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21
Microbiología aplicada
1. ¿CÓMO SE CULTIVA UN MICROORGANISMO?
El crecimiento de un cultivo microbiano se divide en
tres etapas
2. LOS MICROORGANISMOS MUEVEN LOS CICLOS
NATURALES
El ciclo del carbono
El ciclo del nitrógeno
El ciclo del azufre
3. LOS MICROORGANISMOS INTERACCIONAN CON EL
SER HUMANO DE FORMAS DIFERENTES
EL virus del SIDA ataca y destruye el sistema inmune
El bacilo de la tuberculosis es resistente a los
antibióticos
Hay diversas formas de control físico y químico de
microorganismos
Los antibióticos son útiles en la lucha antibacteriana
4. LOS MICROORGANISMOS TIENEN MUCHAS
APLICACIONES
Las aplicaciones industriales son muy numerosas
Las bacterias y las levaduras son responsables de las
fermentaciones
Los microorganismos pueden depurar y eliminar
contaminantes
DÓNDE BUSCAR INFORMACIÓN
Bacteria art. Ver http://www.bnox.be/2015/04/bacteria-art.html
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 2
� Bibliografía y páginas web
• Alda, F. 2010. Microbiología y biotecnología: el papel ecológico de los
microorganismos
http://b-log-ia20.blogspot.com.es/2010/05/microbiologia-y-biotecnologia-el-
papel.html
• Hipertextos del área de biología. Ciclos biogeoquímicos
http://www.biologia.edu.ar/ecologia/CICLOS%20BIOGEOQUIM.htm
• HMP. Proyecto microbioma humano.
http://www.hmpdacc.org/
• Mancebo, A. 2015. How I meet your genes
http://meetgenes.blogs.uv.es/la-microbiota-humana-que-malas-son-las-bacterias/
• Manuel in Ciencia. 2011. Un planeta con canas.
https://oldearth.wordpress.com/microbios-en-accion/biorremediacion-i-una-
estrategia-para-eliminar-contaminantes-respetuosa-con-el-medio-ambiente/
• OMS. 2016. Enfermedades transmitidas por vectores
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs387/es/
• Pisabarro, A. G. 2007. Microbiología industrial. Universidad pública de Navarra.
http://www.unavarra.es/genmic/micind-2.htm
• SEM. Sociedad española de Microbiología
Apuntes de Microbiología
� Noticias curiosas
BIOLOGÍA 2º BACHILLERATO IES GIL Y CARRASCO
TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 3
OBJETIVOS
1. Describir las técnicas que permiten aislar, cultivar y estudiar microorganismos.
2. Reconocer y explicar el papel que desempeñan los microorganismos en los ciclos
biogeoquímicos.
3. Conocer los principales microorganismos que actúan en el ciclo del C y del N
4. Analizar la importancia del microbioma o flora microbiana humana.
5. Conocer las enfermedades más frecuentes transmitidas por los microorganismos y
utilizar el vocabulario adecuado relacionado con ellas.
6. Indicar formas de control y lucha contra los microbios patógenos
7. Evaluar las aplicaciones de la biotecnología y la microbiología en la industria alimentaria
química y farmacéutica.
8. Enumerar aplicaciones de microbiología industrial.
9. Explicar la contribución de los microorganismos en la mejora del medio ambiente
10. Reconocer los principales microorganismos implicados en procesos fermentativos de
la industria alimentaria.
CONCEPTOS CLAVE
Acetobacter, 22
antibiótico, 17
antiséptico, 17
axénico, 4
biocombustibles, 20
biorreactor, 19
biorremediación, 23
brote, 14
compost, 24
cultivo puro, 4
desinfectante, 17
desnitrificación, 10
epidemia, 14
fase de adaptación, 5
fase estacionaria, 5
fase exponencial, 5
frotis, 5
fuente hidrotermal, 11
incidencia, 15
infección, 12
Lactobacillus, 21
lluvia ácida, 10
microbioma, 12
morbilidad, 15
Mycobacterium tuberculosis, 13
nitrificación, 9
nitrogenasa, 9
pandemia, 14
pasteurización, 17
patógeno, 11
Penicillium, 21
portador, 15
prevalencia, 15
reservorio, 15
resistencia, 13
Rhizobium, 9
río Tinto, 6
Saccharomyces, 21
UHT, 16
vector, 15
virulencia, 14
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 4
21.1 ¿CÓMO SE CULTIVA UN MICROORGANISMO?
Si bien conocemos en líneas generales como es el mundo de los microorganismos (Tema 20),
como se dijo que los microbiólogos insisten en que la gran mayoría de los microbios aún no han
sido identificados. Aún sabemos poco de las formas de nutrición, de su papel en la ecología del
suelo, o de su uso potencial en la industria. Para estudiar y trabajar con microorganismos en el
laboratorio y en la industria antes de nada hay aislarlos y obtener cultivos puros de cada especie
o clon microbiano. Para conservarlos en el laboratorio, hay que mantener las células en un
medio de cultivo apropiado, y evitar la contaminación del medio y de los materiales de cultivo
utilizando una serie de técnicas asépticas, trabajando bajo una campana con luz ultravioleta y
con el mechero encendido, etc.
Para cultivar microorganismos se requiere un medio de cultivo con todos los nutrientes
necesarios y conocer las condiciones de Tª, pH, etc. en que dichos microorganismos crecen
mejor. Como cada especie tiene requerimientos básicos diferentes (Fig. 21.1), hay medios de
cultivo muy diferentes: pueden ser líquidos, por ejemplo, disoluciones de nutrientes en agua o
infusiones de carne y azúcar; o pueden ser medios sólidos o semisólidos, como son los de caldo
o gelatina (agar-agar) realizados con extractos de algas marinas.
Generalmente se busca aislar las distintas especies presentes en el cultivo, y conseguir un cultivo
puro, también llamado axénico. Los microorganismos al dividirse por mitosis forman colonias,
con todas células iguales. Al tomar una muestra de una colonia y cultivarla, se logra reproducir
sólo esa línea celular. Para aislar una especie se recoge una pequeña muestra con un asa de
siembra y se coloca en el medio adecuado en una place de Petri o en un tubo de ensayo. Si todo
sale bien, el resultado es el crecimiento de un clon a partir de una célula.
En el lugar de trabajo, los materiales que se utilizan para el cultivo de microorganismos deben
estar perfectamente limpios, y como los microorganismos están presentes en todas partes, es
imprescindible mantener el lugar e instrumentos, los medios de cultivo etc. en condiciones
estériles. Cualquier contaminación supone la pérdida de muchas horas de trabajo. Más adelante
veremos distintos métodos de esterilización, a la llama, al vapor, por calor seco en un horno,
etc.
Figura 21.1. Varios cultivos
axénicos de hongos, incluyendo
especies de Penicillium y
Aspergillus
Fuente:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pe
nicillium
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 5
En una preparación, para visualizar las células de los microorganismos al microscopio óptico, se
empieza por un frotis o extensión para fijarlas. A continuación, se tiñen para visualizarlas e
identificarlas, porque la mayoría de estas células carecen de color y si no es difícil verlas al
microscopio. Por ej., en bacterias se utiliza la tinción de Gram (Tema 20)
El crecimiento de un cultivo microbiano se divide en tres etapas
Si el medio es favorable, las células del microorganismo (ver Tema 12) aumentan de tamaño
hasta que se dividen por mitosis. El tiempo que transcurre desde el nacimiento de una célula
hasta que se divide para originar dos células hijas se denomina tiempo de duplicación y en
sentido más general tiempo de generación, pues no es una sola célula sino todas las que
nacieron a la vez que dan paso a la generación siguiente.
El crecimiento microbiano se define como el incremento del número de células de la población
en un cultivo dado, y la velocidad de crecimiento vendrá dada por el incremento del número de
células o masa celular en la unidad de tiempo. La gráfica de la Fig. 21.2 representa el crecimiento
de un cultivo microbiano, se utiliza el logaritmo en base diez del número de células en relación
al tiempo.
Se observa que el crecimiento de una población de microorganismos sigue tres etapas. La
primera fase, denominada de adaptación o latencia es de crecimiento lento, pues la población
microbiana necesita adaptarse al nuevo ambiente y tiene lugar una elevada síntesis de las
proteínas. En la segunda fase las células comienzan a dividirse y como el número de células se
dobla cada cierto tiempo (tiempo de generación) es una fase exponencial. En términos
ecológicos se trata de organismos que siguen la estrategia de la r, ya que los microbios se
duplican aprovechando los nutrientes del medio hasta ocupar todo el espacio disponible,
metabolizando los nutrientes a gran velocidad (ver Tema 20), hasta que se agotan. Le sigue la
fase estacionaria que se produce debido al agotamiento de los nutrientes en el medio. Los
microorganismos reducen drásticamente su actividad metabólica y comienzan a utilizar como
fuente energética aquellas proteínas celulares no esenciales. Si no cambian las condiciones,
empiezan a morir.
Figura 21.2.
Curva de
crecimiento
microbiano
con tres
etapas.
Fuente:
https://es.wik
ipedia .org
/wiki/Bacteria
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 6
21.2 LOS MICROORGANISMOS MUEVEN LOS CICLOS NATURALES
En la naturaleza no existen las condiciones idóneas del laboratorio, los microorganismos
compiten activamente por los nutrientes, y las especies que sean capaces de aprovechar los
nutrientes disponibles en ese momento dado serán las que tengan más éxito. En los ambientes
naturales las cantidades de nutrientes son en general mucho menores que las de un cultivo en
el laboratorio y no están uniformemente distribuidos, entonces los niveles de producción de
células y de crecimiento también van a ser más bajos. Pero hay que tener en cuenta que los
microorganismos son muy pequeños, y en consecuencia sus hábitats son también muy
pequeños. Los ecólogos microbianos utilizan el término microambiente para describir donde
vive realmente un microorganismo. Una partícula de tierra puede contar con numerosos
microambientes y albergar varios cientos de especies diferentes.
En los ecosistemas, la energía, bien sea luminosa o química fluye de forma unidireccional de
nivel trófico a otro hasta disiparse en forma de calor; en cambio, la ruta de la materia es cíclica.
Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento cíclico de los elementos químicos entre las
partes bióticas y abióticas de la biosfera (atmósfera, geosfera y hidrosfera).
Los microorganismos juegan un papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos. En algunos
casos son los únicos capaces de reciclar formas de un bioelemento, por lo que sin su intervención
la vida no sería posible. En cada uno de los ejemplos siguientes se analiza el papel que realizan
los microorganismos.
Anexo 1. Hay 1300 especies únicas de microorganismos en el rio Tinto
El río Tinto, en Huelva, debe su nombre al color de sus aguas (Fig. 21.3), producido por el hierro
disuelto en ellas. Éstas contienen, además del hierro, metales pesados, como cobre, zinc y
arsénico, y poseen una acidez muy alta, con un pH < 2.
Figura 21.3. El
curso del rio Tinto
con las aguas y
orillas teñidas de
rojo y amarillo.
Fuente:
https://www.conoc
ehuelva.com/
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 7
Además de rojas, las aguas del Tinto son densas y tan faltas de oxígeno que siempre se había
pensado que no era posible la vida. Sin embargo, hay 1300 especies de microorganismos que
habitan sus aguas, lo que constituye un auténtico desafío para la ciencia. Allí viven algas,
bacterias, protozoos y hongos, lo que hace de este lugar un ecosistema único con unas
características excepcionales. Los análisis han revelado que las condiciones en las que viven
estos microorganismos corresponden a un modelo antiquísimo, que reproduce un medio similar
al que posiblemente se desenvolvió la vida en sus comienzos en la Tierra. Todo ello ha conducido
a desarrollar programas de investigación de colaboración de la NASA con científicos españoles
para estudiar si este modelo de vida podría servir para buscar condiciones de vida en otros
planetas.
Los científicos han encontrado suficientes evidencias que sugieren que la química del Río Tinto
y su biología pueden ser el resultado de un reactor químico-biológico subterráneo abastecido
por organismos que no necesitan oxígeno para sobrevivir, que podría existir en el subsuelo de
las inmediaciones del Río Tinto. Este tipo de vida representaría un sistema de vida subterránea
completamente nuevo, y quizás análogo a los que pudieran existir o haber existido en planetas
tipo Marte.
El ciclo del carbono
El ciclo comprende la transferencia del dióxido de carbono (CO2) y el carbono orgánico entre la
atmósfera, donde está principalmente en forma de CO2, y la hidrosfera y litosfera donde está en
forma de carbono orgánico (carbón y petróleo) e inorgánico (carbonato) (Fig. 21.4). El proceso
de fijación del carbono atmosférico se produce por microorganismos autótrofos (foto- y
quimiosintéticos). El carbono fijado (reducido) vuelve a la atmósfera como resultado de la
respiración.
Figura 21.4. Ciclo biogeoquímico del carbono. Fuente: http://sciencelearn.org.nz/Contexts/The-
Ocean-in-Action/Sci-Media/Interactive/Carbon-cycle de la Univ. de Waikato
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 8
En la fijación del CO2 atmosférico destacan microorganismos con fotosíntesis oxigénica como
cianobacterias y algas unicelulares (fitoplancton) y también con fotosíntesis anoxigénica como
diversos grupos de bacterias.
En la otra parte del ciclo, actúan diversas bacterias y hongos como descomponedores, siendo
responsables de la mineralización de los restos de materia orgánica, y en su actividad también
liberan CO2 a la atmósfera. Así mismo, la conversión de formas de carbono no digestibles
(celulosa, materia fecal) en biomasa utilizable es resultado de la actividad microbiana.
La actividad microbiana puede hacer el carbono inaccesible mediante transformaciones que
lleven a la formación de carbón y petróleo, cuando grandes acumulaciones de restos vegetales
y de plancton respectivamente, sufren transformaciones anaeróbicas en el subsuelo.
La formación de metano (CH4) por procariotas metanógenos es una desviación del ciclo llevada
a cabo por arqueas. La principal fuente de metano atmosférico es de origen biológico y, en
concreto, la producción de gas durante la fermentación que tiene lugar en el rumen de los
herbívoros.
El ciclo del nitrógeno
Aunque el N es un bioelemento primario, el principal reservorio se encuentra en la atmósfera
(78%) como N2 de forma bastante inaccesible, por tanto la mayoría de los seres vivos no lo puede
utilizar en forma directa, y dependen de los iones nitratos (NO3-) presentes en el suelo para su
utilización.
Figura 21.5. Ciclo biogeoquímico del nitrógeno. Fuente: http://elesquema.blogspot .com.es/2010
/11/ciclo-natural-del-nitrogeno.html
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 9
Sin embargo, existen algunas bacterias que si pueden utilizar directamente el nitrógeno
atmosférico y por eso juegan un papel fundamental en el ciclo al realizar la fijación del nitrógeno.
De esta forma convierten el nitrógeno (N2) en otras formas químicas, como amonio y nitratos,
que pueden ser aprovechadas por las plantas (Fig. 21.5). La fijación de nitrógeno tiene una
importancia ecológica enorme, de no ser por las bacterias y, en mucha menor medida, por la
fijación inorgánica debida a descargas eléctricas en la atmósfera los días de tormenta, todo el
nitrógeno tendería a acumularse como nitrógeno molecular (N2) en la atmósfera, con lo que
quedaría fuera del alcance de los seres vivos.
La fijación biológica del nitrógeno es un proceso complejo, que requiere un considerable aporte
de ATP y, sobre todo, condiciones de anaerobiosis estricta, porque la enzima responsable del
proceso, la nitrogenasa, no funciona en presencia de oxígeno. En estas condiciones, sólo unas
pocas especies de bacterias, que habitan en ambientes muy marginales o que son capaces de
generar su propio ambiente anaerobio, la realizan. Algunas especies son de vida libre, es decir
son capaces de desarrollar el proceso de modo totalmente independiente (como Azotobacter o
ciertas cianobacterias), mientras que otros establecen simbiosis con algunos tipos de plantas,
en particular las leguminosas, que les proporcionan un ambiente adecuado para poder fijar el
nitrógeno.
Las cianobacterias de vida libre son muy abundantes en el plancton marino y son los principales
fijadores en el mar, también hay casos de simbiosis, por ej. Anabaena es simbiótica con helechos
acuáticos (género Azolla) que se crían en los arrozales para favorecer su nitrificación.
Uno de los casos más estudiados de simbiosis es la que se establece entre las bacterias del
género Rhizobium y las plantas de la familia de las leguminosas, que explica la costumbre
tradicional de sembrar legumbres para enriquecer el suelo en compuestos nitrogenados. En esta
asociación, las bacterias invaden las raíces de las leguminosas, y éstas responden creando a su
alrededor una estructura llamada nódulo, en el que cada bacteria está rodeada de un material
impermeable, que impide la llegada del oxígeno.
Siguiendo el ciclo, como resultado de la descomposición de materiales orgánicos (plantas y
animales muertos) se acumula nitrógeno en el suelo. Las bacterias y hongos descomponedores
del suelo transforman los compuestos orgánicos (proteínas, ácidos nucleicos) en amoníaco o ion
amonio, proceso conocido como amonificación.
A continuación la nitrificación produce un enriquecimiento de nitratos (NO3-) en el suelo,
haciendo el N accesible a las plantas. La nitrificación es un proceso estrictamente aeróbico que
se efectúa fácilmente en terrenos bien drenados a pH neutro, la inhiben las condiciones
anaeróbicas o suelos demasiado ácidos. Las bacterias que realizan esta transformación son
bacterias quimiosintéticas (ver Tema 20, anexo) que utilizan la energía obtenida en esta
oxidación para realizar la fijación de CO2. Nitrosomonas y Nitrococcus oxida el resto amonio NH4+
a nitritos (NO2-) y Nitrobacter oxida los nitritos (NO2
-) a nitratos (NO3-), por este motivo apenas
se encuentra nitrito en el suelo, que además es tóxico para las plantas.
En el curso del último siglo, los humanos han incrementado las fuentes de nitrógeno, quemando
combustible de fósiles, usando fertilizantes nitrogenados sintéticos y cultivando grandes
cantidades de legumbres que fijan nitrógeno.
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 10
Figura 21.6. A la izqda. chimenea hidrotermal en la dorsal oceánica con bacterias del azufre. Fuente:
http://biologiainteresante.com/biologia/469/el-secreto-de-nuestros-origenes-en-las-fuentes-hidroter
males/. A la drcha., ciclo geoquímico del azufre. Fuente: http://www.lenntech.es/ciclo-azufre.htm
Con estas actividades se ha duplicado la cantidad de nitrógeno fijada en el suelo creando un
problema de nitrificación excesiva. El exceso de nitratos se lava con las lluvias y favorece la
eutrofización de las aguas lo que reduce su potabilidad.
El proceso contrario, que es la desnitrificación, también se debe a microorganismos
(Pseudomonas) que, en condiciones de anaerobiosis, por ejemplo en suelos encharcados,
transforman nitritos (NO2-) y nitratos (NO3
-) de nuevo en N2, lo que supone una pérdida de N del
suelo. (Fig. 14.15).
El ciclo del azufre
El azufre es un elemento relativamente abundante en la corteza terrestre y se encuentra
disponible como sulfato soluble o en compuestos orgánicos; hay menores cantidades de azufre
en la atmosfera e hidrosfera, hasta el punto de que la concentración de azufre en disolución en
el agua es uno de los factores limitantes para el desarrollo de los organismos en este medio
acuático.
Los seres vivos utilizan el azufre principalmente como sulfuro (SH-). Al igual que lo que ocurre
con el nitrógeno, los organismos utilizan el azufre tanto para incorporarlo a sus moléculas
(proteínas) como para obtener energía de sus reacciones de oxidación-reducción.
Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las
industrias, vehículos, etc. Una vez en la atmósfera, pasa a la tierra con las lluvias en forma de
sulfatos (SO4-2) y sulfitos (SO3
-2), un fenómeno que el siglo pasado llego se run verdadero
problema ambiental pues se trataba de una auténtica lluvia ácida. Cuando llega al suelo, los
vegetales lo incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos solubles. Cuando el organismo
muere, el azufre es depositado en el medio, donde es aprovechado por los organismos
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 11
responsables de los procesos de putrefacción, que lo transforman en ácido sulfhídrico (H2S), uno
de los responsables del olor de los cadáveres, devolviendo azufre a la atmósfera.
En las fuentes hidrotermales de las dorsales del fondo oceánico hay bacterias que oxidan el H2S
hasta azufre molecular (S) o hasta sulfato (SO4=) (Fig. 21.6). Se trata de bacterias quimiosintéticas
(quimiolitótrofas) que usan la energía liberada en este proceso para fijar el carbono inorgánico
del agua en azúcares y otras moléculas orgánicas. Estos procariotas que metabolizan azufre
mantienen comunidades enteras de organismos, entre ellos gusanos, cangrejos y camarones a
2500 m debajo de la superficie del océano. Como no hay otros productores, son la base de las
cadenas alimenticias en estos hábitats del fondo marino, a donde no llega ni el más mínimo rayo
de luz que permita la fotosíntesis.
21.3 LOS MICROORGANISMOS INTERACCIONAN CON EL SER HUMANO DE FORMAS DIFERENTES
En relación a los humanos, nuestro cuerpo ofrece un entorno adecuado para la proliferación de
microorganismos, los cuales establecen con nosotros todo tipo de relaciones tróficas. Así,
viviendo sobre nuestro cuerpo o en su interior podemos encontrarnos microorganismos
Figura 21.7. Microbioma humano, con ejemplos de los microorganismos que viven en
distintas partes del cuerpo. Fuente: http://meetgenes.blogs.uv.es/la-microbiota-humana-que-
malas-son-las-bacterias/
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 12
simbiontes, mutualista o comensales, que constituyen la biota bacteriana normal, además de
microorganismos parásitos. En particular, si los parásitos producen daños que dan lugar a
enfermedades suelen denominarse patógenos. En realidad, las relaciones que se establecen
entre dos organismos son dinámicas, y pueden cambiar de características con el paso del
tiempo. En el caso del hombre y los microorganismos es relativamente frecuente que algunos
que forman parte de la biota normal se aprovechen de estados de debilidad del individuo en el
que se encuentran y se transformen en patógenos oportunistas. O que con el paso de los años
un microorganismo patógeno pierda virulencia y pase a una relación de comensal.
La biota normal del organismo se encuentra preferentemente en las superficies del cuerpo que
se encuentran expuestas al contacto con el exterior del organismo, lo que incluye tanto la piel
como las cavidades y órganos que tienen salida al exterior (Fig. 21.7). En condiciones normales
estos microorganismos no tienen efectos perjudiciales para el organismo. Más bien todo lo
contrario: como mínimo, compiten por ocupar ese nicho con otros organismos potencialmente
patógenos, dificultando o incluso impidiendo su proliferación, por lo que en cierto sentido nos
protegen de infecciones.
La flora microbiana humana normal, llamada microbioma, incluye una gran cantidad y una gran
variedad de organismos. Aproximadamente 1-1,5 Kg de nuestro peso corresponden a bacterias
asociadas, en cuanto a cantidad, frente a los diez mil millones de células que pueden constituir
un organismo medio, el número de microorganismos que habitan en él puede ser un orden de
magnitud mayor, es decir, unos cien mil millones de células. En cuanto a la diversidad de la biota,
solo en la piel podemos encontrar unas 120 especies de bacterias diferentes, mientras que en
la boca puede llegar a haber entre 300 y 500 especies distintas. La mayor diversidad, en todo
caso, se encuentra en el intestino, donde puede llegar a haber más de 1520 especies distintas,
aunque hay muchas diferencias según el tipo de vida y alimentación. Pero, mientras entre los
papúes, su microbioma estaba formado por más de 1.250 unidades, entre los estudiantes
americanos la cifra se quedó en las 931.
Además de la curiosidad, existe un creciente interés en el campo debido a que varios estudios
han demostrado una correlación entre los cambios en la composición de nuestro microbioma y
distintos tipos de enfermedad, a pesar de que la asignación de causa-efecto aún no está claro.
Frente a esos datos, el número de especies potencialmente patógenas para el hombre está en
torno a las 100, aunque ese número es poco indicativo de la importancia de estos organismos.
En tal caso la enfermedad es una enfermedad infecciosa. Se dice que hay una infección cuando
se reproducen los microorganismos en el hospedador humano. Pero infección no es siempre
sinónimo de enfermedad, ya que no siempre se producen daños. La enfermedad aparece
cuando hay síntomas evidentes o lesiones producidas por el microbio. Ejemplo de enfermedades
infecciosas producidas por agentes patógenos son el pie de atleta causado por un hongo, la
salmonelosis causada por una bacteria, el SIDA causada por el retrovirus llamado VIH (Virus de
la Inmunodeficiencia humana) y la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob causada por un prión.
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 13
Figura 21.8. Desarrollo de
Mycobacterium tuberculosis
en los pulmones. Fuente:
http://es.slideshare.net/AL
DORENATO/tuberculosis-
pulmonar-48687917
El bacilo de la tuberculosis es resistente a los antibióticos
La tuberculosis es producida por Mycobacterium tuberculosis, una bacteria aerobia Gram + que
puede sobrevivir bastante tiempo fuera de células. El saldo de afectados supone unos 1,5
millones muertes/año, afectando a un 1/3 población mundial, principalmente en países en vías
de desarrollo. En el mundo desarrollado se relacionada con VIH y las cifras en España indican
que afecta sobre todo a varones jóvenes (<15 años), sobre todo a nivel pulmonar (Fig. 21.8). El
problema creciente de la tuberculosis está relacionado con la resistencia del microbio a todo
tipo de antibióticos.
La infección se produce por vía aérea, para saber el riesgo de infección hay que tener en cuenta
la concentración de microbios y el tamaño del lugar, asimismo el tiempo de exposición y la
ventilación. Los síntomas principales son astenia, es decir debilidad y fatiga, fiebre, tos y dólar
torácico.
Las pruebas para detectar o confirmar la infección son: la reacción a la tuberculina (prueba de
Mantoux) cuyos resultados se leen a las 48 y 72 h. y que suele dar muchos falsos positivos; hacer
un cultivo del esputo y tratar de identificar las bacterias (baciloscopia) que se tarda 3 días, o
hacer una radiografía de tórax para ver si los pulmones están afectados. En conjunto estas 3
pruebas no son muy efectivas y se tarda varios días. Por eso se está trabajando para detectar en
sangre la infección, lo que permitiría un resultado rápido y preciso en pocas horas, con objeto
de aislar y tratar lo antes posible al paciente infectado.
Anexo 2. La epidemiología
La epidemiología es el estudio de la incidencia y distribución de las enfermedades infecciosas, y
todos los aspectos relacionados, como pueden ser formas de control y otros problemas de salud.
Un brote es la aparición repentina de una enfermedad en una comunidad, que no la había
sufrido nunca anteriormente, o casos en que la enfermedad se produce en números mayores
de lo esperado en un área definida. Por ej. el ébola en África Occidental comenzó como un brote
que afectó inicialmente a tres países.
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 14
Epidemia (del griego epi encima y demos pueblo) es la aparición en una comunidad de un
número de casos de una enfermedad elevado con respecto a lo que cabe esperar en condiciones
normales. Una infección se vuelve epidémica cuando supera la cantidad estimada de casos
afectados en un período de tiempo determinado.
Hablamos de una pandemia si un área geográficamente extensa está afectada por una
enfermedad, es decir, el patógeno tiene un alto grado de infectabilidad y se traslada fácilmente
de una zona geográfica a otra. Y no tiene nada que ver con la mortalidad o la letalidad de la
enfermedad en cuestión.
Una enfermedad se describe como endémica cuando está habitualmente restringida a un área
geográfica dada.
Una enfermedad emergente es la que en una población aparece por primera vez, o una que
pudo haber existido antes, pero está aumentando rápidamente en incidencia.
La capacidad de un microorganismo de causar una enfermedad se denomina patogenicidad,
pero no cuantifica su grado o capacidad de causar daño. Para hacer esa medida, se utiliza la
virulencia. Virulencia deriva del latín virulentus que significa lleno de veneno y mide hasta qué
punto un agente patógeno causa daño en una población dada. De hecho, la virulencia
normalmente se expresa con la llamada dosis letal 50 o DL50, un valor que indica la cantidad
mínima de microorganismos patógenos que producen la muerte en la mitad de una población
estudiada.
Mortalidad es el número de defunciones en la población por unidad de tiempo debidas a la
enfermedad. Morbilidad se refiere al número de afectados, es más precisa que la mortalidad
porque en ocasiones un patógeno produce una enfermedad con alta incidencia, pero escaso
número de muertes.
Figura 21.9. A la izqda transmisión aérea, por gotitas al estornudar. Figura 21.10. A la drcha. curva
de incidencia en naranja y de prevalencia en azul del virus del SIDA en USA. Fuente:
En relación a la morbilidad (Fig. 21.10), la prevalencia describe la proporción de la población que
padece la enfermedad en un momento determinado, es decir, es como una foto fija. La
incidencia contabiliza el número de casos nuevos de la enfermedad que aparecen en un período
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 15
de tiempo dado; podemos equipararla a una película que refleja el flujo del estado de salud de
la enfermedad en la población que estudiamos.
Un reservorio de un agente infeccioso es cualquier ser vivo, incluido humano, tierra, substancia,
o una combinación de los mismos donde, por lo común, vive y se multiplica un agente infeccioso.
El reservorio es fundamental para su supervivencia, por ser el lugar donde se reproduce de
forma que puede ser transmitido a un huésped susceptible. Una persona infectada que no
presenta síntomas recibe también el nombre de portador.
Portador o vector son organismos vivos que pueden transmitir enfermedades infecciosas entre
personas, o de animales a personas. Muchos vectores son insectos hematófagos que ingieren
los microorganismos patógenos junto con la sangre de un portador infectado (persona o animal),
y posteriormente los inoculan a un nuevo portador cuando le pican. Los mosquitos son los
vectores de enfermedades mejor conocidos, como es el caso de la malaria. Pero hay muchos
más, como garrapatas, moscas, etc.
Las vías de transmisión establecen como el microorganismo accede al huésped. Puede tratarse
de contacto directo como beso, contacto sexual, lactancia, por ej. Sífilis, sida, herpes labial, etc.
La vía aérea es a través de gotitas de agua o polvo del estornudo o tos (Fig. 21.10); como ej. gripe,
catarro, tuberculosis, meningitis. Por vehículo líquido, alimento u objeto etc. que lleve el
patógeno se transmite por ej. Cólera, tifus, salmonelosis, hepatitis A. Por vectores, un organismo
vivo que transmite el patógeno viaja por ej., la peste, la malaria o paludismo, ..
Hay diversas formas de control físico y químico de microorganismos
La lucha contra las enfermedades infecciosas es muy diferente en los países desarrollados que
en los países en vías de desarrollo donde suponen todavía el 40% de la mortalidad total.
Para luchar contra las enfermedades infecciosas los métodos preventivos o profilácticos son los
más adecuados, entre ellos cabe citar las vacunas y las campañas de higiene, cloración de aguas,
control de alimentos, etc.
Los agentes que actúan contra los microorganismos pueden ser físicos o químicos, y según el
efecto que produzcan son microbicidas: si los matan, bactericida en caso de bacterias o
fungicidas en caso de hongos, y si solo inhiben su crecimiento se llaman microbiostáticos, siendo
bacteriostático en caso de bacterias.
Entre los agentes físicos, el calor es uno de los métodos más utilizados. Se basa en la exposición
de los microorganismos a altas temperaturas durante cierto tiempo. Con ello se esterilizan los
materiales, pues destruye las cubiertas bacterianas e inactiva las enzimas. Dependiendo de los
tipos de calor, se diferencian:
El calor directo, producido por una llama, se utiliza para flamear las asas de siembra o las
bocas de los tubos de ensayo para asegurarse de que no hay contaminación.
El calor seco se usa en estufas para esterilizar instrumental de laboratorio.
El calor húmedo proporcionado por vapor de agua a presión en una autoclave (Fig. 21.11),
produce la desnaturalización y coagulación de las proteínas de los microorganismos. Hay
distintos tipos:
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 16
Figura 21.11.
Esquema de un
autoclave. Fuente
http://elautoclave.
blogspot.com.es/
de Pearson Educ
o La esterilización clásica consiste en un calentamiento a 120ºC durante 30 minutos; se
utiliza para esterilizar latas y frascos de vidrio con conservas. La esterilización tipo UHT
(Ultra High Temperature) se lleva la leche a 148.9ºC durante 1-3 segundos mantiene mejor
las vitaminas de los alimentos, pero no proporciona tanto tiempo de conservación.
o La pasteurización se utiliza para eliminar la mayoría de los microorganismos de los
alimentos, sin que estos pierdan sus principales características de sabor o aroma o en el
valor nutritivo. En la pasteurización de la leche se eleva rápidamente su temperatura a
71,7ºC durante quince a veinte segundos, luego se enfría con rapidez, y se envasa a una
temperatura de 10 °C. El proceso se llama así en honor del químico francés Louis Pasteur,
quien lo ideó en 1865 con el fin de inhibir la fermentación del vino y de la leche. No se llega
a 100º y por tanto no esteriliza, y por eso luego se guarda en frio
o La congelación es un tratamiento bacteriostático, que permite conservar los alimentos.
Hay distintos tipos de radiaciones electromagnéticas según la longitud de onda. Por ejemplo las
radiaciones UV (no ionizantes) se usan para esterilizar el aire o las superficies en una habitación,
como quirófanos u otros espacios grandes. En algunos casos se usan radiaciones con rayos X o
gamma (ionizantes) que son más enérgicas.
Filtración. Se utilizan filtros de microporos para retener los microorganismos presentes en el
aire o en líquidos.
Hay algunos agentes químicos con efecto esterilizante, pues destruyen toda forma de vida
microbiana de las superficies que son tratadas. Se utiliza el formaldehído o glutaraldehído. Los
desinfectantes actúan sobre objetos, ropa, etc. eliminan los microorganismos pero no las
esporas microbianas. Se utilizan como desinfectantes la lejía (hipoclorito sódico), fenoles,
sulfato de cobre, etc. Para tejidos humanos que no pueden ser esterilizados, por ej. limpieza de
manos o heridas, se utilizan antisépticos, como el alcohol al 70%, la solución de yodo, agua
oxigenada, el jabón o los detergentes.
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 17
Figura 21.12. Cultivos en placas Petri de microorganismos, a la izqda un antibiograma, diversas
colonias ven reducido su crecimiento en los puntos donde se añade el antibiótico. Fuente
http://www.eluniversal.com.mx/articulo/ciencia-y-salud/salud/2015/11/4/anticuerpos-armados-con-
antibioticos-vencen-bacterias/
Los antibióticos se usan en la lucha antibacteriana
Para detener el crecimiento bacteriano y destruir bacterias que atacan a las células se utilizan
los antibióticos, que atacan la pared o los ribosomas de las células procariotas (Fig. 21.12) y por
eso no dañan las células del hospedador.
Los antibióticos son moléculas de origen natural, producidos por bacterias del grupo
actinomicetales y por ciertos hongos filamentosos. Fueron descubiertos por Fleming y se utilizan
sólo para luchar contra bacterias, no contra virus. Un problema creciente es la resistencia de las
bacterias a los antibióticos, que les permite seguir creciendo en presencia de un antibiótico al
que deberían ser sensibles. La resistencia es un carácter genético, que adquieren por
conjugación a través de plásmidos. Por ello conviene extremar las precauciones al consumir este
tipo de fármacos. También hay otros agentes quimioterapeúticos sintéticos, como las
sulfamidas que inhiben el crecimiento bacteriano, el AZT que disminuye los efectos infecciosos
del virus del SIDA, o la cloroquina o quinina que se utilizan contra la malaria.
21.4 LOS MICROORGANISMOS TIENEN MUCHAS APLICACIONES
Desde la antigüedad el hombre ha utilizado microorganismos por ejemplo en la fabricación del
vino, pan,... sin conocer en profundidad el proceso biológico que ocurría. A partir de los estudios
de Pasteur (ver Tema 20), se comenzó a desarrollar la microbiología industrial como tal, para
obtener productos de interés gracias a las reacciones químicas que realizan los
microorganismos. Hoy el término se ha ampliado y se habla de biotecnología. En la microbiología
industrial tradicional se utilizaban microorganismos tal como se encontraban en la naturaleza,
y se fueron seleccionando a partir de sus capacidades para producir determinados productos o
con determinados fines. Ahora gracias a las técnicas de ingeniería genética se pueden hacer
cambios en el genoma e introducir nuevos genes para obtener microorganismos de diseño que
trabajen de acuerdo a nuestras necesidades (ver Tema 19). Por todas estas aplicaciones en
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 18
medicina, alimentación… la microbiología industrial tiene una enorme importancia económica y
social.
Las cualidades del microorganismo ideal son las siguientes:
� Crecer rápidamente en medios líquidos y a temperaturas moderadas
� Producir sustancias de interés a gran escala y en el menor tiempo posible
� Mantenerse en cultivos puros largo tiempo
� Ser genéticamente estables
� Ser aptos para la manipulación genética
� No ser patógenos
Tradicionalmente se ha utilizado la palabra fermentación en microbiología industrial para
describir los procesos de cultivo de microorganismos a gran escala con propósitos industriales.
Sin embargo, no hay que confundir esta utilización amplia del térmico con la más estricta
referida a la ruta metabólica (fermentación como proceso catabólico) vista en el Tema 17. El
desarrollo de una fermentación industrial incluye una serie de procesos que se agrupan en dos
partes:
En la primera parte se selecciona y prepara el microorganismo, se detalla la preparación
del medio de cultivo y de las condiciones en que se va a cultivar para que se produzca la
reacción deseada (incluya o no una auténtica reacción de fermentación)
En la segunda parte se incluye la recogida y purificación del producto y el tratamiento
de los residuos de la reacción.
Figura 21.13. Un biorreactor en una industria. Figura 21.14. Un esquema de su funcionamiento.
Fuente: http://cotterbrothers.com/products/bioreactors-fermentation/ y
http://bestofpicture.com/bioreact or -diagram.html
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 19
Para los cultivos a nivel industrial, generalmente se utilizan cubas de acero inoxidable, llamados
fermentadores o biorreactores (Fig. 21.13 y Fig. 21.14). Se trata de depósitos de diferente
capacidad en los que existe un líquido que actúa como medio de cultivo del microorganismo. El
medio de cultivo y los microbios industriales se mezclan mediante un sistema de palas y se
controlan los parámetros de Tª, pH, concentración de O2, cantidad de agua, nutrientes, etc.
Las aplicaciones industriales son muy numerosas
Gracias a las fermentaciones que se producen en los biorreactores disponemos de un gran
número de productos de uso cotidiano, que se engloban en diferentes ámbitos:
(1) Industria alimentaria
Alimentos (pan, derivados lácteos y de vegetales fermentados), bebidas (vino, cerveza, etc.),
aditivos alimentarios (vinagre, ácido cítrico, carotenos, etc.) que veremos con más detalle.
(2) Industria farmacéutica
Algunas vitaminas que se añaden a los alimentos y cuya síntesis química resulta complicada, se
obtienen por procedimientos de biotecnología, como la vitamina B12 y la riboflavina.
Muchos microorganismos pueden sintetizar aminoácidos a partir de compuestos nitrogenados
en mayor cantidad de la que necesitan, y a nivel industrial se utilizan como aditivos alimentarios,
como potenciadores del sabor o como antioxidantes, por ej. el ácido glutámico.
Hasta el momento se conocen cerca de 800 antibióticos, producidos mayoritariamente por
hongos del género Penicillium y bacterias de los géneros Bacillus y Streptomyces. La producción
industrial de antibióticos ha crecido espectacularmente desde los años 50 debido al
descubrimiento de especies con mayor capacidad de producción, mejora de medios de cultivo
y de extracción del antibiótico de la mezcla del cultivo. La ingeniería genética ha hecho posible
el aislamiento de genes de cepas productoras de antibióticos y ha mejorado la producción.
Hormonas. En el Tema 19 se comentó que uno de los primeros logros de la ingeniería genética
fue la manipulación de bacterias productoras de insulina humana Con técnicas similares,
empleando microbios como productores se han obtenido otras sustancias como eritropoyetina,
vacunas, interferón, factor VIII plaquetario, etc.
(3) Industria química
Producción de enzimas, hay diversos hongos y bacterias que producen enzimas (proteasas,
amilasas,…) en grandes cantidades que son utilizadas en panadería, pastelería, farmacia,
medicina, lavandería y en la industria textil.
Biocombustibles, como hidrógeno, metano, etanol.
Productos químicos tales como alcoholes, polisacáridos, disolventes (acetona), lípidos,
productos base para la producción de plásticos, etc.
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 20
Anexo 3. ¿Cómo se saca un nuevo antibiótico al mercado?
El proceso para producir un nuevo antibiótico es largo, de unos 8 a 10 años, y bastante costoso,
de 6 a 15 millones de euros.
Empieza con una campañas de campo para para buscar nuevos productos, bien marinos, en
líquenes, en hongos de un bosque, etc. Como resultado se obtiene una mezcla de
microorganismos de las diferentes muestras de tierra o de agua.
Ya en el laboratorio se analiza la capacidad que tiene cada una de las muestras de producir algún
tipo de antibiótico a través de antibiogramas u otros tipos de bioensayos. En aquellas que dan
resultado positivo, se aíslan los diferentes componentes de la muestra, cultivándose por
separado en un cultivo axénico (puro) con el objetivo de individualizar al microorganismo
productor del antibiótico.
Se estudia qué tipo de antibiótico produce y se comprueba que no sea uno ya conocido, pues
hay unos 8000 conocidos en este momento.
Se estudia en detalle el microorganismo productor para conocer cómo se puede mantener en
cultivo y e ensaya la producción del antibiótico haciendo crecer al microorganismo en pequeños
fermentadores.
Se estudia detalladamente al antibiótico, su estructura química y modo de acción. En ocasiones,
antibióticos semi-sintéticos, se puede mejorar el efecto del antibiótico modificando algún
radical. Para aumentar la producción se procura aislar el gen que codifica la producción de
antibiótico, con idea de insertarlo nuevamente dentro de una célula, vía vectores tales como
plásmidos.
Se analiza la eficacia, toxicidad y efectos colaterales del antibiótico, primero en animales (ratas
de laboratorio). En esta fase algún potente antibiótico puede ser rechazado debido a los posibles
efectos secundarios en el hombre.
Finalmente, se analiza su efectividad en humanos, primero en grupos reducidos y luego a mayor
escala.
Si todos los pasos son positivos, se patentaría y entraría en la fase de producción industrial.
Las bacterias y levaduras son responsables de las fermentaciones
La fabricación del pan. El pan se fabrica con ayuda de la levadura Saccharomyces cerevisiae
que degrada los glúcidos de la harina (almidón) siguiendo la vía primero de la glucolisis y luego
de la fermentación alcohólica, produciendo CO2 y etanol (alcohol). En el proceso se mezcla
harina con agua y levadura, se amasa para que se mezcle bien, se deja reposar para que actúen
las levaduras y por último se hornea. Durante el proceso el volumen aumenta, esto se conoce
como subida de masa y es debido a los gases que se desprenden (CO2 en la fermentación) y
además se produce etanol, que se evapora durante la cocción.
La fabricación del vino (Fig. 21.15). El vino se obtiene de la fermentación alcohólica del zumo
de uva, proceso realizado por las levaduras (Sacharomyces sp.) que están en la superficie de las
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 21
uvas; en la cerveza, y algunas bebidas destiladas (whisky, ron,..) es similar aunque la fabricación
de la cerveza implica la obtención previa de la malta. Se parte no de uvas sino de granos de
cebada germinados, que se tuestan y a continuación se muelen. A este material (malta), rico en
glucosa, se le añaden levaduras (Sacharomyces cerevisiae). El sabor amargo de la cerveza se
obtiene añadiéndole las flores de lúpulo y el color que caracteriza a cada tipo de cerveza se
obtiene tostando más o menos la malta.
En definitiva la reacción es la misma que para el pan, primero la glucolisis seguida de la
fermentación alcohólica, produciendo CO2 y etanol (alcohol). En este caso el alcohol se conserva
y da la graduación de la bebida.
La fermentación láctica es llevada a cabo por las bacterias de la leche, como Lactobacillus
bulgaricus o Streptococcus sp. Este proceso se utiliza para la elaboración de productos derivados
de la leche, como el queso, yogur, kéfir o requesón. Por ejemplo para obtener yogur se mezcla
leche con un poco de yogur que ya tiene estas bacterias, se agita y se mantiene a una
temperatura templada durante 10- 12 horas, formándose el yogur. La acidez que da el ácido
láctico proporciona un sabor agradable e impide el crecimiento de otros microorganismos. Para
fabricar algunas variedades de queso también intervienen hongos, como el Penicillium
roquefort responsable del color, olor y sabor característicos de este queso.
Las técnicas de fabricación del queso y de las leches fermentadas son muy antiguas, se supone
que nacieron como un medio de conservar la leche, ya que el ácido láctico dado el pH ácido que
origina en la leche, actúa como un conservante natural, evitando que se desarrollen
microorganismos patógenos. La lactosa es un disacárido, que da sabor dulce a la leche. Al
degradarse libera dos monosacáridos, que se catabolizan siguiendo la vía de la glucolisis seguida
de la fermentación láctica cuyo producto final es el ácido láctico.
La fermentación acética es un proceso aerobio, por el que diferentes bacterias del género
Acetobacter utilizando como sustrato vino o sidra (etanol) obtienen ácido acético (vinagre).
Tabla 1. Fermentaciones en la industria alimentaria. Alimento, microorganismo implicado, producto
que sufre la acción de las enzimas del microorganismo y producto final
Productos lácteos Bacteria: Lactobacillus Lactosa Ac. láctico
Vinagres Bacteria: Acetobacter Etanol Ac. acético
Pan y bollería Levadura: Sccharomyces Azúcares Etanol
Bebidas
alcohólicas Levadura: Sccharomyces Glucosa Etanol
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 22
Figura 21.15. Pasos en la elaboración del vino tinto. Fuente:
http://elmundodesac charomy ces.blogspot.com.es/
El proceso comienza como la fabricación de vino, siguiendo primero la vía de la glucolisis y luego
la fermentación alcohólica, produciendo CO2 y etanol (alcohol). La diferencia está en que estas
bacterias continúan la reacción y oxidan el etanol a ácido acético.
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 23
Los microorganismos depuran y eliminan contaminantes
Los microorganismos también son útiles para resolver problemas medioambientales
relacionados con la eliminación de residuos, sea biorremediación, o tratamientos de depuración
de aguas o formación de compost sólido.
La biorremediación (Fig. 21.14) se vale de seres vivos para restaurar ambientes contaminados.
Es un concepto que no se debe de confundir con depuración. La depuración es la eliminación,
ya sea por métodos físico/químicos o biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance
el medio ambiente. Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el
ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar diversas estrategias. Una de ellas es la
biorremediación.
Los microorganismos, especialmente las bacterias gracias a su versatilidad metabólica
constituyen la herramienta ideal. Las bacterias pueden degradar prácticamente cualquier
sustancia orgánica. Si la sustancia se degrada completamente se habla de mineralización; este
es el proceso ideal, pero no siempre ocurre. Normalmente las bacterias realizan una
biotransformación, es decir metabolizan las sustancias contaminantes y las transforman en
productos finales inocuos, del tipo CO2 y H2O. Ejemplos de biorremediación son vertidos de
petróleo, un acuífero contaminado por un escape de un depósito de una gasolinera, un suelo
contaminado por vertidos de una nave industrial o de residuos de una explotación minera, etc.
En las plantas depuradoras de aguas residuales (EDAR), el tratamiento secundario y el
tratamiento de fangos (Fig. 21.16) permite eliminar sustancias orgánicas indeseables mediante
diferentes microorganismos, que las oxidan produciendo como desecho CO2 y metano.
La producción de compost se basa en la actividad de microorganismos (hongos y bacterias
descomponedores) que actúan sobre los restos de la materia orgánica. Para producir un buen
compost, que pueda ser usado como abono hay controlar las condiciones de temperatura,
humedad y oxigenación en que se desarrollan estos microorganismos.
También hay aplicaciones en minería, se emplean bacterias y hongos que se alimentan con
sustancias presentes en las rocas donde el metal se encuentra impregnado, para facilitar la
Figura 21.16. A la izqda., trabajando en biorremediación de un vertido de petróleo. Fuente:
http://triplenlace.com/2015/01/02/la-biorremediacion-bacterias-comepetroleo/. A la drcha., diseño
de una planta depuradora de aguas residuales. Fuente: https://soriaymasnoticias.wordpress.com
/2012 /11 /26/acuanorte-presenta-su-propuesta-para-la-edar/
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TEMA 21. MICROBIOLOGÍA APLICADA 24
recuperación del mineral. Y se están detectando microorganismos que habitan en la propia
mina, para utilizarlos en el proceso de separación del mineral de los desechos.
CUESTIONES Y EJERCICIOS
1. Conteste brevemente a las siguientes cuestiones:
a. ¿Qué es una fermentación?
b. Cite dos tipos de fermentaciones comunes en la industria alimentaria
2. En relación a la utilización de los microorganismos en la industria alimentaria:
a. Mencione el microorganismo (reino y género al que pertenece) que se utiliza en la
fabricación del queso e indique otra aplicación distinta de este mismo microorganismo
en la industria alimentaria.
b. Indique la reacción metabólica que realiza dicho microorganismo en el proceso de
elaboración del queso, indicando los productos iniciales y finales de dicha reacción
c. Dibuje un esquema del microorganismo citado donde se aprecie su organización
estructural.
3. Indique en qué consiste la pasteurización y cuál es su finalidad. Diferencie
pasteurización de esterilización
4. Explique la diferencia entre estos pares de términos:
• Patogenicidad/virulencia
• Infección/enfermedad
• Depuración/biorremediación
5.