Microorganismos de importancia alimentaria

“Pueden encontrarse microorganismos vivos en una gran diversidad de hábitats, desde lo más frío de lagunas saladas, en las aguas residuales de las regiones polares, hasta el agua casi en ebullición de manantiales de aguas termales”.

Microorganismos de importancia alimentaria

Son aquellos microorganismos que están presentes de forma natural en el alimento, o que han sido aportados por contaminación y que han encontrado en el producto condiciones favorables para su desarrollo.

Los principales microorganismos relacionados con los alimentos son:

Bacterias

Las bacterias son microorganismos procariotas, generalmente unicelulares, que se caracterizan por carecer de núcleo diferenciado. Tienen un papel muy importante dentro de la alimentación, ya que algunas se utilizan para la elaboración de alimentos, otras los alteran e incluso algunas causan infecciones e intoxicaciones al hombre.

Morfología

El tamaño de las bacterias es variable entre 0,5 a 10 micras. Se diferencian de los hongos por la ausencia de núcleo y ultraestructuras membranosas internas de la pared celular, que a su vez divide a las bacterias en gram positivas y gram negativas. También poseen otras estructuras como la membrana celular, los flagelos, fimbrias, cápsulas, etc.

Según su forma se dividen en:

• Cocos (en forma de esfera). Son bacterias de forma esférica, con un tamaño variable entre 0,4 y 1,5 micras (milésima de milímetro). Según como se agrupen, se distinguen:
• Diplococos, que se asocian de dos en dos, formando pares.
• Micrococos, que son cocos distribuidos uniformemente, sin una forma de asociación determinada.
• Estafilococos, que se asociados en grupos compactos formando racimos.
• Estreptococos, asociación de cocos en forma de cadenas.
• Bacilos (en forma de bastoncitos). Son bacterias de forma alargada, variables en longitud y espesor, según las especies; también forman cadenas. La longitud de los bacilos varía entre 2 y 10 micras, aunque algunas especies pueden ser mayores o menores.
• Espirilos y espiroquetas (en forma de espiral). Son bacterias que adquieren forma espiral y varían en longitud y espesor, así como en el número de vueltas.

Anatomía bacteriana

La siguiente figura muestra la anatomía de una bacteria.

• Cápsula. Es una capa laxa, más o menos amorfa, que se encuentra adherida a la pared celular, formada por sustancia de excreción, sobre todo, por polisacáridos.

No todos los géneros la poseen, produce cierta resistencia a los antibióticos.

• Pared celular. Es la parte rígida de la célula, que mantiene la forma y la protege frente a la lisis osmótica. Su importancia en el ámbito taxonómico consiste en la división por la tinción de Gram en:
  • Gram positivas: una única capa formada en un 50% por mureína.
  • Gram negativas: capa interna más densa con mureína al 5-20%. Capa externa con fosfolípidos, proteínas y lipopolisacáridos.
• Tinción de Gram. Debe su nombre al bacteriólogo danés Christian Gram que la desarrolló en 1844. Es una tinción diferencial que clasifica a las bacterias en gram positivas y gram negativas, de acuerdo a las propiedades de su pared celular.

Las bacterias gram positivas tienen una gruesa capa de péptidoglucano y gran cantidad de ácidos teicóicos que no son afectados por la decoloración con alcohol, reteniendo el colorante inicial acomplejado con iodo y visualizándose el color violeta.

Las bacterias gram negativas tienen en su pared celular una delgada capa de peptidoglucano ligada a una membrana externa por lipopolisacáridos. Esta membrana externa es dañada por el alcohol de la decoloración, permitiendo que el primer colorante acomplejado con iodo escape y sea reemplazado por el contracolorante.

Los reactivos utilizados para realizar la tinción de Gram son el cristal violeta como colorante inicial, la solución de lugol para acomplejar a este, el alcohol para la decoloración y la safranina o fucsina básica como contracolorante.

• Membrana citoplasmática. Formada por fosfolípidos y proteínas. Es semipermeable y realiza muchas funciones vitales, tales como la regulación del intercambio de sales, nutrientes y productos metabólicos entre la célula y su entorno.
• Flagelos. Apéndices locomotores. Muchos bacilos y algunos cocos son capaces de moverse en un medio nutritivo líquido impulsándose gracias a estos. La longitud y número de flagelos varía de un tipo a otro de bacterias. Las bacterias generalmente se mueven a una velocidad de una a diez veces su propia longitud por segundo, siendo la bacteria del cólera una de las más rápidas, llegando a desplazarse hasta treinta veces su longitud por segundo.

Existen varios tipos:

• Monótricos: un solo flagelo.
• Anfítricos: dos flagelos, uno en cada extremo.
• Lofótricos: varios flagelos en forma de penacho.
• Perítricos: varios flagelos rodeando la bacteria.

• Fimbrias. Apéndices rígidos cuya misión es la adherencia a superficies y el contacto para transmitir información genética entre dos bacterias.
• Citoplasma. En el citoplasma destaca la presencia, entre otras estructuras, de:

• Ribosomas: responsables de la síntesis proteica.
• Material nuclear (ADN): que contiene la información genética que controla su vida y reproducción.
• Cuerpos de inclusión.

Formación de esporas y cápsulas

Algunas bacterias tienen la capacidad de formar esporas.

La espora es una forma de protección contra condiciones adversas, como, por ejemplo: calor y frío, presencia de desinfectantes, falta de humedad o falta de nutrientes.

Los géneros Bacillus y Clostridium son los más conocidos capaces de formar esporas. Bajo condiciones adversas estos organismos pueden reunir material nuclear y algunas reservas alimenticias en una zona de la célula y formar una cubierta dura que protege el material nuclear.

Cuando la célula madre forma una espora puede conservar su forma original, o puede hincharse en el centro o en uno de sus extremos, dependiendo de dónde esté localizada la espora. Durante la formación de la espora, la parte vegetativa de la célula bacteriana muere. Finalmente, la célula se disuelve y la espora queda libre.

La espora germina y se convierte en una célula vegetativa y comienza a reproducirse cuando las condiciones del medio son de nuevo favorables.

Las esporas pueden sobrevivir durante años en ambientes secos y son más resistentes que las bacterias a los esterilizantes químicos, antibióticos, falta de humedad y a la luz ultravioleta. Son también resistentes al calor ya que se necesitan 20 minutos a 120 °C para matarlas.

Algunos tipos de cocos y bacilos segregan una capa pegajosa en la que se encierran, denominada cápsula. Este tipo de protección no es tan resistente como la que proporcionan las esporas, pero ayuda a soportar condiciones de falta de humedad.

Reproducción

Las bacterias normalmente se reproducen asexualmente, por división binaria (fisión binaria). Es la formación de dos células hijas a partir de una célula madre que se divide a través de un septo.

El proceso de división es el siguiente: primero aumenta el tamaño de la célula; a continuación, el material nuclear se reúne en una parte de la célula y esta se divide en dos porciones idénticas, estas partes se separan y la pared celular se dobla y crece hacia dentro.

Cuando las paredes se tocan, se funden, resultando dos organismos que pueden permanecer juntos o separarse, dando lugar a unas disposiciones diferentes pero características.

Continuación...