neg 500

Leche pasteurizada planta 30000 10 Aus Aus

Leche pasteurizada para venta 30000 20 Aus Aus

Quesos frescos 100 500* Neg 100

Carne molida cruda 5000000 Aus 1000

Alimentos con pH<=4.6 esterilizados Neg Neg Neg

Comercialmente

Mermeladas, purés, ialeas v ates 50 -10 -10 -10

Jugos y néctares pasteurizados 100 25 25

ESPECIFICACIONES MICROBIOLÓGICAS DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS

M.A. Mesofilicos aerobios UFC/g o rnL CT = Coliformes totales UFC/g o rnL, NMP g, rnL o 100 rnL CF = Coliformes fecales UFC/g o rnL NMP/g rnL 0100 rnL H = Hongos UFC/g o rnL L = Levaduras UFC/ g o rnL Sal = Salmonella spp en 25g o 50 rnL S.a. = Staphilococcus aureus UFC/g o rnL

Fuente: Normas Oficiales Mexicanas