Microbiología Alimentaria e Inmunología: Antibióticos, Microbiota, Respuesta Inmune y Conservación de Alimentos

Priones y Agentes Infecciosos

PrP^C: soluble, sensible a proteasas. PrP^Sc: poco soluble, resistente.

PrP^C → PrP^Sc: CJD esporádica, familiar, adquirida (iatrogénica, alimentaria).

Control de Microorganismos

Parámetros de Esterilización

Tiempo de reducción decimal (D): tiempo que un agente tarda en matar al 90% de la población microbiana.

Métodos Físicos

Filtración externa: filtros de membrana de poro de 0,22 µm; bomba de vacío (presión negativa) y bomba peristáltica (presión positiva).

Antisépticos

Biguanidas: clorhexidina, empleada para asepsia.

Antibióticos y Mecanismos de Acción

Mecanismos Internos

• β-lactámicos: inhiben la síntesis de la pared celular.
• Macrólidos: se unen a la subunidad 50S ribosomal.
• Fluoroquinolonas: inhiben las topoisomerasas bacterianas; la CMI inhibe la proliferación.

Mecanismos Externos

• Polimixinas: actúan sobre la membrana.
• β-lactámicos y glicopéptidos: inhiben la síntesis de mureína.
• Sulfonamidas: inhiben la síntesis de bases nitrogenadas.
• Fluoroquinolonas: inhiben el ADN.
• Aminoglicósidos, macrólidos, tetraciclinas, lincosamidas y oxazolidinonas: inhiben la síntesis proteica.

Espectro de Acción

Amplio espectro: tetraciclinas. Espectro reducido: penicilina.

Antibiograma

Determina la sensibilidad de las bacterias frente a los antibacterianos.

Interacciones Microbianas

• Sinergismo: beneficio mutuo, no obligado.
• Amensalismo: una especie inhibe a otra.

Microbiota Humana

Concentración: 10¹³–10¹¹ microorganismos (intestino grueso). Estructura de la barrera: 1 capa de moco en el intestino delgado y 2 capas en el intestino grueso.

Composición

• Externa: Bacteroidetes.
• Interna: Firmicutes. Si aumentan, aumenta la obesidad.

Funciones

• Aporte energético: producción de AGCC (ácidos grasos de cadena corta).
• Inmunomodulación: MALT, GALT y ganglios mesentéricos.
• Resistencia a infecciones: los antibióticos disminuyen este efecto protector.

Modelos Experimentales

• Ratón axénico: sin microbiota.
• Ratón gnotobiótico: microbiota conocida.

Patógenos Asociados

• Bacteroides fragilis: muy patógeno y resistente a infecciones.
• Clostridium difficile: causa colitis pseudomembranosa.
• Lactobacillus y Bacteroides: incrementan la resistencia frente a C. difficile.

Sistema Inmunitario

Linfocitos

• Linfocitos T citotóxicos y cooperadores: inmunidad celular.
• Linfocitos B: respuesta de anticuerpos.

Tipos de Respuesta

• Respuesta primaria: periodo ventana largo (inmunidad innata).
• Respuesta secundaria: más corta, gracias a las células de memoria.

Mecanismos Antivirales e Intracelulares

1. Interferón gamma: activa a los macrófagos, que destruyen patógenos intracelulares.
2. Los patógenos intracelulares producen proteínas antigénicas en la superficie celular; los linfocitos T citotóxicos las detectan y destruyen la célula.

Inmunidad específica e innata, y frente a virus.

Trastornos Inmunitarios

• Alergia: respuesta frente a antígenos extraños (alérgenos).
• Autoinmunidad: respuesta frente a antígenos propios.
• Síndromes inmunoproliferativos: cáncer (linfoma, leucemia, mieloma).
• Yersinia: hipersensibilidad aséptica (artritis) y tiroiditis autoinmune.

Enzimas Microbianas

• Proteolíticas: Clostridium y Proteus.
• Lipolíticas: Lactobacillus y Enterobacter.

Sustancias Antimicrobianas Naturales

• Lisozima (muramidasa).
• Lactoferrina.
• Alicina.

Factores de Crecimiento Microbiano en Alimentos

pH y Temperatura

• Las bacterias no crecen a pH < 4,4.
• Inhibición del crecimiento: < 5 ºC.
• Mesófilos: 10–48 ºC.

Alimentos y Deterioro

Leche

Leche higienizada: destrucción total de microorganismos; se transforma en leche condensada y en polvo.

Bacterias lácticas (BAL): producen ácido láctico (sabor ácido desagradable), coagulan las caseínas y producen exopolisacáridos (viscosidad).

Psicrótrofas (como Pseudomonas o Bacillus): producen lipasas y proteasas termorresistentes que liberan ácidos grasos y desestabilizan la caseína.

Quesos

• pH ácido: inhibe proteasas.
• Maduración: acción de lipolíticas.
• Gas: producido por coliformes.
• Deterioro frecuente por mohos y levaduras.

Huevos

• Refrigeración: 15–30 días a < 4 ºC.
• Conservación: 30 días a 6 meses a 0 ºC.
• Defectos según la cámara de aire: > 12 mm (defectuoso); > 20 mm (averiado).
• pH 9,5: por pérdida de CO₂.
• Clara: protegida por muramidasa (lisozima).

Carne

• Aerobias o facultativas: Pseudomonas, Lactobacillus, Enterobacter.
• Anaerobias: Clostridium, entre otras.

Pescado y Marisco

• Temperatura de conservación: 0 a -5 ºC.
• Pescado: < 15 % de agua.
• Marisco: > 15 % de agua; < 5 % de grasa.
• Proteolíticas: producen trimetilamina.

Harina

Su deterioro depende principalmente de la humedad.