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Microbiología 2014
Dr. Alejandro Dinamarca T.
Clase1 NyD 2014
Microbiología
de los Alimentos
MICROBIOLOGÍAMICROBIOLOGÍA
DefiniciónDefinición
• Estudio de organismos, normalmente, no
observables a ojo desnudo, que emplea
métodos y técnicas que permiten
observar, aislar, cultivar, propagar y
manipular estos microorganismos.
Objeto de estudioObjeto de estudio
• Organismos inferiores a 1 milímetro de
diámetro.
Microalgas
Protozoos
Bacterias
Hongos
MétodosMétodos
yy
técnicastécnicas
Esterilidad
Medios de cultivo
Aislamiento
Propagación y cultivo
Microscopía
Clase1 NyD 2014
AGRICULTURA ALIMENTOS
ENFERMEDADES
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Diagnóstico
Tratamiento y cura
Prevención
Detección de nuevas enfermedades
Fijación de nitrógeno
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Preservación
Fermentación
Aditivos
Calidad
Bio combustibles Metano Etanol
Bioremediación
Biominería, lixiviación de metales.
Nuevos farmacéuticos
Terapia génica
Mos modificados genéticamente
Tipos de daños producidos por
contaminación microbiológica
de los alimentos
BiodeterioroSalud
Intoxicación
Infección
Economía
Directos
Indirectos
Desequilibrio
nutricional
Extrinsecos
Intrinsecos
Directos
Indirectos
Importancia de la MicrobiologíaImportancia de la Microbiología
en la sociedad humanaen la sociedad humana
• Elaboración de alimentos (pan, queso,
cerveza)
• Salud humana (vitaminas, vacunas,
antibióticos, enzimas)
• Enfermedades (tuberculosis, cólera, tétanos,
paludismo, ETS)
• Relación con acontecimientos históricos.
i) Caída del Imperio Romano.
ii) Conquista del Nuevo Mundo
iii) Regulación de la población. Peste negra.
Importancia de la MicrobiologíaImportancia de la Microbiología
en la naturaleza.en la naturaleza.
• Funcionamiento de los ciclos Biogeoquímicos.
i) Carbono
ii) Nitrógeno
iii) Azufre
iv) Oxígeno
• Producción primaria. Esto es generación de biomasa
a partir de fotosíntesis.
• Desarrollo de la microbiología ha permitido sentar
las bases de la revolución de la biomedicina.
• También permitió el surgimiento de la Biotecnología
Moderna. Aplicando el conocimiento en áreas como
la Biotecnología Ambiental, Biotecnología de los
Alimentos y farmacéutica.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento de los microorganismos
•Lucrecio (98-55 a C) y Fracastoro (1478-1553)
propusieron que las enfermedades
eran producidas por “Criaturas Invisibles” .
•Antony van Leeuwenhoek (1632-1723),
Observa y describe organismos
microscópicos utilizando microscopios
construidos por él mismo.
Anton van Leeuwenhoek
• Comerciante Holandés, 1632-1724.
• Desarrollo del primer microscopio.
• Primer hombre en observar MO.
• Principales observaciones:
– Bacterias
– Protozoos
– Capilares sanguíneos
– Espermatozoides
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento de los microorganismos
•Leeuwenhoek publicó sus
decubrimientos a través de cartas
dirigidas a la Royal Society de Londres.
Lo detallado de sus descubrimientos,
permiten establecer que Leeuwenhoek,
observó bacterias y protozoos.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
La generación espontáneaLa generación espontánea
•Francisco Redi (1626-1697), a través de experimentos
con carne putrefacta postula lo incorrecto de esta teoría.
•Tras el decubrimiento del mundo microscópico
realizado por Leeuwenhoek, algunos pensadores
reanudan la controversia acerca de la generación
espontánea. Se plantéa que los microorganismos se
desarrollan por generación espontánea.
•En 1749 Lazzaro Spallanzani, postula que la vida es
transportada por el aire.
TIEMPO
Agua con semillas Agua con semillas
Louis Pasteur
• Químico Francés, 1822-
1895.
• Enantiómeros del ácido
tartárico.
• Relación Industria-
Ciencia.
• Algunos descubrimientos:
– MO eran capaces de llevar
a cabo fermentación láctica.
Líquido no estéril Se tuerce el
cuello del
Frasco.
Esterilizar el
líquido por calor
Aire
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Pasteur 1861Pasteur 1861
Medio de cultivo es
enfriado.
Medio de cultivo se
Mantiene estéril
sin crecimiento.
El polvo y Mos quedan
atrapados en la pared
TIEMPO
Extremo
abierto
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Pasteur 1861Pasteur 1861
El cultivo aún estéril
se pone en contacto con la
pared del frasco.
El cultivo pierde
su esterilidad
y se pone turbio
TIEMPO
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Pasteur 1861Pasteur 1861
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
•John Tyndall (1877), demuestra que
la causa de la contaminación de
cultivos estériles se debe a la
presencia de partículas transportadas
por el aire. Desarrolla el método
conocido actualmente como
Tindalización.
•Tyndall fue el descubridor de
microorganismos resistentes a altas
temperaturas.
•Ferdinand Cohn descubrió la
existencia de endosporas bacterianas
resistentes al calor.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades. Galeno (129-199), y hasta mediados del
XIX se pensaba que la causa de las
enfermedades se debía a “Miasmas” o al
desequilibrio en lo cuatro humores:
Sangre, Flema, Bilis amarillo, Bilis
negra.
Agostino Bassi (1835). Observa que un
microorganismo puede ser el agente
causal de una enfermedad, al demostrar
su relación entre la enfermedad del
gusano de seda y una afección micótica
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades.
Irlanda, 1845, M. J. Berckeley
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades.
Joseph Lister (1827-
1912). De manera
indirecta, demuestra que
son los microorganismos
los agentes causantes de
las infecciones que
aquejaban a los enfermos
luego de sus operaciones.
Desarrolló un método de
cirugía en condiciones
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Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades.
•Robert Koch (1876), demostró de manera directa la relación
entre microorganismos patógenos y cierto tipo de
enfermedades.
•Koch, desarrolló una metodología especial para determinar
esta relación, la que actualmente es conocida como
“Postulados de Koch”.
Bacillus antrhacis como agente causal
del carbunco.
Robert Koch
• Médico alemán, 1843-1910.
• Algunos descubrimientos:
– MO causantes del carbunco.
– Contagio de MO.
– Esporas: Estucturas de resistencia.
– MO crecen en colonias definidas
y específicas.
– BACILO DE LA
TUBERCULOSIS “BACILO DE
KOCH”
– Bacilo que provoca el cólera
Bacteria
patógena
Glóbulo
rojo
Postulado 1
El microorganismo
patógeno sospechoso debe
estar presente en todos los
casos de los individuos
enfermos y ausente en los
sanos
Glóbulo
rojo
Animal enfermo Animal sano
Postulados de
Koch.
Postulados de
Koch.
Postulado 2
El microorganismo
patógeno sospechoso
debe ser aislado y
crecido en cultivo puro
Colonias
Puras
Inocular animales sanos
con el microorganismo
aislado
Postulado 3
Las células de un
cultivo puro del MO
patógeno sospechoso
debe causar la
enfermedad en
animales sanos.
Infestar animales sanos con las
células del patógeno sospechosos
Extraer muestras de sangre o de tejidos
y observar.
Animal enfermo
Postulados de
Koch.
Postulado 4
El microorganismo
debe ser re aislado y
debe ser el mismo que
el original del primer
animal.
Postulados de
Koch. Extraer muestras de sangre o de tejidos
y observar.
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laboratorio
Cultivo puro
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento de los virusDescubrimiento de los virus
Charles Chamberland, colaborador
de Pasteur, desarrolló un método
para filtrar partículas más pequeñas
que las bacterias usando un filtro de
porcelana.
De esta forma se descubrió que la
enfermedad del mosaico del tabaco
era causada por un virus.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Desarrollo de las vacunas y de la inmunología.Desarrollo de las vacunas y de la inmunología.
•Se estudia la resistencia de los animales a determinadas enfermedades.
•Se desarrollan técnicas para proteger a los humanos de agentes patógenos
bacterianos y virales.
•Roux, un colaborador de Pasteur estudiando “el cólera de los pollos” observó
que el cultivo por largos períodos de tiempo del agente causal de la enfermedad,
producía una variedad de bacteria que perdía su capacidad de generar
enfermedad, “capacidad infectiva”. A estos cultivos les llamó Atenuados.
•A su vez observó que al inyectar estos cultivos
atenuados en las aves, éstas desarrollaban la
enfermedad pero eran capaces de resistirla.,
permaneciendo sanas.
•Pasteur, denominó a estos cultivos atenuados,
vacunas en honor a Edward Jenner, quien fue el que
utilizó estos cultivos para proteger a las ordeñadoras
de la viruela.
•En base a estos avances, Pasteur y Chamberland,
desarrollaron una vacuna atenuada contra el
carbunco, y posteriormente, Pasteur haría lo propio
para la rabia.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Toxinas y antitoxinas.Toxinas y antitoxinas.
•La producción de toxinas es un mecanismo de patogenicidad
desarrollado por los microorganismos par invadir al hospedario.
•Entre las enfermedades causadas por toxinas bacterianas están: la
difteria, el botulismo.
•Emil von Behring y Kitazato, usando una
metodología de filtrado de bacterias y
usando el sobrenadante, lograron aislar la
tóxina que causa la difteria.
•Posteriormente, la inactivaron mediante
calor (por cambio leve en su estructura
molecular) y luego la inyectaron en conejos
De esta manera se produjeron los primeros
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•Usando esta metodología, se desarrolló una
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Clase1 NyD 2014

  • 4. MICROBIOLOGÍAMICROBIOLOGÍA DefiniciónDefinición • Estudio de organismos, normalmente, no observables a ojo desnudo, que emplea métodos y técnicas que permiten observar, aislar, cultivar, propagar y manipular estos microorganismos.
  • 5. Objeto de estudioObjeto de estudio • Organismos inferiores a 1 milímetro de diámetro. Microalgas Protozoos Bacterias Hongos
  • 8. AGRICULTURA ALIMENTOS ENFERMEDADES AMBIENTE/ENERGÍA BIOTECNOLOGÍA Diagnóstico Tratamiento y cura Prevención Detección de nuevas enfermedades Fijación de nitrógeno Ciclo de nutrientes Preservación Fermentación Aditivos Calidad Bio combustibles Metano Etanol Bioremediación Biominería, lixiviación de metales. Nuevos farmacéuticos Terapia génica Mos modificados genéticamente
  • 9. Tipos de daños producidos por contaminación microbiológica de los alimentos BiodeterioroSalud Intoxicación Infección Economía Directos Indirectos Desequilibrio nutricional Extrinsecos Intrinsecos Directos Indirectos
  • 10. Importancia de la MicrobiologíaImportancia de la Microbiología en la sociedad humanaen la sociedad humana • Elaboración de alimentos (pan, queso, cerveza) • Salud humana (vitaminas, vacunas, antibióticos, enzimas) • Enfermedades (tuberculosis, cólera, tétanos, paludismo, ETS) • Relación con acontecimientos históricos. i) Caída del Imperio Romano. ii) Conquista del Nuevo Mundo iii) Regulación de la población. Peste negra.
  • 11. Importancia de la MicrobiologíaImportancia de la Microbiología en la naturaleza.en la naturaleza. • Funcionamiento de los ciclos Biogeoquímicos. i) Carbono ii) Nitrógeno iii) Azufre iv) Oxígeno • Producción primaria. Esto es generación de biomasa a partir de fotosíntesis. • Desarrollo de la microbiología ha permitido sentar las bases de la revolución de la biomedicina. • También permitió el surgimiento de la Biotecnología Moderna. Aplicando el conocimiento en áreas como la Biotecnología Ambiental, Biotecnología de los Alimentos y farmacéutica.
  • 12. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento de los microorganismos •Lucrecio (98-55 a C) y Fracastoro (1478-1553) propusieron que las enfermedades eran producidas por “Criaturas Invisibles” . •Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), Observa y describe organismos microscópicos utilizando microscopios construidos por él mismo.
  • 13. Anton van Leeuwenhoek • Comerciante Holandés, 1632-1724. • Desarrollo del primer microscopio. • Primer hombre en observar MO. • Principales observaciones: – Bacterias – Protozoos – Capilares sanguíneos – Espermatozoides
  • 14. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento de los microorganismos •Leeuwenhoek publicó sus decubrimientos a través de cartas dirigidas a la Royal Society de Londres. Lo detallado de sus descubrimientos, permiten establecer que Leeuwenhoek, observó bacterias y protozoos.
  • 15. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología La generación espontáneaLa generación espontánea •Francisco Redi (1626-1697), a través de experimentos con carne putrefacta postula lo incorrecto de esta teoría. •Tras el decubrimiento del mundo microscópico realizado por Leeuwenhoek, algunos pensadores reanudan la controversia acerca de la generación espontánea. Se plantéa que los microorganismos se desarrollan por generación espontánea. •En 1749 Lazzaro Spallanzani, postula que la vida es transportada por el aire. TIEMPO Agua con semillas Agua con semillas
  • 16. Louis Pasteur • Químico Francés, 1822- 1895. • Enantiómeros del ácido tartárico. • Relación Industria- Ciencia. • Algunos descubrimientos: – MO eran capaces de llevar a cabo fermentación láctica.
  • 17. Líquido no estéril Se tuerce el cuello del Frasco. Esterilizar el líquido por calor Aire Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Pasteur 1861Pasteur 1861
  • 18. Medio de cultivo es enfriado. Medio de cultivo se Mantiene estéril sin crecimiento. El polvo y Mos quedan atrapados en la pared TIEMPO Extremo abierto Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Pasteur 1861Pasteur 1861
  • 19. El cultivo aún estéril se pone en contacto con la pared del frasco. El cultivo pierde su esterilidad y se pone turbio TIEMPO Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Pasteur 1861Pasteur 1861
  • 20. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología •John Tyndall (1877), demuestra que la causa de la contaminación de cultivos estériles se debe a la presencia de partículas transportadas por el aire. Desarrolla el método conocido actualmente como Tindalización. •Tyndall fue el descubridor de microorganismos resistentes a altas temperaturas. •Ferdinand Cohn descubrió la existencia de endosporas bacterianas resistentes al calor.
  • 21. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes causales de enfermedades.causales de enfermedades. Galeno (129-199), y hasta mediados del XIX se pensaba que la causa de las enfermedades se debía a “Miasmas” o al desequilibrio en lo cuatro humores: Sangre, Flema, Bilis amarillo, Bilis negra. Agostino Bassi (1835). Observa que un microorganismo puede ser el agente causal de una enfermedad, al demostrar su relación entre la enfermedad del gusano de seda y una afección micótica
  • 22. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes causales de enfermedades.causales de enfermedades. Irlanda, 1845, M. J. Berckeley
  • 23. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes causales de enfermedades.causales de enfermedades. Joseph Lister (1827- 1912). De manera indirecta, demuestra que son los microorganismos los agentes causantes de las infecciones que aquejaban a los enfermos luego de sus operaciones. Desarrolló un método de cirugía en condiciones asépticas usando fenol como agente de desinfección.
  • 24. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes causales de enfermedades.causales de enfermedades. •Robert Koch (1876), demostró de manera directa la relación entre microorganismos patógenos y cierto tipo de enfermedades. •Koch, desarrolló una metodología especial para determinar esta relación, la que actualmente es conocida como “Postulados de Koch”. Bacillus antrhacis como agente causal del carbunco.
  • 25. Robert Koch • Médico alemán, 1843-1910. • Algunos descubrimientos: – MO causantes del carbunco. – Contagio de MO. – Esporas: Estucturas de resistencia. – MO crecen en colonias definidas y específicas. – BACILO DE LA TUBERCULOSIS “BACILO DE KOCH” – Bacilo que provoca el cólera
  • 26. Bacteria patógena Glóbulo rojo Postulado 1 El microorganismo patógeno sospechoso debe estar presente en todos los casos de los individuos enfermos y ausente en los sanos Glóbulo rojo Animal enfermo Animal sano Postulados de Koch.
  • 27. Postulados de Koch. Postulado 2 El microorganismo patógeno sospechoso debe ser aislado y crecido en cultivo puro Colonias Puras Inocular animales sanos con el microorganismo aislado
  • 28. Postulado 3 Las células de un cultivo puro del MO patógeno sospechoso debe causar la enfermedad en animales sanos. Infestar animales sanos con las células del patógeno sospechosos Extraer muestras de sangre o de tejidos y observar. Animal enfermo Postulados de Koch.
  • 29. Postulado 4 El microorganismo debe ser re aislado y debe ser el mismo que el original del primer animal. Postulados de Koch. Extraer muestras de sangre o de tejidos y observar. Cultivar en laboratorio Cultivo puro
  • 30. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Descubrimiento de los virusDescubrimiento de los virus Charles Chamberland, colaborador de Pasteur, desarrolló un método para filtrar partículas más pequeñas que las bacterias usando un filtro de porcelana. De esta forma se descubrió que la enfermedad del mosaico del tabaco era causada por un virus.
  • 31. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Desarrollo de las vacunas y de la inmunología.Desarrollo de las vacunas y de la inmunología. •Se estudia la resistencia de los animales a determinadas enfermedades. •Se desarrollan técnicas para proteger a los humanos de agentes patógenos bacterianos y virales. •Roux, un colaborador de Pasteur estudiando “el cólera de los pollos” observó que el cultivo por largos períodos de tiempo del agente causal de la enfermedad, producía una variedad de bacteria que perdía su capacidad de generar enfermedad, “capacidad infectiva”. A estos cultivos les llamó Atenuados. •A su vez observó que al inyectar estos cultivos atenuados en las aves, éstas desarrollaban la enfermedad pero eran capaces de resistirla., permaneciendo sanas. •Pasteur, denominó a estos cultivos atenuados, vacunas en honor a Edward Jenner, quien fue el que utilizó estos cultivos para proteger a las ordeñadoras de la viruela. •En base a estos avances, Pasteur y Chamberland, desarrollaron una vacuna atenuada contra el carbunco, y posteriormente, Pasteur haría lo propio para la rabia.
  • 32. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Toxinas y antitoxinas.Toxinas y antitoxinas. •La producción de toxinas es un mecanismo de patogenicidad desarrollado por los microorganismos par invadir al hospedario. •Entre las enfermedades causadas por toxinas bacterianas están: la difteria, el botulismo. •Emil von Behring y Kitazato, usando una metodología de filtrado de bacterias y usando el sobrenadante, lograron aislar la tóxina que causa la difteria. •Posteriormente, la inactivaron mediante calor (por cambio leve en su estructura molecular) y luego la inyectaron en conejos De esta manera se produjeron los primeros anticuerpos.
  • 33. •Usando esta metodología, se desarrolló una antitoxina contra el tétanos. Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología Toxinas y antitoxinas.Toxinas y antitoxinas.