El campo de la microbiología puede ser dividido en varias subdisciplinas: Fisiología microbiana: estudio a nivel bioquímico del funcionamiento de las células microbianas. Incluye el estudio del crecimiento, el metabolismo y la estructura microbianas. Genética microbiana: estudio de la organización y regulación de los genes microbianos y como éstos afectan el funcionamiento de las células. Está muy relacionada con la biología molecular. Microbiología clínica: estudia la morfología de los microbios. Microbiología médica: estudio del papel de los microbios en las enfermedades humanas. Incluye el estudio de la patogénesis microbiana y la epidemiología y está relacionada con el estudio de la patología de la enfermedad y con la inmunología. Microbiología veterinaria: estudio del papel de los microbios en la medicina veterinaria. Microbiología ambiental: estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geomicrobiología, la diversidad microbiana y la biorremediación. Microbiología evolutiva: estudio de la evolución de los microbios. Incluye la sistemática y la taxonomía bacterianas. Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales. Ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales. Muy cercana a la industria de la biotecnología. Aeromicrobiología: estudio de los microorganismos transportados por el aire. Microbiología de los alimentos: estudio de los microorganismos que estropean los alimentos. Microbiología espacial: Estudio de los microorganismos presentes en el espacio extraterrestre, en las estaciones espaciales, en las naves espaciales. [editar] Subdisciplinas y otras disciplinas relacionadas Bacteriología: Estudio de los procariontes (bacterias, árqueas). Virología: Estudio de los virus. Micología: Estudio de los hongos. Parasitología: Estudio de los parásitos, sobre todo de tipo animal o protozoario. Protistología: Estudio de los protistas. Micropaleontología: Estudio de los microfósiles. Palinología: Estudio del polen y las esporas. Ficología: También llamada Algología. Estudio de las algas y microalgas. Protozoología: Estudio de los protozoos. Micobacteriologia: Estudio del género Mycobacterium
Relación estrecha entre la microbiología y la Biotecnología La biotecnología es una técnica reciente pero que ha sido el BOOM de la ciencia en este siglo. Esta utiliza microorganismos así como de células vegetales y animales para producir materiales tales como alimentos, medicamentos y productos químicos útiles a la humanidad. La diferencia aportada por la biotecnología moderna es que actualmente el hombre no sólo sabe cómo usar las células u organismos que le ofrece la naturaleza, sino que ha aprendido a modificarlos y manipularlos en función de sus necesidades. La biotecnología tal como la conocemos actualmente empezó en los años 50 con el descubrimiento por James Watson y Francis Crick de la estructura de la molécula de ADN* (ácido desoxirribonucleico) que es donde se almacena la información genética (la herencia) en todos los seres vivos. Además que de cierto modo se remonta a cuando el hombre comienza a producir pan, vino etc. MICROBIOLOGÍA E INMUNOLOGÍA En el S. XVIII, Jenner fue capaz de relacionar por qué las personas que t rabajaban con vacas no contraían la viruela. Vio que en algunas vacas enfermas aparecían granos similares a los de los humanos enfermos. Estas pústulas estaban formadas por un virus muy similar al de los humanos. Inoculó las pústulas de vaca en personas sa nas, consiguiendo su inmunidad a la enfermedad. El padre de la Inmunología , Louis Pasteur, descubre la vacuna del cólera de las aves y el carbunco. Usó microorganismos atenuados que, tras ser inoculados, son reconocidos por el sistema inmune, pero no son lo suficientemente virulentos para atacar. En una segunda etapa se usaron microorganismos
muertos. Ej: Vacuna de la tos ferina. Posteriormente se utilizaron toxoides. Algunos microorganismos producen enfermedad porque generan una toxina. Ej. Tétanos (toxin a tetánica). Se vio que si la toxina era inactivada por formol o calor, y se inoculaba, el sistema inmune era capaz de reconocerlas. Estas toxinas inactivas se llaman toxoides. Recientemente se desarrolló la producción de nuevas vacunas como las vacunas re combinantes, que emplean técnicas del DNA recombinante. Ej. Hepatitis B. MICROBIOLOGÍA Y QUIMIOTERAPIA La Quimioterapia surge a partir de los trabajos de Lister (cirugía aséptica) y Ehrlich y su bala mágica, que es aquel compuesto letal para el germen e in ocuo para el hombre. El 606 o salvarsán fue utilizado contra la sífilis. El padre de la Quimioterapia fue Flemming, quien, en 1928 interpretó acertadamente una interacción entre penicilium notatum y Staphylococcus , descubriendo la penicilina. Parte del cul tivo de Staphylococcus se le contaminó por penicillium , y en la zona contaminada no crecía la bacteria. LA MICROBIOLOGÍA ACTUAL La microbiología actual es una de las disciplinas con mayor impacto y futuro. Puede dividirse en dos áreas de trabajo: · Microbi ología básica. Estudia la naturaleza y propiedades de los microorganismos: morfología, fisiología, bioquímica, genética, ecología y taxonomía. · Microbiología aplicada. Utiliza los conocimientos generados por la Microbiología básica para resolver
problemas y obtener beneficios en Medicina, medio ambiente... Podemos diferenciar 4 ramas: - Microbiología sanitaria. Es la más desarrollada, ya que su avance implica una mejora de la calidad de vida. - Microbiología de los alimentos. Estudia dos aspectos de los mi croorganismos relacionados con los alimentos Utilización de microorganismos para generar alimentos (vino, cerveza, pan, yogurt...). Papel que juegan los microorganismos en el deterioro de determinados alimentos, y la implicación de determinados microorgani smos como productores de intoxicaciones alimentarias. - Microbiología ambiental. Estudia las relaciones de las distintas poblaciones de microorganismos que conviven en los distintos hábitats de un ecosistema. También estudia el papel de los microorganismos en los ciclos bioquímicos de la materia. Ej. Remediación de los suelos contaminados, mareas negras... Microbiología industrial y Biotecnología. Emplea los microorganismos para generar sustancias de interés industrial: antibióticos, vitaminas, enzimas, h ormonas, etc. MICROBIOLOGIA = Ciencia que se encarga del estudio de los microbios (Hongos, Bacterias y Virus). MICROBIO O MICROORGANISMO = Son organismos muy pequeños, de tamaño microscópico, dotados de individualidad, con una organización biológica elemental. Pueden ser unicelulares multicelulares (los conformados por células indiferenciadas, que al asociarse no forman tej. , pues cada una de ellas constituye un organismo completo, independiente y dotado de la capacidad de reproducción). MICROBIOLOGIA CLÍNICA = Es una disciplina aplicada de la medicina que estudia los microorganismos capaces de provocar enfermedades en los seres vivos. TEORIA MICROBIANA DE LAS INFECCIONES = la misma resulta de la semejanzas existentes entre los procesos fermentativos y las enfermedades
infecciosas (por ej. Ambos se producen por causa de microorganismos) POSTULADO DE KOCH = Por el se establecen las condiciones que debe reunir un microorganismo para ser considerado como agente causal de una determinada enfermedad infecciosa. Tales condiciones son : 1. Demostrar la presencia del microorganismo en todas las personas enfermas y su ausencia en las personas sanas. 2. Que el microorganismo pueda ser aislado en un cultivo sólido a partir de las lesiones producidas en el enfermo. 3. Que el microorganismo pueda reproducir la enfermedad, al ser inoculado en un animal de experimentación susceptible. 4. Que el microorganismo pueda ser aislado nuevamente a partir de las lesiones producidas en dicho animal. 5. Que el microorganismo induzca una respuesta inmune especifica en el huésped detectada por serología (por la aparición de anticuerpos específicos). INOCULO = Es la Cantidad o Número de Gérmenes infectantes que son introducidos accidental o voluntariamente en los tejidos vivos o en medios de cultivos especiales. PROFILAXIS =Conjunto de medidas, medios yo terapéutica que se emplean para preservar al individuo y/o la comunidad de determinada enfermedad.
La importancia de la microbiología se fundamenta en sus repercusiones en variados aspectos de la vida cotidiana, que no se limitan en forma excluyente a las ciencias de la salud. Por el contrario, el conocimiento de las formas de vida microscópicas genera impacto en áreas como la industria, los recursos energéticos y la istración pública. Si bien se postulaba desde antaño la existencia de microorganismos, fue sin dudas Luis Pasteur quien se encargó de sistematizar los conceptos actuales de microbiología, echando por tierra las ideas de la generación espontánea y poniendo de manifiesto la real importancia de esta ciencia. En la actualidad, ha sido tal el crecimiento de la microbiología como rama que muchos especialistas han optado por dividirla y, así, considerar como disciplinas independientes a la microbiología clínica, la microbiología general, la microparasitología y la micología, entre otras. En ciencias de la salud, la microbiología es una especialidad en la cual se logra el diagnóstico de las potenciales causas infecciosas de diversas enfermedades. En este terreno, se reconocen las afecciones provocadas por bacterias, virus, hongos y parásitos de distintas características. Además de la identificación de estos organismos mediante la observación directa o bien tras su aislamiento con técnicas específicas de cultivo, existen en la actualidad ciertos recursos técnicos que permiten detectar su presencia por métodos indirectos. Entre estas estrategias sobresalen la reacción en cadena de la polimerasa y el enzimoinmunoensayo, conocido popularmente por la sigla en inglés ELISA. En la explotación de recursos energéticos, la microbiología aporta un valor
significativo en dos grandes áreas. Por un lado, es posible aprovechar la formidable actividad metabólica de los microorganismos para convertir algunos desechos en fuentes de gas utilizable como combustible (biogás). Por otra parte, se ha confirmado que distintas bacterias son capaces de emplear para su actividad biológica a los productos contaminantes surgidos de los hidrocarburos, por lo cual podrían reducir el riesgo de polución vinculado a los derrames de petróleo. Además de estos logros en relación con beneficios para la humanidad, no es posible olvidar que algunos microorganismos pueden ser empleados con fines oscuros, como ocurre con su potencial capacidad para la guerra bacteriológica. Sin embargo, como se describe para otras ciencias, la microbiología es una herramienta de conocimientos cuya aplicación por excelencia se destina a mejorar la calidad de vida de los seres humanos, con las necesarias precauciones de emplear estos conceptos en forma conciente y respetuosa para con los demás.
Microbiología de los Alimentos y su Relación con Otras Ramas La Microbiología de Alimentos es la rama de la Microbiología que se ocupa entre otros aspectos del estudio de los microorganismos que pueden afectar la calidad sanitaria de los alimentos y el agua. El área de la microbiología de los alimentos es basta y compleja, pues incluye además las características generales de estos microorganismos, su ecología, su resistencia al medioambiente, su capacidad para sobrevivir y desarrollarse en los alimentos, las consecuencias de este desarrollo y los factores que influyen en este proceso. La Microbiología de Alimentos se relaciona con la microbiología médica, la veterinaria, la virología, la parasitología, la genética, la bioquímica, la tecnología de los alimentos, la epidemiología. Es importante en el diseño y aplicación del sistema de análisis de peligro y puntos críticos de control, esencial para garantizar la inocuidad de los alimentos, en el estudio de brotes de enfermedades asociadas al consumo de alimentos, en el diseño y evaluación de técnicas modernas de análisis, en el estudio de los procesos que tiene lugar durante el deterioro de los alimentos y en la fabricación de aquellos que hacen uso de microorganismos.
Conceptos Básicos para Microbiología de los Alimentos
la
Disciplina
Algunos conceptos básicos son importantes conocer para comprender mejor la Microbiología de los Alimentos y su área de acción.
Salud: es el estado o completo estado de bienestar físico, mental y social y no solamente la ausencia de enfermedad. Alimento sano o alimento con buena calidad sanitaria: Implica no solo ausencia de microorganismos patógenos y/o sus toxinas, sino el registro de características organolépticas que proporcionen plena satisfacción al ser consumido. Esto significa que en el proceso de control sanitario de los alimentos hay que plantearse acciones que no solo tiendan a lograr productos libres de tales agentes, sino también que los alimentos deben cumplir determinados requisitos para que puedan llegar a la población: frescos, atractivos, sabrosos, digestivos y con capacidad nutricional al máximo nivel. Calidad: grado de excelencia que posee un producto, es decir cuan bueno es para cumplir su finalidad. Calidad sanitaria: En este sentido la definición de calidad sanitaria se encuentra directamente ligado con el concepto de salud. Muestra: porción o artículo que representa la calidad del todo del que ha sidotomado. Alimento perecedero: alimento cuya vida útil es corta y que necesita de refrigeración para su conservación. Alimento semielaborado: alimento que ha recibido tratamiento térmico o no en su elaboración y que necesita de una cocción para su posterior consumo. Conserva: alimento que se introduce en recipiente herméticamente cerrado y es sometido a un proceso de esterilización que asegura una vida útil de entre 6 meses hasta varios años dependiendo del tipo de alimento y de la intensidad del tratamiento térmico aplicado. Semiconservas: alimentos parcialmente estabilizados por la adición de sustancias químicas, envasados en recipientes inalterables, impermeables al agua, gases y microorganismos y que generalmente requieren almacenamiento a bajas temperaturas. Son productos establecidos para un tiempo limitado. Microbiología Ambiental La Microbiología Ambiental tiene como objetivo el estudio de la ecología microbiana, es decir las relaciones entre los microorganismos y el medio ambiente (aire, suelo y agua), tanto en su aspecto de contaminantes como en su utilización para la descontaminación medioambiental. La microbiología ambiental es el estudio de los microorganismos que existen en ambientes naturales o artificiales. El origen de los trabajos científicos en este campo se basa en las observaciones de Anthony van Lewenhoeck (1677). Los microorganismos existen como células aisladas o como agrupaciones celulares. Las células microbianas aisladas son capaces de llevar a cabo sus funciones vitales de crecimiento, generación de energía y reproducción independiente de otras células. Además pueden alcanzar una elevada
densidad poblacional en cultivos y son más fáciles de manipular para estudios genéticos, el descubrimiento de que el ADN constituye el material genético surgió de un estudio de transferencia genética en bacterias. Como ciencia biológica básica suministra herramientas más versátiles para determinar la naturaleza de los procesos característicos de la vida, Se ocupa de muchos problemas prácticos que son importantes en medicina, agricultura y la industria. Enfermedades importantes en humanos plantas y animales son causadas por microorganismos, desempeñan funciones importantes en la fertilidad de los suelos y en la producción animal, procesos industriales a gran escala se basan en microorganismos, este último condujo al desarrollo de la Biotecnología.
Microbiología industrial Saltar a: navegación, búsqueda Microbiología industrial o biotecnología microbiana es el ámbito de la microbiología orientado a la producción de elementos de interés industrial mediante procesos en los cuales intervenga, en algún paso, un microorganismo. Por ejemplo, la producción de: alimentos (fermentación del vino, pan o cerveza) y suplementos dietéticos (como los cultivos de algas, vitaminas o aminoácidos);1 2 biopolímeros, como el xantano, alginato, celulosa, ácido hialurónico, polihidroxialcanatos;3 biorremediación de entornos contaminados4 o tratamiento de desechos;5 así como la producción de principios activos de interés en medicina, como la insulina y hormona del crecimiento o de sustancias implicadas en el diagnóstico, como las Taq polimerasas empleadas en PCR cuantitativa.6 7 No obstante, durante el siglo XX su aplicación se diversificó con el ánimo de generar un gran número de compuestos químicos complejos de forma más sencilla y barata que mediante síntesis orgánica; este hecho se debe a la enorme versatilidad metabólica de los microorganismos que, frecuentemente, son capaces de producir los compuestos deseados o sus precursores. Por ejemplo, la microbiología industrial ha sido clave en la producción de penicilinas, ya naturales, como la penicilina G (esto es, producidas de forma totalmente microbiológica), ya semisintéticas, como la meticilina, que requieren la purificación de un intermediario que luego ha de modificarse química o enzimáticamente. Finalmente, la tecnología del ADN recombinante ha permitido, con un enfoque de ingeniería genética, diversificar aún más la disciplina, llegando a producirse proteínas humanas mediante microorganismos transformados con genes humanos.8