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Adaptación o respuesta al estrés
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Situación en la que una exposición breve de una población microbiana a un
ambiente físico o subóptimo (de crecimiento) hace que las células resistan
la exposición posterior al mismo u otros tipos de tratamiento más intenso
al que la especie suele ser susceptible.
Se presenta en muchos patógenos y bacterias de descomposición de origen
alimentario después de la exposición de las células a múltiples ambientes
físicos y químicos subóptimos (ToC fría o caliente, Aw baja, baja presión hidrostática, luz
UV, alta [sal], bacteriocinas, conservadores, detergentes, tinciones y antibióticos)
1
2
3
• Exposición breve del m.o. a un ambiente subóptimo
• Activación de mecanismos celulares que hacen que el m.o.
resista la exposición posterior a un tratamiento más intenso
• Cuando se retiran las células y se les permite seguir creciendo
en condiciones óptimas, las siguientes generaciones no siguen
siendo resistentes (regresan al estado original)
Más allá del intervalo de
crecimiento (óptimo o subóptimo),
las células suelen estresarse en
forma subletal o letal.
Gráfica tridimensional
de la frecuenciatiempo-intensidad en
las regiones
dominadas por el
grupo –OH.
Valores positivos de
vOH surgen de las
moléculas de agua que
forman puentes de H
con varias moléculas
pequeñas incluyendo
especies reactivas al
oxígeno (ROS).
Bacterias, virus, hongos, levaduras o protozoos,
sean patógenos o no, son vulnerables a la luz
UV en las λ próximas a 253.7 nm

Cambios en la composición de
lípidos de la membrana
citoplasmática o interna para
mantener el estado líquido y por
ende la fluidez

A baja o alta temperatura de
crecimiento, la membrana lipídica
acumula un peso molecular más
bajo y ácidos grasos insaturados

A temperatura óptima de
crecimiento, la membrana lipídica
acumula ácidos grasos saturados
de peso molecular alto

La adaptación microbiana al estrés es mediada por la

estrés; otras son inespecíficas y se expresan contra más de
un tipo de estrés
Proporcionan protección a estructuras del m.o. que
pueden afectarse adversamente, como el DNA y muchas
enzimas
síntesis de muchos tipos de proteínas de choque o de
estrés. Algunas son específicas de acuerdo al tipo de



Mediada por la expresión de sistemas de genes
relacionados con el estrés
Algunos se inducen mientras que otros se constituyen
La expresión de estos genes se inicia mediante
polipéptidos específicos o un factor sigma () sintetizado
por genes específicos
 Gen B ó 37
ayudan a lidiar con el estrés general en bacterias
 Gen 32 y 24
ayudan a lidiar con la respuesta al calor
 Gen 38
ayuda a lidiar con el estrés general y la
Gram(+)
desnutrición en bacterias Gram(-)


Cuando un alimento se deteriora,
sus características cambian de
modo que ya no es aceptable
Los cambios de un producto no
siempre son de origen
microbiológico. Se puede volver
inaceptable como resultado de
daños causados por insectos,
secado indeseable, decoloración o
rancidez

El deterioro de una gran cantidad
de alimentos resulta de actividad
microbiana



El deterioro alimenticio se manifiesta de diferentes modos,
algunos de los cuales pueden ocurrir en combinación
El crecimiento visible de m.o. se puede apreciar en forma de:
◦ Limo o colonias sobre la superficie
◦ Degradación de componentes estructurales del alimento, que
ocasiona pérdida de textura
Manifestación más común: es a través del uso de productos
químicos para detectar el metabolismo microbiano (gas,
pigmentos, polisacáridos, pérdida de olores y sabores, etc.)
Composición típica de la leche (% peso/vol)



La elevada Aw, el pH moderado (6.4–
6.6) y la considerable cantidad de
nutrientes la convierten en un
excelente medio para el crecimiento
microbiano
Lo anterior demanda elevados
estándares de higiene en la producción
y procesamiento
En muchos países, la leche es el primer
alimento modelo para la legislación de
la higiene en alimentos


La actividad antimicrobiana es antagonizada por otros
constituyentes de la leche tales como el efecto de citrato y
bicarbonato sobre la actividad de la enzima lactoferrina
Fuentes que contribuyen a la presencia de m.o. en la leche:
◦ El interior de la ubre
◦ El exterior de la ubre y su medio ambiente inmediato
◦ El ordeñador y el equipo de ordeña


Los m.o. conmúnmente aislados en leche son: micrococos,
streptococos y Corynebacterium bovis
Las cuentas con frecuencia son más elevadas en casos de
mastitis, una de las principales causas de pérdidas
económicas en la industria láctea



En países desarrollados la leche se mantiene a baja temperatura
inmediatamente después de la ordeña y se mantiene en
refrigeración. En este tiempo, si la T°C se mantiene <7°C, solo
pueden crecer m.o. psicrótrofos. Los más comunes son:
Bacilos Gram(-): de los géneros
◦ Pseudomonas
◦ Acinetobacter
◦ Alcaligenes
◦ Flavobacterium
◦ Coliformes psicrótofas
(predominantemente Aerobacter spp.)
Gram (+): Bacillus spp.
Generalmente, los m.o.
psicrótofos Gram(-) no
resisten la pasteurización

Originalmente, los principales problemas de salud asociados
al consumo de leche fueron:
◦ Tuberculosis, causada por Mycobacterium bovis y
Mycobacterium tuberculosis
◦ Brucelosis, causada por Brucella spp.


En muchos países subdesarrollados, la leche aún constituye
una fuente importante para la transmisión de estas
infecciones
Patógenos entéricos como
Salmonella y Campylobacter aún
prevalecen en leche bronca y la
pasteurización continúa siendo el
método más efectivo para su control
Mycobacterium tuberculosis

La leche bronca contiene m.o. termodúricos que pueden sobrevivir
la pasteurización. Generalmente son Gram (+) tales como:
◦ Bacterias formadoras de esporas
◦ Miembros de los géneros Microbacterium,
Micrococcus, Enterococcus y Lactobacillus


Pueden sobrevivir también alrededor del
1–10% de las cepas tolerantes de Alcaligenes Gram (-)
Deterioro de la leche pasteurizada : se debe al crecimiento de
bacilos psicrótofos Gram(-) como Pseudomonas, Alcaligenes y
Acinetobacter, que son introducidos como contaminantes
postpasteurización



La grasa se puede concentrar de la leche
mediante separación por centrifugación,
para producir diferentes tipos de crema,
que se distinguen por su contenido graso. Este
varía de 12% en la media-crema, hasta >55% en
la crema espesa
Deterioro de la crema: se debe a contaminantes
post-pasteurización como Pseudomonas y m.o.
termodúricos como Bacillus cereus
La actividad lipolítica que produce rancidez es un
factor importante en el deterioro, comparado con
la proteólisis
Queso untable que
vendió Aiello Súper
Súper, como una gran
oferta del día

La fracción comestible de la carne de origen animal compromete
principalmente el tejido muscular, aunque también incluye órganos
como corazón, hígado y riñones. La mayoría de los estudios
microbiológicos se han realizado en los tejidos musculares.
• Después de la muerte se
corta el aporte de O2 al
músculo, el potencial redox
cae y la respiración cesa
• La degradación de glucógeno
continúa, llevando a una
acumulación de ácido láctico
en el músculo, bajando el pH
• Si hay suficiente glucógeno,
el proceso continúa hasta la
inactivación de las enzimas
glucolíticas por el descenso
del pH



La elevada aw y la gran cantidad de nutrientes convierten a la carne
en un medio excelente para el crecimiento de m.o., en su mayoría
proteolíticos.
Los m.o. crecen inicialmente a expensas de los sustratos que son
rápidamente metabolizados (carbohidratos solubles en agua y
nitrógeno no proteico).
La proteólisis extensiva sólo ocurre en las etapas tardías de
descomposición, cuando la carne se encuentra en proceso de
deterioro desde un punto de vista sensorial.



Piel y tracto gastrointestinal: áreas más colonizadas del animal que pueden
contaminar la carne. El número y tipo de m.o. presentes en estos sitios reflejarán la
microflora endógena del animal y su medio ambiente
Piel: acarrea una mezcla de micrococos, Staphylococos, Pseudomonas, levaduras y
hongos, así como también m.o. derivados de fuentes como suelo o heces.
Vísceras: contienen grandes cantidades de m.o. incluyendo patógenos potenciales,
por lo que se debe tener cuidado para asegurar que la carcasa no se contamine con
el contenido de las vísceras (debido a punción del ano o esófago durante la remoción)


m.o. psicrótofos: se encuentran en pequeñas cantidades en la
microflora inicial
Se vuelven predominantes cuando la carne se mantiene
constantemente en refrigeración o cuarto frío




El almacenamiento aerobio o refrigerado de carnes rojas, no cubiertas o
cubiertas con películas permeables al O2, produce un alto potencial
redox en la superficie, haciéndola adecuada para el crecimiento de
aerobios psicrótofos
Bacilos Gram(-) no fermentadores crecen rápido bajo estas condiciones
y se vuelven dominantes. Ejemplos: Moraxella
Principales géneros en carne fresca: Pseudomonas (P. fragi, P. lundensis
y P. fluorescens), Acinetobacter y Psychrobacter
Otros m.o. menores incluyen: Enterobacteriaceae psicrótofas como
Serratia liquefaciens y Enterobacter agglomerans, bacterias ácido
lácticas y Brochothrix thermosphacta Gram (+).

Los alimentos se dividen en 2 clases:
◦ Alimentos frescos o perecederos
◦ Alimentos almacenados o procesados

El deterioro de ambos tipos de alimentos ocurre de diferente
manera y es causado por diferentes tipos de hongos

Con relación al deterioro, los alimentos
frescos se dividen en 2 tipos:
◦ Alimentos compuestos de células vivas
(frutas, vegetales, nueces y cereales)
◦ Alimentos no vivos (carne, leche o jugos de
frutas)

El deterioro de cada tipo de alimento y las
especies involucradas de hongos, son diferentes


Leche fresca: tiene pH neutro, por lo que es altamente
susceptible a deterioro bacteriano
Crema, queso cottage o mantequilla: el desarrollo de
bacterias lácticas baja el pH y favorece el deterioro por el
crecimiento de levaduras, que producen gas, malos olores y
rancidez

Es muy común que las levaduras deterioren yoghurts que contienen
frutas o jarabes saborizantes. Las causas son:
◦ Crecimiento a baja temperatura (<10°C)
◦ Producción de enzimas proteolíticas y lipolíticas que hidrolizan las
proteínas y grasas de la leche
◦ Capacidad para fermentar o utilizar lactosa y sucrosa, los
principales azúcares del yogurth de sabores
◦ Capacidad para asimilar ácido láctico y ácido cítrico, que son la
principal fuente de ácidos orgánicos en el yogurth

Se estudian por separado debido a sus:
◦
◦
◦
◦
Diferencias fisiológicas
Modos de vida
Tipos de alimentación
Necesidades de manipulación y procesado
después de la captura
◦ Se subdividen de acuerdo a su origen en:
◦ Especies de agua dulce o marina
◦ Especies capturadas en la proximidad de la costa o en alta mar
◦ Especies de aguas cálidas, templadas o frías
Bacterias psicrotróficas: capaces de prosperar a 5oC o menos,
pero se multiplican con más rapidez entre 10-25oC o temperaturas
más altas.

Bacterias aeróbicas psicrotróficas de descomposición importantes:
Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella y Flavobacterium. Se incluyen
algunas levaduras y mohos


Bacterias facultativas psicrotróficas anaeróbicas de descomposición
importantes: Lactobacillus, Leuconoscoc, Enterococcus, Alcaligenes,
Enterobacter, Serratia, Hafnia, Proteus y Shewanella (antes
Alteromonas). Se incluyen algunas levaduras microaerofílicas
Psicrotróficas termodúricas importantes: esporas de Bacillus,
Lactobacillus y Clostridium

Bacterias termófilas: crecen a temperaturas entre 40-90oC, con

Bacterias ácido-dúricas: proliferan con rapidez en alimentos con pH de
óptimos de 55-65oC. Alimentos procesados a esta temperatura pueden
contener esporas de Bacillus y Clostridium, además de Pediococcus,
Streptococcus, Bacillus y Clostridium.
4.6 o menor. Se asocian a descomposición de productos ácidos como
salmueras, salsas y embutidos, y se relacionan a bacterias ácidolácticas hetero y homo fermentativas. Levaduras y mohos son
acidófilos, por lo que también intervienen en la descomposición.
Nutriente alimentario
Productos finales
Carbohidratos (poli-, tri-, di- y
monosacáridos, alcoholes del
azúcar)
CO2, H2, H2O2, lactato, acetato,
succinato, butirato, isobutirato,
isovalerato, etanol, propanol,
isobutanol, diacetil, acetoína,
butanediol, dextrano, levanos
Compuestos NPN (a.a., urea,
creatinina, óxido de
trimetilamina) y proteináceos
(proteínas, péptidos)
CO2, H2, NH3, H2S, aminas, cetoácidos,
mercaptanos, disulfuros orgánicos,
putrescina, cadaverina, escatol (3metilindol)
Lípidos (triglicéridos,
fosfolípidos, ácidos grados y
esteroles)
Ácidos grados, glicerol, hidroperóxidos,
compuestos carbonilo (aldehídos,
cetonas), bases nitrogenadas
Composición química porcentual aproximada
de pescados
Agua
CHTOS
Proteínas
Grasa
Cenizas
P. azul
74.6
0
20.5
4.0
1.2
Bacalao
82.6
0
16.5
0.4
1.2
Arenque
67.2
0
18.3
12.5
2.7
Salmón
63.4
0
17.4
16.5
1.0
Pez espada
75.8
0
19.2
4.0
1.3
Peces óseos
Aw alta > 0.99.
Son considerados alimentos básicos >pH 7.0
Está determinada por:






Tipos de microbios
Nivel o carga microbiana
Tipos de peces
Ambiente
Métodos usados para la pesca
Manejo subsecuente

Pseudomonas spp.

Acinetobacter

Moraxella

Flavobacterium

Shewanella

Alcaligenes

Vibrio

Coliformes
Bacterias aerobias
Bacterias anaerobias
facultativas


Pseudomonas spp. es predominante en la
descomposición de pescados, tanto en refrigeración
como a temperatura un poco más alta.
Si el pescado se almacena al vacío o con CO2, pueden
predominar las bacterias lácticas como Enterococcus.

Bacterias proteolíticas: producen proteinasas extracelulares que
hidrolizan las proteínas del pescado y suministran péptidos y a.a. para
el ulterior metabolismo por parte de las bacterias de descomposición.


Compuestos volátiles: producen diferentes tipos de olores anormales, a
rancio, olor intenso de pescado (por la trimetilamina) y a podrido.
Crecimiento bacteriano: se asocia a la producción de limo, decoloración
de branquias y ojos, pérdida de textura muscular (se torna suave
debido a la proteólisis).




Pescados salados: son susceptibles a la
descomposición por bacterias halófilas como
Vibrio (baja temp.) y Micrococcus (temp. más alta).
Pescados ahumados: la baja Aw inhibe el
crecimiento bacteriano, pero pueden crecer mohos
en la superficie.
Productos preparados con carne de pescado
desmenuzada como surimi y alimentos análogos
preparados con tejidos de peces: inicialmente
tienen altos niveles bacterianos (105-6/g) debido al
procesamiento.
Pescados enlatados (atún, salmón y sardinas): se
pueden descomponer por m.o. termófilos
formadores de esporas.


La descomposición de los camarones tiene mayor
prevalencia que la de los cangrejos y langostas. La
razón es que los últimos permanecen vivos hasta su
procesamiento.
Carne de crustáceos:
◦ es rica en compuestos NPN (a.a., en especial
arginina, óxido de trimetilamina)
◦ Contiene 0.5% de glucógeno
◦ El pH es mayor de 6.0
Composición química porcentual aproximada
de crustáceos
Crustáceos
Cangrejo
Langosta
Agua
CHTOS
Proteínas
Grasa
Cenizas
80.0
0.6
16.1
1.6
1.7
79.2
0.5
16.2
1.9
2.2
Aw alta > 0.99.
Son considerados alimentos básicos >pH 7.0

Pseudomonas y diversos bacilos Gram(-). Si

Descomposición microbiana de camarones:
otros factores necesarios están presentes, la
naturaleza de la descomposición es muy similar
a la de los pescados.
◦ Predominan cambios de olor por la producción de
metabolitos volátiles de compuestos NPN (de la
descomposición y putrefacción)
◦ Producción de limo
◦ Pérdida de textura (se vuelve suave)
◦ Pérdida del color

Camarones procesados y congelados con rapidez:
◦ Se minimiza la descomposición

Langostas congeladas después de procesar o vendidas vivas:
◦ No se exponen a condiciones que propicien su descomposición

Cangrejos, langostas y camarones cocidos:
◦ Se prolonga su vida útil
◦ Después se exponen a condiciones que ocasionan contaminación
posterior al calentamiento y luego se almacenan a baja temperatura
(refrigeración o congelación)


La separación de la carne comestible de la cola del caparazón y
la eliminación de la vena se realizan mecánicamente. No
obstante, una gran cantidad se pelan todavía a mano, lo que
origina contaminaciones con Salmonella, Staphylococcus aureus
y otros patógenos.
El sistema hemolinfático de los cangrejos es abierto y puede
contener bacterias, en especial Vibrio spp.


Operaciones bien controladas: disminuyen los recuentos de
mesófilos de 7-10 veces durante el procesamiento inicial,
debido al arrastre y eliminación de bacterias con el agua de
lavado.
Almacenamiento en refrigeración: selecciona la flora psicrótrofa;
las bacterias alterantes predominantes son los miembros del
grupo Acinetobacter y Moraxella, aunque Pseudomonas y
bacterias corineformes generalmente forman parte de la
microflora alterante.


Crustáceos capturados en estuarios y aguas costeras:
pueden estar contaminados con bacterias patógenas de
efluentes urbanos. Las especies V. parahaemolyticus, V.
cholerae y V. vulnificus forman parte de la microflora
corriente de crustáceos crudos procedentes de estuarios.
Vibrio y Aeromonas spp. se encuentran en el caparazón
de los crustáceos, por su capacidad de utilizar la quitina
como fuente de carbono y energía.


El término incluye mejillones, vieiras, almejas,
ostras y otros animales acuáticos que poseen
cáscara calcárea (valvas), incluyendo animales
semejantes de naturaleza sésil.
Muchos se alimentan filtrando selectivamente
el plancton marino entre lo que se encuentran
bacterias.
Procesado
común de
bivalvos (ostras,
almejas y
mejillones)


La carne de ostras, almejas y caracoles tiene menor contenido
de compuestos NPN, pero mayor de carbohidratos (3.5-5.5%
glucógeno), con pH normal >6.0.
Se mantienen vivos hasta que son procesados (se sacan de la
concha), por ende, la descomposición microbiológica ocurre
después de su procesamiento.
Agua
CHTOS
Proteínas
Grasa
Cenizas
Almejas, carne
80.3
3.4
12.8
1.4
2.1
Ostras
80.5
5.6
9.8
2.1
2.0
Aw alta > 0.99. Son considerados alimentos básicos >pH 7.0


Microflora residente predominante: conformada por
Pseudomonas, Vibrio, Acinetobacter, Moraxella,
Flavobacterium, Cytophaga y diversos bacilos Gram().
Microflora alterante: predominan bacterias
proteolíticas Gram(-), generalmente Pseudomonas y
Vibrio.



Durante el almacenamiento a refrigeración, los m.o.
metabolizan tanto los compuestos NPN como los CHTOS.
Los CHTOS pueden ser metabolizados por bacterias
sacarolíticas alterantes (Lactobacillus spp., enterococcos y
coliformes), que fermentan el glucógeno tisular a varios ácidos
orgánicos, lo que reduce el pH.
Pseudomonas y Vibrio: principales m.o. responsables del
desdoblamiento de los compuestos del nitrógeno en moluscos,
en especial a temperaturas de refrigeración. La degradación de
estos compuestos da como resultado la producción de NH3,
aminas y ácidos grasos volátiles.
V. cholerae en agar TCBS


Los más frecuentes son V. alginolyticus, V. cholerae, V.
parahaemolyticus y V. vulnificus, en especial cuando la
temperatura del agua es alta. Suelen encontrarse bacterias
de efluentes humanos, como Staphylococcus aureus .
Problema microbiológico más común: infecciones víricas.
Los virus resisten más que las bacterias a los tratamientos
desinfectantes de las aguas. Entre los virus implicados se
incluyen los de la hepatitis.



La mayoría se producen por algas microscópicas del
fitoplancton, que es la fuente de alimentos de los moluscos.
También aparecen como “purgas” en respuesta a cambios
físicos y químicos del agua.
Grupos de toxinas de interés para los consumidores:
◦ Toxinas paralizantes: intoxicaciones PSP.
◦ Toxinas neurotóxicas, NSP.
◦ Toxinas diarreicas, DSP.
◦ Toxinas amnésicas, ASP.
Los principales m.o. implicados con estas intoxicaciones son:
dinoflagelados Alexandrium (Gonyaulax), Gymnodium y
Dinophysis, y la diatomea Pseudonitzschia, respectivamente.