HUMEDAD Y ACTIVIDAD DEL AGUA
6.1.1. MECANISMOS DE ACCIÓN DEL AGUA EN LOS MICROORGANISMOS
El trabajo experimental con microorganismos ha de tener en cuenta los
factores ambientales, es decir, una serie de agentes físicos y químicos que
1)
modifican la velocidad de crecimiento, provocando cambios que, a
determinados valores de dichos factores pueden llegar a ocasionar la muerte
de microorganismos;
2)
condicionan la distribución de los microorganismos en sus
ecosistemas y hábitats naturales;
3)
permiten a los humanos controlar el crecimiento microbiano, por
medio de la fijación de parámetros para:
a) la mutagénesis,
b) la esterilización y desinfección,
c) la quimioterapia.
No todos los microorganismos toleran del mismo modo un
determinado factor ambiental. Así, unas determinadas condiciones pueden ser
nocivas para una especie bacteriana, y en cambio ser neutras o beneficiosas
para otra.
Antes de abordar el estudio de distintos agentes ambientales,
conviene distinguir entre los efectos que un determinado agente puede tener
sobre la viabilidad y los efectos que pueden simplemente afectar al crecimiento,
a la capacidad de diferenciación (si la hubiera) o de reproducción.
Los principales tipos de factores a considerar se pueden desglosar de la
siguiente manera:
Agentes físicos (tema 13)
Temperatura
Agentes químicos (tema 14)
Desinfectantes y antisépticos
Desecación, Actividad del agua Quimioterápicos de síntesis
Radiaciones
Antibióticos
Ondas sonoras
Presión hidrostática
Presión osmótica
pH
6.1.2 EFECTOS DEL AGUA EN LOS MICROORGANISMOS
A c t i v i d a d d e Ag u a
El agua es el solvente en donde ocurren las reacciones químicas y enzimáticas
de la célula y es indispensable para el desarrollo de los microorganismos.
La actividad de agua (aW) del medio representa la fracción molar de las
moléculas de agua totales que están disponibles, y es igual a relación que
existe entre la presión de vapor de la solución respecto a la del agua pura
(p/po). El valor mínimo de aW en el cual las bacterias pueden crecer varía
ampliamente, pero el valor óptimo para muchas especies es mayor a 0.99.
Algunas bacterias halófilas (bacterias que se desarrollan en altas
concentraciones de sal) crecen mejor con aW = 0.80.
Variaciones en la actividad de agua puede afectar la tasa de crecimiento, la
composición celular y la actividad metabólica de la bacteria, debido a que si no
disponen de suficiente cantidad de agua libre (no asociada a solutos, etc) en el
medio necesitaran realizar más trabajo para obtenerla y disminuirá el
rendimiento del crecimiento.
Se denomina actividad de agua a la relación entre la presión de vapor de
agua del substrato de cultivo (P) y la presión de vapor de agua del agua pura
(P0):
El valor de la actividad de agua nos da una idea de la cantidad de agua
disponible metabólicamente. Por ejemplo: comparemos el agua pura donde
todas las moléculas de agua están libremente disponibles para reacciones
químicas con el agua presente en una disolución salurada de sal común (NaCl)
donde una parte importante de las moléculas de agua participa en la
solvatación de los iones de la sal disuelta. En este último caso, la actividad de
agua mucho menor que en el primero. conforme aumenta la cantidad de
solutos en el medio, disminuye su actividad de agua.
El valor de la actividad de agua está relacionado con el de la humedad relativa
(HR) de la siguiente forma:
Cuando un microorganismo se encuentra en un substrato con una actividad de
agua menor que la que necesita, su crecimiento se detiene. Esta detención del
crecimiento no suele llevar asociada la muerte del microorganismo, sino que
éste se mantiene en condiciones de resistencia durante un tiempo más o
menos largo. En el caso de las esporas, la fase de resistencia puede ser
considerada prácticamente ilimitada.
La gran mayoría de los microorganismos requiere unos valores de actividad e
agua muy altos para poder crecer. De hecho, los valores mínimos de actividad
para diferentes tipos de microorganismos son, a título orientativo, los
siguientes: bacterias aw>0.90, levaduras aw>0.85, hongos filamentosos
aw>0.80. como puede verse, los hongos filamentosos son capaces de crecer
en substratos con una actividad de agua mucho menor (muco más secos) de la
que permite el crecimiento de bacterias o de levaduras. Por esta razón se
puede producior deterioro de alimentos de baja actividad de agua (por ejemplo,
el queso o almíbares) por mohos (hongos filamentosos) y no por bacterias.
Existen microorganismos extremadamente tolerantes a las actividades muy
bajas (toleran valores de aw=0.60). Algunos de estos microorganismos
pertenecen al grupo de las Arqueas y pueden observarse en las salinas de
desecación formando manchas coloreadas en los depósitos de sal.
La reducción de la actividad de agua para limitar el crecimiento bacteriano tiene
importancia aplicada en industria alimentaría. La utilización de almíbares,
salmueras y salazones reduce la actividad de agua del alimento para evitar su
deterioro bacteriano.
Humedad: los microorganismos requieren unas condiciones mínimas de
humedad para su crecimiento. El agua forma parte del protoplasma bacteriano
y sirve como medio de transporte a través del cual los compuestos orgánicos y
nutrientes son movilizados hasta el interior de las células. Un exceso de
humedad inhibirá el crecimiento bacteriano al reducir la concentración de
oxígeno en el suelo. El rango varía en función de la técnica.
FUENTES DOCUMENTALES
http://www.unavarra.es/genmic/curso%20microbiologia%20general/notas_de_
microbiologia_de_los_al.htm
http://www.unavarra.es/genmic/micind-0.htm
foodsafety.psu.edu/front_line/1Factors_Microb_Sp.ppt - 29 Ago 2005
www.unavarra.es/genmic/curso%20microbiologia%20general/09factores%20de%20supervivencia.htm
OUTSIDE “MICROBIOLOGÍA” REQUERIMIENTOS QUÍMICOS
http://www.microbiología.com.ar/fisiología.php?Mostrar=químicos
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