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Microbiología PROGRAMA ANALÍTICO 1. FUNDAMENTACIÓN La Microbiología es una disciplina que se relaciona íntimamente con la Ciencias de la Tierra y la Biología ya que los procesos microbianos contribuyen a la dinámica de los materiales en los ecosistemas naturales y agroecosistemas. Las transformaciones de los materiales orgánicos de muy diferente origen que se depositan en la biosfera, como los restos vegetales, animales y productos de la actividad del hombre se llevan a cabo por la participación de los microorganismos del suelo. Dicha participación se lleva a cabo por procesos enzimáticos de los microorganismos que inducen la transformación de la materia orgánica en humus juntamente con el aumento de la disponibilidad de importantes nutrientes para los vegetales como el N, P, S, Mg, Fe Mn, K entre otros. Los microorganismos participan de procesos fermentativos que resultan en la obtención y conservación de alimentos para el hombre y los animales como las bebidas alcohólicas, productos lácteos, de panadería y ensilados. Varias especies de microorganismos son aisladas de ambientes naturales por su capacidad de establecer interacciones simbióticas o asociativas con las raíces de las plantas de interés económico. Esa interacción positiva se manifiesta en la promoción del crecimiento vegetal por mecanismos directos como el aumento de la disponibilidad de nutrientes por procesos de mineralización, solubilización, y fijación del Nitrógeno atmosférico y en algunos casos por procesos indirectos como el control biológico de microorganismos patógenos aplicando técnicas de manejo por medio de inoculación con microorganismos antagonistas seleccionado de suelos naturales. La polución provocada por la acumulación de numerosos productos, preocupa a la comunidad científica quienes encuentran soluciones para mejorar la calidad de la vida en los procesos microbianos que permiten la biodegradación y de restos orgánicos. Estos procesos por vía aeróbica y anaeróbica contribuyen a la conversión de materiales de deshecho de la industria láctea, de otras agroindustrias y de prácticas agrícolas, en productos que se usan como biofertilizantes y además obtener efluentes de la industria no contaminantes, contribuyendo a la protección ambiental. La Microbiología es una disciplina científica, que se vale para el estudio de su contenido temático de los principios y métodos de trabajo de Ciencias Básicas y Aplicadas como Química, Bioquímica, Genética, Citología, Ecología, Edafología, Fisiología Vegetal, Biología Molecular y la Biotecnología. Los conocimientos microbiológicos son diversos y tienen vinculación directa con la actividad agronómica, zootécnica y de procesamiento de los alimentos permitiendo alcanzar una alta capacidad productiva sustentable sin perder las propiedades físicas, químicas y biológicas del sueloLa materia se encuentra ubicada en el primer cuatrimestre del segundo año de las carreras de Ingeniería Agronómica e Ingeniería Zootecnista, en el Área de las Básicas Agropecuarias. Es una asignatura obligatoria, cuatrimestral, con una carga horaria total de 80 hs y 5 hs por semana. Es correlativa de Química Orgánica y Biológica. La materia aporta al perfil del egresado: -1- Microbiología • Información básica sobre las actividades de los microorganismos que benefician al hombre y mejoran la calidad de los ecosistemas naturales cuyo conocimiento permite manejarlas y dirigirlas en beneficio de la población. • Fundamentos de la aplicación de las actividades microbianas que permiten incrementar la producción de alimentos, la salud de los suelos y de los cauces de agua, evitando o disminuyendo las aplicaciones masivas de fertilizantes y sustancias altamente tóxicas como herbicidas y fungicidas. • Conocimientos sobre la aplicación de tecnologías como la inoculación con bacterias rizosféricas en semillas de especies vegetales de interés económico como los cereales, forrajes, hortícolas, lo cual permite maximizar el rendimiento y la calidad de la producción, con el menor impacto ambiental. • Conocimiento teórico y práctico básico sobre los fundamentos del método científico y la comunicación científica. • Capacidad para: i) Aplicar la teoría a la práctica; ii) Resolver problemas; iii) Trabajar en equipo; iv) Argumentar desde la racionalidad. El curso provee conocimientos básicos teórico/prácticos para llevar a cabo o colaborar en la ejecución de las siguientes actividades reservadas al título: Ingeniero Zootecnista: • Desarrollar actividades de docencia, investigación, experimentación y extensión de ciencias y tecnologías agropecuarias y vinculadas a las disciplinas básicas y auxiliares de la producción animal. • Planificar, dirigir y evaluar acciones de información, difusión y transferencia de tecnologías destinadas a la producción agropecuaria. Ingeniero Agrónomo: • Desarrollar actividades de docencia, investigación, experimentación y extensión de ciencias y tecnologías microbiológicas vinculadas a la producción vegetal. • Aislar y evaluar los recursos microbianos del suelo a los efectos de su aprovechamiento biotecnológico. 2. OBJETIVOS 2.1. GENERALES El desarrollo del Programa de Microbiología permitirá al estudiante: • Adquirir conocimiento de la biología y presencia de los microorganismos en los distintos ambientes. • Estudiar las interrelaciones benéficas y perjudiciales de los distintos microorganismos con plantas y animales de interés agropecuario. • Relacionar el ciclo de la materia de los agrosistemas con la diversidad metabólica presente en el mundo microbiano. 2.2. ESPECÍFICOS El cumplimento de los objetivos generales permitirá al alumno: • Adaptar, generar e implementar tecnologías agromicrobiológicas a partir de recursos sostenibles que permitan satisfacer: -2- Microbiología 1. Las necesidades nutricionales de los animales pecuarios a partir del manejo racional conservacionista del suelo y los cultivos. 2. La protección y sanidad de los cultivos, mejorando su productividad en forma sostenible. 3. La producción y conservación de los alimentos. 4. El uso racional del agua microbiológicamente apta para consumo. 5. Adquirir conciencia sobre la necesidad de maximizar y mejorar in situ los recursos microbiológicos. 6. Manejar en forma eficiente, sanitaria y económica los animales de interés pecuario. 3. CONTENIDOS 3.1. UNIDADES TEMÁTICAS MICROBIOLOGÍA GENERAL DE LOS MICROORGANISMOS Unidad 1: Introducción y Morfología Microbiana Los comienzos de la Microbiología. Obra de Pasteur y Koch. Desarrollo de la microbiología en el siglo XX y XXI. Subdisciplinas de la Microbiología. Aplicaciones de los microorganismos en la producción agropecuaria. Estructura de la célula procariota (morfología, tamaño). Estructuras invariables: membrana celular, ribosomas y región nuclear. Reproducción vegetativa. Estructuras variables: pared celular, glucocáliz (capas S y cápsulas), flagelos, mecanismos del movimiento flagelar, tactismos, fimbrias, y prosteca, endosporas (características físicas y fisiológicas, esporulación). Orgánulos especiales (vesículas, vacuolas de gas, vesículas de Chlorobium, carboxisomas) Subdivisiones taxonómicas. Relación entre estructura de la pared y propiedades de tinción de la célula bacteriana. Micoplasmas. Estructura de la célula eucariota. Morfología de hongos y protozoos. Características de los virus. Estudio por observación de microorganismos. Coloraciones. Unidad 2: Estudio del Metabolismo Microbiano Generalidades del metabolismo. Clasificación de los microorganismos según el modo de obtención de Energía. Membrana celular como una barrera a la permeabilidad. Transporte a través de las membranas. Entrada de nutrientes en la célula. Mecanismos de transporte: Difusión pasiva, transporte activo, y transporte de grupo. Reacciones de oxido-reduccióndonadores y aceptores de electrones. Potenciales de reducción. Torre de electrones. Transportadores de electrones. Compuestos altamente energéticos. ATP- Coenzima A. Mecanismos de generación de ATP: fosforilación a nivel de sustrato y Fosforilación oxidativa. Anaerobios estrictos y facultativos. Tipos de respiración. Respiración aeróbica y anaeróbica. Generación de una fuerza motriz protónica. Hipótesis de Mitchell. Diversidad metabólica: Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica. Fotoautotrofía. Quimiolitotrofia. Tipos de nutrición microbiana: Nutrición orgánica: utilización de hexosas y polisacáridos, ácidos orgánicos. Los lípidos como nutrientes microbianos. Factores de crecimiento: vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas. Nutrición inorgánica. Macronutrientes y micronutrientes. Compuestos Xenobióticos. -3- Microbiología Unidad 3: Crecimiento Microbiano Reproducción y multiplicación. Crecimiento de poblaciones. Definiciones. Naturaleza y expresión matemática del crecimiento. Formas de cultivo. Distintos medios y métodos. La curva de crecimiento poblacional. Cambios en la población: recuento total, determinación de la masa bacteriana, conteo directo (microscópico) de bacterias. Técnica de Breed, recuento en cámara (cámaras de Neubauer y Petroff-Hauser), recuento de cultivo de bacterias vivas: por dilución (Número Más Probable, NMP) y de colonias. Turbidimetría. Eficiencia del crecimiento: rendimiento. Crecimiento sincrónico. Efecto de la concentración de nutrientes sobre la velocidad del crecimiento. Cultivo continuo de microorganismos. Quimióstatos y Turbidostatos. Unidad 4: Efecto de Factores Ambientales sobre el Crecimiento Microbiano Agua y actividad de agua (potencial hídrico). Actividad del agua y proliferación microbiana. Actividad mátrica y osmótica del agua. Tolerancia osmótica. Osmófilos (halófilos). Aplicaciones de la plasmólisis (desecación). Significado ecológico de la actividad de agua. Acidez y pH. Proliferación microbiana y límite de pH. Amortiguadores. Potencial de óxidoreducción. Relaciones con el oxígeno. Anaerobios estrictos y anaerobios aerotolerantes. Microaerófilos. Temperatura. Temperatura de crecimiento (óptima y mínima). Clasificación de las bacterias según su temperatura de crecimiento. Psicrófilas o criófilas, psicrófilas obligadas y facultativas. Mesófilas. Termófilas, obligadas y facultativas. Bacterias termodúricas. Mecanismos de regulación del crecimiento por la temperatura. Unidad 5: Control del Crecimiento Microbiano Acción de los agentes físicos, químicos y biológicos sobre los microorganismos. Agentes antimicrobianos. Agentes bacteriostáticos, fungistáticos y antivirales. Tipos de lesión celular: Pared celular, lesión en membrana celular, desnaturalización de proteínas, lesión en ADN y ARN. Efectos antimicrobianos en Hongos. Esterilización y Desinfección. Métodos Físico: Temperatura: Esterilización por calor: Incineración, Tindalización, Vapor a presión (autoclaves). Filtración. Radiaciones. Punto de temperatura mortal (PTM). Tiempo de muerte térmica (TMT). Tiempo de Reducción Decimal (TRD) Factores que trastornan la desinfección por agentes químicos: temperatura. Clase de microorganismo. Estado Fisiológico de los microorganismos. Ambiente. Agentes químicos: fenol, halógeno. Detergentes. Metales pesados. Quimioesterilizadores gaseosos. Sulfamidas. Antibióticos. Espectro antimicrobiano. Valoración de un desinfectante: Coeficiente de Fenol. Prueba de concentración mínima inhibitoria (MIC). Prueba difusión en agar. Unidad 6: Taxonomía y Genética Microbiana Concepto de Especie. Caracterización de las especies bacterianas. Unidades de clasificación. Caracteres usados en la clasificación: Morfológica, Fisiológicas y Bioquímicas. Composición de bases del DNA: su determinación y significado. Hibridación de ácidos nucleicos. Tratamiento de los datos taxonómicos. La taxonomía numérica. Métodos para estimar similitud entre unidades taxonómicas operacionales. Coeficiente de similitud. Dendrogramas. Recombinación genética de las bacterias. Transformación. Conjugación. Transducción. Plásmidos. Fundamentos de la Ingeniería Genética. Productos microbianos aplicados en biotecnología: agricultura, explotación animal, conservación del medio ambiente e industria. -4- Microbiología ECOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS I- MICROORGANISMOS EN EL HABITAT AGUA Y AIRE Unidad 7: Microbiología del Hábitat del agua y del aire Biotopos de los microorganismos de las aguas: aguas subterráneas. Aguas superficiales. Microorganismos autóctonos y alóctonos. Microorganismos e impurificación de las aguas. Microflora de las aguas residuales. Papel de los microorganismos en la autodepuración de la aguas. Parámetros microbiológicos para determinar la calidad del agua para consumo. Determinación de coliformes totales, colifecales, (Escherichia coli) aerobios mesófilos totales y Pseudomonas aeruginosa. Exigencias del Código Alimentario Argentino. Métodos de valoración de las Bacterias Injuriadas y Viables no cultivables. Formación de Biofilm. Microorganismos del aire. Métodos de control de la contaminación del aire. II- MICROORGANISMOS EN EL HABITAT DEL SUELO Unidad 8: Microbiología de Suelo Características generales. El suelo como hábitat: Factores que modifican la actividad microbiana: materia orgánica, humedad, temperatura, reacción del suelo, los nutrientes inorgánicos, actividades antropomórficas. Rizosfera. Efecto rizosfera. Bacterias pertenecientes a los grupos de Rizobacterias promotoras del crecimiento (PGPR); rizobacterias biocontroladoras de organismos patógenos de plantas (PGPB). Solubilización de fosfatos. Producción de sideróforos, compuestos reguladores del crecimiento vegetal y fitohormonas. Géneros Azospirillum y Pseudomonas como modelos de rizobacterias PGPR. Actividad microbiana: respiración, amonificación, nitrificación y desnitrificación. Evaluación de la biomasa microbiana. . Humus Ciclos de la materia: ciclo del fósforo, carbono y oxígeno, azufre. Asimilación del sulfato. Unidad 9: Interacciones Microbiológicas Microorganismos del hábitat suelo. Morfología de hongos del suelo. Técnicas para aislamiento, recuento y estudio de la actividad de los microorganismos del suelo. Interacciones microbiológicas del suelo. Concepto de suelo supresor. Efecto antagonista: antibiosis, micoparasitismo, competencia de los microorganismos del suelo. Perspectivas de aplicación de biocontroladores en la agricultura sustentable. III- INTERACCION DE MICROORGANISMOS CON PLANTAS AGRÍCOLAS Unidad 10: Microorganismos fijadores de Nitrógeno Concepto de Diazótrofo. Diazótrofos de vida libre, asociativa y simbiótica. Simbiosis Rhizobium - leguminosa. Géneros y especies de Rhizobiaceae, Rhizobium y Bradyrhizobium. Taxonomía. Características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas. Señales de reconocimiento, vías de infección, Concepto de pleomorfismo. Identificación, especificidad. Proceso de nodulación. Ontogenia de la nodulación. Nódulos indeterminados y determinados. Bacteroides. Leghemoglobina. Lectinas. La dinitrogenasa: componentes proteicos. Mecanismos de la actividad nitrogenasa: Mecanismos de regulación de la infección y la -5- Microbiología nodulación, modulación por efectos de nutrientes. Genética de la fijación del nitrógeno. Análisis genético de la iniciación del nódulo (flavonas y exopolisacáridos). Plásmido Sym. Genes nif. Asimilación y destino del N fijado en los nódulos simbióticos. Técnicas de aislamiento. Caracterización de cepas de rizobios. Infectividad y efectividad. Aplicación Tecnológica de la FBN: Inoculación. Composición. Distintas formulaciones. Usos y aplicaciones. Técnicas de inoculación de plantas leguminosas. Calidad del inoculante. Inoculación en agricultura. Unidad 11: Micorrizas Micorrizas: arbusculares y de manto. Interacciones fisiológicas simbióticas entre micorrizas arbusculares y plantas. Desarrollo de la infección e interfases hospedero-hongo. Absorción de fósforo y crecimiento vegetal. Endófito. Transferencia bidireccional de nutrientes. Efectos en el metabolismo del hospedero. Relaciones hídricas. Compatibilidad fisiológica y eficiencia micorrízica. Efecto en plantas herbáceas y forestales. Micorrizas de manto. Infección. Red de Harting. IV- MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS Unidad 12: Microbiología de la Leche Leche. Composición y propiedades de la leche. Calidad higiénico-sanitaria de la leche. Microbiología de leche cruda y de productos. Definición del Código Alimentario Argentino. Protocolo de análisis microbiológico en leche y subproductos. Control y destrucción de los microorganismos. Pasteurización. Alteraciones de origen microbiano. Unidad 13: Bacterias Lácticas Bacterias lácticas. Generalidades. Propiedades de las bacterias lácticas. Cultivo de las bacterias lácticas. Fermentos lácticos. Preparación y utilización de fermentos. Fermentación láctica de vegetales: Ensilado. Microbiología de los ensilados. Factores afectan la producción del ensilado. Aditivos. Unidad 14: Microbiología Industrial Levadura: Características morfológicas y reproductivas. Cultivo y aplicaciones comerciales. Fermentación Alcohólica. Fabricación de bebidas alcohólicas. Vino. Cerveza: Proceso microbiológico de elaboración de cerveza. Tipos de cervezas. Bebidas destiladas. Estudio de bacterias acéticas. Unidad 15: Microbiología de los Alimentos Origen de los microorganismos en los alimentos. Fuentes de contaminación. Multiplicación de los microorganismos en los alimentos. Inocuidad de los alimentos. Definición y manifestación de las Enfermedades transmitidas por los alimentos (ETAs). Microorganismos patógenos asociados a los alimentos. Alteraciones de origen microbiano en carnes y conservas. Medidas de control y prevención de las enfermedades. Conservación de los alimentos. Problemática de las micotoxinas en granos y subproductos en la industria de alimentos. Impacto económico de las micotoxinas. -6- Microbiología 3.2. TRABAJOS PRÁCTICOS TP 1: Citología de los Microorganismos I Microscopía Objetivo: Que el alumno conozca la importancia del microscopio como instrumento para el estudio de los microorganismos. Para lo cual aprenderá a describir sus partes, su mantenimiento, cuidado y manejo. Materiales y Métodos: 1. Manejo del microscopio compuesto. 2. Examen microscópico de las bacterias en fresco, en gota pendiente, con tinta china, con fondo oscuro, contraste de fases. 3. Examen microscópico después de coloración-Colorantes Naturales, artificiales, básicos, ácidos, neutros, teoría de la tinción. 4. Métodos de coloración: Simple y compuestos. 5. Medición de microorganismos. Utilización del ocular y objetivo micrométrico. TP 2: Citología de los Microorganismos II Observaciones Microscópicas después de tinción Objetivo: Adquirir destreza en las técnicas especiales de coloración aplicadas en el estudio de estructuras definidas y en taxonomía bacteriana. Materiales y Métodos: 1. Tinción diferencial de Gram utilizando los Gros.: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, Sarcina sp. Bacillus sp. Rhizobium sp- Bradyrhizobium sp. 2. Tinción Schaeffer-Fulton, para endosporas aplicados al Gro. Bacillus sp. TP 3: Aislamiento y Cultivo de Microorganismos Objetivo: Adquirir destreza en el aislamiento, multiplicación y conservación de los microorganismos contemplando las necesidades metabólicas para cada grupo en cuestión. Materiales y Métodos: 1. Medios de cultivos: Sólidos, líquidos, naturales, sintéticos, selectivos, diferenciales. 2. Esterilización: autoclave, flameado, por filtración. 3. Obtención de un cultivo axénico por el método de sembrado en estría, con varilla angular de vidrio. 4. Caracterización de cultivos de bacterias según sean colonias obtenidas en caja de Petri, en estría en agar, picadura en gelatina y caldo nutritivo. TP 4: Aislamiento de Fijadores Simbióticos Objetivo: Aplicar los conocimientos básicos de Microbiología General aprendidos en los trabajos prácticos anteriores para realizar el aislamiento de Rhizobium y Bradyrhizobium a partir de nódulos de Leguminosas. Materiales y Métodos: 1. Recolección de leguminosas salvajes y sembradas. 2. Clasificación de los nódulos por la ubicación de los puntos meristemáticos en determinados e indeterminados, y por su forma en redondos, cilíndricos y lobulados. 3. Realización de cortes a mano alzada de los nódulos para la observación histológica interna de los mismos. 4. Desinfección de los nódulos. -7- Microbiología 5. Obtención del exudado. 6. Observación microscópica del exudado bajo la coloración simple con fenol fucsina y coloración de Gram distinguiendo las distintas formas pleomórficas que presenta ésta Familia. 7. Aislamiento de este Género por siembra en estrías del exudado en placa de Petri conteniendo el medio diferencial de ALM (Agar, extracto de levadura manitol). Caracterización de las colonias (tamaño, forma, color, textura). TP 5: Pruebas de identidad de los aislamientos de rizobios. Aplicación de los postulados Koch Objetivo: Aplicar pruebas de inoculación in vitro en semillas pequeñas de leguminosa con las cepas aisladas a partir de nódulos en el practico anterior para comprobar la infectividad y efectividad. Materiales y Métodos: 1. Multiplicación de las cepas de rizobios en medio ALM y en caldo LM. 2. Determinación número microbiano utilizando la cámara de Petroff-Hausser. 3. Desinfección superficial de las semillas pequeñas de Leguminosa (trébol-alfalfa-lotus). 4. Siembra de semillas pre-germinadas en tubos conteniendo el medio de Jensen libre de nitrógeno. 5. Inoculación in vitro de las plántulas. 6. Análisis de los resultados. TP 6: Inoculantes Control de Calidad Objetivo: Realizar los controles de calidad de acuerdo a la disposiciones del SENASA resolución 310/94 en su artículo 9. Aplicando el protocolo consenso de Red de Control de Inoculante (REDCAI). Materiales y Métodos: 1. Marbete (Marca, fecha de fabricación etc.). 2. pH del producto terminado. 3. Recuento del número de bacterias viables típicas de la especie declarada a la fecha (Siembra en ALM con rojo congo para inoculante de Rhizobium). 4. Determinación de contaminantes por siembra en los medios de cultivo TSA y Sabouraud. TP 7: Aislamiento y Recuento de Hongos del suelo Objetivo: Determinar la población de microorganismos presentes en muestras de suelo y/o sustratos para cultivos. Materiales y Métodos: 1. Toma de muestras. 2. Determinación de la humedad y pH. 3. Siembra de suelo por dilución en placas, siembra de suelo fresco en placas y siembra de agregados por el método de lavado del suelo en medio agarizado. 4. Recuento de colonias y aislamiento de microorganismos del suelo. 5. Identificación y clasificación taxonómica de las colonias fúngicas aisladas por observación microscópica de sus estructuras morfológicas mediante el empleo de la coloración simple. -8- Microbiología TP 8: Análisis Microbiológico de aguas Objetivo: Determinar la potabilidad microbiológica de muestras de agua, de acuerdo a los requisitos establecidos en el Código Alimentario Argentino. Materiales y Métodos: 1. Aerobios mesófilos totales. Empleo de medio de cultivo Agar para recuento en placa y, técnica de siembra en masa. 2. Coliformes totales – Colifecales. 2.1. Prueba presuntiva: Empleo de medio de cultivo líquido Bilis verde brillante, 2% sales biliares en tubos de fermentación y, la técnica de tubos múltiples (Número más probable = NMP). Uso de la tabla de Mc Crady para determinación del NMP. 2.2. Prueba confirmativa: Medio de cultivo y tubos idénticos a los empleados en la etapa precedente y, empleo de temperaturas de incubación selectivas. 3. Presencia de Pseudomonas aeruginosa: Empleo de medios selectivos y diferenciales para Pseudomonas, técnicas de siembra en masa y estría. 4. Pruebas IMVIC. TP 9: Controles de calidad en leche Objetivo: Determinar la calidad de muestras de leche destinadas a industrialización, en aspectos relacionados con la microflora autóctona y alóctona de la leche. Materiales y Métodos: 1. Determinación del contenido de gérmenes mediante la prueba de la reductasa, por el método del azul de metileno. Empleo de soluciones madre, dilución de colorantes redoxindicadores e, incubación. 2. Prueba de lactocoagulación: Observación del proceso normal de coagulación en muestras de leche y, clasificación de los tipos de coágulos formados desde el punto de vista morfológico. 3. Investigación de antibióticos: Ensayo práctico con el empleo de muestras de leche inoculadas con fermentos lácticos. TP 10: Análisis Microbiológico de leche fluida Objetivo: Determinar el estado microbiológico de muestras de leche en los aspectos de aptitud para su consumo y, uso industrial de acuerdo a los requisitos establecidos en el Código Alimentario Argentino. Materiales y Métodos: 1. Recuento de bacterias totales en leche: 1.1. Método microscópico directo. Empleo de la Técnica de Breed- Newman, a partir de extendidos de muestras de leche y de diluciones sucesivas de las mismas. 1.2. Recuento en placa: Medio de cultivo y técnicas idénticos a los citados para muestras de agua. 2. Recuento de Coliformes totales. Colifecales: A excepción del empleo de diluciones de muestras de leche el material y la metodología a seguir son los citados para muestras de agua. -9- Microbiología 4. DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD CURRICULAR 4.1. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA La asignatura se desarrolla a través de clases teórico-prácticas (clases teóricas combinadas con la discusión de situaciones problemáticas y la exposición de seminarios por parte de los alumnos) y clases prácticas (trabajos de laboratorio con materiales de estudio recolectados en el campo). 4.2. MODALIDAD DE CURSADA Las clases teóricas se desarrollan en forma interactiva entre docente y alumnos para lo cual el primer día de clase se entrega a los alumnos un cronograma detallado con las actividades y la lectura recomendada para cada clase. Las actividades prácticas de laboratorio se realizan en forma de trabajo grupal. Los resultados de los TP se exponen hacia el fin del curso con el fin de integrar los conocimientos de los temas tratados. Las clases teóricas comprenden 45 horas reloj, las clases prácticas 35 horas reloj. 4.3. MATERIALES DIDÁCTICOS Las clases teóricas o teórico/prácticas se desarrollan con apoyo de una presentación, en la cual se muestran: i) esquemas, dibujos, fotografías y animaciones como apoyo visual para ayudar a la comprensión de los conceptos que se abordan en la misma; ii) cuadros y gráficos con datos surgidos de experimentos relacionados con los temas a tratar, los cuales se analizan en clase con participación de los alumnos. Las clases prácticas se desarrollan siguiendo las indicaciones de la Guía de Trabajos Prácticos utilizando el laboratorio y la cámara de cultivos. Los instrumentos utilizados con más frecuencia son: balanza analítica, estufa de secado, estufa de cultivo, pHchímetro, espectrofotómetro, autoclave, microscopio óptico, microscopio estereoscópico, etc.). Para la presentación de los resultados obtenidos el alumno aplicará programas como Word, Excel. Para fundamentar y comprender los resultados se buscará bibliografía a través de distintas bases bibliográficas, tales como Scielo, Highwire, Access Journal etc. en la Hemeroteca. 4.4. CARGA HORARIA Completar el siguiente cuadro con la carga horaria de la asignatura (si la asignatura corresponde a más de un área temática, estimar las horas correspondientes a cada una). Área temática Ciencias Básicas Básicas Agropecuarias Núcleo temático Matemática Química Física Botánica Estadística y Diseño Experimental Anatomía y Fisiología1 Reproducción Animal1 Epistemología1 Manejo de Suelos y Agua Genética y Mejoramiento - 10 - Horas reloj Microbiología Agropecuarias Aplicadas Microbiología Climatología Maquinaria Agrícola Ecofisiología Protección Vegetal2 Manejo Integrado de Plagas1 Sanidad Animal1 Nutrición Animal1 Reproducción Animal1 Epistemología1 Sistemas de Producción Animal Sistemas de Producción Vegetal Socioeconomía y Formación para la Investigación2 Socioeconomía1 Reproducción Animal1 Epistemología1 Actividades Complementarias Carga horaria total 1 Núcleo temático incluido sólo para la carrera de Ingeniería Zootecnista. 2 Núcleo temático incluido sólo para la carrera de Ingeniería Agronómica. 80 80 4.5. FORMACIÓN PRÁCTICA Completar el siguiente cuadro con las horas destinadas a actividades de formación práctica según los criterios establecidos en el anexo III las RM 334/03 y 738/09 (si en la asignatura se desarrollan actividades incluidas en más de un ámbito de formación práctica, estimar las horas correspondientes a cada uno de ellos). Ámbito donde se desarrollan las actividades de formación práctica Actividades áulicas Introducción a los estudios universitarios y agropecuarios (IEUyA) Actividades de laboratorio/computación Descripción de la actividad de formación práctica desarrollada Exposición de trabajos de investigación relacionados con temas básicos de Microbiología Desarrollo de Trabajos Prácticos en laboratorio/cámara de cultivo. Análisis de los resultados obtenidos en los Trabajos Prácticos Horas reloj 15 10 Actividades de campo Exposición de trabajos de investigación relacionados con la producción agropecuaria Actividades áulicas Interacción con la realidad agropecuaria (IRA) 10 Actividades de laboratorio/computación Actividades de campo Intervención crítica sobre la realidad agropecuaria Diseño y proyecto (ICRA) Carga horaria total dedicada a la formación práctica 35 4.6. CARGA HORARIA OCULTA Completar el siguiente cuadro con las actividades consideradas como “Carga Oculta” que se desarrollan en la asignatura. Se considera “Carga Oculta” el tiempo que le insume al estudiante llevar adelante actividades como la preparación de monografías, trabajos, seminarios, herbarios, insectarios, proyectos, tesinas, etc. No se considera - 11 - Microbiología “Carga Oculta” el tiempo utilizado en estudiar para los exámenes, ni en los trabajos prácticos realizados en aula, laboratorio y/o a campo, que se consideren parte de la carga horaria presencial de la asignatura. Si se considera que la actividad descripta se ajusta a los “Criterios de Intensidad de la Formación Práctica” definidos en el Anexo III de las RM 334/03 y 738/09, estimar las horas necesarias para su desarrollo discriminando entre los diferentes ámbitos de formación práctica. Si las actividades se desarrollan en más de un ámbito de formación práctica, estimar las horas correspondientes a cada uno de ellos. Ámbito donde se desarrollan las actividades Introducción a los estudios universitarios y agropecuarios (IEUyA) Horas reloj Actividades áulicas Actividades de laboratorio/computación Actividades de campo Actividades áulicas Interacción con la realidad agropecuaria (IRA) Descripción de la actividad desarrollada Actividades de laboratorio/computación Trabajo de investigación relacionado con la aplicación tecnológica de microorganismos (Inoculación) en las actividades agronómicas.(actividad grupal) Seguimientos de los ensayos: Observación de los resultados fuera del horario de la materia (actividad grupal). Confección de los informes con formato científico con los datos obtenidos en las observaciones. Incluyendo búsqueda bibliográfica Actividades de campo Intervención crítica sobre la realidad Diseño y proyecto agropecuaria (ICRA) Carga horaria oculta total 8 8 16 4.7. ACTIVIDADES EXTRACURRICULARES Completar el siguiente cuadro con las “Actividades Extracurriculares” que se desarrollan dentro de la asignatura. Se consideran “Actividades Extracurriculares” aquellas actividades no obligatorias que no se desarrollan durante el horario de cursada pero en presencia de los docentes de la asignatura, como por ejemplo clases de consulta y/o viajes de estudios en horarios diferentes al de la cursada de la asignatura. Si se considera que la actividad descripta se ajusta a los “Criterios de Intensidad de la Formación Práctica” definidos en el Anexo III de las RM 334/03 y 738/09, estimar las horas necesarias para su desarrollo discriminando entre los diferentes ámbitos de formación práctica. Si las actividades se desarrollan en más de un ámbito de formación práctica, estimar las horas correspondientes a cada uno de ellos. Ámbito donde se desarrollan las actividades extracurriculares Actividades áulicas Introducción a los estudios universitarios Actividades de y agropecuarios laboratorio/computación (IEUyA) Actividades de campo Actividades áulicas Interacción con la realidad agropecuaria (IRA) Actividades de laboratorio/computación Descripción de la actividad extracurricular desarrollada Investigación bibliográfica sobre un tema microbiológico ligado a la producción agrícola. Planteo de la hipótesis y los objetivos de trabajo Selección y ejecución de un Protocolo de Laboratorio adecuado para alcanzar los objetivos en los ensayos experimentales para el trabajo propuesto (actividad grupal) - 12 - Horas reloj 8 8 Microbiología Actividades de campo Intervención crítica sobre la realidad Diseño y proyecto agropecuaria (ICRA) Carga horaria total dedicada a actividades extracurriculares 16 5. EVALUACIÓN 5.1. EVALUACIÓN DE LA ENSEÑANZA El desempeño de los docentes y la enseñanza se evaluará mediante una encuesta anónima que se entregará a los alumnos en el momento del segundo examen parcial. 5.2. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Sistema de evaluación: Heteroevaluación. Tipos de evaluación: Evaluación formativa y sumativa. 5.2.1. Para regularizar la cursada Asistencia. El alumno debe asistir al 80% de las clases. Evaluaciones grupales. El alumno debe cumplir con los siguientes requisitos: i) Preparar y exponer un trabajo científico relacionado con uno de los temas de la materia, que incluya una breve introducción teórica del tema; ii) Realizar las actividades relacionadas con los trabajos prácticos y la entrega de un informe por cada trabajo práctico realizado, uno de los cuales deberá incluir todos los apartados correspondientes a un trabajo científico completo (Título, resumen, introducción, materiales y métodos, resultados, discusión y bibliografía). Evaluaciones individuales. El alumno debe preparar cuestionarios escritos, a libro abierto, en clases prácticas y teóricas (evaluación formativa), lo cual genera una nota de concepto. Además, el alumno debe aprobar 3 exámenes parciales escritos, con posibilidad de recuperar dos de los parciales. Las pruebas incluyen exámenes con respuestas de distintos tipos: i) ensayo, de respuesta breve, de opciones múltiples, resolución de problemas o pruebas objetivas. Además, pueden versar sobre contenidos teóricos, prácticos o sobre ambos. La nota de aprobación es igual o superior a 4. Para la evaluación de los exámenes se tendrán en cuenta principalmente la claridad en los conceptos, la capacidad de relacionar los temas tratados y la utilización correcta del vocabulario específico. 5.2.2. Para aprobar la asignatura En la evaluación final se tendrá en cuenta fundamentalmente la capacidad del alumno para poder integrar los conocimientos adquiridos durante el curso. Las evaluaciones contendrán preguntas cortas (dirigidas a evaluar conocimientos teóricos puntuales), preguntas teóricas que requieran elaborar una respuesta (dirigidas a evaluar la capacidad de expresión y el uso de vocabulario específico) y problemas e interpretación de datos (destinadas a la evaluación de la capacidad de integración de los conocimientos adquiridos). - 13 - Microbiología 6. BIBLIOGRAFÍA 6.1. BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA Autores Año de edición Título Editorial Ejemplares disponibles Ubicación de los ejemplares 2015 Unidad 13. Bacterias LácticasDerivados Lácteos Apunte de Cátedra 1 Centro de fotocopiado 2015 Unidad 12. Microbiología de la Leche Apunte de Cátedra 1 Centro de fotocopiado Frioni, L. 2006 Microbiología, básica, ambiental y agrícola Facultad de AgronomíaUniversidad de la RepúblicaMontevideoUruguay 1 Cátedra Frioni, L. 1999 Ed. Fundación UNRC 1 Cátedra Frioni, L. 1999 Ed. Fundación. UNRC 1 Cátedra Galian, L.R., Alonso, D.O. 2015 Apunte de Cátedra 1 Centro de fotocopiado Galian, L.R., Alonso, D.O. 2015 Apunte de Cátedra 1 Centro de fotocopiado 2015 Guía de Trabajos Prácticos de Microbiología Apunte de Cátedra 1 Centro de fotocopiado 2015 “Calidad e Inocuidad Agroalimentari a”. Enfermedades de Origen microbiano trasmitida por los alimentos Apunte de Cátedra 1 Centro de fotocopiado Astiz Gassó, M.M., Galian, L.R., Marrero, M.A., Demyda, S. Astiz Gassó, M.M., Galian, L.R., Marrero, M.A., Demyda, S. Galián, L.R., Varaschín, C., Marrero, M.A., Demyda, S., Astiz Gassó, M.M. Marrero, M.A., Galian, L.R., Alonso, D.O. Procesos microbianosTomo I Procesos microbianos. Tomo II “Calidad e Inocuidad Agroalimentari a”. ANÁLISIS MICROBIOL OGICO DEL AGUA “Calidad e Inocuidad Agroalimentari a”. Ecología Microbiana I y II - 14 - Microbiología Madigan, M.T., Martinko, J.M., Parker, J. 1999 Tortora, G.J., Funke, B.R., Case, C.L. 2007 (ETAs) Brock. Biología de los microorgansim os Introducción a la Microbiología 1 Hemeroteca 1 Cátedra 1 Hemeroteca Ed Prentice Hall Ed. Panamericana 6.2. BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA O RECOMENDADA Autores Albanesi, A. (Editora) Año de edición Título Editorial Ejemplares disponibles Ubicación de los ejemplares 2013 Microbiología Agrícola Ed. Magna 1 Hemeroteca 2013 Manual de Procedimientos microbiológicos para evaluación de inoculantes Asociación Argentina de Microbiología. Red Nacional de Control de Calidad de Inoculantes de la División Agrícola y ambiental de la AAM 1 Cátedra 1997 Técnicas en Bacteriología. Exámenes de Laboratorio (tres tomos) Ed. JIMS 1 Cátedra Frioni, L. 2006 Microbiología, básica, ambiental y agrícola Facultad de AgronomíaUniversidad de la RepúblicaMontevideo-Uruguay 1 Cátedra Frioni, L. 1999 Ed. Fundación UNRC 1 Cátedra Frioni, L. 1999 Ed. Fundación UNRC 1 Cátedra Killham, K. 1994 Ed. Cambridge University Press 1 Cátedra Ed. Acribia. Zaragoza: España 1 Cátedra Ed. Panamericana 1 Cátedra Ed. Acribia. Zaragoza: España 1 Hemeroteca Ed. Acribia. Zaragoza: España 1 Hemeroteca Albanesi, A., Benitende, S., Cassán, F., Perticari, A. (Editores) Daguet, G.L. Lighfoot, N.F. 2002. Lodish, H., Berk, A. 2005 Otero Casal, A.M. 2004 Quinn, P.J., Markey, B.K., Carter, M.E., Donnely, 2005 Procesos microbianos-Tomo I Procesos microbianos. Tomo II Soil Ecology Análisis microbiológico de alimentos y aguas: directrices para el aseguramiento de la calidad. 1ª. ed. Esp. Biología Celular y Molecular Quorum sensing”: el lenguaje de las bacterias. Microbiología y enfermedades infecciosas veterinarias. - 15 - Microbiología W.J., Leonard, F.C. Robinson, R.K. 1987 Schlegel, H. 1993 Smith, D.C. and Douglas, A.E. 1987 Stanchi, N.O. 2007 Yousef, A.E., Carlstrom, C.A. 2006 Zorzòpulus, J. 2001 Microbiología Lactológica General Microbiology Ed. Acribia. Zaragoza: España Ed. Cambridge University Press The Biology of Simbiosis Microbiología Veterinaria Microbiología de los alimentos: manual de laboratorio. Microbiología Evolutiva 1 Hemeroteca 1 Cátedra Edward Arnold 1 Cátedra Ed. Inter-Médica 1 Cátedra Ed. Acribia. Zaragoza: España 1 Hemeroteca Asociación Argentina de Microbiología 1 Cátedra 7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Encuentro 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Tema o Actividad Unidad 1: Introducción y Morfología Microbiana TP 1: Citología de los microorganismos: Microscopía Unidad 2: Estudio de Metabolismo Microbiano TP 2: Observaciones Microscópicas después de tinción Unidad 3: Crecimiento Microbiano TP 3: Aislamiento y Cultivo de Microorganismos Unidad 4: Efecto de Factores Ambientales sobre el Crecimiento Microbiano Unidad 5: Control del Crecimiento Microbiano TP 4: Aislamientos de Fijados simbióticos Unidad 6: Taxonomía y Genética Microbiana TP 6: Inoculantes – Control de Calidad Unidad 7: Microbiología del hábitat agua y del aire TP 8: Análisis microbiológico de aguas Primer parcial Unidad 8: Microbiología del Suelo TP 7: Aislamiento y recuento de hongos de suelo Unidad 9: Microorganismos fijadores de Nitrógeno TP 5: Pruebas de Identidad de los aislamientos de rizobios. Aplicación de los Postulados de Koch Unidad 10: Interacciones microbiológicas Unidad 11: Micorrizas TP 5: continuación Unidad 12: Microbiología de la Leche TP 9: Controles de calidad en leche Unidad 13: Bacterias Lácticas TP 10: Análisis microbiológico de leche fluida Unidad 14: Microbiología Industrial TP 10: continuación Unidad 15: Microbiología de los alimentos Entrega de Carpeta con Informes de TP 2º Parcial Recuperatorios - 16 - Horas reloj 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5