10 Grandes Usos para los Microbios

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Microbiología para maniquíes

Por Jennifer Stearns, Michael Surette

Debido a que usted generalmente no puede ver los microorganismos a su alrededor todos los días, es fácil pasarlos por alto. Pero lo que sigue son diez maneras en que los microbios afectan su vida de manera importante.

Hacer comidas deliciosas

La levadura Saccharomyces cerevisiae se ha utilizado durante milenios porque fermenta los azúcares y produce dióxido de carbono, que hace que el pan aumente.

Las bacterias del ácido láctico, como Lactobacillus y Bifidobacteria, se utilizan en la fabricación de productos lácteos fermentados. El suero de mantequilla, la crema agria, el queso y el yogur se elaboran dejando que estas bacterias fermenten la leche en diferentes grados.

Los microorganismos también son responsables del proceso de decapado. Las especies de Lactobacillus son felices en condiciones muy ácidas, por lo que casi siempre están en las etapas finales del encurtido.

Las bacterias del ácido láctico también se utilizan para curar carnes como el salami, el pepperoni y las salchichas de verano que luego se secan y/o ahúman después de la fermentación.

La salsa de soja es un producto de fermentación de soja y pasta de trigo. Las bacterias del ácido láctico y los hongos como Aspergillus producen el sabor distintivo de la salsa de soja.

El vinagre no se produce por el ácido láctico, sino por las bacterias acéticas del vino, la sidra de manzana o el etanol diluido.

Cultivo de legumbres

Las leguminosas, como la soja, los guisantes, el trébol, la alfalfa y los frijoles, forman asociaciones íntimas con bacterias fijadoras de nitrógeno como el Rhizobium. Las bacterias esencialmente se mueven dentro de las células de la raíz y forman pequeños hogares llamados nódulos. Dentro de estos nódulos, las bacterias cambian completamente de su forma de vida libre y producen compuestos de nitrógeno que son usados por la planta a cambio de refugio y compuestos orgánicos hechos por la planta.

Elaboración de cerveza, licor y vino

Junto con la panificación, la levadura Saccharomyces cerevisiae es probablemente más conocida por su uso en la elaboración de bebidas alcohólicas. Este proceso implica mezclar una fuente de azúcar – cebada para cerveza, zumo de fruta para vino, o arroz o fécula de patata para licores – con levadura y agua.

La levadura primero consume los azúcares aeróbicamente hasta que el oxígeno se agota; luego fermenta los azúcares anaeróbicamente, produciendo etanol y dióxido de carbono como residuo. Cuando la concentración de etanol llega a ser de alrededor del 20 por ciento, la levadura deja de fermentar, por lo que la destilación se utiliza para hacer licor con una mayor concentración de alcohol.

Matar plagas de insectos

La bacteria Bacillus thuringiensis (también conocida como Bt) produce una toxina específica para ciertos tipos de insectos, muchos de los cuales son plagas encontradas por jardineros y agricultores. La toxina es tan efectiva para matar al insecto objetivo que durante años se ha utilizado como insecticida.

Otro grupo de patógenos de insectos utiliza pequeños gusanos llamados nematodos para entrar en su huésped. Los miembros de los géneros bacterianos Photorhabdus y Xenorhabdus hacen autostop dentro de los nematodos que viven en el suelo sin dañarlos. Es sólo cuando el nematodo se arrastra dentro de los gusanos de los insectos que las bacterias emergen y producen toxinas que matan al gusano, dándole al nematodo una gran cantidad de nutrientes para usar en la reproducción.

Tratamiento de las aguas residuales

Los microorganismos son una parte importante del tratamiento de aguas residuales durante algunos pasos diferentes del proceso. Después de que las aguas residuales han sido filtradas físicamente para eliminar los residuos sólidos, llamado tratamiento primario, los microbios descomponen la materia orgánica insoluble durante el tratamiento secundario.

Los microorganismos en las plantas de tratamiento de aguas residuales también convierten el nitrato de las aguas residuales en gas nitrógeno que se pierde en el aire. Este proceso, llamado desnitrificación, es importante porque el agua con un alto contenido de nitratos puede estimular enormes floraciones de algas que ensucian lagos, ríos y arroyos.

Contribución a la medicina

Los microbios han evolucionado en los últimos 3 años.5 mil millones de años para competir entre sí, principalmente a través de medios químicos. No es sorprendente, entonces, que la gran mayoría de los miles de antibióticos que conocemos estén hechos por microorganismos.

Las especies del género bacteriano Streptomyces solamente producen más de 500 antibióticos diferentes, incluyendo cicloheximida, cicloserina, eritromicina, kanamicina, lincomicina, neomicina, nistatina, estreptomicina y tetraciclina. Otros antibióticos son producidos por la bacteria Bacillus y hongos, como el Penecillium.

Debido a esta larga historia de competencia y supervivencia frente a estos productos químicos, las bacterias son naturalmente adecuadas para desarrollar resistencia a los antibióticos. Esto significa que a pesar de tener un arsenal tan impresionante de antibióticos, todavía estamos luchando para controlar el crecimiento de muchas cepas de bacterias que se han vuelto resistentes a ellos.

Montaje de su acuario

En la naturaleza, los peces viven en ambientes complejos llenos de plantas, insectos y microorganismos. Debido a su complejidad biológica, los hábitats naturales son buenos para absorber y reciclar los desechos de los peces, como el amoníaco, para que no se acumulen. Sin embargo, en un recipiente cerrado, como en un acuario, el amoníaco liberado en los desechos de los peces puede acumularse rápidamente, haciendo que el agua sea inhóspita y tóxica.

Para evitar esta acumulación de amoníaco, los propietarios de acuarios tienen que hacer dos cosas:

  • Aproximadamente una vez a la semana, cambie una cuarta parte del agua en el tanque.
  • Fomentar el establecimiento en el tanque de bacterias y arcas oxidantes del amoníaco que viven en el filtro y en el sedimento del tanque y convertir el amoníaco en productos menos dañinos en un proceso llamado nitrificación.

Fabricación y descomposición de plásticos biodegradables

La mayor parte del plástico utilizado hoy en día está hecho sintéticamente de petróleo y es extremadamente resistente a la degradación. El mejor tipo de plásticos biodegradables son los fabricados por bacterias porque también pueden ser descompuestos por ellas. Éstos contienen ya sea polilactida (PLA), hecha como producto de la fermentación, o polihidroxialcanoatos (PHA), hechos por bacterias como compuestos de almacenamiento.

Desafortunadamente, los plásticos biodegradables producidos por bacterias todavía no han podido competir con los sintéticos porque el aceite sigue siendo más barato que el azúcar necesario para alimentar a las bacterias.

Volcado de residuos compostables

La capacidad de la pila de abono en su patio trasero o en su centro municipal de tratamiento de residuos para convertir los residuos de cocina y jardín en lo que parece suciedad depende directamente de los microorganismos. El proceso de compostaje comienza con la descomposición inicial de la materia orgánica simple por microorganismos que producen, entre otras cosas, dióxido de carbono, calor y humus (materia orgánica descompuesta).

Luego, las bacterias tolerantes al calor llamadas termófilas continúan descomponiendo las cosas y aumentando la temperatura hasta entre 140 grados F y 158 grados F (60 grados C a 70 grados C). Esta fase es importante porque el aumento de la temperatura ayuda a descomponer la materia orgánica compleja y mata a la mayoría de los patógenos animales y vegetales.

Es también en este punto que la pila se mezcla para proporcionar oxígeno y para evitar que la temperatura suba demasiado y matar a todos los microbios del compostaje.

Finalmente, la pila de abono se enfría y madura para incluir una compleja comunidad de microorganismos e insectos que son beneficiosos para el medio ambiente.

Mantener el equilibrio

Las complejas comunidades microbianas sobre y en el cuerpo humano a veces pueden desequilibrarse. Los probióticos han sido diseñados para administrar especies bacterianas que son beneficiosas para el cuerpo humano. Se cree que ayudan a la comunidad microbiana del cuerpo a volver a un estado de equilibrio.

La bioterapia fecal (a veces llamada trasplante fecal) es la inserción de heces de una persona sana (el donante) en el colon de una persona que sufre de un trastorno o enfermedad gastrointestinal. La idea es que la comunidad microbiana del paciente está desequilibrada y la comunidad sana de microbios de la muestra del donante puede ayudar a restaurar una comunidad microbiana sana y equilibrada.

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