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Recuento de bacterias mesófilas aerobias Salud Tab 1995; 1(2-3) : 72-74Resumen

El recuento de microorganismos mesófilos aeróbicos, conocido también como recuento de placas aeróbicas (APC), es el método más usual para la estimación del número de

microorganismos viables en alimentos, aunque frecuentemente es usado mal. El APC nomide el total de la población de bacterias en una muestra de comida, sino la fracción de laflora microbiana que es capaz de producir colonias en el medio de cultivo bajo lascondiciones predominantes en la incubación de la placa. Este trabajo hace un análisis de losmicroorganismos mesófilos aeróbicos, su significado y como interpretar su presencia en losalimentos.

Cuales son las BACTERIASMESOFILAS?necesito saber cuales son

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 by Verk  Miembro desde:

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Mejor respuesta - elegida por los votantesHola, son bacterias aerobias que se miden para ver la calidad de la leche cruda

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 pra empesar estas requieren de temperatura moderadas,son aerobicas y generancalor descomponen los organismos y se alimentan de residuos frecuentan en elinterior y exterior del huevo.

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ArchaeaDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda 

 

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Archaea

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Rango fósil: Arcaico - Holoceno

 Halobacteria sp. cepa NRC-1, cada célula mide

aproximadamente 5 μm de longitud.Clasificación científica

Dominio:Archaea

Woese, Kandler  & Wheelis, 1990

Filos

• Crenarchaeota

• Euryarchaeota

• Korarchaeota•  Nanoarchaeota

Las arqueas o arqueobacterias, ( Et : del griego   ρχα αἀ ῖ  , arjaía: las antiguas, singular:arqueon, arqueonte o arqueota) son un grupo de microorganismos unicelulares  pertenecientes al dominio Archaea. El término arquibacteria es una denominacióndesestimada. Las arqueas, como las bacterias, son procariotas[1]  que carecen de núcleocelular o cualquier otro orgánulo dentro de las células. En el pasado, se las consideró ungrupo inusual de bacterias, pero como tienen una historia evolutiva independiente y presentan muchas diferencias en su bioquímica respecto al resto de formas de vida,actualmente se las clasifica como un dominio distinto en el sistema de tres dominios.[2] En

este sistema, presentado por Carl Woese, las tres ramas evolutivas principales son lasarqueas, las bacterias y los eucariotas. Las arqueas están subdivididas en cuatro filos, de loscuales dos, Crenarchaeota y Euryarchaeota, son estudiados más intensivamente.

En general, las arqueas y bacterias son bastante similares en forma y en tamaño, aunquealgunas arqueas tienen formas muy inusuales, como las células planas y cuadradas de Haloquadra walsbyi. A pesar de esta semejanza visual con las bacterias, las arqueobacterias poseen genes y varias rutas metabólicas que son más cercanas a las de los eucariotas, enespecial en las enzimas implicadas en la transcripción y la traducción. Otros aspectos de la

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 bioquímica de las arqueobacterias son únicos, como los éteres lipídicos de sus membranascelulares. Las arqueas explotan una variedad de recursos mucho mayores que loseucariotas, desde compuestos orgánicos comunes como los azúcares, hasta el uso deamoníaco,[3] iones de metales o incluso hidrógeno como nutrientes. Las arqueas tolerantes ala sal (las halobacterias

 

) utilizan la luz solar  como fuente de energía, y otras especies dearqueas fijan carbono,[4] sin embargo, a diferencia de las  plantas y las cianobacterias, no seconoce ninguna especie de arquea que sea capaz de ambas cosas. Las arqueas sereproducen asexualmente y se dividen por  fisión binaria,[5] fragmentación o gemación; adiferencia de las bacterias y los eucariotas, no se conoce ninguna especie de arquea queforme esporas.[6]

Originalmente, las arqueas se consideraban extremófilos que vivían en ambientes severos,como aguas termales y lagos salados, pero posteriormente se les ha observado en una granvariedad de hábitats, como suelos, océanos y humedales. Las Archaea son especialmentenumerosas en los océanos, y las que se encuentran en el  plancton podrían ser uno de losgrupos de organismos más abundantes del planeta. Actualmente se consideran una parteimportante de la vida en la Tierra y podrían jugar un papel importante tanto en el ciclo delcarbono como en el ciclo del nitrógeno. No se conocen ejemplos claros de arqueas patógenas o parásitas, pero suelen ser mutualistas o comensales. Son ejemplos las arqueasmetanógenas que viven en el intestino de los humanos y los rumiantes, donde están presentes en grandes cantidades y contribuyen a digerir el alimento. Las arqueas tienen suimportancia en la tecnología, hay metanógenos que son utilizados para producir  biogás ycomo parte del proceso de depuración de aguas, y las enzimas de arqueas extremófilas soncapaces de resistir temperaturas elevadas y solventes orgánicos, siendo por ello utilizadasen  biotecnología.

Contenido[ocultar ]

• 1 Clasificación○ 1.1 Un nuevo dominio

○ 1.2 Clasificación actual

• 2 Origen y evolución

• 3 Morfología

• 4 Estructura celular 

○ 4.1 Membrana celular 

○ 4.2 Pared celular y flagelos

•

5 Metabolismo• 6 Genética

• 7 Ecología

○ 7.1 Hábitats

○ 7.2 Papel en los ciclos químicos

○ 7.3 Interacciones con otros organismos

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• 8 Reproducción

• 9 Uso de Archaea en tecnología e industria

• 10 Referencias

• 11 Enlaces externos

[editar] Clasificación

Las arqueas fueron inicialmente detectadas en ambientes extremos, tales como fuenteshidrotermales.

[editar] Un nuevo dominio

A principios del siglo XX, los procariotas eran considerados un único grupo de organismos y clasificados según su  bioquímica, morfología y metabolismo. Por ejemplo, losmicrobiólogos intentaban clasificar los microorganismos según la estructura de su  paredcelular , su forma, y las sustancias que consumían.[7] Sin embargo, en 1965 se propuso unnuevo sistema,[8] utilizando las secuencias genéticas de estos organismos para averiguar qué

 procariotas están realmente relacionadas entre sí. Este método, conocido como filogeniamolecular , es el principal método utilizado actualmente.

Las arqueas fueron clasificados por primera vez como un grupo separado de procariotas en1977 por Carl Woese y George E. Fox en árboles filogenéticos basados en las secuenciasde genes de ARN ribosómico (ARNr).[9] Estos dos grupos fueron originalmentedenominados "arqueas" y "eubacterias" y tratados como reinos o subreinos, que Woese yFox denominaron "reinos originales". Woese argumentó que este grupo de procariotas esun tipo de vida fundamentalmente distinto. Para enfatizar esta diferencia, ambos dominiosfueron posteriormente llamados "Archaea" y "Eubacteria".[10] El nombre científico Archaea proviene del griego antiguo   ρχα αἀ ῖ  , que significa "los antiguos".[11] El término"arqueobacteria" proviene de la combinación de esta raíz y del término griego baktērion,

que significa "pequeño bastón".Originalmente, sólo se clasificaron los metanógenos en este nuevo dominio, y las arqueaseran consideradas extremófilos que sólo vivían en hábitats como aguas termales y lagossalados. A finales del siglo XX, los microbiólogos se dieron cuenta de que Archaea son ungrupo grande y diverso de organismos ampliamente distribuidos en la naturaleza, y que soncomunes en hábitats mucho menos extremos, como suelos y océanos.[12] Esta nueva toma deconciencia de la importancia y la omnipresencia de estos organismos vino del uso de lareacción en cadena de la polimerasa para detectar procariotas en muestras de agua o suelo a

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 partir de, únicamente, sus ácidos nucleicos. Esto permite detectar e identificar organismosque no pueden ser cultivados en el laboratorio, debido a su complejidad.[13][14]

[editar] Clasificación actual

Sulfolobus infectado con el virus STSV1. La barra mide 1 μm.

La clasificación de las arqueas, y los procariotas en general, es un tema controvertido y enconstante fluctuación. Los sistemas actuales de clasificación intentan organizar las arqueasen grupos que comparten rasgos estructurales y antepasados comunes.[1] Estasclasificaciones se basan especialmente en el uso de secuencias de genes de ARNribosómico para revelar las relaciones entre los organismos (análisis moleculares de ADN).[15] La mayoría de especies de arqueas cultivables y bien investigadas son miembros de dosfilos principales, los Euryarchaeota y Crenarchaeota. Se han propuesto tentativamente otrosgrupos. Por ejemplo, la peculiar especie Nanoarchaeum equitans, que fue descubierta en2003, se le ha atribuido su propio filo, el de las   Nanoarchaeota.[16] También se ha propuestoel nuevo filo Korarchaeota, que contiene un número reducido de inusuales especiestermófilas que comparten rasgos de los dos filos principales, pero que son más cercanas alos Crenarchaeota.[17][18] Otras especies de arqueas recientemente descubiertas sólo tienenuna relación distante con cualquiera de estos grupos, como los Nanoorganismosarqueobacterianos acidófilos de Richmond Mine (ARMAN), que fueron descubiertos en2006.[19]

La clasificación de las arqueas en especies también es controvertida. En biología, unaespecie es un grupo de organismos relacionados. Una definición de especie muy extendidaentre los animales es un conjunto de organismos que pueden reproducirse entre ellos y queestán reproductivamente aislados de otro grupos de organismos (es decir, no puedenreproducirse con otras especies).[20] Sin embargo, los esfuerzos por clasificar los procariotas, como las arqueas, en especies se complican debido a que son asexuales y que presentan un alto nivel de transferencia horizontal de genes entre linajes. Este tema escontrovertido; por ejemplo, algunos datos sugieren que en arqueas como Ferroplasma, se pueden agrupar células individuales en poblaciones de genoma muy similar y queraramente transfieren genes a grupos más divergentes de células.[21] Algunos argumentanque estos grupos de células son análogos a especies. Por otra parte, estudios de Halorubrum descubrieron un intercambio genético significativo entre estas poblaciones.[22]

Estos resultados han llevado a pensar que clasificar estos grupos de organismos comoespecies tendría poco sentido práctico.[23]

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El conocimiento actual sobre la diversidad de las arqueas es fragmentario, y no se puedeestimar con ningún tipo de precisión el número total de especies existentes.[15] Incluso lasestimaciones del número total de filos arqueobacterianos varían entre 18 y 23, de los cualessólo ocho tienen representantes que se han cultivado y estudiado directamente. Muchos deestos grupos hipotéticos son conocidos únicamente a partir de una sola secuencia de ARNr,lo que indica que la diversidad de estos organismos permanece completamentedesconocida.[24] El problema de cómo estudiar y clasificar microbios no cultivados tambiénse da en las bacterias.[25] Recientemente, y aunque el proyecto plantea las dificultadesmencionadas anteriormente, el consoricio público GEBA (acrónimo en inglés de GenomicEnciclopedy of Bacteria and Archaea, Enciclopedia genómica de Bacteria y Archaea) estállevando a cabo la tarea de completar y anotar la mayor cantidad de genomas de estos dosdominios con el fin, entre otros, de llevar a cabo una clasificación basada en el genoma.[26]

[editar] Origen y evolución

Situación de las arqueas en el árbol filogenético de Carl Woese et al. basado en datos desecuencias genéticas de ARNr 16S.

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Árbol filogenético de los seres vivos obtenido a partir de genomas completamentesecuenciados.[27] Los árboles moleculares colocan a Archaea más próximo a Eukarya que aBacteria.Las arqueas son una forma de vida muy antigua. Se han datado fósiles probables de estascélulas hace casi 3.500 millones de años,[28] y se han detectado restos de lípidos que podríanser arqueobacterias o eucariotas en esquistos de hace 2.700 millones de años.[29] Como lamayoría de procariotas no tienen una morfología característica, la forma de los fósiles nosirve para identificarlos como arqueas. En cambio, los "fósiles químicos", como los lípidosexclusivos de las arqueobacterias, ofrecen más información sobre la presencia en el pasadode las arqueas.[30] Estos lípidos han sido detectados en rocas que datan del Precámbrico. Losrestos más antiguos conocidos de lípidos de isopreno datan del cinturón de Isua, al oeste deGroenlandia, que incluyen sedimentos formados hace 3.800 millones de años, siendo estoslos más antiguos encontrados hasta la fecha.[31] El origen de las arqueas parece

extremadamente remoto en el tiempo, y el linaje arqueobacteriano podría ser el más antiguode la Tierra.[32]

Woese argumentó que las bacterias, arqueas y eucariotas representan cada uno un linajeevolutivo distinto que divergieron hace muchos millones de años de un grupo ancestral deorganismos.[33][34] Sin embargo, algunos biólogos han argumentado que las arqueas yeucariotas surgieron de un grupo de bacterias. [35] Thomas Cavalier-Smith propuso el clado Neomura para representar esta teoría. Neomura significa "paredes nuevas" y se refiere a lateoría de que las arqueas y eucariotas habrían derivado de bacterias que (entre otrasadaptaciones) habían sustituido las paredes de peptidoglicano  por otra de glicoproteína. Es posible que el último antepasado común de las bacterias y arqueas fuera un termófilo, loque presenta la posibilidad de que las temperaturas bajas sean "ambientes extremos" por las

arqueas, y que los organismos que viven en ambientes más fríos aparecieran más tarde en lahistoria de la vida en la Tierra.[36] Como las arqueas y las bacterias no están relacionadasmás estrechamente unas con otras que con los eucariotas, se ha propuesto que el término"procariota" no tiene un sentido evolutivo auténtico y que habría que descartarlo por completo.[37]

La relación entre arqueas y eucariotas es un problema importante. Aparte de las similitudesen la estructura y las funciones celulares que se discuten más abajo, muchos árbolesfilogenéticos agrupan los dos clados. Algunos de los primeros análisis incluso sugerían que

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la relación entre los eucariotas y el filo arqueobacteriano Euryarchaeota es más cercana quela relación entre los eucariotas y Crenarchaeota.[38] Sin embargo, actualmente se consideramás verosímil que el antepasado de los eucariotas pudo divergir de las arqueobacterias.[39]

[40] Los descubrimiento de genes similares a las de arqueas en algunos grupos de bacterias,como Thermotogae maritima, hace que estas relaciones sean difíciles de determinar, puesha tenido lugar una transferencia horizontal de genes.[41] Algunos científicos han sugeridoque los eucariotas surgieron de la fusión de una arquea y una bacteria, lo que explica variassemejanzas genéticas, pero presenta dificultades a la hora de explicar la  estructura celular .[42]

[editar] Morfología

Rango de tamaños que presentan las células  procariotas en relación a otros organismos y biomoléculas.

Las arqueas tienen medidas comprendidas entre 0,1 μm y más de 15 μm y se presentan endiversas formas, siendo comunes esferas, barras, espirales y placas.[5] El grupoCrenarchaeota incluye otras morfologías, como células lobuladas irregularmente enSulfolobus, finos filamentos de menos de 0,5 μm de diámetro en Thermofilum y barras casi perfectamente rectangulares en Thermoproteus y Pyrobaculum.[43] Recientemente, se hadescubierto en piscinas hipersalinas una especie de forma cuadrada y plana (como un sellode correos) denominada  Haloquadra walsbyi.[44] Estas formas inusuales probablemente se

mantienen tanto por la pared celular como por un citoesqueleto procariótico, pero estasestructuras celulares, al contrario que en el caso de las bacterias, son poco conocidas.[45] Enlas células de las arqueas se han identificado  proteínas relacionadas con los componentesdel citoesqueleto,[46] así como filamentos.[47]

Algunas especies forman agregados o filamentos celulares de hasta 200 μm de longitud y pueden ser miembros importantes de las comunidades de microbios que conforman biopelículas.[5][48] Un ejemplo particularmente elaborado de colonias multicelulares loconstituyen las arqueas del género Pyrodictium. En este caso, las células se ordenan

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formando tubos largos, delgados y huecos, denominados cánulas, que se conectan y danlugar a densas colonias ramificadas.[49] La función de estas cánulas se desconoce, pero pueden permitir que las células se comuniquen o intercambien nutrientes con sus vecinas.[50]

También se pueden formar colonias por asociación entre especies diferentes. Por ejemplo,en una comunidad que fue descubierta en 2001 en un humedal alemán, había colonias blancas y redondas de una nueva especie de arquea del filo Euryarchaeota esparcidas a lolargo de filamentos delgados que pueden medir hasta 15 cm de largo; estos filamentos secomponen de una especie particular de bacterias.[51]

[editar] Estructura celularLas arqueas son similares a las bacterias en su estructura celular general, pero lacomposición y organización de algunas de estas estructuras son muy diferentes. Como las bacterias, las arqueas carecen de membranas internas, de modo que sus células nocontienen orgánulos.[37] También se parecen a las bacterias en que su membrana celular estáhabitualmente delimitada por una pared celular  y en que nadan por medio de uno o másflagelos.[52] En su estructura general, las arqueas se parecen especialmente a las  bacteriasGram positivas, pues la mayoría tienen una única membrana plasmática y pared celular, y

carecen de espacio periplasmático; la excepción de esta regla general es la arquea Ignicoccus, que tiene un espacio periplasmático particularmente grande que contienevesículas limitadas por membranas, y que queda cerrado por una membrana exterior .[53]

[editar] Membrana celular

Las membranas arqueobacterianas se componen de moléculas que difieren mucho de lasque se encuentran en otras formas de vida, lo que es una prueba de que las arqueas sólotienen una relación distante con las bacterias y eucariotas.[54] En todos los organismos, lasmembranas celulares se componen de moléculas conocidas como fosfolípidos. Estasmoléculas tienen una parte polar que se disuelve en el agua (la "cabeza" polar), y una parte"grasa" no polar que no se disuelve en el agua (la "cola" apolar). Estas partes diferentes

quedan conectadas por  glicerol. En el agua, los fosfolípidos se aglomeran, con las cabezas polares hacia el agua y las colas lipídicas no polares lejos de ella. Esto hace que seestructuren en capas. La estructura principal de la membrana celular es una doble capa deestos fosfolípidos, que recibe el nombre de bicapa lipídica.

Los fosfolípidos de las membranas arqueobacterianas son inusuales en cuatro cosas.Primeramente, las bacterias tienen membranas compuestas principalmente de lípidos unidoscon glicerol mediante enlaces éster , mientras que en las arqueas los lípidos se unen alglicerol mediante enlaces éter .[55] La diferencia entre estos dos tipos de fosfolípidos es eltipo de enlace que los une al glicerol. Los enlaces éter tienen una resistencia químicasuperior a la de los enlaces éster, lo que podría contribuir a la capacidad de algunas arqueasde sobrevivir a temperaturas extremas o en ambientes muy ácidos o alcalinos. [56] Las

 bacterias y eucariotas también contienen algunos lípidos con enlaces éter, pero a diferenciade las arqueobacterias, estos lípidos no forman una parte importante de sus membranas.

En segundo lugar, los lípidos arquobacterianos son únicos porque la estereoquímica delgrupo glicerol es la inversa de la que se observa en otros organismos. El grupo glicerol puede existir en dos formas que son la imagen especular la una de la otra, y que se puedendenominar formas "diestra" y "siniestra"; en lenguaje químico se les denominaenantiómeros. Del mismo modo que una mano derecha no entra fácilmente en un guante para la mano izquierda, una molécula de glicerol distra generalmente no puede ser utilizadao creada por enzimas adaptados por la forma siniestra. Esto sugiere que las arqueas utilizan

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enzimas completamente diferentes para sintetizar sus fosfolípidos de los que utilizan las bacterias y eucariotas; como estas enzimas se desarrollaron muy al principio de la historiade la vida, esto sugiere a su vez que las arqueas se separaron muy pronto de los otros dosdominios.[54]

En tercer lugar, las colas lipídicas de los fosfolípidos de las arqueobacterias tienen una

composición química diferente a las de otros organismos. Los lípidos arquobacterianos se basan en una cadena isoprenoide y son largas cadenas con múltiples ramas laterales y, aveces, incluso anillos de ciclopropano o ciclohexano.[57] Esto contrasta con los ácidosgrasos que hay en las membranas de otros organismos, que tienen cadenas rectas sinramificaciones ni anillos. Aunque los isoprenoides desempeñan un papel importante en la bioquímica de muchos organismos, sólo las arqueas los utilizan para producir fosfolípidos.Estas cadenas ramificadas podrían ayudar a evitar que las membranas arqueobacterianastengan fugas a altas temperaturas.[58]

Finalmente, en algunas arqueas la bicapa lipídica es sustituida por una única monocapa. Dehecho, las arqueas fusionan las colas de dos moléculas fosfolipídicas independientes en unaúnica molécula con dos cabezas polares, esta fusión podría hacer su membrana más rígida y

más apta para resistir ambientes severos.[59]

Por ejemplo, todos los lípidos de Ferroplasma son de este tipo, lo que se cree que ayuda a este organismo a sobrevivir en los mediosextraordinariamente ácidos en que habita.

[editar] Pared celular y flagelos

La mayoría de las arqueas tienen una pared celular, las excepciones son Thermoplasma y Ferroplasma.[60] En la mayoría de arqueas, la pared se compone de proteínas de superficie,que forman una capa S.[61] Una capa S es una agrupación rígida de moléculas proteínicasque cubren el exterior de la célula como una cota de malla.[62] Esta capa ofrece una protección química y física, y puede servir de barrera, impidiendo que entren en contactomacromoléculas con la membrana celular.[63] A diferencia de las bacterias, la mayoría dearqueas carecen de peptidoglicano en la pared celular.[64] La excepción es el

 pseudopeptidoglicano, que se encuentra en las archaeas metanógenas, pero este polímero esdiferente del  peptidoglicano bacteriano ya que carece de aminoácidos y ácido N-acetilmurámico.[63]

Las arqueas también tienen flagelos, que funcionan de una manera parecida a los flagelos bacterianos —son largas colas que se mueven por motores rotatorios situados en la base delos flagelos. Estos motores son impulsados por el gradiente de protones de la membrana.Sin embargo, los flagelos arquobacterianos son notablemente diferentes en su composicióny su desarrollo.[52] Cada tipo de flagelo evolucionó de un antepasado diferente, el flagelo bacteriano evolucionó de un sistema de secreción de tipo III, mientras que los flagelosarquobacterianos parecen haber evolucionado de los pili bacterianos de tipo IV.[65] Adiferencia del flagelo bacteriano, que es un tubo vacío y que está formado por subunidades

que se mueven por la cavidad central y luego se añaden a la punta del flagelo, los flagelosarqueobacterianos se sintetizan mediante la adición de subunidades en la su base.[66]

[editar] MetabolismoLas arqueas presentan una gran variedad de reacciones químicas en su metabolismo; siendoidénticas a las de los otros dominios, y utilizan muchas fuentes de energía diferentes. Estasformas de metabolismo se clasifican en grupos nutricionales, según la fuente de la energía ydel carbono. Algunas arqueas obtienen la energía de compuestos inorgánicos como el

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azufre o el amoníaco (son litótrofas). Estas arqueas incluyen nitrificantes, metanógenos yoxidantes anaeróbicos de metano.[67] En estas reacciones, un compuesto pasa electrones alotro (en una reacción redox

 

), liberando energía que es utilizada para alimentar lasactividades de las células. Un compuesto actúa como donante de electrones y el otro comoaceptor. Una característica común de todas estas reacciones es que la energía liberada esutilizada para generar adenosín trifosfato (ATP) mediante la quimiosmosis, que es elmismo proceso básico que tiene lugar en las mitocondrias de las células animales.[68]

Otros grupos de arqueas utilizan la luz solar como fuente de energía (son fotótrofas

 

), comolas algas, protistas y bacterias. Sin embargo, ninguno de estos organismos presenta unafotosíntesis generadora de oxígeno (fotosíntesis oxigénica), como las cianobacterias.[68]

Muchas de las rutas metabólicas básicas son compartidas por todas las formas de vida, por ejemplo, las arqueas utilizan una forma modificada de la glucólisis (la ruta de Entner-Doudoroff 

 

), y un ciclo de Krebs completo o parcial.[69] Estas semejanzas con el resto deorganismos probablemente reflejan tanto la evolución temprana de estas partes delmetabolismo en la historia de la vida, como su alto nivel de eficiencia. [70]

Tipos nutricionales del metabolismo de las arqueobacterias.

Tiponutricional

Fuente deenergía

Fuente del carbono Ejemplos

 Fotótrofos Luz solar Compuestos orgánicos  Halobacteria 

Litótrofos Compuestosinorgánicos

Compuestos inorgánicoso fijación del carbono

  Ferroglobus, Methanobacteria o Pyrolobus 

Organótrofos Compuestosorgánicos

Compuestos orgánicos ofijación del carbono 

 Pyrococcus, Sulfolobus oMethanosarcinales 

Algunas Euryarchaeota son metanógenas y producen gas metano en ambientes anaeróbicoscomo pantanos. Este tipo de metabolismo evolucionó pronto, e incluso es posible que el primer organismo de vida libre fuera un metanógeno.[71] Una reacción típica de estosorganismos implica el uso de dióxido de carbono como receptor de electrones para oxidar 

hidrógeno. La metanogénesis implica una variedad de coenzimas que son únicos de estasarqueas, como la coenzima M o el metanofurano.[72] Otros compuestos orgánicos comoalcoholes, ácido acético o ácido fórmico son utilizados como receptores de electrones por los metanógenos. Estas reacciones son habituales en las arqueas intestinales. El ácidoacético también es descompuesto en metano y dióxido de carbono directamente, por arqueas acetótrofas. Estas acetótrofas pertenecen al orden Metanosarcinales, y son una parte importante de las comunidades de microorganismos productoras de  biogás.[73]

Otras arqueas utilizan el CO2 de la atmósfera como fuente de carbono, en un procesollamado fijación del carbono (son autótrofas

 

). En las arqueas, este proceso implica o bienuna forma muy modificada del ciclo de Calvin,[74] o una ruta metabólica recientementedescubierta conocida como ciclo del 3-hidroxipropionato/4-hidroxibutirato.[75] Las

Crenarchaeota también utilizan el ciclo de Krebs inverso y las Euryarchaeota tambiénutilizan la ruta reductora acetil-CoA.[75] En estos organismos, la fijación del carbono esalimentada por fuentes inorgánicas de energía, en lugar de por la luz solar  como en el casoen las plantas y cianobacterias. No se conocen arqueas que puedan llevar a cabo lafotosíntesis, que es cuando la luz es utilizada por los fotoautótrofos como fuente de energía,además de fuente de alimento para la fijación del dióxido de carbono.[76] Las fuentes deenergía utilizadas por las arqueas para fijar el carbono son extremadamente diversas, y de laoxidación del amoníaco por parte de los Nitrosopumilales[77]  [78]  hasta la oxidación de ácido

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sulfhídrico o azufre elemental por parte de Sulfolobus, utilizando oxígeno o iones metálicoscomo aceptor de electrones.[68]

Las arqueas fotótrofas utilizan luz para producir energía química en forma de ATP. En lashalobacterias hay bombas de iones que se activan por la luz, como la bacteriorodopsina y lahalorodopsina, que generan gradientes de iones a través del bombeo de iones hacia el

exterior de la célula a través de la membrana plasmática. La energía almacenada en estosgradientes electroquímicos es posteriormente convertida en ATP por la ATP sintasa.[5] Este proceso es una forma de fotofosforilación. La estructura y el funcionamiento de estas bombas activadas por la luz han sido estudiadas en gran detalle, lo que ha revelado que sucapacidad de mover iones a través de las membranas depende en unos cambios producidos por la luz en la estructura de un cofactor de retinol en el centro de la proteína.[79]

[editar] Genética

Sulfolobus infectado con el virus STSV1. La barra mide 1 μm.[80]

Las arqueas, por lo general, tienen un único cromosoma circular al igual que las bacterias,[81] que varía en tamaño desde 5.751.492 pares de bases en Methanosarcina acetivorans,[82] 

el mayor genoma secuenciado hasta la fecha, hasta 490.885 pares de bases en Nanoarchaeum equitans, el genoma más pequeño conocido que puede contener sólo 537genes codificadores de proteínas. Las arqueas también pueden presentar   plásmidos que se pueden propagar por contacto físico entre células, en un proceso que puede ser similar a laconjugación bacteriana.[83][84][85] Los plásmidos son cada vez más importantes comoherramientas genéticas pues permiten la realización de estudios genéticos en Archaea.[86]

Al igual que los  bacteriófagos que infectan bacterias, existen virus que se replican en lasarqueas. Son virus ADN bicatenarios que parecen no estar relacionados con otros virus yque pueden tener una gran variedad de formas inusuales, como botellas o ganchos.[87] Estos

virus han sido estudiados en más detalle en los termófilos, en particular en los órdenesSulfolobales y Thermoproteales.[88] La defensa contra estos virus pueden implicar lainterferencia de ARN por secuencias de ADN repetitivas en el genoma de las arqueas.[89][90]

Las arqueas son genéticamente distintas a otros organismos, con hasta un 15% de  proteínas exclusivas codificadas por el genoma de cualquiera arquea.[91] Los genes que soncompartidos entre Archaea, Bacteria y Eukarya forman un núcleo de funciones de la célula,relacionados principalmente con la transcripción, traducción y metabolismo de nucleótidos.[92] La mayoría de los genes exclusivos de las arqueas no tienen una función conocida, pero

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de los que tienen una función identificada, la mayoría participan en la metanogénesis. Otroselementos característicos de los genomas de las arqueas son la organización de genes defunción relacionada, tales como las enzimas que catalizan las etapas de la misma rutametabólica, nuevos operones y grandes diferencias en genes ARNt y sus aminoacil ARNtsintetasas.[92]

La transcripción y traducción en Archaea son más similares a Eukarya que a Bacteria; por ejemplo, en las subunidades y secuencias de la ARN polimerasa II y en los ribosomas.[81]

Las funciones e interacciones de la ARN polimerasa en la transcripción en Archaeatambién parece estar relacionada con la de Eukarya, con un similar ensamblado de proteínas (factores de transcripción genéricos) dirigiendo la unión de la ARN polimerasa aun promotor de gen. Sin embargo, muchos otros factores de transcripción en las arqueasson similares a los de bacterias.[93]

[editar] Ecología

[editar] Hábitats

Las arqueas existen en una gran variedad de hábitats, son una parte importante de los

ecosistemas globales,[12] y podrían representar hasta un 20% del total de biomasa de laTierra.[94] Gran cantidad de arqueas son extremófilas, y este tipo de hábitat fue vistohistóricamente como su nicho ecológico.[67] De hecho, algunas arqueas sobreviven a altastemperaturas, como la cepa 121, a menudo por encima de 100 °C, como las que hay en losgéiseres, chimeneas mineralizadas, y pozos de petróleo. Otros viven en hábitats muy fríos,y otros en aguas altamente salinas, ácidas o alcalinas. Sin embargo, otras arqueas sonmesófilas ya que viven en condiciones mucho más suaves y húmedas como lasalcantarillas, los océanos y el suelo.[12]

Las arqueas extremófilas son miembros de cuatro grupos fisiológicos principales. Son loshalófilos, termófilos, alcalófilos y acidófilos.[95] Estos grupos no son incluyentes ni tienenuna relación con el filo al que pertenece una determinada arquea, ni son mutuamente

exclusivos, ya que algunas arqueas pertenecen a varios de estos grupos. Sin embargo, sonútiles como punto de partida para la clasificación de estos organismos.

Los halófilos, incluyendo el género Halobacterium, viven en ambientes extremadamentesalinos, como lagos salados, y empiezan a superar a sus homólogos bacterianos asalinidades superiores al 20-25%.[67] Los termófilos prosperan a temperaturas por encima de45 °C, en lugares como aguas termales; las arqueas hipertermófilas son los que prosperanen temperaturas superiores a 80 °C.[96] La cepa 116 de Methanopyrus kandleri crece a122 °C, que es la temperatura más alta registrada en la que puede vivir un organismo.[97]

Otras arqueas existen en condiciones muy ácidas o alcalinas.[95] Por ejemplo, uno de losacidófilos arquobacterianos más extremos es Picrophilus torridus, que crece a un pH 0, loque equivale a prosperar en ácido sulfúrico con una concentración molar de 1,2.[98]

Esta resistencia a ambientes extremos ha convertido a las arqueas en el centro deespeculación sobre las posibles propiedades de la vida extraterrestre.[99] Ésta hipótesis elevalas probabilidades de que exista vida microbial en Marte,[100] e incluso se ha llegado asugerir que microbios viables podrían viajar entre planetas en meteoritos.[101]

Recientemente, varios estudios han demostrado que las arqueas no existen únicamente enmedios mesófilos y termófilos, sino que también están presentes, a veces en altascantidades, a temperaturas bajas. Por ejemplo, las arqueas son comunes en ambientesoceánicos fríos como los mares polares.[102] Aún son más significativas las grandes

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cantidades de arqueobacterias que viven en todo el mundo en la comunidad planctónica (como parte del  picoplancton

 

).[103] Aunque estas arqueas pueden estar presentes encantidades extremadamente grandes (hasta un 40% de la biomasa microbial), casi ningunade estas especies ha sido aislada y estudiada en un cultivo puro.[104] Por consiguiente, lacomprensión actual del papel de las arqueas en la ecología de los océanos es rudimentaria, por lo que su influencia completa sobre los ciclos biogeoquímicos globales continúa siendodesconocida.[105] Asimismo, un estudio reciente ha demostrado que un grupo deCrenarchaeota marinos son capaces de llevar a cabo la nitrificación, sugiriendo que estosorganismos podrían ser importantes en el ciclo del nitrógeno oceánico.[106] También seencuentran grandes cantidades de arqueas en los sedimentos que cubren el fondo marino, yestos organismos forman la mayoría de células vivientes a profundidades de más de unmetro dentro de este sedimento.[107][108]

[editar] Papel en los ciclos químicos

Las arqueas forman parte de los sistemas de la Tierra que reciclan elementos comocarbono, nitrógeno y azufre de los diversos hábitats de cada ecosistema. Aunque estasactividades son vitales para el funcionamiento normal de los ecosistemas, las arqueas

también pueden contribuir a los cambios que los humanos causan al ambiente, e incluso provocar contaminación.

Las arqueas llevan a cabo múltiples pasos del ciclo del nitrógeno, lo que incluye tantoreacciones disimilatorias que eliminan nitrógeno de los ecosistemas (como la respiración basada en nitratos y desnitrificación), como procesos asimilatorios que introducennitrógeno, como la asimilación de nitrógeno y la fijación de nitrógeno.[109] El papel de lasarqueas en las reacciones de oxidación de amoníaco fue descubierto recientemente, es particularmente importante en los océanos.[77][110] Parece que las arqueas también tienen unaespecial importancia en la oxidación de amoníaco en el suelo; producen nitritos, que son posteriormente oxidados en nitratos por otros microbios, y luego absorbidos por plantas yotros organismos.[111]

En el ciclo del azufre, las arqueas que crecen y que oxidan compuestos de azufre sonimportantes ya que liberan este elemento de las rocas, haciéndolo disponible para otrosorganismos. Sin embargo, las arqueas que hacen esto, como Sulfolobus, pueden causar daños ambientales, pues producen ácido sulfúrico como producto residual, y el crecimientode estos organismos en minas abandonadas puede causar un drenaje minero ácido.[3]

En el ciclo del carbono, las arqueas metanógenas son relevantes como productoras demetano. La capacidad de estas arqueas de eliminar  hidrógeno es importante en ladegradación de materia orgánica  por parte de las poblaciones de microorganismos queactúan como desintegradores en ecosistemas anaeróbicos, como sedimento, humedales oinstalaciones de tratamiento de residuos.[112] Sin embargo, el metano es uno de los gases deefecto invernadero más abundantes de la atmósfera terrestre, representando el 18% del

total.[113] Es un gas de efecto invernadero 25 veces más potente que el dióxido de carbono.[114] Los metanógenos son la fuente principal de metano atmosférico, y son los responsablesde gran parte de las emisiones anuales de metano del mundo.[115] Por tanto, estas arqueascontribuyen a las emisiones globales de gases de efecto invernadero y al calentamientoglobal.

[editar] Interacciones con otros organismos

Las interacciones bien definidas entre arqueas y otros organismos son o bien mutualistas ocomensalistas. En 2007, todavía no se conocía ningún ejemplo claro de patógeno o parásito

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arqueobacteriano.[116][117] Sin embargo, se ha sugerido una relación entre la presencia dealgunas especies de metanógenos y las infecciones en la boca,[118] y Nanoarchaeumequitans podría ser parásito, pues sólo sobrevive y se reproduce dentro de las células delCrenarchaeota  Ignicoccus hospitalis,[119] y parece no ofrecer ningún beneficio a su huésped.[120]

Un ejemplo bien comprendido de mutualismo es la interacción entre los protozoos yarqueas metanógenas del sistema digestivo de animales que digieren celulosa, como losrumiantes y las termitas.[121] En estos ambientes anaeróbicos, los protozoos descomponen lacelulosa del material vegetal para obtener energía. Este proceso libera hidrógeno como producto residual, pero los niveles altos de hidrógeno reducen la energía generada por estareacción. Cuando los metanógenos convierten el hidrógeno en metano, los protozoos se benefician ya que podrán obtener más energía de la descomposición de la celulosa.[122]

Estas asociaciones entre metanógenos y protozoos van un paso más allá en diversasespecies de protozoos anaeróbicos, como Plagiopyla frontata, en cuyo caso, las arqueasviven en el protozoo y consumen el hidrógeno producido en sus hidrogenosomas.[123][124] Seestán descubriendo asociaciones similares con organismos más grandes, con el

descubrimiento de que la arquea marina Cenarchaeum symbiosum que vive dentro de laesponja  Axinella mexicana.[125]

Las arqueas también pueden ser comensales, beneficiándose de una asociación sin ayudar odañar al otro organismo. Por ejemplo, el metanógeno 'Methanobrevibacter smithii es delargo la arquea más común de la flora humana, representando aproximadamente un 10% detodos los procariotas del intestino humano.[126] Como en el caso de las termitas, es posibleque estos metanógenos sean en realidad mutualistas en los humanos, interactuando conotros microbios del intestino para facilitar la digestión de los alimentos.[127] También haycomunidades arqueobacterianas asociadas con una variedad de otros organismos, como enla superficie de corales,[128] y en la parte del suelo que rodea las raíces de las plantas (larizosfera).[129][130]

[editar] ReproducciónLas arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria o múltiple, fragmentación ogemación. No se produce meiosis, de manera que si una especie de arquea existe en más deuna forma, todas tienen el mismo número de cromosomas (tienen el mismo cariotipo

 

).[5] Ladivisión celular está controlada como parte de un complejo ciclo celular , donde elcromosoma se replica, las copias se separan y luego la célula se divide.[131] Los detalles delciclo celular sólo han sido investigados en el género Sulfolobus, siendo similares a los de bacterias y eucariontes: los cromosomas se replican desde múltiples puntos de partida(origen de replicación

 

) usando ADN polimerasas que son similares a las enzimasequivalentes eucarióticas.[132] Sin embargo, las proteínas que dirigen la división celular,como la proteína FtsZ que forma un anillo contráctil alrededor de la célula, parecen estar más relacionadas con sus equivalentes bacterianos.[131]

 No se forman endosporas en ninguna especie de arquea,[133] aunque algunas especies de Halobacteria pueden alternar entre fenotipos y crecer como diferentes tipos de células,incluidas estructuras de paredes gruesas que son resistentes al choque osmótico y que les permiten sobrevivir a bajas concentraciones de sal. [134]  No se trata de estructurasreproductivas, pero es posible que ayuden a estas especies a dispersarse en nuevos hábitats.

[editar] Uso de Archaea en tecnología e industria

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Las arqueas extremófilas, en particular las resistentes a las altas temperaturas o a losextremos de acidez y alcalinidad, son una importante fuente de enzimas que puedefuncionar bajo estas duras condiciones.[135][136] Estas enzimas tienen una amplia gama deusos. Por ejemplo, las ADN polimerasas termoestables, como la ADN polimerasa Pfu de Pyrococcus furiosus, han revolucionado la biología molecular, al permitir el uso de lareacción en cadena de la polimerasa como método simple y rápido para la clonación delADN. En la industria, las amilasas, galactosidasas y  pululanasas de otras especies de Pyrococcus realizan su función a más de 100 °C, lo que permite la elaboración dealimentos a altas temperaturas, tales como leche baja en lactosa y suero de leche.[137] Lasenzimas de estas arqueas termófilas también tienden a ser muy estables en solventesorgánicos, por lo que pueden utilizarse en una amplia gama de procesos respetuosos con elmedio ambiente para la síntesis de compuestos orgánicos.[136]

En contraste con la amplia gama de aplicaciones de las enzimas, la utilización en biotecnología de los organismos en sí mismos es más reducida. Sin embargo, las  arqueasmetanógeneas son una parte vital del tratamiento de aguas residuales, realizando ladigestión anaeróbica de los residuos y produciendo biogás.[138] Las arqueas acidófilas sontambién prometedores en minería para la extracción de metales como oro, cobalto y cobre.[139]

Una nueva clase de antibióticos potencialmente útiles se derivan de este grupo deorganismos. Ocho de esas sustancias ya han sido caracterizadas, pero podría haber muchasmás, especialmente en Halobacteria. Estos compuestos son importantes porque tienen unaestructura diferente a la de los antibióticos bacterianos, de manera que pueden tener unmodo de acción diferente. Además, podrían permitir la creación de nuevos marcadoresseleccionables para utilizarlos en la biología molecular  arqueobacteriana. El descubrimientode nuevas sustancias depende de la recuperación de estos organismos del medio ambiente yde su cultivo.[140]

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Las bacterias más comunes que contaminan los alimentos 

La muerte de cinco personas a causa de la bacteria Listeria monocytógenes provocó laalarma en la población frente al temor de ser infectado por un microorganismo.

 por Cristina Cifuentes Flores |Su noticia está siendo enviada.

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El impacto provocado por la muerte de cinco personas a causa de la bacteria Listeriamonocytógenes ha puesto, tanto a las autoridades como a la población en general, en alertasobre el peligro de las bacterias existentes en los alimentos de consumo cotidiano.

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Según el doctor Enrique Paris, director del Centro de Información Toxicológica y deMedicamentos (Cituc) de la Universidad Católica, además de la Listeria, losmicroorganismos más comunes que se encuentran como contaminantes de los alimentosson la Shigella, Escherichia Coli y el Vibrión parahemolítico. Existen también las toxinasde bacterias como son la de los estafilococos y la del Bacilo Cereus.

La Shigella es una enterobacteria cuyos brotes se relacionan con la falta de higiene y setransmite fácilmente, bien directamente de persona a persona o a través de las manos,insectos o por contaminación fecal. Con todo, el agua contaminada es uno de los principales focos de infección. Además del agua, se la relaciona con alimentos con elevadatasa de humedad, como la leche, las verduras como los porotos verdes o las papas.

La Escherichia Coli es una bacteria que habita normalmente en el intestino humano, esfrecuentemente aislada en los laboratorios clínicos y puede producir infecciones intestinales(diarrea) e infecciones extraintestinales, tales como: infección urinaria, bacteremia(diseminación y multiplicación en sangre), infección de heridas, meningitis del reciénnacido y neumonias en pacientes con baja inmunidad.

La fuente de infección en diarreas, es digestiva a través de la vía oral y en las infecciones

extraintestinales, es contacto con contenido intestinal o deposiciones.El Vibrión Parahemolítico es una bacteria marina que habita cualquier lugar del mundo yse encuentra presente en forma permanente en el mar de nuestro territorio en bajasconcentraciones. Sin embargo, cuando la temperatura aumenta se multiplica y coloniza enmariscos y crustáceos.

Se requieren altas concentraciones de la bacteria en el mar para colonizar mariscos,especialmente bivalvos como ostras, almejas, machas, cholgas. Pero el mariscocontaminado puede transmitir la enfermedad a cualquier individuo que los consume. Fallasde refrigeración en el transporte o de almacenamiento también favorece la multiplicaciónde la bacteria y aumenta el riesgo de infección.

En el caso de la toxina de los estafilococos y del Bacilo Cereus, ambas se encuentran presentes en las cremas y en la mayonesa. La última se encuentra además en la leche,incluso en la de los recién nacidos.

En el caso de las bacterias el cuadro clínico no es instantáneo, puede aparecer dos o tresdías después la enfermedad. En el caso de las bacterias el cuadro clínico no es instantáneo, puede aparecer dos o tres días después la enfermedad.

Paris señala que la tardanza en presentar síntomas en el caso de la infección por una  bacteria, "hace la diferencia con las toxinas que actúan de inmediato, uno come lamayonesa, la crema con el helado, y a las dos, tres, cuatro horas, ya vas a tener escalofríos,molestias intestinales muy intensas, mucho vomito, diarrea, mucho dolor abdominal, pero aveces sin fiebre. La rapidez con la que comienza una y la lentitud con que comienza la

otra".Por otra parte, el profesor de microbiología de los alimentos de la Universidad de Chile,Luis López, explica que es necesario tener en cuenta, que los alimentos no son estériles, esdecir, siempre estarán contaminados por bacterias, pero en un nivel que no sean dañinos para el consumidor. Todo lo anterior, señala, se encuentra por la legislación, que es elreglamento sanitario de los alimentos, donde se establece límites de bacterias de acuerdo altipo de alimentos.

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En el caso de la salmonella, ejemplifica, "todos los alimentos se deben analizar para ver la presencia de este microorganismo. En ninguno de los alimentos podría haber salmonella,salvo en carnes crudas que de cinco muestras analizadas, se permita que al menos unatenga, pero eso sólo en carnes crudas que van a ser sometidas a un tratamiento térmicoantes de consumirlas, por lo tanto, eso va a eliminar la presencia de salmonella en esamuestra".

BROTE MUNDIAL

Ambos especialistas concuerdan que la Lifteria siempre ha estado presente. De hecho, entodo el mundo se está describiendo un aumento por la bacteria. A principios de mes seregistraron casos en Ontario Canadá y durante el año los franceses también se han vistoafectados.

Paris señala que no no existe una razón clara para este aumento de casos de personasinfectadas por Lifteria. "Yo siempre digo que cuando la tierra se siente atacada, cuando elhombre ataca al equilibrio ecológico, la tierra responde atacando, seguramente el uso deuna sustancia para alguna plaga, o la destrucción de otras bacterias que hemos estado produciendo con los antibioticos en el agua, quizás está produciendo un cambio en la

ecología bacteriana" agrega.

CAPITULO IMICROBIOLOGÍA DE LA CARNEClaudia María Arango Mejía1 Diego Alonso Restrepo Molina2 

La carne fresca por su contenido nutricional y su alto valor de actividad de agua (Aw) estáconsiderada dentro del grupo de los alimentos altamente perecederos, al igual que la mayoría de. los productos elaborados con ella; sin embargo, de acuerdo a sus características particulares, el tipo demicroorganismos presentes puede variar.

A pesar de que el músculo como tal, es prácticamente estéril, los alimentos preparados con base en

carne son muy susceptibles a la contaminación y ofrecen las condiciones necesarias para elcrecimiento de microorganismos involucrados en daños y enfermedades de origen alimentario. Eneste tipo de productos, sobre todo frescos o con procesos defectuosos, los microorganismos semultiplican rápidamente, especialmente a temperaturas por encima de la de refrigeración, resultandoen pérdidas de calidad y/o problemas de salud pública.

CONTAMINACIÓN DE LA CARNE

Los microorganismos que alteran la carne, llegan a ella por infección del animal vivo -contaminaciónendógena- o por invasión posmortem -contaminación exógena-. Aunque ambas son de granimportancia, la alteración de la carne a consecuencia de la contaminación exógena es la más frecuente,así, el hombre puede sufrir graves infecciones o intoxicaciones por el consumo de carne procedente deanimales sanos.

Después del sacrificio y de la evisceración del animal, la carne conserva las característicasmicrobianas generales que tenía previo al sacrificio. La superficie del animal está contaminada por microorganismos provenientes del suelo, el aire y el agua, mientras que el músculo esquelético esta prácticamente libre de ellos. Ahora bien, existe un número extremadamente alto de microorganismos presentes en el tracto gastrointestinal de los animales, y es de esperarse que algunos de ellos puedanencontrar el camino a la superficie de las canales durante el proceso de evisceración; adicionalmente,algunos animales aparentemente sanos pueden albergar 11

Profesora Asociada. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Facultad de CienciasAgropecuarias. A.A. 568, Medellín.

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Profesor Asociado. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Facultad de CienciasAgropecuarias. A.A. 568, Medellín.1

microorganismos en hígado, riñones, nódulos linfáticos y bazo, los cuales pueden llegar al músculoesquelético vía sistema circulatorio, generalmente se encuentran en el músculo en muy bajascantidades. La contaminación también puede ocurrir en el proceso de insensibilización (previo al

degüello), cuando éste se realiza por el medio del puntillazo, los microorganismos son distribuidos víasistema circulatorio a los músculos. En la medida que la canal sufre los diferentes cortes que sonrequeridos para la comercialización de las carnes, la superficie de contacto con el ambiente es mayor ylas posibilidades de contaminación también lo son. Las condiciones medioambientales y de manejo(equipos, utensilios, operarios, entre muchos otros), y las características de la carne determinanfinalmente la cantidad y calidad de microorganismos presentes.

Debido a la gran variedad de fuentes de contaminación, los tipos de microorganismosque suelen encontrarse en las carnes son muchos y muy variables.

La contaminación de canales de bovino y porcino después del sacrificio y enfriamiento, es variable y puede ser constituida de 101 - 105 mesófilos aeróbicos por centímetro cuadrado, dependiendo de lacanal, sitio de la canal y lugar de donde provenga. La rata de enfriamiento afecta la proporción de

microorganismos sicrófilos a mesófilos, los cuales a su vez dependen de la temperatura, tiempo,velocidad del aire y humedad relativa. Inicialmente la contaminación superficial por sicrotróficos esmenor que 102 y la contaminación conenterobacteria ceas es menor que 101 - 102 por cm2..

Los contaminantes comunes de las canales son bastones Gram-negativos ymicrococos, incluidasPseudomonas spp.,Moraxella spp.,Acinetobacter spp.,Flavobacterium spp., entre otras (Nortje et al, 1990). Adicionalmente pueden existir  

 bacterias productoras de ácido láctico, hongos, levaduras y virus entéricos en bajas cantidades. Lacontaminación es muy variable y pueden incluirse algunos microorganismos patógenoscomoSalmonella spp., Staphilococcus aureus, Yersinia enterolitica/pseudotuberculosis, Campylobacter jejuni/coli, Listeria monocytogenes,Escherichia coli, Bacillus cereus, Clostridium perfringensy Clostridium botulinum,

que provienen ya sea de la microflora intestinal o del medio ambiente; algunos de esos patógenosestán mas asociados a la carne de unas especies que de otras como por ejemplo la Y. Enterolitica en lacarne de cerdo (Fukushima, 1991).

Mohos de diferentes géneros al alcanzar la superficie de la carne se desarrollan sobreella. Son especialmente interesantes las especies de los génerosCl ado spori um, Sporotrichum, Oospora, Thamnidium, Mucor, Penicillium, Alternaria, Candida,Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis, Chaeotostylum, Rhizopusy Monillia(Sofos, 2

1994; Jay, 1994). A menudo se encuentran levaduras, especialmente no esporuladas. A pesar de quees posible encontrarlos en la carne fresca, principalmente en canales sometidas a largos períodos dealmacenamiento y maduración (“añejamiento”), lo cual reduce el crecimiento de bacterias debido aldesecamiento superficial, los hongos y las levaduras se encuentran con mayor frecuencia en productoscárnicos salados y deshidratados.

Entre las muchas bacterias que pueden encontrarse como contaminantes de la carne,las más importantes son las de los géneros Pseudomonas, Achromobacter, 

Micrococcus, Streptococcus, Sarcina, Leuconostoc, Lactobacillus, Proteus, Flavobacterium, Microbacterium, Bacillus,

Clostridium, Escherichia, Salmonella y Streptomyces (Pascual, 1992). 

El procesamiento de las canales y el subsecuente manejo de la carne, determinan el destino de losmicroorganismos originalmente presentes en ella. En general, sicrotróficos como las

Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter y

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Lactobacillus, predominan en carne refrigerada, en cantidades que dependen del pH  inicial y de la atmósfera gaseosa. Los microorganismos mesófilos adquierenimportancia cuando la temperatura de almacenamiento se eleva a 15°C (Sofos, 1994)

La contaminación se incrementa en carnes picadas porque ellas generalmente provienen de recortessumamente manipulados, en los cuales existe una gran área superficial y las condiciones para elcrecimiento y desarrollo de microorganismos, principalmente los sicrótrofos aeróbicos, son mayores,ocasionando grandes deterioros.La carne cruda se halla sujeta a las alteraciones producidas por sus propias enzimas y las ocasionadas por la actividad microbiana; la grasa puede además oxidarse químicamente. Para hacer más tierna lacarne de vacuno mayor, es conveniente cierto grado de autólisis, lo que se consigue en el proceso demaduración o “añejamiento”. Los cambios producidos por la autólisis incluyen cierto grado de acción proteolítica sobre los músculos y tejido conjuntivo y una ligera hidrólisis de las grasas. La autólisisexcesiva determina el “agriado”, término que se aplica a numerosas alteraciones sufridas por losalimentos y a casi todas en las que se presenta olor ácido; es difícil distinguir entre el “agriado” por autólisis y los defectos causados por acción bacteriana, en especial cuando se trata de proteólisis. Lahidrólisis preliminar de las proteínas por las enzimas de la carne estimula el comienzo del desarrollode los microorganismos, suministrándoles compuestos nitrogenados más sencillos que son necesarios para el desarrollo de ciertos microorganismos que son incapaces de atacar las proteínas originales

(Bourgeois, 1994)3

 pueden deteriorarse debido a procesamiento insuficiente o a fallas en la integridad dela lata e ingreso de microorganismos dentro de la ella (Sofos, 1994; Price et al, 1976).

Las salchichas secas fermentadas y en general los productos crudos madurados, usualmente sedeterioran debido a microorganismos ácido tolerantes, que pueden crecer a muy bajas actividades deagua como los hongos.

La flora final, sin embargo, depende de factores tales como composición e ingredientes no cárnicos,temperatura de procesamiento, ahumado, tajado, empaque y, por último, condiciones dealmacenamiento.

BACTERIAS PRODUCTORAS DE ENFERMEDADES ALIMENTARIAS

Este tipo de enfermedad es causada o transmitida por los alimentos en general, y depende del tipo demicroorganismo que se haya desarrollado sobre el alimento. La enfermedad alimentaria puede ser dedos tipos: intoxicación alimentaria, la cual es debida a la ingestión de una toxina formada por unmicroorganismo sobre el alimento, previo al consumo de este, e infección alimentaria, la cual se produce debido a la invasión, crecimiento y lesión del huésped, por parte de microorganismos patógenos ingeridos en el alimento, una vez en el huésped, algunos de estos microorganismos pueden producir toxinas, lo que conlleva a una toxoinfección.Staphylococcus aureusAgente causal de intoxicación alimentaria.

Hábitat y distribución: En el hombre el principal reservorio de este microorganismo es la cavidadnasal, desde donde pasa a la piel. También se encuentra en ojos, garganta y tracto gastrointestinal.

Desde cualquiera de estas localizaciones, pasa a contaminar los alimentos (Sofos, 1994). Necesidades de crecimiento: Microorganismo anaerobio facultativo, en general, mesófilo, pero para la producción de enterotoxinas necesita una temperatura entre 40 y 45°C. Resiste concentraciones de NaCl hasta de 20% en algunas cepas (Sofos, 1994).

Entre los principales factores implicados en esta intoxicación se cuentan, la refrigeración insuficiente,la preparación de los alimentos con excesiva anticipación al consumo, las deficientes prácticas dehigiene personal de los manipuladores del alimento, la cocción o tratamiento térmico insuficiente y laretención del alimento en dispositivos para mantenerlo caliente durante largos periodos de tiempo.

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Entre los alimentos de origen cárnico implicados en esta intoxicación, se encuentran,9

las carnes preparadas de cerdo, pollo, pavo y res y los productos cárnicos curadossemisecos.Clostridium perfringensAgente causal de toxicoinfección, ya que produce la toxina cuando ha invadido elintestino de su huésped (Murano, 1997).

Hábitat y distribución: Este microorganismo se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza yse transmite a los alimentos principalmente por las manos de los manipuladores contaminados y por contaminaciones cruzadas con alimentos o recipientes que estuvieron en contacto con alimentoscontaminados.

 Necesidades de crecimiento: es un bacilo Gram positivo anaerobio y esporágeno, es mesófilo, tienenecesidades nutritivas relativamente complejas por la cantidad de aminoácidos que requiere para sudesarrollo. Su crecimiento es inhibido por concentraciones de NaCl del 5% (Sofos, 1994).

Entre los factores implicados en esta enfermedad están las malas prácticas de higiene durante lamanipulación, la refrigeración insuficiente o tardía, el almacenamiento inadecuado de alimentos preparados y las posibilidades de contaminación cruzada que se den en planta.

Los alimentos de origen cárnico que generalmente están implicados en esta toxicoinfección son los platos de carnes rojas, blancas o pescados preparados muy manualmente y con procesos térmicosinadecuados, los alimentos preparados con carne que se someten a recalentamiento y alimentos que noson de carne pero que están contaminados por su jugo (Jay, 1994).

Clostridium botulinumAgente causal de intoxicación alimentaria.

Hábitat y distribución: Este microorganismo se encuentra principalmente en suelos y aguas y pasa alalimento por las manos de los operarios con malas prácticas de aseo, por el aire o por el contacto conaguas contaminadas.

 Necesidades de crecimiento: Es un bacilo Gram positivo anaerobio y esporágeno, es mesófilo y semultiplica y produce toxinas a valores de pH por encima de 4.0. La toxina botulínica estermorresistente y generalmente los tratamientos térmicos de esterilización comercial están diseñados

 para destruirla. (Murano, 1997).Los principales factores implicados en esta intoxicación tienen que ver con1

tratamientos térmicos deficientes a alimentos enlatados o empacados al vacío y con valores de pH por encima de 4.5, manipulación inadecuada de alimentos elaborados en casa y cuyos tratamientostérmicos no son suficientes para la destrucción de las esporas.

Entre los principales alimentos de origen cárnico que pueden contaminarse y transmitir la intoxicaciónse encuentran los productos cárnicos ahumados y/o curados que se consumen sin ser sometidos atratamiento térmico, los productos enlatados, incluidos los de origen marino, y productos cárnicosempacados al vacío (Sofos, 1994).Salmonella

Agente causal de infección alimentaria.Hábitat y distribución: La contaminación de los alimentos con este microorganismo es muy común pues los seres humanos, aves de corral, gatos y cerdos pueden ser portadores asintomáticos de la bacteria, aunque los principales implicados en esta infección son las aves, los huevos y los roedores(Sofos, 1994).

 Necesidades de crecimiento: Microorganismo mesófilo, aerobio y termosensible. Entre los principalesfactores implicados en esta infección alimentaria se cuentan el consumo de carnes crudas, larecontaminación de alimentos cocidos dada la manipulación inadecuada, las malas prácticas de aseo y

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desinfección de los manipuladores, los tratamientos deficientes a alimentos que contengan huevos ocarne contaminada.

Los alimentos de origen cárnico a través de los cuales se puede trasmitir esta infección son principalmente los que contengan carne de pollo, también carnes frescas de cerdo, bovino, pescado ydemás alimentos marinos, y los productos cárnicos como empanadas de carne, picadillos, carnescuradas y sanduches (Sofos, 1994).1

Escherichia coli

Agente causal de enfermedad alimentaria, que puede ser solo infección, pero también, elmicroorganismo puede producir una toxina una vez ha invadido el intestino del huésped. El tipo deE.coli presente en productos cárnicos ha sido designada como 0157:H7 (Sofos, 1994).

Hábitat y distribución: Normalmente se encuentra en el tracto intestinal de animales y del hombre y escomúnmente utilizado como indicador de contaminación fecal en productos alimenticios y en aguas.

 Necesidades de crecimiento: Es una bacteria Gram negativa, facultativa, la cual puedecrecer a temperaturas tan bajas como las de refrigeración (1 - 5ºC).

Entre los factores implicados en esta infección se encuentran la deficiente cocción de los alimentos, lafalta de normas de higiene por parte de los manipuladores y del mismo consumidor, la falta deeliminación de aguas residuales de manera adecuada, la demora en la refrigeración de los alimentos,una vez han sido preparados y las contaminaciones cruzadas.

Los principales productos de origen cárnico implicados son la carne de hamburguesa y productos a base de salmón, y en general todo producto que sea manipulado bajo escasas normas higiénicas.

Shigella sppAgentes causales de toxicoinfección.Shigella sonnei, S. flexneri, S. dysenteriae y S. 

 boydii. (Sofos, 1994). 

Hábitat y distribución: Se encuentra principalmente en el agua a través de la cual contamina losalimentos, la mosca es también un agente de distribución de este microorganismo.

 Necesidades de crecimiento: Son bacterias mesófilas con temperaturas óptimas de crecimiento por encima de 37°C, con un intervalo de 10 a 40°C. Toleran concentraciones de NaCl entre 5 y 6%. Sonrelativamente termosensibles (Sofos, 1994).

Los principales factores implicados en esta infección tienen que ver con la presencia de aguascontaminadas y de moscas, además, con tratamientos térmicos deficientes, la falta de normas dehigiene y la demora en la refrigeración de los alimentos una vez elaborados.

Los alimentos de origen cárnico implicados son el atún, los camarones y la carne de pavo principalmente.Yersinia enterolíticaAgente causal de infección alimentaria. Produce una enterotoxina termoestable queresiste temperaturas de 100°C, pero su virulencia radica en la alta capacidad parainvadir tejidos.

Hábitat y distribución: Este microorganismo está ampliamente distribuido en la naturaleza y ha sido

aislado en aguas y en carnes crudas de res, cerdo, oveja y pollo, y rara vez en productos cárnicoscocidos. Los cerdos son la fuente animal mas importante de este microorganismo, pero la mayoría sonconsiderados no invasivos.

 Necesidades de crecimiento: Es un microorganismo psicrófilo, sin embargo es capaz de crecer entre 0y 42°C. Bacilo Gram negativo móvil a 30°C, facultativo y no forma esporas. Es destruido entre 1 a 3minutos a 60ºC y es bastante resistente a la congelación (Sofos, 1994).

Los principales factores implicados en esta infección son los tratamientos térmicosdeficientes, las contaminaciones cruzadas y la presencia de roedores.

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Los alimentos cárnicos susceptibles de ser contaminados son los pasteles, las carnes envasadas alvacío, los alimentos marinos, las carnes de res, cordero y cerdo y cualquier alimento crudo o sobrantecontaminado (Sofos, 1994).

Campylobacter jejuniAgente causal de infección alimentaria. Necesidades de crecimiento: Microorganismo microaerófilo, crece mejor a

temperaturas de 42°C (Murano, 1997).Los principales factores implicados en la contaminación del alimento con este microorganismo, sonlas malas prácticas de higiene de los manipuladores y los tratamientos térmicos deficientes.

Los alimentos de origen cárnico responsables de su transmisión, son carnes crudas o productoscárnicos con inadecuados tratamientos térmicos, principalmente de pollo y pavo y la carne dehamburguesa (Sofos, 1994).

Listeria monocytogenesAgente causal de infección alimentaria.

Hábitat y distribución: Microorganismo ampliamente distribuido en la naturaleza, incluyendo suelo,agua y vegetación, puede también encontrarse en animales, humanos y víveres y en el medio ambientede plantas procesadoras de carnes rojas y pollos (Sofos, 1994).

 Necesidades de crecimiento: Microorganismo psicrófilo, oportunístico e invasor. (Murano, 1997).Bacteria Gram positiva, no forma esporas y crece mejor con bajas cantidades de oxígeno, perotambién prolifera en presencia abundante o ausencia de él. Sobrevive a periodos de almacenamientoen refrigeración y crece a temperaturas tan bajas como 0°C. Puede crecer a valores de pH entre 5.0 y9.5, sobrevive a altas concentraciones de sal por largos periodos de tiempo y es relativamenteresistente a la

deshidratación (Sofos, 1994).

Los principales factores implicados en la transmisión de esta infección son las malas prácticas de

higiene, tanto de los manipuladores como de los equipos y utensilios y la planta procesadora engeneral, el consumo de productos de origen animal crudos y los tratamientos térmicos deficientes.

En general, los músculos de todos los animales pueden ser portadores de este microorganismo, pero esde mayor incidencia en carnes de pollo y pavo, también en carnes de res, oveja y especies de origenmarino, en salchichas y productos cárnicos cocidos y en productos secos y semisecos (Sofos, 1994).

USO TECNOLOGICO DE CULTIVOS MICROBIANOS

El uso de microorganismos activos, su cultivo y la selección de cepas, así como el uso de susmetabolitos microbianos en la industria cárnica, se ha desarrollado al máximo al igual que en otrasindustrias alimenticias de fermentación como la panadería y los lácteos.

Existen principalmente dos tipos de cultivos, los protectores y los iniciadores. Los cultivos protectoresson microorganismos cuya principal función es la supresión de cultivos indeseables y que, modifican

escasamente las propiedades sensoriales del producto (Schillinger, 1991). El empleo de cultivos protectores es recomendado también en embutidos secos madurados con hongos, que por lo generalson acidificados levemente y no son sometidos a ahumado, o de serlo, es de una forma muy suave, por lo que presentan un elevado pH en la superficie debido a la degradación del ácido y a la proteólisis por los hongos, condición que favorece el desarrollo de microorganismos patógenos como elEstaphilococcus aureus (Schillinger, 1991).

Los cultivos iniciadores son empleados con el fin de conseguir en el producto cárnico propiedadesfísico-químicas y sensoriales determinadas, entre las que se cuentan, el desarrollo y la estabilidad delcolor típico, un descenso rápido del pH por la producción de ácido láctico, una adecuada cohesividad

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de las pastas para obtener un grado de consistencia más firme, un grado de terneza adjudicado a laautólisis de las proteínas cárnicas y un aroma característico debido principalmente a la lipólisis.

Los cultivos iniciadores para productos cárnicos pueden ser bacterias, hongos o levaduras. De acuerdocon las necesidades y características del producto final deseado, se encuentran cultivos con diferentesfunciones (Tabla 1) (Pérez, 1997).

Tabla 1.Principales microorganismos usados en la fermentación de carnes.Tipo demicroorganismoFunciónBacteriasFamiliaGéneroLactobacillaceaeLactobacillusCultivos de maduración con actividadacidoláctica e inhibidora

LevadurasHongosEspeciesGéneroEspeciesFamilia

GéneroEspecieGéneroEspecies

GéneroEspecie

EspecieGéneroEspecies

L. sake

L. plantarum

L. curvatus

PediococcusP. acidilacticiP. pentosaceusMicrococcaceaeMicrococcusM. aranticus

StaphylococcusS. carnosusS. xylosusDebaryomycesD. hanseniiCandida famataPenicilliumP. nalgiovencisP. candidumCultivos de maduracióncon

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actividades reductoras y saborizantes.Actividad neutralizante y efectosaborizanteCultivos de superficieAdaptada por Arango y Restrepo, 1999.

El conocimiento de las características de crecimiento y desarrollo de estos cultivos, entre las que se

cuentan, la tolerancia a niveles de nitrito y NaCl hasta de 200 ppm y 6% respectivamente, elcrecimiento a temperaturas entre 27 y 43°C, la no-producción de olores residuales ni metabolitostóxicos, la ausencia de patogenicidad, la inactivación a temperaturas por encima de 57°C y lacondición de ser bacterias lácticas homofermentativas (García, 1993), es de gran importancia almomento de seleccionar las cepas a usar y los procesos a realizar.

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MURANO. Microbiología de la Carne.E n: CURSILLO TEÓRICO - PRÁCTICO DE TECNOLOGÍACÁRNICA (5°: Ames, Iowa, 1997). Memorias del V Cursillo Teórico- Práctico de Tecnología Cárnica. Ames,Iowa: Iowa State University., 1997.

 NORTJE, G. L., et al. A quantitative survey of a meat production chain to determine themicrobial profile of the final product.E n: Journal Food Proteins. No. 53 (1990); p.411.PASCUAL, A. María del Rosario. Microbiología Alimentaria. Metodología Analítica paraBebidas y Alimentos. Madrid: Ediciones Díaz de Santos, 1992.

PEREZ, J. L. Aplicación de cultivosstar t ers en la industria cárnica.En: CURSO INTERNACIONAL DEEMBUTIDOS CRUDOS CURADOS ESTILO ESPAÑOL (1°: Santafé de Bogotá, 1997). Memorias delPrimer Curso Internacional de Embutidos Crudos Curados Estilo Español. Santafé de Bogotá: s.n., 1997.