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Microbiología de los Alimentos Dr. Ivan Salmeron I.Q Dania Arely Quezada Quiroz 1 La mayoría de los alimentos contienen microorganismos, algunos son deseables y otros causan deterioro y enfermedades. En este caso estudiaremos el rol de los microorganismos en los alimentos y como podemos controlarlos, para esto es necesario aislarlos y estudiar sus características. Observaremos que técnicas que aun utilizamos se desarrollaron hace 300 años. 2 Se podría decir que sucedió junto con el desarrollo y la invención del microscopio Athanasius Kircher Observó gusanos en carne y leche podrida, tenía un microscopio con poca magnificación 1658 Robert Hooke Describió estructura moho Leeuwenhoek la del 1664 Primera persona en observar bacterias con una magnificación menor de 300x 1676 3 Leeuwenhoek hizo un bosquejo de 3 grupos morfológicos de las bacterias; esferas, bacilos y espirales. Los llamó animálculos. Ehrenberg Ferdinand Cohn Introdujo el termino bacteria. Descubrió la primera bacteria en esporas 1838 1875 4 Siguiendo los descubrimientos de Leeuwenhoek, más científicos se preguntaban de donde provenían estos animálculos. La teoría de la generación espontanea tomaba fuerza dentro de la comunidad científica Periodo Renacentista 5 Entonces se empezaron a hacer experimentos para comprobar esta teoría. F. Redi Demostró que en la carne no crecían gusanos si no se dejaba tocar por moscas 1665 Turbevill Needham Observó crecimiento espontaneo de animálculos en caldos de carne 1749 Sapallamzani Desmintió la teoría de Needham al hervir y sellar los frascos. 1765 6 Lavoisier y sus co-trabajadores demostraron que necesitan del oxigeno para vivir. Los seguidores de la teoría de la generación espontanea, argumentaron que el oxigeno era indispensable para que se llevara a cabo. Las bacterias no aparecen después de hervir el caldo Theodore Schwann Schulze 1830 Schröedr 1838 1854 7 Luis Pasteur John Tyndall Los animálculos provenían del polvo del aire Aire libre polvo crecimiento organismos 1861 de no de 1870 8 En el siglo 13 se supuso que había microorganismos causantes de las enfermedades, en el siglo 16 Girolamo Fracastoro de Verona, propuso que el contacto entre personas propiciaba la transmisión de pequeñas criaturas causantes de las enfermedades. Von Plenciz de Viena, sugirio que organismos invisibles eran responsables de distintas enfermedades. 1762 Theodore Schwann y Hermann Helmholtz, propusieron que la putrefacción y la fermentación estaban relacionados con organismos provenientes del aire. 1837 1843 9 Mostro que la fermentación del vino de uvas eran causados por microorganismos, también demostró que el deterioro de la carne y la leche esta asociado con los microorganismos, más tarde asocio microorganismos con varias enfermedades de humanos y animales incluyendo la rabia. Louis Pasteur 1875 10 Aisló bacterias responsables del ántrax, cólera y tuberculosis. También desarrollo el postulado de Koch que asocia bacterias especificas causantes de enfermedades. Desarrollo técnicas para aislar bacterias en agar en cajas petri. Robert Koch 1880-1890 11 La percepción del deterioro de los alimentos data desde nuestros ancestros. 12 Con el tiempo adoptaron reglas para evitar enfermedades. Así como también se estudiaban los alimentos fermentados. 13 C.J. Person encontró un microorganismo en la superficie del vino y lo llamó Mycoderma mesentericum Theodor Schwann, observó a Saccharomyces proveniente de la fermentación de azúcar Pasteur lo asoció con la conversión de alcohol a Ac. Acético y le llamó Mycoderma aceti 1822 Martinus Beijerinck lo renombró como Acetobacter aceti. 1837 14 Charles Cogniard-Latour, crecimiento de levadouras, asociado con el alcohol 1838 Louis Pasteur demostró que la fermentación láctica y alcohólica provenían de una bacteria y de una levadura. 1860 Emil Christian Hansen utilizó levaduras para fermentar cerveza 1883 15 Francois Nicolas Appert Desarrollo métodos de conservación de botellas de vidrio selladas por calor. 1804 Peter Durand Desarrolló la preservación en latas de acero, 20 años después se introdujo por Charles Mitchell 1819 16 Pasteur recomendaba calentar el vino por un periodo de tiempo largo, después Soxhle lo aplicó a la leche y se le llamó Pasteurización 1870 Harry Russell, mostró como gases olorosos se desprendían de conservas, habia bacterias resistentes al calor. Esporas 1895 17 Justin Kerner describió una enfermedad letal que se daba al comer Moronga, lo que después se conocería como botulismo. 1820 John Snow, sugirió que la transmisión del cólera se daba por beber agua contaminada. (1854) Facini- Cholera bacilli (1884) R. Koch – Aisló Vibrio Cholera. 1849 18 William Budd sugirió poner cloro en agua contaminada para contrarrestar el problema de la fiebre tifoidea. 1856 Theodor Escherich, asiló la bacteria coli proveniente de las eses y que se asociaba con la diarrea en infantes. 1885 19 Gartner asiló una bacteria de los órganos de un hombre enfermo, así como también de lo que comió, después seria Salmonella. 1888 J. Denys asoció la muerte de una persona con el haber ingerido carne de una vaca enferma. Staphylococcus. 1894 Marie Von Ermengem aisló Clostridium botulinum, proveniente de una carne contaminada. 1895 20 Schröder and Theodore usaron algodón para cerrar los tubos y evitar la contaminación microbiana Car Weigert usa azul de metileno para teñir bacterias en soluciones acuosas. 1854 1876 21 Ferdinand Cohn mostró la resistencia de las esporas de Bacillus subtilis al calor. Joseph Lister Lactococcus lactis 1877 aisló 1878 22 Robert Koch introdujo el agar, caja de petri, tinción flagelar, esterilización al vapor y fotografías de células y esporas. Hans Christian Gram, desarrolló la tinción Gram. 1880s 1884 23 Posterior a los años 50´s el estudio de la microbiología de alimentos se limitaba a el desarrollo de métodos específicos para la identificación de microorganismos tanto benéficos como patógenos. Sin embargo apareció una nueva era de esta ciencia, al poder apoyarse en otras para beneficiar en gran medida a los alimentos. 1950 24 Desarrollo de cepas con actividades metabólicas deseables Desarrollo de bacterias acido lácticas resistentes Ingeniería metabólica de cepas para la producción de metabolitos deseables Desarrollo de métodos usando bacterias ácido lácticas para darle inmunidad a las proteínas Biopreservación de alimentos con bacterias que produzcan metabolitos antimicrobianos Entendimiento de la importancia de las bacterias probióticas Métodos para producir indicadores directos en el proceso de alimentos 25 Identificación y control de nuevas bacterias relacionadas con el deterioro, el cambio de los alimentos en el proceso y en la conservación. Deterioro debido a enzimas que actúan durante la congelación y afectan su vida de anaquel. Desarrollo de nanotecnolgía para identificar metabolitos de bacterias dañinas y predecir la vida de anaquel. La importancia de la resistencia a bacterias para la preservación antimicrobiana 26 Métodos para detectar patógenos en el alimento Factores asociados con el incremento de la resistencia antibiótica de patógenos Mecanismo de patogenicidad y como se transmite por los alimentos Aplicación de nanotecnología para detectar patógenos en alimentos y medio ambiente La importancia de la identificación y destrucción de patógenos Métodos efectivos para estudiar la epidemiología y las enfermedades transmitidas Detección y control de virus en alimentos Transmisión de enfermedades por alimentos de origen animal Control de parásitos en alimentos 27 La microbiología de alimentos es una ciencia muy amplia que puede abarcar desde la producción del alimento hasta el consumo. El consumo ha cambiado a lo largo del tiempo y con ello los problemas a resolver, es por ello que la M.A ahora se apoya de otras ciencias para eficientar el objetivo de proveer alimentos estables. Las problemáticas son distintas y se desarrollan distintos mecanismos, desde recombinar ADN, hasta métodos para remover bacterias de alimentos y equipo, 28 La microbiología de alimentos nos permitirá obtener ciertos conocimientos como: Determinar la calidad microbiológica de los alimentos Determinar los peligros microbianos, sus efectos y como contrarrestarlos Diseñar procedimientos correctivos a los problemas Saber aislar e identificar bacterias Identificar nuevas tecnologías que se adapten al proceso de alimentos Diseño de procesos efectivos de sanitización Utilizar microorganismos deseables para la fermentación de alimentos 29 Desde nuestros ancestros el cuidado de los alimentos ha sido de gran importancia, una vez que comprendimos la asociación entre alimentos y microorganismos podemos controlar los efectos de estos. Podríamos decir entonces que el microbiólogo debe entender dos cosas: 1. El desarrollo de la microbiología de alimentos 2. Las características de los microorganismos mas importantes en los alimentos. 30 31