INDUSTRIA ALIMENTARIA A BASE DE LACTOBACILOS Y MICROORGANISMOS. Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos" Existen una serie de características que comparten todos los microorganismos y que suponen ciertas ventajas para su uso en la industria. la más fundamental, el pequeño tamaño de la célula microbiana y su correspondiente alta relación de superficie a volumen. Esto facilita el rápido transporte de nutrientes al interior de la célula y permite, por consiguiente, una elevada tasa metabólica. Así, la tasa de producción de proteína en las levaduras es varios órdenes de magnitud superior que en la planta de soja, que, a su vez, es 10 veces más alta que en el ganado. Esta velocidad de biosíntesis microbiana extremadamente alta permite que algunos microorganismos se reproduzcan en tan solo 20 minutos (Escherichia coli). Los ambientes capaces de albergar vida microbiana son muy variados. Se han encontrado especies que viven a temperaturas comprendidas entre el punto de congelación del agua y el punto de ebullición, en agua salada y dulce, en presencia y en ausencia de aire. Algunos han desarrollado ciclos de vida que incluyen una fase de latencia en respuesta a la falta de nutrientes: en forma de esporas permanecen inactivos durante años hasta que el medio ambiente, más favorable, permita el desarrollo de las células. Los microorganismos se hallan capacitados para acometer una extensa gama de reacciones metabólicas y adaptarse así a muchas fuentes de nutrición. Versatilidad que hace posible el que las fermentaciones industriales se basen en nutrientes baratos. Un microorganismo de uso industrial debe producir la sustancia de interés; debe estar disponible en cultivo puro; debe ser genéticamente estable y debe crecer en cultivos a gran escala. Otra característica importante es que el microorganismo industrial crezca rápidamente y produzca el producto deseado en un corto período de tiempo. El microorganismo debe también crecer en un relativamente barato medio de cultivo disponible en grandes cantidades. Además, un microorganismo industrial no debe ser patógeno para el hombre o para los animales o plantas. Otro requisito importante es la facilidad de separar las células microbianas del medio de cultivo; la centrifugación es dificultosa o cara a gran escala. Los microorganismos industriales más favorables para esto son aquellos de mayor tamaño celular (hongos filamentosos, levaduras y bacterias filamentosas) ya que estas células sedimentan más fácilmente que las bacterias unicelulares e incluso son más fáciles de filtrar. Los microorganismos que sintetizan productos útiles para el hombre representan, como máximo, unos pocos centenares de especies de entre las más de 100000 descritas en la Naturaleza. Los pocos que se han encontrado con utilidad industrial son apreciados por elaborar alguna sustancia que no se puede obtener de manera fácil o barata por otros métodos. Los microorganismos en la industria alimentaria En contra de la idea de que todos los microorganismos son dañinos, los yogures y los quesos son ejemplos de alimentos a los que se añaden éstos para, por ejemplo, agriar la leche y producir yogur, u obtener la cubierta blanca característica del queso Brie o el color azul del queso Roquefort. De un tamaño más o menos similar es el sector de frutas y verduras, en el que los productos pueden no haber sufrido ninguna alteración o estar enlatados, congelados, refrigerados o fritos, tetraciclina, etc. Su uso, se debe a que los microorganismos, al realizar procesos de fermentación, liberan moléculas orgánicas al medio donde se desarrollan, algunas de las cuales tienen utilidad para el hombre; es el caso del ácido láctico (fermentación láctica) y el alcohol etílico y CO2 (fermentación alcohólica). Los microorganismos que realizan fermentación láctica (bacterias y algunos hongos) son utilizados industrialmente para la obtención del queso y otros productos lácteos; los que realizan fermentación alcohólica (levaduras) son utilizados para la obtención del vino, cerveza y otras bebidas alcohólicas. ¿Qué son lactobacilos? los Los lactobacilos son microorganismos que están en el sistema digestivo de forma natural y que tienen una función beneficiosa. Al tener un efecto regulador de la digestión (en especial de los alimentos vegetales), estos microorganismos ayudan a asimilar mejor la comida. Son células procariotas. Efectos intestinales positivos de los lactobacilos: - Equilibran la flora gastrointestinal - Inhiben el desarrollo de bacterias nocivas - Activan un mecanismo anti carcinogénico - Recuperan la flora intestinal después del consumo de antibióticos - Estimulan el sistema inmunitario - Conjugan los ácidos biliares en el intestino - Producen vitaminas beneficiosas para nuestro organismo Para reforzar la flora intestinal mediante lactobacilos se pueden consumir yogures especialmente preparados. Cada yogur, por ejemplo, aporta entre mil y diez mil millones de acidophilus. Las mejoras en la micro flora intestinal permanecen hasta 4 semanas después de tomarlos. Lo preferible es no cambiar de lactobacteria con frecuencia, esperar unas semanas a que tenga efecto. Los lactobacilos más usados en yogures especiales son el acidophilus, el bifidus y el casei. CELULA VEGETAL Como su nombre sugiere, la célula vegetal es aquella que compone a los miembros del reino Plantae. Es una célula eucariota, con un núcleo diferenciado, membrana y citoplasma al igual que la célula animal. Ambos tipos de células comparten algunas otras características pero difieren en otras. Específicamente, la célula vegetal cuenta con partes exclusivas ya que realiza un proceso único en el reino Plantae conocido como fotosíntesis. No obstante sus diferencias con la célula animal, es importante recordar que todas las células contienen el material genético hereditario que pasa a los descendientes. Los genes se encuentran dispuestos en unas estructuras llamadas cromosomas. La célula vegetal es la encargada de la fotosíntesis, un proceso importantísimo en la naturaleza en el que se desprende el oxígeno vital que los seres humanos respiran. Núcleo. Es el centro mismo de la célula y contiene la información genética. En todas las células de los miembros de una misma especie se halla el mismo número de cromosomas. Membrana nuclear. Recibe otro nombre: envoltura nuclear. Es una delgada capa de lípidos con orificios que consienten el acceso y la salida de material al núcleo de la célula. Membrana plasmática o celular. Es también una capa externa pero en este caso envuelve toda la célula. En su composición predominan los lípidos y las proteínas y su superficie exhibe unos diminutos orificios necesarios para los procesos de intercambio entre la célula y el exterior. Pared celular. Es una capa o estructura rígida compuesta principalmente por celulosa y cuya función es proteger la membrana plasmática. Citoplasma. Es la materia dentro de la membrana plasmática que contiene al citosol y a los orgánulos de la célula. Está revestida por una delgada película. Para entenderlo mejor, es todo lo que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo. ORGANELOS U ORGÁNULOS: Retículo endoplasmático. Se define como un sistema de membranas que rodean el núcleo, gracias a las cuales se realiza la síntesis de algunas sustancias. Aparato de Golgi. Se trata de un conjunto de sacos de forma aplanada y dispuestos de forma apilada, que se encarga de enviar sustancias a través de la membrana plasmática. Cloroplastos. Son los orgánulos más característicos de la célula vegetal pues en ellos tiene lugar el proceso de fotosíntesis. Contienen una sustancia de color verde o pigmento que recibe el nombre de clorofila y que confiere a las plantas su distintiva coloración verde. Ribosomas. Son los sitios donde se preside la síntesis de proteínas. Se componen de proteínas y ARN ribosómicos. Vacuolas. Contienen líquido. Una vacuola es un orgánulo de considerable tamaño rodeado por una membrana. Gracias a las vacuolas los tejidos de las plantas permanecen rígidos. Mitocondrias. Están envueltas en dos membranas y normalmente se observan unas crestas en la membrana interna. En las mitocondrias se realiza la respiración celular y se produce ATP (Trifosfato de adenosina). En general, todas las células contienen el material hereditario que pasa de generación en generación. Al mismo tiempo, son el punto donde se llevan a cabo las imprescindibles funciones bioquímicas que sintetizan moléculas esenciales. A diferencia de la célula animal, la vegetal posee una pared celular que aporta rigidez y protección a la membrana plasmática. Los cloroplastos y las vacuolas son también inherentes a las células de cualquier tipo de planta que realiza la fotosíntesis. Este proceso es el responsable de la tonalidad verde de las plantas y de la transformación de la materia inorgánica en materia orgánica a partir de la energía del Sol. Es un elemento importantísimo en la naturaleza ya que desprende el oxígeno vital que los seres humanos respiran. CELULA ANIMAL Todos los animales son organismos pluricelulares y su unidad básica es la célula eucariota. Se diferencia de la célula procariota, propia de los organismos del reino Monera, por la presencia de un núcleo diferenciado rodeado de una membrana nuclear. Los animales están formados por millones de células con formas diversas. Ejemplos de células en los miembros del reino Animalia son las neuronas del sistema nervioso, los leucocitos del sistema inmunitario y los óvulos y espermatozoides del sistema reproductor. Las células animales tienen un diámetro inferior al de las células vegetales y no poseen pared celular ni cloroplastos. PARTES DE LA CÉLULA ANIMAL Núcleo. El núcleo es a la célula como el cerebro es al animal. En pocas palabras, el núcleo de la célula es el responsable de dictar las instrucciones para el funcionamiento correcto de muchos procesos biológicos. Es un elemento muy importante ya que alberga el ácido desoxirribonucleico (ADN) que contiene la información genética a heredar. El ADN unido a proteínas forma la cromatina, la cual, al condensarse al momento de la división celular, genera unas estructuras semejantes a hilos: los famosos cromosomas. El núcleo es un orgánulo ya que se encuentra en el citoplasma. Ocupa hasta el 10 por ciento del espacio del interior de la célula y es el componente más grande de la célula. Membrana celular o plasmática. Es una delgada capa que rodea el citoplasma y separa la célula del exterior. Cuenta con unos poros o canales de proteínas que comunican el interior con el medio externo, gracias a las cuales ocurre el ingreso de sustancias útiles para la nutrición y la salida de aquellas que son desecho. Es una membrana semipermeable. Su composición se caracteriza por la presencia de una doble capa de fosfolípidos. Citoplasma. Se trata de la materia gelatinosa donde se llevan a cabo las reacciones químicas ya que contiene los orgánulos o partes especializadas de la célula y el citosol, una sustancia incolora y de consistencia semilíquida en la que se encuentran numerosas moléculas ORGANELOS: Retículo endoplasmático. Es un sistema de canales y sacos aplanados e interconectados envueltos en una membrana. La elaboración, almacenamiento y transporte de algunas sustancias tiene lugar en este organelo. También otorga soporte interno. Ribosomas. Son partículas esféricas formadas por ARN ribosómico y proteínas. Los ribosomas pueden encontrarse en dos formas: libres en el citoplasma o asociados a las membranas del retículo endoplasmático. Son los encargados de elaborar moléculas de proteínas mediante la unión de aminoácidos. Mitocondrias. Aportan energía a la célula por medio de la respiración celular y es donde se elabora el Trifosfato de Adenosina (ATP, por sus siglas en inglés), una molécula que constituye la principal fuente de energía. Aparato de Golgi. Es el organelo que recibe las proteínas y los lípidos del retículo endoplasmático y en donde se realiza la recopilación de todas las sustancias que la célula expulsa a los lisosomas o a través de la membrana plasmática. Lisosomas. Facilitan la asimilación de las sustancias al hacerlas más pequeñas. Se encargan de eliminar los residuos mediante la digestión de las sustancias no deseadas por el citoplasma. A la vez, protegen la célula de cuerpos extraños. Peroxisomas. Son organelos que albergan una gran cantidad de enzimas necesarias para diversas reacciones metabólicas. Centriolo. Estructura cilíndrica que interviene en dos procesos: división y locomoción (movimiento) celular. Junto con otro centriolo, conforma el centrosoma, una estructura localizada cerca del núcleo. El centrosoma sólo se encuentra en la célula animal. TIPOS DE LACTOBACILOS Lactobacillus plantarum (L. plantarum): El lactobacillus plantarum produce ácido láctico y a menudo se utiliza como conservante de alimentos seguros. Hay varias cepas de L. plantarum que ofrecen beneficios, como la defensa del colon, el alivio de la diarrea asociada con antibióticos, la reducción de la hinchazón asociada con el síndrome de intestino irritable, el mejor estado de la mucosa y la reducción de la inflamación de la mucosa. Se puede encontrar en las verduras fermentadas y bebidas probióticas, en cápsulas o polvos. Lactobacillus rhamnosus (L. rhamnosus) El lactobacillus rhamnosus reside en la membrana mucosa de los intestinos y combate las bacterias dañinas reduciendo su crecimiento y los efectos de los compuestos cancerígenos. Puede ayudar a mejorar el sistema inmunológico, reducir las infecciones respiratorias, el tratamiento de la diarrea y el tratamiento de problemas intestinales asociados a los antibióticos. También podría ayudar a aliviar enfermedades como el síndrome de intestino irritable, la enfermedad inflamatoria intestinal y la enfermedad de Crohn. Lactobacillus casei (L. casei) El lactobacillus casei se encuentra en la boca y los intestinos humanos. Puede soportar la bilis y el ácido gástrico y, por lo tanto, puede sobrevivir a medida que viaja a través del tracto intestinal. Sus beneficios pueden incluir el tratamiento de diarrea, así como el alivio de síndrome de intestino irritable y la enfermedad inflamatoria del intestino. Se puede encontrar en muchos yogures, bebidas fermentadas, quesos, aceitunas y encurtidos verdes fermentados naturalmente. Los alimentos conservados con vinagre destruyen al L. casei y no pueden ser considerados buenas fuentes. Lactobacillus salivarius (L. salivarius) El L. salivarius reside en el intestino delgado y en la boca humana. Además de proteger el cuerpo contra las bacterias dañinas, también puede reducir el mal aliento y los dolores de las úlceras, y disminuir la frecuencia de sangrado de las encías y la caries dental. También produce vitamina B, ácido láctico y enzimas. Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus) El L. bulgaricus vive en todo el tracto intestinal. Produce una proteína llamada interferón que combate los virus invasores mediante la prevención de la replicación. Otros beneficios incluyen el alivio de los síntomas de la intolerancia a la lactosa y diarrea. Se puede encontrar en la mayoría de los yogures. COMO SE OBTIENE: En el cuerpo, son flora normal de intestino y de vagina en la mujer (en este último caso, son los responsables de mantener la acidez para evitar la proliferacion de otros microorganismos patogenos) En los alimentos humanos: podes encontrar Lactobacillus bulgaricus en el yogur, ya que junto a Streptococcus thermophilus son los responsables de convertir la leche en yogur. En quesos, se utilizan tambien como fermentos (por ej. Lactobacillus helveticus es la especie fundamental en darle las caracteristicas a los quesos duros, como el Reggiano o el Parmesano). En alimentos animales: se utilizan diferentes especies de Lactobacillus para mejorar la calidad de ensilados que seran utilizados en la alimentacion animal, ya que desfavorecen el crecimiento de microorganismos alterantes del silo, al tiempo que aumentan su conservacion. INDUSTRIA QUE LOS ELABORA: La industria alimentaria es la parte de la industria que se encarga de todos los procesos relacionados con la cadena alimentaria. Se incluyen dentro del concepto las fases de transporte, recepción, almacenamiento, procesamiento, conservación, y servicio de alimentos de consumo humano y animal. Las materias primas de esta industria consisten principalmente de productos de origen vegetal (agricultura), animal (ganadería) y fúngico (perteneciente o relativo a los hongos). Gracias a la ciencia y la tecnología de alimentos el progreso de esta industria se ha visto incrementado y nos ha afectado actualmente en la alimentación cotidiana, aumentando el número de posibles alimentos disponibles en la dieta. El aumento de producción ha ido unido con un esfuerzo progresivo en la vigilancia de la higiene y de las leyes alimentarias de los países intentando regular y unificar los procesos y los productos. PRODUCTOS QUE USAN LACTOBACILOS: Yogur y kéfir L. acidophilus, L. bulgaricus y L. plantarum son todas las cepas de lactobacilos usados para hacer yogur y kéfir, un producto similar al yogur originario de Turquía y Persia. Los cultivos bacterianos se añaden a la leche para fermentar y espesar el producto final. Los estudios publicados en el "Journal of the American College of Nutrition" y el "Annals of Internal Medicine" encontraron que el consumo de yogur tiene el potencial de reducir el riesgo de enfermedad coronaria y las infecciones por hongos. Leche Acidophilus Los lactobacilos acidophilus se añaden a la leche por sus propiedades probióticas y porque se cree que la hace más fácil de digerir que la leche normal para las personas intolerantes a la lactosa. Hay dos tipos de leche acidophilus: la leche dulce es refrigerada inmediatamente después de añadir la bacteria, mientras que una versión ácida se deja fermentar antes de la refrigeración. Miso y tempeh El miso es una pasta de soja fermentada y el tempeh se hace de la fermentación de soja integral; ambos se utilizan en la cocina asiática. Los lactobacilos se utilizan durante la fermentación para controlar el crecimiento de bacterias indeseables. Chucrut El chucrut es fermentado tradicional con las bacterias que se encuentran en la col natural; sin embargo, en la fabricación comercial, se añade un cultivo bacteriano. El chucrut que ha sido pasteurizado no contiene lactobacilos debido a que el proceso de pasteurización mata las bacterias. Mantequilla, crema agria, queso Los lactobacilos y otras bacterias como el estreptococo se utilizan para hacer suero de leche, crema agria y queso. El proceso para la fabricación de estos productos es muy similar al del yogur, pero difiere en la cepa de bacterias utilizadas y la duración de la fermentación. Los cultivos bacterianos usados para hacer queso añaden ácido y sabor al producto final. Suplementos Los suplementos de lactobacilos vienen en forma de comprimidos, cápsulas y líquidos. La dosis a la que un suplemento es beneficioso se está investigando, y las diferentes marcas de suplementos pueden contener diferentes cepas y dosis. De acuerdo con los National Institutes of Health, los posibles efectos secundarios de los suplementos de lactobacilos son cólicos y gases abdominales, que pueden ser controlados mediante la limitación de la dosis tomada. La evolución de su uso ha ido evolucionando gracias a la industria alimentaria y de salud para usarlo a beneficio de la humanidad con el paso del tiempo.
