BACTERIAS; CÓMO AFECTAN EN LOS ALIMENTOS

INTRODUCCIÓN

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitat terrestres; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos, en las profundidades tanto del mar y como de la corteza terrestre. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce.

Además, tienen una gran importancia en la naturaleza, pues están presentes en los ciclos naturales del nitrógeno, del carbono, del fósforo, etc. y pueden transformar sustancias orgánicas en inorgánicas y viceversa. Son también muy importantes en las fermentaciones aprovechadas por la industria y en la producción de antibióticos. Desempeñan un factor importante en la destrucción de plantas y animales muertos y de enfermedades infecciosas.

CURVA DE CRECIMIENTO

Para crecer las bacterias necesitan Proteínas o suficientes nutrientes, actividad de agua (Aw) por encima de 0,85, un pH superior a 4,5, oxígeno si es aerobia y una temperatura general de 4-60°C (40-140°F), la zona de temperatura peligros (TDZ).

Las bacterias en la TDZ permanecen en la FASE DE RETARDO de crecimiento bacteriano durante aproximadamente 4horas, sin aumento en el número. Después de la fase de retardo, se produce crecimiento rápido y se pueden alcanzar niveles peligrosos de bacterias en los alimentos potencialmente peligrosos. Este crecimiento rápido o multiplicación de las bacterias se denomina FASE LOGARITMICA de crecimiento bacteriano. A continuación sigue la FASE ESTACIONARIA, donde la velocidad de crecimiento es próxima a la velocidad de muerte y no hay cambio neto en el número de patógenos en el alimento y, posteriormente, la FASE DE DECLIVE de crecimiento bacteriano, donde el nivel de bacterias reduce.

Es importante tener en cuenta el hecho de que aunque al final de la fase de DECLIVE el alimento puede contener una cantidad de bacterias menor que la que tenía inicialmente, puede contener productos de desecho de las bacterias causantes de intoxicación más peligroso que no se pueden destruir con el cocinado. Por ejemplo, las dos bacterias Clostridium y Bacilos cereus tienen esporas, formaciones altamente resistentes de la bacteria que permanecen en el alimento, incluso después de que las células vegetativas son destruidas. Esto hace que la prevención de la contaminación de los alimentos sea la principal defensa frente a las enfermedades de origen alimentario y requiere un cuidadoso control de tiempo-temperatura en los alimentos potencialmente peligrosos (carnes, aves, mariscos, huevos, leche, pescado). La refrigeración hace más lento el crecimiento; la congelación impide el crecimiento.

CLASIFICACIÓN

Cada división se subdivide en clases; en total hay siete clases de bacterias, las clases se dividen en ordenes, los ordenes en familias, las familias géneros y los géneros en especie.

Una especie bacteriana se define de forma algo distinta a la de las especies eucarióticas, que son un grupo de organismos estrechamente relacionados que pueden cruzarse entre si. A diferencia de la reproducción en organismos eucarióticos, la división celular de las bacterias no está directamente vinculada a la conjugación sexual, que es infrecuente y no siempre restringida a una especie.

El tamaño de una bacteria es por lo regular de 1 a 10 micrómetros de diámetro. 

Muchas especies de bacterias existen solamente como células singulares, mientras que otras se asocian en patrones característicos, por ejemplo: 

neisseria, forma pares 

sarcina, tétradas 

streptococcus, cadenas 

actinobacteria, filamentos 

staphylococcus, racimos 

En estas asociaciones, cada célula es funcionalmente independiente de las demás y no muestra diferenciación celular. 

Por su forma y agrupación

Los modelos de agrupamiento celular de las bacterias son característicos de especies definidas y se utiliza como uno de los criterios de clasificación.

Cuando las células microbianas como los cocos se dividen, pueden permanecer unidas unas con otras, formando arreglos característicos.

Los bacilos se dividen únicamente en un plano pero en algunas ocasiones pueden encontrarse células unidas por los extremos o por los lados debido a la etapa del desarrollo en que se encuentran o las condiciones de cultivo.

Las bacterias en espiral generalmente no se agrupan, crecen individuales y aislados.

Por su requerimiento de oxigeno

Otro aspecto a tener en cuenta en la clasificación de bacterias es la necesidad de oxigeno para poder vivir. Dependen en buena medida de la disponibilidad de las enzimas eliminadoras de peróxidos y superoxidos.

Aerobias estrictas: dependen de O2 para su crecimiento.

Anaerobias estrictas: se desarrollan en ausencia total de O2, utilizan aceptores finales distintos del oxigeno: CO2, H2 Y N2, o posen metabolismo estrictamente fermentativo.

Anaerobias facultativas: pueden desarrollarse en presencia o ausencia de O2, aunque predominan en medios anaeróbicos.

Microaerofilas: solo se pueden desarrollar en presencia de bajas tensiones de O2 (menor del 12%en lugar del 20%que es la atmosférica) y altas tensiones de CO2.

Por su óptimo de temperatura

Según la temperatura optima de crecimiento las bacterias se clasifican en:

Termófilas: se desarrollan entre 25 y 80 grados C, optima 50 y 60 grados C 

Mesófilas: se desarrollan entre 10 y 45 grados C, optima 20 y 40 grados C

Psicrófilas: se desarrollan entre -5 y 30 grados C, optima 10 y 20 grados 

Según el pH en que se desarrollan

Las bacterias se clasifican en:

Acidófilas: se desarrollan a pH entre 1.0 y 5.0

Neutrófilas: se desarrollan a pH entre 5.5 y 8.5

Basófilas se desarrollan pH entre 9.0 y 10.0

Por su forma de nutrición:

Según su metabolismo interno, las bacterias presentan requerimientos nutricionales diversos y se clasifican en:

Autótrofas quimiosinteticas o fotosintéticas: las autótrofas fotosintéticas utilizan la luz del sol y el bióxido de carbono para fabricar su alimento. Las autótrofas quimiosinteticas utilizan compuestos orgánicos, por ejemplo, el azufre para fabricar su alimento y su fuente de energía es el CO2.

Heterótrofas: (por absorción) pueden utilizar fuente de carbono orgánico para su alimentación 

Las bacterias pueden vivir como parásitos afectando los organismos donde habitan, como simbiontes formando parte de la flora bacteriana normal de la piel, cavidades y tracto digestivo del hombre y de los animales y saprofitas la gran mayoría, ayudando a la descomposición de la materia orgánica muerta.

Identificación de bacterias por composición de la pared celular que reacciona a la tinción de gram

Un método de identificación de las bacterias es la Tinción diferencial de Gram que permite identificar la morfología de la célula bacteriana en cocos y bacilos gran positivos y gran negativos según la estructura de su pared celular.

Se puede discriminar entre dos grandes grupos de bacterias: gram positivas (se tiñen de color violeta) y gram negativas (se tiñen de color rosado) debido a las diferencias en la composición de la pared celular.

Como se menciono anteriormente la pared celular está formada por peptidoglucano, la diferencia consiste en que la pared de las bacterias gran positivas es gruesa y está formada por varias capas de peptidoglucano aproximadamente 80% -90%y algo de ácido teicocico, mientras que la pared de las bacterias gram negativas esta formada por una sola capa delgada de peptiduclano aproximadamente hasta un 20% la cual esta rodeada por una membrana exterior compuesta de fosfolipidos, lipopolisacaridos y lipoproteínas .

Hay otro grupo de bacterias denominadas bacilos acido alcohol resistentes que son diferenciados utilizando la coloración de Ziehl Nielsen, estas bacterias son resistentes a la decoloración ácida permaneciendo teñidos de fucsia.

Clasificación según su forma 

Cocos: incluyen las bacterias de tamaño variable, cuya forma es esférica y generalmente son aerobios estrictos. Algunas veces estas bacterias tienden a agruparse, cuando se presentan asociadas dos bacterias reciben el nombre de diplococos como por ejemplo el diplococo Neisseria gonorrhoeae que es el agente casual de la gonorrea, el neumococo que es responsable de la neumonía infecciosa, etc.

En otras ocasiones los micrococos se reúnen formando grupos de cuatro elementos dispuestos en cuadro, y se denominan entonces tetracoccos, tetragenos o tétradas

Bacilos: se pueden encontrar en grupos de dos denominados diplobacilos, o en cadenas similares a las que presentan los cocos por los que se les llama estreptobacilos genero mas representativo de esta morfología lleva el nombre bacillus, el cual se caracteriza por la formación de endosporas .son útiles en la producción de antibióticos tales como bacitracina, gramicidina y polimixina entre otros. También se han utilizado como biocontroladores en la erradicación de ciertas plagas en cultivos de importancia económica, de las cuales son parásitos.

Espirilos: son bacterias bacilares, helicoidales con movilidad flagelar, que se clasifican dentro de las gram negativas. para su clasificación taxonómica se utilizan criterios como la forma de la célula, tamaño, la flagelación y las relaciones simbióticas entre otras. Los espirilos con muchas vueltas a pesar de su semejanza morfológica con las espiroquetas, se diferencian de ellas porque poseen flagelos bacterianos típicos externos mientras las espiroquetas poseen flagelos periplasmicos o filamentos axiales externos.

Espiroquetas: son bacterias filiformes, flexibles, muy largas en algunas ocasiones con un flagelo a cada extremo, el cilindro protoplásmico de estas células se encuentra rodeado por una membrana de tres capas conocida como cubierta celular externa además poseen una estructura única que les permite la movilidad llamada filamento axial compuesta de un flagelo que atraviesa el cuerpo celular y se sitúa entre la pared delgada flexible y la envoltura externa. Las espiroquetas pueden encontrarse como parásitos en humanos mientras otras viven libres en agua o madera.

Vibrios: varias de las especies de vibrio son patógenas, provocando enfermedades del tracto digestivo, en especial cholerae, el agente que provoca el cólera. Además de estos existen varias especies marinas bioluminiscentes, tanto de vida independiente como simbiótica o parasitaria. Es normal encontrarlos en agua salada y aguas estancadas, mas aun los que no son patogénicos, por lo que al lograr aislar un 

v

ibrio

 en una persona con una enfermedad que presente diarrea no indica una relación etiológica. 

REPRODUCCIÓN

Las bacterias son seres vivos y están presentes en casi todos los lugares de la tierra.

Estos microorganismos poseen una estructura simple, si se comparan con estructuras celulares de organismos superiores, o con organismos multicelulares por lo que su estructura solo posee un único cromosoma, y no tienen membrana nuclear.

En general la gran mayoría de las bacterias se reproducen por bipartición, o sea, la duplicación del ADN. Luego la pared celular de las bacterias empieza a crecer hasta que se forma un tabique separador de las dos bacterias.

Además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen un tipo de reproducción sexual en este caso se intercambian fragmentos de ADN.

Los distintos mecanismos de reproducción sexual son:

Transformación: Es el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN de otra bacteria, cuando estos fragmentos de ADN se encuentran dispersos en el medio ambiente donde vive.

Transducción: Este tipo de reproducción sexual de las bacterias es cuando se produce un intercambio de ADN entre una bacteria y otra a través de un virus. El virus actúa como un vector intermediario entre las dos bacterias.

Conjugación: Es cuando una bacteria transmite un fragmento de ADN a otra bacteria a través de unos pelos que vendrían a ser algo así como un órgano sexual.

COMO LLEGAN LAS BACTERIAS A LOS ALIMENTOS

Las bacterias en un alimento pueden venir desde que esta crudo por una incorrecta manipulación en su origen ya sea en el cultivo, en la finca, o en el momento de ser transportado. Puede ser transmitido por alguien que lo manipula, por diferentes medios la boca, las fosas nasales, o heridas. Existe otro tipo de contaminación que se llama cruzada y es por mezclar alimentos crudos que pueden contener bacterias con alimentos listos para el consumo. Las bacterias pueden transmitirse a través de las manos del manipulador, trapos, cuchillos, tablas de corte, superficies de trabajo y muchas otras.

Las bacterias encuentran en los distintos alimentos las sustancias nutritivas y las condiciones ambientales necesarias para crecer y multiplicarse. La falta de cuidado con los alimentos genera la presencia de contaminantes, adulterantes, toxinas y cualquier otra sustancia que pueda convertir el alimento en algo nocivo, ya sea con consecuencias agudas o crónicas sobre el organismo. 

Entre los alimentos susceptibles de contaminación figuran la leche no pasteurizada, las bebidas no embotelladas y todos los alimentos crudos. Las comidas que contengan huevos crudos o poco cocinados, como la mayonesa casera, también pueden ser peligrosas, así como algunas salsas, postres y cremas de pastelería. 

La causa más frecuente de enfermedades son el agua, las comidas para llevar y las de venta en puestos callejeros. La mayoría tiene que ver con agua no potable, falta de lavado adecuado de los alimentos crudos, falla en las cadenas de frío. 

El riego y la fertilización de las plantas con desechos humanos y animales pueden contribuir a la aparición de bacterias patológicas. Es importante proteger los alimentos a toda hora, desde el momento en que se compran hasta su posterior consumo. Las medidas más fáciles de prevención son las de higiene. 

Como las bacterias se multiplican tan rápido, de un germen surgen millones en una hora. Además, en verano se está más expuesto a la contaminación pues el calor y luz facilitan un crecimiento mayor de gérmenes. Cada alimento cuenta con una gran cantidad de proteínas como la carne de vaca, el pollo, el pescado, los huevos lo que las hace más propensas a tener agentes bacterianos.

Las causas y los malos manejos en los alimentos provocan una gran variedad de enfermedades entre algunas otras están:

Intoxicación alimentaria por estafilococo dorado

La intoxicación alimentaria por estafilococo dorado ocurre a menudo cuando una persona que 

manipula alimentos contamina los productos alimenticios tales como postres rellenos o cubiertos con crema, ensaladas en especial las que contienen mayonesa o comidas horneadas, que son servidos o almacenados a temperatura ambiente o en el refrigerador. Las bacterias se multiplican rápidamente en los alimentos y puede haber una gran colonia de bacterias sin que haya evidencia de descomposición del alimento.

Salmonelosis

La enterocolitis por salmonella es uno de los tipos más comunes de intoxicación alimentaria y ocurre cuando la persona consume alimentos o agua contaminados con la bacteria salmonella. Cualquier alimento se puede contaminar durante la preparación si las condiciones y el equipo empleado en el proceso no son higiénicos.

Botulismo

El Clostridium botulinum se encuentra en los suelos y en las aguas impotables de todo el mundo y produce esporas que sobreviven en los alimentos mal conservados o mal enlatados, donde generan su toxina, la que al ser ingerida, incluso cantidades pequeñísimas pueden provocar intoxicación grave. 

Los alimentos que suelen contaminarse con mayor frecuencia son las verduras enlatadas en casa, carne de cerdo y el jamón, el pescado crudo o ahumado y la miel. El botulismo también ocurre si la bacteria penetra a través de heridas abiertas y produce la toxina allí.

GRUPOS DE BACTERIAS IMPORTANTES EN BACTERIOLOGIA DE LOS ALIMENTOS

Las bacterias que tienen importancia en los alimentos se suelen agrupar en base a que poseen una propiedad común, sin tener en cuenta su clasificación sistemática. Es evidente que algunas especies bacterianas se podrían incluir en dos o más de estos grupos artificiales.

Bacterias que producen ácido láctico o bacterias lácticas

La propiedad más importante de las bacterias lácticas es su capacidad para fermentar los azúcares con producción de ácido láctico. Esta propiedad puede ser beneficiosa en la fabricación de productos como el queso, pero perjudicial cuando produce alteraciones en los vinos. Como quiera que produzcan ácido rápidamente y normalmente en cantidades importantes, estas bacterias no dan oportunidad a que crezcan otros microorganismos competitivos.

Genero leuconostoc, son estreptococos lácticos heterofermentativos que fermentan el azúcar produciendo ácido láctico e importantes cantidades de ácido acético, de alcohol etílico y de dióxido de carbono. 

Genero Lactobacillus, son bacilos, generalmente largos y finos, que forman cadenas en la mayoría de sus especies homofermentativos, fermentan los azucares produciendo ácido láctico como producto principal. 

Genero Streptococcus, los cocos de este género se presentan típicamente en parejas, formando cadenas cortas o cadenas largas, y todos son homofermentativos. El grupo viridans incluye la especie S. thermophilus, coco que tiene importancia en la fabricación de quesos cuando se emplea el procedimientos de cocción de la cuajada y en la fabricación de leches fermentadas (yogurt) – crecen a 45°C pero no a 10°C. 

Bacterias que producen ácido acético o bacterias acéticas

Estas bacterias oxidan el alcohol etílico a ácido acético, que hacen beneficiosas en la fabricación el vinagre y perjudiciales en la fabricación e bebidas alcohólicas.

Genero Acetobacter, tienen forma bacilar, son inmoviles y se encuentran en las frutas, en las hortalizas, en las frutas ácidas y en las bebidas alcohólicas. 

Genero Gluconobacter, produce viscosidad en la cerveza por crecer en la misma, o en el jugo de lúpulo fermentado. 

Bacterias que producen ácido propiónico

Genero Propionibacterium, son bacilos de pequeño tamaño, inmoviles, fermentan el ácido láctico, los hidratos de carbono y los polialcoholes produciendo ácido propiónico, ácido acético y dióxido de carbono. (queso suizo). 

Genero Clostridium 

Bacterias proteolíticas

Este es un grupo heterogéneo de bacterias proteolíticas potentes que producen proteinasas extracelulares.

Genero Pseudonomas 

Bacterias lipolíticas

Este es un grupo heterogéneo de bacterias que producen lipasas que catalizan la hidrólisis de las grasas a ácidos grasos y glicerol.

Bacterias sacaralíticas

Estas bacterias hidrolizan los disacáridos o los polisacáridos a azúcares más sencillos.

Bacterias pectinolítica

La pectina son hidratos de carbono complejos a los que se debe la rigidez de la pared de las celular de las hortalizas y frutas

Genero Erwinia 

Genero Bacillus. 

Genero Clostridium 

Genero Achromobacter 

Genero Aeromonas 

BIBLIOGRAFIA

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