Programa de la Asignatura: MICROBIOLOGÍA ALIMENTARIA

Programa de la Asignatura:
MICROBIOLOGÍA ALIMENTARIA
Titulación: DIPLOMATURA EN NUTRICIÓN Y DIETÉTICA
Curso: PRIMERO
Tipo de asignatura: CUATRIMESTRAL/TRONCAL
Créditos: 9 (6 TEÓRICOS + 3 PRÁCTICOS)
Curso Académico: 2008-09
Área: MICROBIOLOGÍA
Profesores responsables:
Teoría: Profesor/a Asociado/a a contratar
Prácticas:
Dra. Eva Mª Camacho ([email protected]; ext 48917)
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA MOLECULAR E
INGENIERÍA BIOQUÍMICA
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DESCRIPTORES BOE
Según lo publicado en el BOE nº 247 de 13 de Octubre de 2004 la asignatura “Microbiología alimentaria” se describe como
Microorganismos y parásitos relacionados con los alimentos.
OBJETIVOS
A partir de un repaso de los conocimientos básicos en Microbiología, la asignatura pretende el aprendizaje de las aplicaciones
y efectos de los microorganismos sobre los alimentos a tres niveles: producción, conservación y alteración de los mismos.
Además, se analizará el papel de los alimentos como transmisores de diferentes patologías y los métodos de identificación de
los microorganismos patógenos. Los contenidos se completarán con la asignatura troncal de segundo curso “Higiene
alimentaria y Toxicología alimentaria”.
ORGANIZACIÓN DEL CURSO
El curso está basado fundamentalmente en la impartición de clases teóricas y la realización de las prácticas, que son
obligatorias. Como actividades evaluables complementarias y voluntarias, se podrá presentar un trabajo escrito individual
sobre algún tema candente en Microbiología relacionado con alimentos, realizar comentarios escritos y/o exposiciones públicas
de artículos científicos seleccionados. Este curso se pretende implicar más al alumnado en su propio proceso de aprendizaje
mediante la organización de grupos de trabajo sobre diferentes temáticas relacionadas con la asignatura.
CLASES TEÓRICAS
Las clases teóricas están divididas en dos partes:
En una primera parte, denominada Conceptos básicos de Microbiología, se introduce al alumnado en el mundo de la
Microbiología presentándose los organismos objeto de estudio de esta disciplina, las técnicas convencionales para su manejo y
estudio en laboratorio, así como una descripción de su diversidad en cuanto a estructura y fisiología. Se resalta especialmente
la enorme diversidad del metabolismo microbiano y, en particular, las diferentes formas de obtención de energía y nutrientes
para su funcionamiento y multiplicación. De forma complementaria, se tratan aspectos fundamentales de genética microbiana
haciendo especial hincapié en los mecanismos de modificación de la información genética.
En una segunda parte, denominada Microorganismos en los alimentos, incluyen temas relacionados con los efectos no
deseados de la presencia de microorganismos sobre diferentes alimentos referentes tanto a las alteraciones de los mismos como
con diversas patologías transmitidas por alimentos debidas a la presencia de microorganismos o productos derivados de los
mismos. Se incluye en este bloque información sobre los procedimientos para la detección de contaminación microbiana y
métodos de prevención. En un último tema, se tratarán procesos de producción de alimentos en los que intervienen
microorganismos y los efectos beneficiosos de los mismos para el hombre.
PRÁCTICAS
Las clases prácticas se distribuyen en tres bloques temáticos. El primer bloque de prácticas está constituido por una
introducción a las principales técnicas de cultivo y seguimiento del crecimiento microbiano, así como por técnicas básicas de
tinción de bacterias y de microscopía óptica. En el segundo bloque se familiarizará al alumnado con los métodos de detección e
identificación de microorganismos indicadores en distintas muestras de aguas. En el tercer bloque se abordará la detección y
semi-cuantificación de microorganismos en alimentos por métodos moleculares, así como el estudio de su resistencia a
distintos antibióticos.
TRABAJOS ESCRITOS
Se podrá presentar a lo largo del curso un único trabajo sobre un tema científico-técnico relacionado con la
Microbiología de los Alimentos. Tanto la elección del tema como la bibliografía seleccionada deberán estar supervisados por
algún profesor antes de realizar el trabajo. Las referencias empleadas deberán ser citadas al final del trabajo. La extensión
máxima del trabajo será de 7 páginas mecanografiadas a espacio y medio en letra Times (o Times New Roman) tamaño
12 (referencias aparte) no admitiéndose la presentación exclusiva del mismo en formato electrónico/digital. Cualquier intento
de plagio detectado en dichos trabajos significará el suspenso inmediato en la asignatura. Los trabajos escritos se entregarán
antes o en la fecha fijada para el examen de la Asignatura en la convocatoria de Febrero de 2009.
COMENTARIO ESCRITO/EXPOSICIÓN ORAL SOBRE ARTÍCULOS CIENTÍFICOS
Se podrá realizar un trabajo crítico escrito sobre un máximo de TRES artículos científicos seleccionados abordando
las siguientes cuestiones: objetivo del trabajo, técnicas utilizadas, resultados obtenidos y grado de contribución de los mismos
al tema tratado.
Se podrá optar a la exposición pública de un máximo de UN artículo científico en un tiempo máximo de 15 minutos
preparando un documento con el programa PowerPoint o similar compatible con todos los sistemas operativos disponibles.
Deberá entregarse una copia del mismo así como un resumen escrito de lo expuesto. Deberá informarse de la disposición a
realizar esta actividad con una antelación mínima de dos semanas.
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EVALUACIÓN
La evaluación de los conocimientos teóricos adquiridos por el alumnado se llevará a cabo por medio de un único examen
calificado de 0 a 10. Para superar la asignatura es necesario obtener una calificación ≥5 en el mismo. En este caso podrá
mejorarse la calificación hasta un máximo de 3 puntos, con la realización de las actividades voluntarias, distribuidos de la
siguiente manera:
-Trabajo escrito
1x0,5= 0,5 puntos
-Comentario escrito de artículos científicos
3x0,5= 1,5 puntos
-Exposición oral de artículos científicos
1x1= 1 punto
La calificación teórica (CT) será la suma de la nota del examen teórico y la obtenida mediante las actividades voluntarias no
siendo nunca mayor de 10.
La asistencia a las clases prácticas es ESTRICTAMENTE OBLIGATORIA para aprobar la asignatura. La evaluación de los
conocimientos prácticos adquiridos se llevará a cabo por medio de un cuestionario, calificado de 0 a 10, que se realizará
conjuntamente con el examen de los conocimientos teóricos. La ausencia injustificada a las prácticas se penalizará con dos
puntos sobre la nota del examen por cada sesión que no se haya realizado. La calificación obtenida en las prácticas (CP) se
respetará en sucesivas convocatorias siempre que sea ≥ 5 y mientras no cambie el contenido de las mismas.
Los alumnos que, habiendo asistido a las prácticas, no superen el examen de las mismas podrán repetirlo en las convocatorias
de Septiembre y Diciembre. Si no se aprobase en Septiembre se aconseja la repetición de las prácticas en el nuevo curso
académico ya que un suspenso en Diciembre implicaría la pérdida de la nota de teoría (si la tuvieran aprobada) debiéndose
examinar en la siguiente convocatoria de la asignatura completa.
La calificación numérica de la asignatura (CN) será: CN = (2CT+CP)/3, siempre que CT y CP sean ≥ 5. En caso contrario, la
calificación global será SUSPENSO.
A aquellos alumnos que no hayan obtenido la calificación necesaria para superar la asignatura en CT o CP se les respetará la
calificación de la parte aprobada en las siguientes convocatorias según lo especificado anteriormente.
Las matrículas de honor se adjudicarán a los alumnos con la mayor calificación numérica (CN) obtenida siempre que ésta sea
de SOBRESALIENTE. En caso de empate, se primará a aquellos que hayan obtenido mayor CT.
PROGRAMA DE CLASES TEÓRICAS
PARTE I. CONCEPTOS BÁSICOS DE MICROBIOLOGÍA
1 INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA GENERAL Y ALIMENTARIA.
Ámbito de la Microbiología. Los microorganismos como células. Diversidad microbiana. Relaciones filogenéticas entre los
organismos vivos. Microorganismos procarióticos: bacterias y arqueas. Microorganismos eucarióticos: algas, hongos y
protozoos. Virus. Historia de la Microbiología de los Alimentos.
2 TÉCNICAS BÁSICAS EN MICROBIOLOGÍA
Manipulación de microorganismos en el laboratorio. Métodos de esterilización y asepsia. Medios de cultivo: líquidos y sólidos,
sintéticos o definidos, complejos, diferenciales y selectivos. Aislamiento de cultivos puros. Crecimiento microbiano en cultivos
discontinuos. Cultivos continuos. Influencia de los factores ambientales sobre el crecimiento. Microscopía óptica. Preparación
y tinción de las muestras. Microscopía de fluorescencia. Microscopía electrónica de transmisión y de barrido. Microscopía
confocal.
3 BIOLOGÍA CELULAR MICROBIANA
Características generales de las células eucarióticas y procarióticas. La célula eucariota: pared celular, membrana plasmática,
apéndices superficiales, ribosomas, sistemas internos de membranas: la vacuola, el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi
y el lisosoma. La mitocondria. El cloroplasto. El núcleo y los cromosomas. La célula procariota: componentes externos a la
pared: glicocálix y capa S, pared celular, membrana plasmática. Flagelos, movilidad bacteriana y taxias. Otras estructuras
superficiales, fimbrias y pili. Contenidos de la matriz citoplasmática: ribosomas, cuerpos de inclusión y vesículas de gas.
Endosporas. El nucleoide.
4 VIRUS
Propiedades generales de los virus. Morfología de los virus. Composición y estructura del virión: cápsida y ácido nucleico.
Crecimiento y cultivo de los virus. Ciclo de vida de los virus (ciclo lítico): Fases de adsorción, penetración, expresión génica y
replicación, y liberación. Alternativas al ciclo lítico: lisogenia en bacteriófagos, infecciones latentes, persistentes y
transformación tumoral en virus de animales. Viroides, virusoides y priones.
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5 METABOLISMO MICROBIANO: OBTENCIÓN DE ENERGÍA
Formas de obtención de energía. Microorganismos fototrofos, quimiolitotrofos y quimiorganotrofos. Fotosíntesis oxigénica y
anoxigénica Metabolismo quimiolitotrófico. Donadores inorgánicos de electrones. Metabolismo quimioorganotrofo.
Catabolismo de hidratos de carbono. Degradación de glucosa a piruvato (glucólisis, vía de las pentosa-fosfato y vía de EntnerDoudoroff). Catabolismo de lípidos y proteínas. Fermentación. Tipos de fermentación. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos.
Metabolismo respiratorio: respiración aerobia y respiración anaerobia.
6 METABOLISMO MICROBIANO: ASIMILACIÓN DE LOS ELEMENTOS
Asimilación de carbono: microorganismos autótrofos y heterótrofos. Fijación de CO2. Asimilación de nitrógeno: fijación de
N2. Reducción asimilatoria de nitrato y nitrito. Otras fuentes de nitrógeno. Asimilación de amonio. Asimilación de otros
elementos.
7 EL MATERIAL GENÉTICO MICROBIANO
Principios generales: naturaleza y estructura del material genético. Otros elementos genéticos: plásmidos y transposones.
Replicación del DNA y control del ciclo celular en bacterias. Recombinación: principios generales. Transferencia horizontal de
información genética en bacterias: transformación, conjugación y transducción. Bases moleculares de la mutación. Mutaciones
espontáneas o inducidas. Tipos de mutágenos. Estudios de mutagenicidad. Los elementos transponibles como agentes
causantes de mutaciones.
8 FUNCIONALIDAD DEL MATERIAL GENÉTICO
Función del material genético: expresión génica. Estructura del operón, la unidad transcripcional en procariotas. Transcripción.
Maduración del RNA. Traducción. Regulación de la expresión génica. Regulación transcripcional. Control positivo y control
negativo. Circuitos regulatorios complejos y redes de regulación. Regulación posttranscripcional.
PARTE II. MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS
9 SISTEMÁTICA Y TAXONOMÍA MICROBIANAS
Clasificación y nomenclatura microbiana. Sistemas de clasificación fenético y filogenético. Características clásicas y
moleculares aplicadas en taxonomía. El árbol filogenético universal. Principales microorganismos en alimentos.
10 ALTERACIONES MICROBIANAS DE LOS ALIMENTOS
Ecología microbiana de los alimentos. Factores que influyen en la alteración microbiana. Metabolismo microbiano en
alimentos. Control de la alteración.
11 ENFERMEDADES DE ORIGEN MICROBIANO TRANSMITIDAS POR LOS ALIMENTOS
Infecciones alimentarias: transmisión y epidemiología. Infecciones intestinales. Salmonelosis. Fiebre tifoidea y paratifoidea.
Enteritis por Campylobacter. Disentería bacilar. Diarreas causadas por cepas de E. coli virulentas. Yersiniosis. Infecciones por
Vibrio. Infecciones por Clostridium perfringens. Otras gastroenteritis.
12 INTOXICACIONES ALIMENTARIAS
Concepto de intoxicación alimentaria. Toxinas de origen bacteriano. Botulismo. Intoxicación por Staphylococcus.
Intoxicaciones producidas por otras bacterias Gram positivas. Micotoxinas
13 ENFERMEDADES POR PROTOZOOS Y HELMINTOS TRANSMITIDOS POR ALIMENTOS
Introducción al problema. Características generales de los protozoos. Disentería amebiana. Giardiosis. Toxoplasmosis.
Criptosporidiosis. Microsporidiosis. Helmintos transmitidos por alimentos: vermes planos y vermes redondos.
14 VIRUS, PRIONES Y OTROS BIOPELIGROS TRANSMITIDOS POR ALIMENTOS
Incidencia de los virus en alimentos. Características de los virus transmitidos por alimentos. Hepatitis A. Virus de Norwalk y
emparentados. Rotavirus. Intoxicación por escómbridos.
15 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE LOS ALIMENTOS
Técnicas de muestreo. Valores de referencia. Microorganismos indicadores. Recuentos microbiológicos. Determinación de
microorganismos patógenos. Técnicas avanzadas en microbiología de los alimentos. Técnicas moleculares: PCR convencional
y PCR a tiempo real. Técnicas inmunológicas.
16 MICROORGANISMOS BENEFICIOSOS EN LOS ALIMENTOS
Fermentaciones alimentarias: productos lácteos, vegetales fermentados, carnes fermentadas, cacao y café, cerveza y vinos.
Conservantes naturales. Sistemas biológicos de conservación de los alimentos. Bacterias probióticas.
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PROGRAMA DE PRÁCTICAS
BLOQUE 1. TÉCNICAS MICROBIOLÓGICAS BÁSICAS.
OBJETIVO
Familiarizar al alumnado con las técnicas de manipulación y cultivo de microorganismos, los métodos para evaluar el
crecimiento microbiano y la observación de microorganismos al microscopio en forma libre y tras una serie de tinciones
sencillas. Constará de tres prácticas con los siguientes contenidos:
1. Familiarización con el material de laboratorio y trabajo en esterilidad. Manejo de pipetas automáticas. Técnicas
generales de cultivo de microorganismos.
2. Métodos de evaluación del crecimiento microbiano: curvas de crecimiento, conteo directo y conteo por dilución y
siembra.
3. Observación de microorganismos al microscopio: observación de la movilidad bacteriana y preparación de algunas
tinciones de uso común.
BLOQUE 2. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE AGUAS Y ALIMENTOS.
OBJETIVO
Familiarizar al alumnado con los análisis microbiológicos de aguas según la normativa vigente. Constará de una sola práctica
(con tres sesiones) con los siguientes contenidos:
Detección de organismos indicadores en aguas brutas y de consumo.
Métodos del Número más probable y de Filtración en membrana.
Detección y cuantificación de bacterias aerobias totales, coliformes y enterococos.
Sistemas de identificación de bacterias.
BLOQUE 3. TÉCNICAS DE DETECCIÓN DE MICROORGANISMOS DE ALIMENTOS.
OBJETIVO
Familiarizar al alumnado con los distintos métodos de detección de microorganismos patógenos en alimentos. Constará de una
práctica (con dos sesiones) con los siguientes contenidos:
Identificación de Salmonella en mayonesa en mal estado mediante técnicas microbiológicas básicas y moleculares.
Estudio de la resistencia a antibióticos de los microorganismos aislados.
BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB DE INTERÉS.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
- Microbiología de los Alimentos. Fundamentos y fronteras. 2001. M.P. Doyle, L.R. Beuchat, T.J. Montville. ISBN: 84-2000933-4. Editorial Acribia. Zaragoza.
- Microbiología de los alimentos. 2ª edición. 2003. D.A.A. Mossel, B. Moreno, C.B. Struijk. ISBN:84-200-0998-9. Editorial
Acribia. Zaragoza.
- Microbiología moderna de los alimentos. 4ª edición. 2002. J. M. Jay. ISBN: 84-200-0970-9. Editorial Acribia. Zaragoza.
BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL
- Microbiología. 2000. L. Prescott, J. Harley, D. Klein. ISBN: 84-486-02617. McGraw-Hill Interamericana.
- Brock Biología de los Microorganismos. 2003. M. Madigan, J. Martinko, J. Parker ISBN: 84-486-0261-7. Pentice-Hall.
- Physiology and Biochemistry of Prokaryotes. 2000. D. White. ISBN: 0195125797. Oxford University Press.
- Bioquímica. 1998. L. Stryer. ISBN: 84-291-7453-2. Ed. Reverté, Barcelona.
- Microbial Physiology and Metabolism. 2000. D. R. Caldwell. ISBN: 0898632080. Star Pub. Co.
- Genes. 2001. B. Lewin. ISBN: 84-710-1341-X. Marbán Libros, S.L.
DIRECCIONES DE INTERÉS EN INTERNET (son direcciones generales desde las cuales se puede seguir
buscando. Si te interesa navega desde ellas)
http://www.socgenmicrobiol.org.uk/links.htm
Lista de enlaces a fuentes de información de microbiología de la página de la Sociedad de Microbiología General del
Reino Unido. Desde aquí se puede llegar a muchísima información de microbiología en internet.
http://www.asmusa.org/
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La página de la Sociedad Americana de Microbiología (ASM). Se puede encontrar información interesante y buenas
fotos y videos sobre temas de microbiología. Pulsa “MicrobeLibrary”. Son editores de algunas de las revistas más prestigiosas
de Microbiología, con acceso gratuito online a todos los artículos con antigüedad mayor de un año.
http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/microbes.htm
Información sobre una serie de temas seleccionados de microbiología con buenas fotografías y enlaces con
información adicional.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/
Lugar de acceso gratuito a Medline, la mayor base de datos de trabajos científicos de contenido biológico o
biomédico. El primer lugar donde uno debe acudir si quiere buscar bibliografía científica sobre cualquier tema.
http://www.cib.csic.es/~sem/
Página de la Sociedad Española de Microbiología. Tiene enlaces con otros muchos sitios con información interesante
de temas microbiológicos.
http://wps.prenhall.com/esm_madigan_brockbio_10
Página web de la 10ª edición del libro “Brock Biología de los Microorganismos” de M. Madigan, J. Martinko, y J.
Parker. Pincha en “Animated tutorials” y, una vez en la siguiente página, en “Chapter list”. Podrás ver algunos capítulos del
libro y realizar muchos ejercicios de autoevaluación.
http://www.fao.org/index_es.htm
Página de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación.
http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/
Página de la Agencia Federal Norteamericana de Control y Prevención de Enfermedades, incluyendo aquellas
transmitidas por alimentos.
http://europa.eu.int/comm/food/index_en.htm
Página de la comisión europea sobre seguridad alimentaria.
http://www.upo.es/serv/bib/revelec.htm
Página del catálogo de revistas electrónicas a las que está suscrita la Universidad. Hay acceso completo desde los
ordenadores del campus a numerosas revistas relacionadas con laa Microbiología y la Alimentación.
TUTORÍAS
El horario de tutorías será el siguiente, previa cita:
Lunes, Martes, Miércoles y Jueves de 9:30-10:30
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