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Supervivencia de
microorganismos en los
alimentos
Q.B.P María Eugenia Alarcón S.
235962
INTRODUCCIÓN

Los microorganismos son los seres con mayores ventajas de adaptación por su
organización sencilla.
• La presencia de diversos factores provoca modificación en la constitución genética
de los microorganismos y permite la continuidad de los nuevos rasgos genéticos
que ofrezcan mayor competitividad. Estos caracteres se heredan de generación en
Adaptación
generación.
genética:
• Cambio temporal del organismo mientras prevalece determinado factor
ambiental. El organismo vuelve a su estado normal cuando este factor
Adaptación
desaparece.
fisiológica:

Bajo ciertas condiciones las adaptaciones fisiológicas pueden transformarse en genéticas,
Ej. Presencia continua de antibióticos induce a la permanencia de los microorganismos
que poseen el plásmido que media su resistencia.
INTRODUCCIÓN

Entender mecanismos por los cuales los
microorganismos son resistentes a tratamientos
convencionales.

Los microorganismos, en especial los formadores
de esporas, presentan un gran reto para la
industria de los alimentos.

Desarrollo de tecnologías eficientes en la
eliminación de esporas.
Las Esporas
Son estructuras especiales inactivas, resistentes a situaciones
estresantes como calor, desecación, radiación, ácidos o químicos.
Resisten temperaturas de mas de 100 C durante largos
periodos de tiempo sin ser destruidas.
Implican cambios rápidos en la expresión de genes que
alteran el fenotipo.
El genoma bacteriano es conservado de forma segura hasta
que las condiciones ambientales mejoren.
Géneros: Bacillus y Clostridium.
Proceso de Esporulación
Etapa “cero”
• Crecimiento celular vegetativo normal
Etapa I
• División celular asimétrica, formación de preespora.
Etapa II
• Presentación del ADN
Etapa III
• Formación de membranas interior y exterior.
Etapa IV
• Síntesis de la corteza (peptidoglicano).
Etapa V
• Formación de la capa.
Etapa VI
• Maduración, capa mas densa.
Etapa VII
• Lisis de la célula madre y la liberación de la espora.
Estructura morfológica de las esporas
Cubierta
Membrana externa
• Consta de 80 proteínas, resistencia a químicos y
enzimas líticas, pero no al calor o radiación.
• Esencial en la formación de las esporas.
Corteza
• Se compone de peptidoglicano, esencial para
reducción de agua.
Membrana interior
• Formada de lípidos; relativa impermeabilidad,
Núcleo
Exosporium
• Contiene enzimas, ADN, ribosomas y ARNt; tres
moléculas importantes para la resistencia: agua
(27-55%), DPA (5-15%) y las SASP.
• Gran estructura holgada; B. cereus.
Factores de resistencia:
I) Proteínas de la cubierta: reaccionan con los agentes químicos.
II) Impermeabilidad de la membrana interna: restringe acceso a productos
químicos.
III) Protección de ADN por SASP
• SASP: proteínas pequeñas solubles, se asocian al ADN; resistencia a UV, formaldehido,
ácido nitroso, peróxido de hidrogeno, osmorresistencia, calor. Además proporcionan
aminoácidos para el inicio del crecimiento.
IV) Activación de mecanismos de reparación del ADN.
Transición de espora a célula vegetativa:

Implica tres fases:

1. Activación: calor, pH, sustancias químicas; es reversible.

2. Germinación: proceso irreversible.


Germinantes: moléculas especificas en el ambiente que desencadenan la germinación.

Nutrientes específicos a los receptores germinantes de las esporas (GRS).
3. Crecimiento: son todos los eventos de desarrollo que tienen lugar después de la
germinación:

Inicio metabolismo.

Síntesis de macromoléculas.

Emergencia: desprendimiento de capas exteriores de la espora.

Crecimiento de la célula.
Especies de Bacillus:

B. subtilis, B. cereus, B. licheniformis,
B. pumilus se encuentran ampliamente
difundidas en suelo, agua y vegetales.

Bacillus cereus: hierbas secas y
especias.

Bacillus subtilis: pan y bollos

 pan viscoso: las esporas que
resisten a la cocción germinan y
degradan la estructura interna
produciendo una mucosidad 
intoxicación.

Bacilos productores de toxinas: jugos y
carne.
Especies de Clostridium:

C. frigidicarnis: carne de res
Esporas provenientes del suelo o de las
pieles de animales, son tranferidos a la
carne durante la matanza o
procesamiento.

C. difficile: causa principal de
infecciones intestinales nosocomiales.

C. botulinum: 30 ng de neurotoxina
graves daños a la salud.
Una estrategia potencial utilizada para tratar de
eliminarlas es hacer germinar la endospora y luego
aplicar algún método de procesamiento sobre la célula
vegetativa, la cual es más sensible.
Tipos de esporas:
Normoesporas
Sueperlatentes
• Tiempo de germinación normal.
• Germinan demasiado lento
• Sobreviven a los tratamientos para inactivar
esporas germinadas
• Requieren de mezclas de nutrientes para
germinar.
La estrategia de provocar la germinación y luego
inactivar las células vegetativas ha sido anulada
Métodos de inactivación de esporas:

Alta presión: reducción de microorganismos sin elevar temperatura, conserva
características del alimento, hace germinar esporas superlatentes pero no las
elimina.

Irradiación: dañan al ADN de la espora pero afectan la calidad nutricional del
alimento.

Químicos: ácidos fuertes rompen membrana interior, químicos genotoxicos
mutaciones de ADN (Ej. formaldehido, ácido nitroso)

Plasma: inactiva endosporas, destruyen ADN, volatizan compuestos de
superficie, erosionan superficie por radicales libres.

Procesos de oxidación: genera radicales hidroxil e incluyen luz UV, dañan
membrana interna, no hay estudios de aplicación en alimentos.
Conclusiones

Algunos métodos que reportan la eliminación
de esporas de algunas especies bacterianas
como B. subtilis y C. botulinum, muestran
limitaciones en cuanto a su uso en diferentes
tipos de alimentos y deberán probarse para
verificar el impacto del proceso en el
contenido de nutrientes y la calidad
sensorial de estos.

Se debe continuar la investigación en esta
área para tratar de comprender los
mecanismos que generan la resistencia de
los microorganismos con el fin de desarrollar
o adaptar las metodologías para lograr su
eliminación efectiva de los alimentos.
GRACIAS
Referencia Bibliográfica

Huesca, et. al., 2014. Métodos para la inactivación de esporas en alimentos.
Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental. Universidad de
las Américas Puebla., Cholula, Puebla. México.

Pirez. Mota. 2006. Capitulo 2. Morfología y estructura bacteriana. Temas de
Bacteriología y virología medica. Instituto de Higiene. Universidad de la
Republica. Facultad de Medicina.

Palomino. 1995. Introducción a la microbiología ambiental. Centro
Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente. p. 29,30. Lima,
Perú.