apuntes de microbiologia

1

CENTRO DE CIENCIAS BASICAS

DEPARTAMENTO DE

MICROBIOLOGIA

DR. ONÉSIMO MORENO RICO

Aguascalientes, Ags., Enero de 2013

CUADERNO DE APUNTES DE

AGROINDUSTRIAS

2

PROLOGO

Es del conocimiento de muchos maestros, sea cual sea la materia que ellos impartan en

Ciencias Naturales, que es difícil encontrar un libro de texto, en este caso de Microbiología, que

revise en forma exhaustiva varios de los temas incluidos en sus programas. Por lo tanto, para que

los alumnos puedan acceder a toda esa información bibliográfica necesaria, tendrían que comprar

varios libros, lo cual para muchos de ellos es difícil de realizar por el costo de los mismos. Es por

esta razón que el autor de este Cuaderno de Apuntes de Microbiología decidió realizarlo, en

forma muy modesta, con la finalidad de integrar esa información en un solo documento. Además,

a pesar de ser una obra muy sencilla, el autor lo realizó con mucha dedicación y esfuerzo en

razón a las actividades de investigación, extensión, auxiliar de administración, y otras comisiones

que desempeña en el Centro de Ciencias Básicas de la Universidad Autónoma de Aguascalientes.

Como se señaló en el párrafo anterior, este cuaderno es una recopilación de información

que sobre la materia Microbiología tienen algunos libros de Microbiología General, traducidos al

Español o en Inglés, y se basa y estructura semejante al libro de Pelczar, J.M., Redi, D.R., y

Chan, E.C.S. 1998. Microbiología, Cuarta edición. Buena parte de la información de este

Cuaderno es original y escrita por el mismo autor, pero mucha de la información recopilada, que

incluye fotografías, dibujos, tablas e información escrita, fueron copiadas mediante un escáner,

del libro antes señalado y de varios otros incluidos en la bibliografía del curso.

De forma anticipada, pido a los estudiantes y lectores una disculpa por los errores

ortográficos, de redacción, falta de información, y otros, que seguramente encontrarán en esta

segunda versión del Cuaderno de Apuntes de Microbiología. Sin embargo, estoy seguro que la

información contenida aquí, complementada con el libro de texto recomendado, será de mucho

valor para los estudiantes. En realidad quiero señalarles que en este Cuaderno de Apuntes se

encuentra la información que el autor considera apropiada para acreditar el curso. Los

estudiantes, junto con el autor y maestro titular de la Materia Microbiología General, para

alumnos de las carreras de Ing. Bioquímico, Agroindustrias y Agronomía, tienen que realizar el

trabajo de mejorar la información escrita y gráfica de este cuaderno, sobre todo con el escrito,

dibujos e imágenes originales, con la finalidad de, en el menor tiempo posible, lograr la

formación de un buen libro de Microbiología.

Dr. Onésimo Moreno Rico

Universidad Autónoma de Aguascalientes,

Centro de Ciencias Básicas,

Departamento de Microbiología,

Teléfono y Fax (449) 910-8412

Agosto de 2012

3

SOBRE EL DR. ONESIMO MORENO RICO

Nació en la ciudad de Monterrey, N. L. (1953),

donde realizó sus estudios primarios, secundarios y

preparatoria. Estudió la licenciatura en Biología en la

Facultad de Ciencias Biológicas (FCB) de la Universidad

Autónoma de Nuevo León, obteniendo el título de Biólogo

el 22 de junio de 1977. El diploma de Maestro en Ciencias

con especialidad en Fitopatología, se lo otorgó el Colegio

de Postgraduados en Chapingo, México, el 3 de enero de

1980. El grado de Doctor en Ciencias, Especialista en

Parasitología Agrícola, le fue otorgado por la Universidad

Autónoma Agraria Antonio Narro el 10 de octubre del

2001. El Dr. Moreno-Rico realizó una estancia sabática y

posdoctoral en The Agriculture and Agri-Food Saskatoon Research Centre en Saskatoon,

Saskatchewan, Canadá, de octubre del 2001 a julio de 2002. El Dr. Moreno Rico fue profesor

hora clase en la FCB de la UANL de julio de 1976 a diciembre de 1977 impartiendo las Cátedras

Micología y Fitopatología. El Dr. Moreno-Rico tiene Reconocimiento y/o Apoyo a Profesores de

Tiempo Completo con Perfil deseable, de 1997 al 2014, por el PROMEP de la SESIC. Además,

ha sido miembro del SNI como Investigador Nacional Nivel I, de 2004 a 2006 y de 2011 a 2013.

Finalmente, ha sido Catedrático-Investigador de Dedicación Exclusiva de la Universidad

Autónoma de Aguascalientes, por 31 años, impartiendo las Cátedras de:

1. Microbiología General, para estudiantes de las carreras de Agronomía, Agroindustrias e

Ingeniero Bioquímico.

2. Parasitología General, para estudiantes de Biología y

3. Fitopatología, para estudiantes de Agronomía y Biología.

Portada

La fotografía mayor corresponde a un escritorio o gabinete con un Microscopio

Electrónico de Barrido. Un microscopio de este tipo se encuentra en el Depto. de Biología,

Centro de Ciencias Básicas de la UAA. Encima de este, se encuentra una fotografía (tomada con

este microscopio) de un alga diatomea. En el centro del escritorio se encuentra una fotografía de

bacterias bacilares, gram negativas, de Xanthomonas campestris pv. Campestres, de cuya cápsula

se obtiene la goma xantana. En la puerta izquierda del escritorio se presenta una fotografía de un

microscopio compuesto de luz. En la puerta superior derecha del escritorio se presenta una

representación de un virus parásito de bacterias llamado bacteriófago. En la puerta inferior

derecha se presenta un dibujo del Virus Mosaico del Tabaco (VMT). En la parte inferior del

escritorio, de izquierda a derecha, fotografía de Penicillum roqueforti hongo con el cual se

elabora el queso del mismo nombre, fotografía de Rhizopus oryzae hongo con el cual se elabora

la bebida alcohólica conocida como zake y fotografía de Ustilago maydis hongo que causa el

Cuitlacoche o Huitlacoche del maíz, el ahora llamado “caviar mexicano”.

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INDICE

PAGINA

UNIDAD I. IMPORTANCIA E HISTORIA DE LA MICROBIOLOGIA. 8

1. MICROBIOLOGÍA 8

1.1 Ejemplos de microorganismos importantes para el hombre. 9

1.2 Microorganismos en la naturaleza. 17

1.3 Campos de la microbiología. 22

1.4 Historia de la Microbiología. 23

1.5 Microscopía. 28

UNIDAD II LOS ORGANISMOS PROCARIONTES 36

A. LAS BACTERIAS 36

2.1.1 Forma y tamaño de las bacterias. 36

2.1.2 Estructura de las bacterias. 38

Cápsula. 38

Flagelos. 39

Fimbrias (Pili ó Pelo). 40

Pared celular. 41

Membrana celular, plasmática ò citoplasmática. 44

Mesosomas. 44

Esporas ó Endosporas. 44

Ribosomas. 47

Plasmidios. 47

Inclusiones citoplasmáticas. 48

2.2 REPRODUCCION ASEXUAL BACTERIANA. 49

2.2.1 Curva del crecimiento bacteriano. 50

Fase de retardo. 50

Fase de crecimiento exponencial. 50

Fase estacionaria. 50

Fase de muerte. 50

2.2.2 Conteo de microorganismos (bacterias, esporas de hongos, etc.). 51

Método de dilución. 51

Método de conteo directo. 52

Filtros de membrana. 52

Cámara de Neubauer. 53

Método turbidimétrico. 53

2.3 VARIACIÓN GENÉTICA BACTERIANA. 54

Conjugación. 55

5

Transformación. 57

Transducción. 59

2.4 CULTIVO, TIPOS DE CULTIVO Y CONDICIONES

PARA EL CULTIVO DE MICROORGANISMOS. 60

Tipos de nutrición de las bacterias. 61

Preparación de medios de cultivo. 64

Tipos de Medios de Cultivo para Microorganismos. 65

Condiciones físicas para el desarrollo de microorganismos. 67

2.5 AISLAMIENTO, CULTIVO PURO Y CARACTERISTICAS

DE CULTIVO DE MICROORGANISMOS. 70

Aislamiento de microorganismos. 70

Preservación o conservación de microorganismos. 75

Características de los cultivos de microorganismos. 77

UNIDAD III. EL REINO DE LOS HONGOS 80

3. REINO FUNGI 80

Características morfológicas. 82

Estructuras especiales que forman los hongos. 84

Reproducción de los hongos. 91

Reproducción asexual. 91

Reproducción sexual. 93

Clasificación del Reino FUNGI 96

3.1 PHYLLUM ZYGOMICOTA, CLASE ZYGOMYCETES 97

Importancia de Rh. nigricans y otras especies del mismo género. 100

Ciclo de vida de Rhizopus nigricans. 103

3.2 PHYLLUM ASCOMYCOTA (ASCOMYCETOS) 106

Ascas, ascosporas y ascocarpos. 106

Ascogénesis. 107

Clasificación de los Ascomycetes. 111

Reino Fungi. Phylum Ascomycota. Ascomycetes Filamentosos

A. Pyrenomycetes. 111

CLASE SACCHAROMYCETES, Orden Endomicetales.

LEVADURAS. 115

Importancia y concepto. 115

Distribución y medios en que viven. 117

Morfología y estructura. 118

Reproducción asexual. 121

Reproducción sexual. 122

Ciclos biológicos. 124

Clasificación y ejemplos importantes. 125

6

Saccharomyces. 129

PHYLLUM ASCOMYCOTA. D. DEUTEROMYCETES

(Hongos imperfectos o asexuales) 134

Introducción 134

Estructuras somáticas 136

Estructuras reproductivas 136

Clasificación 139

3.3 PHYLLUM BASIDIOMYCETES 141

Caracteres generales. 141

Morfología, estructura y reproducción. 142

Reproducción asexual. 146

Reproducción sexual. 147

Fructificación en la reproducción sexual. 148

Ciclo de vida de Ustilago maydis. 150

Ciclo de vida de Coprinus logopus. 150

UNIDAD IV. LOS VIRUS 153

¿Que son los virus? 153

Composición de los virus. 153

Cuerpos de inclusión. 154

Forma y tamaño de los virus. 155

Clasificación de los principales virus con ADN que causan

enfermedades en el hombre. 157

Transmisión de virus. 158

Purificación de virus. 160

Uso de serología para identificar virus. 160

UNIDAD V. PRINCIPIOS Y CONTROL DE MICROORGANISMOS 162

5.1 Generalidades del control de microorganismos. 162

Términos usados en el control de microorganismos. 162

Condiciones que influyen en la actividad antimicrobiana. 164

Modo de acción de los agentes antimicrobianos. 164

5.2 CONTROL POR AGENTES FISICOS 166

Principios y aplicaciones del calor. 166

Calor seco, calor húmedo y Pasteurización. 166

Refrigeración, congelación, deshidratación y congelación-deshidratación. 169

Radiaciones. 170

Ondas sónicas y ultrasónicas. 173

Filtración. 173

7

5.3 USO DE AGENTES QUIMICOS PARA CONTROLAR

MICROORGANISMOS. 174

Propiedades de un desinfectante ideal. 175

Grupos de agentes químicos. 175

5.4 ANTIBIOTICOS Y OTROS AGENTES QUIMIOTERAPEUTICOS. 179

GLOSARIO. 183

8

UNIDAD I

IMPORTANCIA E HISTORIA DE LA

MICROBIOLOGIA

1. MICROBIOLOGIA

Es el estudio de los

microorganismos y sus actividades,

forma, estructura, reproducción,

fisiología, metabolismo e identificación,

como están distribuidos por la

naturaleza, su relación con otros seres

vivos, los efectos benéficos y

perjudiciales que ejercen sobre los

humanos y las alteraciones físicas que

causan al medio.

Todos los organismos o sistemas

biológicos tienen en común las siguientes

características:

1. Capacidad de reproducirse

2. La facultad de ingerir y

asimilar sustancias nutritivas

3. La facultad de reaccionar a cambios del medio ambiente, lo que se conoce como

irritabilidad.

4. Susceptibilidad de mutaciones

Organismos vivos Virus (Entes biológicos)

Reproducción Replicación

Alimentación No hay alimentación

Excreción No hay excreción

Reaccionan al ambiente (irritabilidad) No reaccionan al ambiente (no irritabilidad)

Mutaciones Mutaciones

Los virus son entes biológicos que se encuentran en el umbral de lo inerte y de la vida y que,

en general son parásitos obligados. En diciembre de 1991 los científicos Wimmer A., Molla A. y

Paul A. publican que lograron multiplicar, con éxito, al virus de la polio en tubos de ensayo con

células humanas muertas. La palabra virus, usada por primera ocasión por Pasteur, viene del latín

veneno.

9

1.1 Ejemplos de microorganismos importantes para el hombre

Es importante estudiar la microbiología ya que los microorganismos se encuentran en todo

sitio y se viven interactuando con todo tipo de organismo vivo y con el mundo inanimado o

inerte. Algunos ejemplos de cómo los microorganismos interactúan con organismos vivos son: a)

como parásitos del hombre o animales domésticos las bacterias Escherichia coli (Figura 1. 1),

Salmonella sp. (Figura 1.2) o Staphylococuus aureus (Figura 1.3), causando poco daño o hasta

la muerte, b) como simbiontes, por ejemplo en el rumen de ganado bovino o en el intestino del

hombre, donde ayudan a digerir los alimentos para ser absorbidos por el intestino, c) en la piel y

órganos, en contacto con el ambiente, del hombre y animales ocupando nichos ecológicos y

protegiéndolos contra otros microorganismos infecciosos, d) como control biológico de insectos

se usa la bacteria (Bacillus turingiensis, Figura1.4) o se usan bacterias (Agrobacterium

radiobacter,) contra otras bacterias (Agrobacterium tumefaciens Figura1.5) patógenas a las

plantas, e) como patógenos de plantas cultivadas la bacteria Agrobacterium tumefasciens causa

la agalla de la corona de las plantas, o la bacteria Xanthomonas campestres (Figura 1.6) pv.

campestres que causa la nervadura negra de las crucíferas como brócoli, col, coliflor, col de

Bruselas, etc. Al respecto, la cápsula de esta bacteria tiene xantanos, pigmentos amarillos que

se usan en la industria de la confitería (elaboración de dulces) para darles color amarillo o

anaranjado de origen natural.

Figura 1.1 E. coli. Figura 1.2. Salmonella spp. Figura 1.3. Staphylococcus aureus

Figura 1.4. Bacillus Turigiensis. Figura 1. 5. Agrobacterium tumefaciens Figura 1.6 Xanthomona campestres.

10

Por otra parte, en el suelo bacterias, hongos,

protozoos, nemátodos y otros organismos

fertilizan el suelo porque ayudan a

desintegrar la materia orgánica en

descomposición (humus) cortando, mediante

enzimas digestivas, las macromoléculas a

micromoléculas que pueden ser fácilmente

absorbidas por las raíces de las plantas. Los

microorganismos también forman parte de la

cadena alimenticia por lo que, por ejemplo,

las bacterias digieren materia orgánica, luego

las bacterias sirven de alimento a protozoos,

estos protozoos alimentan a protozoos más

grandes, estos a metazoarios microscópicos

como los rotíferos, esos rotíferos a nemátodos o crustáceos pequeños, estos a larvas de insectos,

estas larvas a batracios como ranas, las ranas a serpientes, etc., etc.

Los microorganismos sirven al

hombre en la Agroindustria para elaborar

alimentos. Por ejemplo, la levadura (hongo)

de la cerveza, Saccharomyces cereviceae

(Figura 1.9), sirve para fermentar y

elaborar esta bebida y el pan. El hongo

Rhizopus oryzae (Figura 1.10) sirve para

elaborar el Zake, bebida alcohólica

obtenida de la fermentación de arroz,

utilizado por los japoneses. La bacteria

Lactobacillus acidophilus se utiliza para

elaborar la leche acidificada, las bacterias

Streptoccocus lactis (Figura 1.11) y Leuconostoc citrovorum se utilizan para elaborar

mantequilla. Para elaborar quesos, en el cuajado se pueden utilizar las bacterias Streptoccocus

lactis o S. cremoris (Figura 1.12) cuando el cuajado es a no más de 38 ˚C ó Lactobacillus lactis

(Figura 1.13), L. bulgaricus o L. helveticus cuando el cuajado se hace a altas temperaturas. El

hongo Penicillum roqueforti se utiliza para la elaborar el queso roquefort y el azul, siendo

añadidas al cuajado las esporas de este hongo. Para elaborar la leche búlgara se utiliza la bacteria

Lactobacillus bulgaricus y para elaborar yogurt se utiliza L. bulgaricus (Figura1.14) o

Streptococcus thermophilus (Figura 1.17). Además, se cultiva e industrializa al hongo Agaricus

campestris (champiñón común Figura 1.18), a Pleurotas sp. (Figura 1.19) y a Russula sp.

(Figura 1.20) El “carbón común”, “cuitlacoche” ó “huitlacoche” del maíz causado por el hongo

Ustilago maydis (Figura1.21), también es muy apreciado como alimento por el pueblo

mexicano.

Figura 1.7Humus del suelo

Figura 1.8 Elaboración de quesos, vino y pan por medio de

microorganismos.

11

Figura1. 9. Sacharomyces cereviceae. Figura1. 10. Rhizopus oryzae.

Figura 1. 11. Streptococcus lactis. Figura 1. 12. S. cremoris.

Figura 1. 13. Lactobacillus lactis. Figura 1. 14. Lactobacillus bulgaricus.

12

Figura 1. 15. L. helveticus. Figura 1. 16. Penicillum roqueforti.

Figura 1. 17. S. thermophilus. Figura 1. 18. Agaricus campestris.

Figura 1. 19. Pleurotas sp. Figura 1. 20. Russula sp.

13

Figura 1.21. Ustilago maydis.

Los microorganismos, en la industria, también son

usados en la elaboración de diferentes ácidos orgánicos,

pectinasas o antibióticos. Por ejemplo, para producir ácido

fumárico se utiliza el hongo Aspergillus Níger (Figura 23) o A.

wentii (Figura 1.24), para producir ácido giberélico se utiliza el

hongo Fusarium moniliforme, para el ácido láctico se usa el

hongo Rhizopus oryzae (Figura 1.10), para producir ácido

glucónico se usa el hongo A. terreus (Figura 1.25) y para

obtener pectinasas se utilizan los hongos A. wentii o A. aureus,

en la producción de vinagre (ácido acético) se utiliza la bacteria

Acetobacter sp. (Figura 1.26) Para la obtención del aminoácido

lisina se utilizan las bacterias E. coli (Figura 1.1) y

Enterobacter aerogenes, y para el aminoácido l-glutámico se

usan varias especies de las bacterias Micrococcus (Figura 1.27),

Arthrobacter (Figura 1.28) y Brevibacterium. También se

pueden obtener antibióticos a partir de microorganismos. Por ejemplo, a partir del hongo

Penicillum chrysogenum (Figura 1.29) se obtiene la penicilina G, a partir de los hongos

Streptomyces nodosus se obtiene la Anfotericina B, de S. griseus se obtiene la Estreptomicina y

la Griseofulvina, de Aspergillus fumigatus (Figura 1.30) la Fumagilina, de S. orientales la

Vancomicina, de S. rimosus la Oxitetraciclina, de S. fradiae la Neomicina, de S. kanomiceticus

la Kanamicina, de Cephalosporium sp. la Cefalosporina y de la bacteria Bacillus subtilis se

obtiene la Bacitracina.

Figura 1.22 Ácidos orgánicos.

Ejemplo: vinagre, ácido cítrico.

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Figura 1.23. Aspergillus niger. Figura 1.24. A. wentti.

Figura 1.25. A. terreus. Figura 1.26. Acetobacter sp.

Figura 1.27. Micrococcus. Figura 1.28. Arthrobacter.

15

Figura 1.31Sección transversal de Claviceps purpúrea

los círculos alrededor del borde de todo el cuerpo

fructífero es el peritecio que contiene ascosporas.

Figura 1.32 Cornezuelo (esclerocios) del centeno

producido por Claviceps purpúrea.

Figura 1.29. Penicillium chrysogenum. Figura 1.30. A. fumigatus.

Otros ejemplos de microorganismos

importantes son los siguientes. El hongo

Aschersonia sp. se utiliza para el control

biológico de plagas causadas por insectos en

cultivos de cítricos en los estados de Colima,

Tamaulipas y Nuevo León, México. El hongo

Claviceps purpúrea, llamado comúnmente

“cornezuelo del centeno”, afecta a pastos

silvestres y al centeno formando Esclerocios

(Figura 1.32) en las espigas. Cuando el

hombre ingiere estos esclerocios puede

envenenarse, sufrir vasoconstricción de

arterias y venas de las extremidades (dedos

de manos y pies) que se gangrenan, e

inclusive puede causar la muerte. La industria

farmacéutica ha aprovechado los compuestos que causan esa vasoconstricción, ergotamina y

ergonometrina, que se usan para controlar el

sangrado menstrual o de parto de las mujeres.

Los hongos Penicillum spp. y Aspergillus flavus

son los principales hongos que destruyen a los

granos almacenados de cereales, los cuales causan

pérdidas económicas hasta de un 14 % de estos

granos, en México. Rhizopus stolonifer (Figura

1.33) es un hongo que se desarrolla y echa a

perder el queso, pan, mantequillas, mermeladas,

papaya, camote, otros frutos etc., etc. El hongo

Puccinia graminis es el causante de la “roya” o

“chauixtle” de los cultivos de trigo, centeno,

cebada, avena, etc., que anualmente causa

pérdidas en la producción muy grandes en

México y a nivel mundial. El hongo

Phymatotrichum omnivorum, causante de la enfermedad conocida como “Pudrición Texana”,

16

causa la muerte a 2000 especies de plantas (cultivadas y silvestres) y es un habitante del suelo.

El hongo Phytophthora capsici causa la “marchites” o “secadera” del cultivo de chile. Es un

hongo habitante del suelo y en Aguascalientes y otros estados de la República Mexicana es un

factor limitante de éste cultivo. La bacteria Pasteurella pestis (Figura 1.34), causante de la peste

bubónica, es transmitida por una pulga. La bacteria Pseudomonas spp. (Figura 1.35) digiere el

arsénico y ayuda a eliminarlo del agua residual que procede de la industria de la minería que

utiliza este químico en la purificación del oro. La bacteria Clostridium tetani: causa el tétanos

conocida como “mal de arco”, cuya toxina produce rigidez en los músculos. La bacteria

Clostridium botulinum (Figura 1.36) causa la enfermedad conocida como botulismo cuando las

personas ingieren alimentos enlatados y contaminados con la bacteria. Esta bacteria elabora el

veneno más potente conocido en la naturaleza. Las bacterias Staphylococcus aureus (Fig1.3) y

Streptococcus pneumoniae (Figura 1.37) causan de las enfermedades más frecuentes en

animales y el hombre. La bacteria Propionibacterium acne causa el acne.

Figura 1.33. Rhizopus stolonifer. Figura 1.34. Pasteurella pestis. Figura 1.35. Pseudomonas spp.

Figura 1.36. Clostridium botulinum. Figura 1.37. Streptococcus pneumoniae.

Por otra parte, el petróleo fue originado por sedimentos marinos formados por materia

orgánica en descomposición por macro y microorganismos que efectuaron cambios bioquímicos

para que se formara este combustible. Además, para encontrar zonas donde hay petróleo se

utilizan microorganismos que detectan vapores de hidrocarburos (metano y etano). Estos

microorganismos se cultivan en un medio sintético al que sólo le faltan compuestos de carbono

por lo que sólo se desarrollarán en presencia de metano y etano. Si los microorganismos se

desarrollan sugiere que en el lugar hay mantos petrolíferos.

17

Respecto a la importancia de la microbiología Waskman Salesman A. (1942) menciona:

No hay campo del desenvolvimiento humano, ya sea en la industria, en la agricultura, en la

preparación de alimentos o relacionados con la vivienda o el vestido, la conservación de la

salud humana y animal o en la lucha contra las enfermedades, donde los microorganismos

desempeñan un papel importante y con frecuencia fundamental (en la vida del planeta todos

los organismos están relacionados con los microorganismos.

1.2 Microorganismos en la naturaleza.

Se conoce que hay

microorganismos que no

tienen características para

situarlos en el reino animal

o vegetal. Por esta razón a

estos organismos Haeckel

E.H. (1888), zoólogo

alemán, los ubicó en el

reino Protista que incluía a

bacterias, hongos, algas y

protozoos. Por otra parte, a

medida que se conocía más

a los organismos se decidió

agruparlos en dos

categorías, los organismos

procariontes (protistas

inferiores) y los

eucariontes (protistas

superiores). Esta división se realizó en base a las diferencias presentadas en la Cuadro 1. En el

observamos que las bacterias y algas verde azules pertenecen a los procariontes porque carecen

de núcleo verdadero, mientras que algas, hongos, protozoos, plantas y animales pertenecen a los

eucariontes por tener núcleo verdadero

Sin embargo, Whitaker (1969) propuso otro sistema de clasificación de cinco reinos que

(Figura 1.0) es el más ampliamente aceptado porque considera las relaciones evolutivas y es

compatible con los estudios de bioquímica, genética y ultraestructura. Este sistema se basa en tres

niveles de organización celular y en base a la evolución de organismos a tres tipos de nutrición:

fotosíntesis, absorción e ingestión. En este sistema de clasificación los organismos procariontes

pertenecen. Los microorganismos se encuentran en tres de los cinco reinos: Monera (bacterias y

algas verde azules), Protista (microalgas, protozoos y hongos inferiores) y el reino de los

Hongos. Recientemente se ha modificado esta clasificación y se señala que existe un nuevo reino

llamado Chromista, formado por organismos anteriormente situados en el reino de los hongos.

18

Las algas son organismos simples que pueden ser

unicelulares o pluricelulares (con células iguales sin

diferencia en estructura y función). Otras son más complejas,

tienen clorofila y habitan en el medio acuático y húmedo.

Figura 1.38.

Algas, las cuales pueden ser unicelulares o pluricelulares.

Las bacterias son organismos procariontes, unicelulares, que pueden agruparse en

cadenas o en racimos de células iguales. Por lo común su multiplicación es por fisión binaria o

bipartición.

Figura 1.39. Morfología de las bacterias.

Reino Chromista. En este reino se encuentran los Oomycetes, organismos similares a los

hongos en razón a su cuerpo varía de unicelular a filamentoso y que anteriormente eran ubicados

en el Reino de los Hongos.

Los hongos son organismos sin clorofila,

unicelulares o pluricelulares, formadores de esporas,

que se reproducen sexual y asexualmente, y cuyo

cuerpo (talo o soma), que generalmente es

filamentoso, tienen paredes celulares formado por

glucanos y quitina. Estos organismos pueden ser

microscópicos como las levaduras o macroscópicos

como los champiñones. Figura 1.40. Agaricus campestres o champiñón común.

19

Cuadro 1. Diferencias que hay entre las células procariónticas y eucariónticas Característica Células procariontes Células eucariontes

Grupos como unidad de

estructura

Bacterias, algas azul-verdosas Algas, hongos, protozoos,

Chromistas animales y plantas

Tamaño del organismo 1-2 por 1-4 nm o menos Mayores de 5 nm en anchura

o diámetro

Sistema genético:

Localización

Un solo cromosoma (Nucleoide, cuerpo

cromático o material nuclear

Núcleo, mitocondrias,

cloroplasto

Estructura del núcleo No delimitado por membrana nuclear Delimitado por membrana

nuclear

Estructura del núcleo No delimitado por membrana nuclear

Un cromosoma circular

El cromosoma no contiene histonas

La división no es por mitosis

No hay nucléolo

Los genes relacionados funcionalmente

suelen estar arracimados

Delimitado por membrana

celular

Uno o más cromosomas

lineales

Los cromosomas no tienen

histonas

División nuclear por mitosis

Hay nucléolo

Los genes relacionados

funcionalmente no están

arracimados

Sexualidad El zigoto es merozigóto (diploide parcial) El zigoto es diploide

Naturaleza del citoplasma y

de las estructuras:

Citoplasma fluyente

Pinocitosis

Vacuolas gaseosas

Ribosomas

Mitocondrias

Cloroplastos

Estructura de Golgi

Retículo endoplasma tico

Vacuolas limitadas por

membranas (verdaderas)

No

No

Puede haber

70S, * distribuidos en el citoplasma

No

No

No

No

No

Sí

Sí

No

80S,* Dispuestos sobre

membranas en el retículo

endoplásmico. 70S en

mitocondrias y cloroplastos

Sí

Suele haber

Sí

Sí

Sí

Estructuras celulares

exteriores:

Membranas citoplásmicas

Generalmente no contienen esteroles

Contienen en parte la maquinaria

respiratoria y, en algunos, la fotosíntesis

Contienen esteroles

No realizan funciones

respiratoria ni fotosíntesis

Pared celular Peptidoglucano (mureína o mucopéptido

como componente)

Carece de peptidoglucano

Órganos de locomoción Fibrillas simples Multifibrillas con "9+2"

microtúbulos

20

Figura 1.41. Diferencias entre células eucariotas y procariotas.

Figura 1.42. Sistema de clasificación de cinco reinos de organismos propuesto por Withaker.

21

La clasificación actualizada de los seres vivos se encuentra en la pagina se Sistema Nature

http://sn2000.taxonomy.nl/

SYSTEMA NATURAE 2000

BIOTA VIRUS

Virus ADN

Virus ds

Virus ss

"DNA and RNA reverse transcribing viruses“

"DNA Reverse Transcribing Viruses“

"RNA Reverse Transcribing Viruses“

Virus ARN

dsRNA viruses

"negative stranded ssRNA viruses“

“positive stranded ssRNA viruses“

“Subviral agents"

DOMINIO BACTERIA

DOMINIO ARCHEA

DOMINIO EUKARYOTA

Reino PROTOZOOA

Reino ANIMALEA

Reino FUNGI

Reino PLANTAE

Reino CHROMISTA. El grupo incluye la gran mayoría de las algas cuyos cloroplastos

contienen clorofilas a y c, así como varias especies sin pigmentos íntimamente relacionadas con

ellas. Estos están rodeados por cuatro membranas que se supone que han sido adquiridos de una

Rhodophyta.

Figura 1.43. Árbol filogenético de la vida.

22

1.3 Campos de la microbiología

Para cada grupo de microorganismos hay un área especializada de la microbiología, esto

es, se encuentra la Bacteriología (bacterias), Protozoología (protozoarios), Micología (hongos),

Ficología (algas), Virología (virus), Parasitología (parásitos) y fitopatología (plantas). Además, se

encuentran varios campos que comprende la microbiología:

a) Microbiología médica; humana, veterinaria y fitopatología.

b) Microbiología acuática; ríos, lagos, mares y océanos.

c) Microbiología de agua y drenaje doméstico; agua potable, filtración microbiana de aguas

residuales.

d) Microbiología del aire; es el principal medio de transporte que tienen los

microorganismos, este puede producir epidemias en los diversos seres vivos.

e) microbiología de la leche; Rumiantes

f) microbiología de los alimentos; fermentación, acidificación.

g) Microbiología del suelo; descomposición de materia orgánica.

h) Microbiología industrial; purificación de desechos tóxicos.

i) Microbiología de los insectos; control biológico de plagas.

j) Microbiología del espacio.

Figura 1.44.Usos de microbiología en medicina. Figura 1.45.

Enfermedades respiratorias causadas por microorganismos.

Figura 1.46. Pruebas de calidad de la leche. Figura 1.47. Fabricación de pesticidas.

23

Figura 1.48. Mares y océanos, áreas de la Figura 1.49. La Microbiología industrial trabaja en la

Microbiología acuática. purificación de los desechos tóxicos.

1.4 Historia de la Microbiología

En el año 943, D.C. (época medieval), se tienen registros de que el hongo Claviceps

purpúrea produjo más de 40,000 muertes humanas por envenenamiento. Los envenenamientos

ocurrían cuando las personas consumían pan de centeno elaborado con semillas de centeno

contaminadas con los esclerocios del hongo. El hongo al afectar a las plantas de centeno infecta a

los ovarios, los destruye y en lugar de una semilla el hongo forma un esclerocio que tiene el

veneno.

Antonio Van Leeuwenhoek (1633-1723), inventó el primer

microscopio que consistió de un solo lente o lupa pequeña y es el primero

en ser reconocido de haber observado microorganismos. El colocaba una

pequeña gota de agua con microorganismos en la punta de un tornillo

frente a la lente de aumento y dibujó la forma y movimientos de los

microbios que observó. El escribió cartas explicando sus experimentos,

anexando sus dibujos, las cuales envió a la Real Sociedad de Londres.

Roberto Hooke (1665), fue el primer investigador que reporta haber

observado células vegetales, específicamente células de corcho, y después

de muchos estudios él propone la teoría celular. Esta teoría dice que

todos los organismos están formados por unidades estructurales llamadas

células.

Aristóteles (384-322 A.C.) y muchas personas de aquella época

pensaba que los animales podrían generarse en forma espontánea a partir

del suelo, plantas y a partir de otros animales diferentes y esta forma de

24

pensar influyo mucho hasta el siglo XVII. En aquel entonces se aceptaba como un hecho que

los gusanos podían producirse por exposición de la carne al calor y al aire. Sin embargo

Francisco Redi (1626-1697) comprueba que no hay generación espontánea de gusanos a partir

de la carne al realizar el experimento siguiente: en un frasco de vidrio colocó un trozo de carne,

en un segundo frasco colocó otro pedazo de carne pero a este lo tapo con gasa. Las moscas son

atraídas por la carne y colocan sus huevos sobre la carne en el frasco destapado y sobre la gasa en

el segundo frasco. De esos huevos salen los gusanos.

Sin embargo, al descubrirse a los microorganismos los defensores de la teoría de generación

espontánea usaron a estos microorganismos pensando que siendo tan pequeños esos miserables

seres, puesto que se tenía que usar un microscopio para observarlos, no tendrían antecesores que

los originaran. Así inició una lucha entre los científicos de aquella época por la defensa y

destrucción de la generación espontánea de microorganismos.

En 1749 John Needham (1713-1781) experimentando con carne

expuesta a cenizas calientes, observó la aparición de organismos que

no estaban presentes al principio del experimento y llegó a la

conclusión de que las bacterias se originaron a partir de la carne.

Aproximadamente por el mismo tiempo Spallanzani (1729-

1799) hierve caldos de carne en redomas o frascos y después funde

la boca del cuello del redoma y así el caldo no se vuelve turbio ni se

corrompe, por lo tanto, el confirma que no existe el crecimiento o

formación de microorganismos en forma espontánea.

Estos resultado, confirmados en repetidos experimentos, no convencieron a John Needham,

insistiendo este de que la presencia de aire era esencial para la generación espontánea de

microorganismos, aire que Spallanzani no permitía entrar a sus redomas sellados herméticamente.

Franz Schulze (1815-1873) el hizo pasa aire a través de soluciones ácidas antes de que este

aire llegara a los redomas con caldo de carne previamente hervido. Estos caldos no generan

espontáneamente microorganismos, no se vuelven turbios y no se corrompen

Teodoro Schawan (1810-1882) hizo pasar aire a través de tubos calentados al rojo vivo,

antes de que este aire llegue a los caldos previamente hervidos. Nuevamente él confirmo que no

existe generación espontánea de microorganismos.

Schroder y Von Dusch (1850), hicieron pasar el aire por un filtro de algodón antes de que este

llegara a los redomas con caldo de carne hervido confirmando que no hay generación espontánea.

Sin embargo los científicos que apoyaban la teoría de la generación espontánea de

microorganismos decían que en este tipo de experimentos el aire era alterado y por lo tanto, los

caldos no podían generar espontáneamente microorganismos.

25

Pouchet, en 1859, resucito el concepto de generación espontánea por última vez al publicar

un extenso “estudio” sobre su existencia.

Luis Pasteur (1833-1893) destruyó la teoría de la generación

espontánea al inventar redomas con cuello de cisne, de tal manera,

que el aire sin ser alterado llega al caldo de carne previamente

hervido. El aire pasa muy lentamente a través del tubo de vidrio en

forma de cuello de cisne, el polvo y microorganismos se quedan en

la curvatura inferior del cuello. Así, el aire, que tiene contacto con

el caldo de carne previamente hervido, llega estéril. En la

actualidad los matraces que usó Pasteur para realizar este

experimento se encuentran, estériles, en exposición en las vitrinas

del Instituto Pasteur en Paris, Francia. Por otra parte, Luis Pasteur

en 1876, inventó el procedimiento de pasteurización, por calor,

para la eliminación de “fermentos malos” (bacterias) y permitir

que vivan los “fermentos buenos” (levaduras) para la elaboración

de vino de buena calidad. Además, el demostró que el agriado de

la leche era causado por el crecimiento de microorganismos en este alimento.

Figura 1.50. Destrucción de la teoría de la generación espontánea mediante los dispositivos creados por A) Schwan, B) Schroeder

y Von Dusch, c) Pasteur y D) Tyndall.

26

John Tyndall (1820-1893) realizó experimentos en una caja especialmente diseñada para

probar que el polvo lleva gérmenes. Si el polvo no cae en el caldo estéril permanecerá libre de

microorganismos por tiempo indefinido.

José Lister (1878) realizó un cultivo puro de microorganismos de la leche por medio de la

técnica de diluciones.

Roberto Koch (1881) usó por primera vez tintes o

colorantes en laminillas de vidrio para teñir y observar mejor a

la bacteria el aire pasa muy lentamente a través de. Además él

fue el primero en utilizar rodajas de papa como un medio de

cultivo sólido para aislar o cultivar en forma pura a los

microorganismos. El mismo fue el primero en utilizar gelatina

como medio sólido para el cultivo de los microorganismos.

También trabajó con la bacteria Bacillus anthracis, fue el

primero en demostrar que un microorganismo fue el causante

de una enfermedad en animales domésticos, creó los

Postulados de Koch, los cuales son los siguientes:

I. Una enfermedad se encuentra relacionado un microorganismo. Por ejemplo, B.

anthracis es la bacteria que sólo causa la enfermedad conocida como ántrax.

II. Hay que aislar al microorganismo sospechoso de causar una enfermedad, cultivarlo en

un medio de cultivo artificial invitro, y hay que registrar las características del cultivo

(forma, tamaño, coloración, aspecto, consistencia de las colonias) del

microorganismo.

III. Hay que inocular al microorganismo sospechoso en un animal o planta sano de la

misma especie de donde se aisló. Después del período de incubación los animales,

plantas u organismos inoculados deben de mostrar los mismos síntomas y enfermedad

que el organismo donde se aisló este microorganismo sospechoso.

IV. Se debe de reaislar al microorganismo sospechoso, cultivarlo en medios de cultivos

sintéticos in-vitro y debe tener las mismas características de cultivo, del que se asiló

por primera ocasión.

Latour (1836). Fue el primero en descubrir la existencia de las levaduras.

Martín (1867) propone una teoría que dice que el proceso de maduración de los quesos era

semejante al de las fermentaciones alcohólica, láctica y butílica.

Tyndall (1876) señaló que las bacterias que descomponen a los alimentos se pueden aislar

del aire, de las sustancias que se adicionan a esos alimentos y también se pueden aislar de los

envases.

Von Genus (1895) fue el primero en realizar el conteo de las bacterias en la leche.

Prescatt y Underwood (1895) señalaron la alteración del maíz enlatado como una

consecuencia de un incorrecto tratamiento térmico.

Schmidt – Nielsen (1902) emplearon por primera ocasión el término psicrófilo para

designar A los microorganismos que crecen A 0°C.

Richter (1912) empleó por primera ocasión el término postmófilo para las levaduras que

crecen bien en un ambiente de elevada presión osmótica.

Paul Ehrlich (1909) empleó el salvasan (arsfenamida) A base de arsénico contra la sífilis,

enfermedad que puede ser mortal y que es causada por la bacteria Treponema pallidum.

27

Fleming (1929) descubrió la penicilina.

Intoxicaciones alimenticias:

Gaertner (1888) aisló a Salmonella enterintidis de una carne que causó 57 casos de

intoxicación.

Van Emergen (1896) descubrió a la bacteria Clostridium botulinum.

Linde, Turner y Thom (1926) informan por primera ocasión de intoxicaciones

alimenticias por la bacteria del género Streptococcus.

Anónimo (1960) por primera ocasión informa de producción de aflatoxinas en alimentos

contaminados por el hongo Aspergillus flavus.

Conservación de alimentos.

Swedish (1782) usó por primera

ocasión el vinagre para el enlatado y

conservación de los alimentos.

Underwood y Kenself (1820),

comenzaron en E.U.A., la

producción comercial de alimentos

enlatados.

Grimgade (1855), en Gran Bretaña,

inicio de la producción de leche en

polvo.

Anónimo (1865), en E. U. A., comienza el uso de la congelación comercial del pescado.

Anónimo (1880), en Alemania se inicia la pasteurización de leche en forma comercial.

Spawn (1886), inventa procedimientos mecánicos para la deshidratación de frutas y verduras.

Anónimo (1890), inicia la pasteurización comercial de la leche en E.U.A.

Anónimo (1908), en E.U.A. se aprueba el benzoato sódico para la preservación de alimentos.

Proctor (1943), por primera ocasión en E. U. A., utiliza radiaciones ionizantes para conservar

los alimentos, principalmente carne de hamburguesa.

Anónimo (1954), en Gran Bretaña, se aprobó el uso de antibióticos (nisina) para eliminar

bacterias del género Clostridium de los quesos.

Anónimo (1955), oficialmente se admite el uso de ácido ascórbico en la conservación de

alimentos.

Anónimo (1965), se usa la tetraciclina para conservar los pollos frescos y la oxitetraciclina se

usa un año después con el mismo propósito.

Figura 1.51. Conservación de los alimentos.

28

1.5 Microscopía.

A B Figura 1.52. A) Microscopio electrónico de barrido y B) microscopio compuesto.

ELECTRONICO: DE LUZ:

Usa fuente de electrones Usa fuente de luz

Condensadores magnéticos lentes

Muestras inertes muestras vivas o inertes

Longitud de onda de 0.05 amstrong luz visible

Aumentos de 2000 – 400, 000 X de 1000-1500 X.

Costo aproximado $ 1,400, 000.00 $ 24,000.00

Microscopio, cualquiera de los distintos tipos de instrumentos que se utilizan para obtener una

imagen aumentada de objetos minúsculos o detalles muy pequeños de los mismos.

Microscopio óptico

El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luz

visible para crear una imagen aumentada del objeto. El microscopio óptico más simple es la lente

convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15

veces. Por lo general se utilizan microscopios compuestos, que disponen de varias lentes con las

que se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto

por encima de las 2.000 veces. El microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, el

objetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo está

compuesto de varias lentes que crean una imagen real aumentada del objeto examinado. Las

lentes de los microscopios están dispuestas de forma que el objetivo se encuentre en el punto

focal del ocular. Cuando se mira a través del ocular se ve una imagen virtual aumentada de la

imagen real. El aumento total del microscopio depende de las longitudes focales de los dos

sistemas de lentes. El equipamiento adicional de un microscopio consta de un armazón con un

29

Figura 1.54. Microscópio de luz UV

soporte que sostiene el material examinado y de un mecanismo que permite acercar y alejar el

tubo para enfocar la muestra. Los especímenes o muestras que se examinan con un microscopio

son transparentes y se observan con una luz que los atraviesa, y se suelen colocar sobre un

rectángulo fino de vidrio. El soporte tiene un orificio por el que pasa la luz. Bajo el soporte se

encuentra un espejo que refleja la luz para que atraviese el espécimen. El microscopio puede

contar con una fuente de luz eléctrica que dirige la luz a través de la muestra.

La fotomicrografía, que consiste en

fotografiar objetos a través de un

microscopio, utiliza una cámara montada

por encima del ocular del microscopio. La

cámara suele carecer de objetivo, ya que el

microscopio actúa como tal. El término

microfotografía, utilizado a veces en lugar

de fotomicrografía, se refiere a una técnica

de duplicación y reducción de fotografías

y documentos a un tamaño minúsculo para

guardarlos en un archivo.

Figura 1.53. Ejemplo de una fotomicrografía de un examen general de orina.

Los microscopios que se utilizan en entornos científicos cuentan con varias mejoras que

permiten un estudio integral del espécimen. Dado que la imagen de la muestra está ampliada

muchas veces e invertida, es difícil moverla de forma manual. Por ello los soportes de los

microscopios científicos de alta potencia están montados en una plataforma que puede moverse

con tornillos micrométricos. Algunos microscopios cuentan con soportes giratorios. Todos los

microscopios de investigación cuentan con tres o más objetivos montados en un cabezal móvil

que permite variar la potencia de aumento.

Microscopios ópticos especiales

Hay diversos microscopios ópticos para funciones especiales. Uno de ellos es el

microscopio estereoscópico, que no es sino un par de microscopios de baja potencia colocados de

forma que convergen en el espécimen. Estos instrumentos producen una imagen tridimensional.

El microscopio de luz ultravioleta utiliza el rango

ultravioleta del espectro luminoso en lugar del rango

visible, bien para aumentar la resolución con una longitud

de onda menor o para mejorar el detalle absorbiendo

selectivamente distintas longitudes de onda de la banda

ultravioleta. Dado que el vidrio no transmite las longitudes

de onda más cortas de la luz ultravioleta, los elementos

ópticos de estos microscopios están hechos con cuarzo,

fluorita o sistemas de espejos aluminizados. Además, dado

que la radiación ultravioleta es invisible, la imagen se

muestra con fosforescencia (véase Luminiscencia), en

30

fotografía o con un escáner electrónico. El microscopio de luz ultravioleta se utiliza en la

investigación científica.

.

El microscopio petrográfico o de

polarización se utiliza para identificar y estimar

cuantitativamente los componentes minerales de

las rocas ígneas y las rocas metamórficas. Cuenta

con un prisma de Nicol u otro tipo de dispositivo

para polarizar la luz que pasa a través del

espécimen examinado (véase Óptica: Polarización

de la luz). Otro prisma Nicol o analizador

determina la polarización de la luz que ha pasado

a través del espécimen. El microscopio tiene un

soporte giratorio que indica el cambio de

polarización acusado por el espécimen.

Figura 1.55. Microscopio petrográfico.

El microscopio en campo oscuro utiliza una luz muy intensa en forma de un cono hueco

concentrado sobre el espécimen. El campo de visión del objetivo se encuentra en la zona hueca

del cono de luz y sólo recoge la luz que se refleja en el objeto. Por ello las porciones claras del

espécimen aparecen como un fondo oscuro y los objetos minúsculos que se están analizando

aparecen como una luz brillante sobre el fondo. Esta forma de iluminación se utiliza para analizar

elementos biológicos transparentes y sin manchas, invisibles con iluminación normal.

Figura 1.56. Microscopio de campo oscuro.

El microscopio de fase ilumina el espécimen con un cono hueco de luz, como en el

microscopio en campo oscuro. Sin embargo en el microscopio de fase el cono de luz es más

estrecho y entra en el campo de visión del objetivo, que contiene un dispositivo en forma de

anillo que reduce la intensidad de la luz y provoca un cambio de fase de un cuarto de la longitud

31

Figura 1.57. Microscópio Electrónico.

de onda. Este tipo de iluminación provoca variaciones minúsculas en el índice de refracción de

un espécimen transparente, haciéndolo visible. Este tipo de microscopio es muy útil a la hora de

examinar tejidos vivos, por lo que se utiliza con frecuencia en biología y medicina.

Entre los microscopios avanzados se encuentran el microscopio de campo cercano, con el

que pueden verse detalles algo menores a la longitud de onda de la luz. Se hace pasar un haz de

luz a través de un orificio diminuto y se proyecta a través del espécimen a una distancia

equivalente a la mitad del diámetro del orificio, formando una imagen completa.

Microscopio electrónico

La potencia amplificadora de un

microscopio óptico está limitada por la longitud

de onda de la luz visible. El microscopio

electrónico utiliza electrones para iluminar un

objeto. Dado que los electrones tienen una

longitud de onda mucho menor que la de la luz

pueden mostrar estructuras mucho más

pequeñas. La longitud de onda más corta de la

luz visible es de alrededor de 4.000 angstroms

(1 angstrom es 0,0000000001 metros). La

longitud de onda de los electrones que se

utilizan en los microscopios electrónicos es de

alrededor de 0,5 angstroms.

Todos los microscopios electrónicos

cuentan con varios elementos básicos.

Disponen de un cañón de electrones que emite

los electrones que chocan contra el espécimen,

creando una imagen aumentada. Se utilizan

lentes magnéticas para crear campos que

dirigen y enfocan el haz de electrones, ya que

las lentes convencionales utilizadas en los

microscopios ópticos no funcionan con los

electrones. El sistema de vacío es una parte

relevante del microscopio electrónico. Los electrones

pueden ser desviados por las moléculas del aire, de forma

que tiene que hacerse un vacío casi total en el interior de un microscopio de estas características.

Por último, todos los microscopios electrónicos cuentan con un sistema que registra o muestra la

imagen que producen los electrones.

Hay dos tipos básicos de microscopios electrónicos: el microscopio electrónico de

transmisión (Transmission Electron Microscope, TEM) y el microscopio electrónico de barrido

(Scanning Electron Microscope, SEM). Un TEM dirige el haz de electrones hacia el objeto que se

desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo

atraviesan formando una imagen aumentada del espécimen. Para utilizar un TEM debe cortarse la

muestra en capas finas, no mayores de un par de miles de angstroms. Se coloca una placa

32

Figura 1.59. Microscopio electrónico de barrido.

fotográfica o una pantalla fluorescente detrás del objeto para registrar la imagen aumentada.

Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar un objeto hasta un millón de

veces.

Figura 1.58. Microscopio electrónico de transmisión.

Un microscopio electrónico de barrido crea una imagen ampliada de la superficie de un

objeto. No es necesario cortar el objeto en capas para observarlo con un SEM, sino que puede

colocarse en el microscopio con muy pocos preparativos. El SEM explora la superficie de la

imagen punto por punto, al contrario que el TEM, que examina una gran parte de la muestra cada

vez. Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz muy concentrado de electrones,

de forma parecida al barrido de un haz de electrones por la pantalla de una televisión. Los

electrones del haz pueden dispersarse de la muestra o provocar la aparición de electrones

secundarios. Los electrones perdidos y los secundarios son recogidos y contados por un

dispositivo electrónico situado a los lados del espécimen. Cada punto leído de la muestra

corresponde a un píxel en un monitor de televisión. Cuanto mayor sea el número de electrones

contados por el dispositivo, mayor será el brillo del píxel en la pantalla. A medida que el haz de

electrones barre la muestra, se presenta toda la imagen de la misma en el monitor. Los

microscopios electrónicos de barrido pueden ampliar los objetos 100.000 veces o más. Este tipo

de microscopio es muy útil porque, al contrario que los TEM o los microscopios ópticos, produce

imágenes tridimensionales realistas de la superficie del objeto.

33

Figura 1.60. Partes de un microscopio

Se han desarrollado otros tipos de microscopios electrónicos. Un microscopio electrónico

de barrido y transmisión (Scanning Transmission Electron Microscope, STEM) combina los

elementos de un SEM y un TEM, y puede mostrar los átomos individuales de un objeto. El

microanalizador de sonda de electrones, un microscopio electrónico que cuenta con un analizador

de espectro de rayos X, puede analizar los rayos X de alta energía que produce el objeto al ser

bombardeado con electrones. Dado que la identidad de los diferentes átomos y moléculas de un

material se puede conocer utilizando sus emisiones de rayos X, los analizadores de sonda de

electrones no sólo proporcionan una imagen ampliada de la muestra, como hace un microscopio

electrónico, sino que suministra también información sobre la composición química del material.

Partes del Microscopio Compuesto.

Sistema óptico o OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del

objetivo.

o OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta.

o CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.

o DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.

o FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.

Sistema mecánico o SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo.

o PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.

o CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular o

binocular, etc.

o REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar

los objetivos.

o TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y

micrométrico que consigue el enfoque correcto.

34

Historia:

La microbiología empezó cuando el hombre aprendió a pulir piezas de vidrio y a

combinarlas para lograr amplificaciones lo bastante grandes para poder ver los microbios.

Existen microscopios simples y compuestos ya que esto varía de acuerdo al número de lentes con

que cuenten. Los microscopios simples utilizan un solo lente y los microscopios compuestos

utilizan dos o más lentes.

El ocular y el objetivo: son lentes separados por un tubo a una distancia tal que el

oculador amplifica la imagen producida por el objetivo. La mayoría de los microscopios cuentan

con tres lentes objetivos y cada uno proporciona una resolución diferente. El objetivo de bajo

poder amplifica el objeto 10 veces, el objetivo de alto poder amplifica el objeto

aproximadamente 45 veces y el objetivo de aceite de inmersión amplifica el objeto 97 veces.

Como el ocular aumenta 10 veces, la resolución total combinada que se logra con cada objetivo

es de 100, 450 y 970 veces respectivamente.

Figura 1.61. Oculares y objetivos.

La resolución es la capacidad de una lente para revelar detalles. Dicho con mayor

precisión, es la capacidad de una lente, o de un sistema de lentes de revelar detalles estructurales

estrechamente adyacentes, como si estuvieran separados y distintos. La resolución también recibe

el nombre de poder de resolución o poder de separación de una lente o de un sistema de lentes.

La resolución está restringida por dos factores:

a) La longitud de onda de la luz.

b) La abertura numérica de la lente.

El microscopio posee dos controles que mueven el sistema óptico hacia arriba y abajo, lo cual

nos sirve parra enfocar. El tornillo micrométrico mueve el tubo con rapidez y el tornillo

micrométrico lo desplaza muy lentamente, el tornillo macrométrico permite mover el brazo del

aparto para arriba o para abajo tanto como lo permita el engranaje, mientras que el micrométrico

se limita a una cuantas vueltas y llega a su tope. El diafragma nos permite controlar la cantidad de

luz que llega al sistema de lentes, ya que al cerrarlo se

restringe el paso de luz hacia los lentes y al abrirlo aumenta la

cantidad de luz. Lo más conveniente sería dejar fijo el

microscopio en el banco o mesa de trabajo, cubierto con una

funda para evitar el polvo cuando no se utiliza. La mesa que

se vaya a utilizar debe ser estable para evitar molestas

vibraciones de la muestra durante el examen. La posición ante

el microscopio debe ser cómoda a una altura correcta.

Figura 1.62. Tornillo macro y micrométrico.

35

Lo primero que se debe hacer es ajustar la luz. Tanto si dispone de una fuente de luz propia

como de un espejo (es lo más normal), se mueve hasta que resulta iluminado todo el campo

visual de forma intensa. Si el microscopio dispone de diafragma y condensador (solo lo tienen los

más sofisticados) se ajustan hasta que la luz cubra todo el campo visual.

Para realizar el enfoque hay una serie dada de operaciones que facilita y acelera el enfoque y

evita al mismo tiempo que se estropee la preparación o el microscopio. El objetivo menor y más

sencillo para el enfoque inicial es el 10 X, porque la mayoría de los microscopios poseen un tope

que impide que esta lente oprima el portaobjetos. La mayor parte de objetivos de mayor aumento

pueden bajarse completamente. Colóquese el portaobjetos en la platina y deslícese el tubo del

cuerpo sobre la cremallera hasta que encuentre el tope o se aproxime al cubreobjetos, pero sin

tocarlo. Luego, con el mando de enfoque aproximado, eleve el tubo hasta que la preparación

quede enfocada. No se debe hacer bajar mientras se mira por el microscopio porque, si no hay

tope, pueden causarse desperfectos.

Figura 1.63.

El revolver del microscopio compuesto permite cambiar entre diferentes objetivos para realizar un enfoque más o menos

detallado.

El objetivo mayor por lo general es 100X y debe utilizarse con una gota de aceite de inmersión.

36

UNIDAD II. LOS ORGANISMOS

PROCARIOTES

LAS BACTERIAS

2.1.1 Forma y tamaño de las bacterias.

Las bacterias son microorganismos unicelulares que pertenecen al reino procarionte

que se caracterizan por presentar una pared celular que contiene peptidoglucano (conocido

como mureína). Las bacterias pueden tener las formas siguientes: a) bacilos cuando su forma es

la de una salchicha o bastón, b) Cocos cuando tienen la forma esférica, c) vibrio cuando tienen la

forma de una salchicha o bastón curvo, d) espirilos cuando tienen forma de bastón alargado

(filamento) y sinuoso y e) espiroqueta cuando los bastoncillos ó filamentos son a manera de un

sacacorchos. Por otra parte, en el mismo reino se encuentran los Mollicutes, organismos

procariotes caracterizados por la ausencia de pared celular y en donde se encuentran los

organismos llamados fitoplasmas (figura 2.1) (u organismos semejantes a micoplasmas) y los

espiroplasmas (figura 2.2).

Figura 2.1. Representación de fitoplasmas Figura 2.2. Representacion de espiroplasmas

37

Las bacterias tienen agrupaciones. Cuando los bacilos se agrupan formando cadenas a esta

agrupación se llama estreptobacilo. Cuando los cocos se agrupan en pares se llaman diplococos,

cuando se agrupan cuatro cocos se llaman tétradas, cuando se agrupan 8 cocos se llaman

sarcinas, cuando se agrupan en cadenas de cocos se llaman estreptococos y cuando se agrupan

formando a manera de racimos de uvas se llaman estafilococos (figura 2.4).

En cuanto a su tamaño, los bacilos normalmente pueden medir de 0.5 – 1.0 X 2.0 – 5

micras (). Sin embargo, hay bastoncillos muy largos (filamentos) que miden 0.5-1.0 X 100

micras (). Los cocos pueden medir de 0.75 a 1.0 de diámetro. Las bacterias son tan pequeñas

que en 1 cm3

de espacio puede caber 1 billón de billones de bacterias.

Figura 2.3. Formas que tienen las bacterias

38

2.1.2 Estructura de las bacterias.

Cápsula

Es una cubierta mucilaginosa formada por las secreciones y excreciones

bacterianas. Las secreciones normalmente lo realizan cuando tienen abundancia de

nutrientes, mientras que las excreciones son sustancias orgánicas de desecho bacteriano.

Esta cápsula está formada por polipéptidos, polisacáridos (como glucoproteínas, polialcoholes y

aminoazúcares) y otras sustancias complejas. Como ejemplos de polisacáridos tenemos a la

glucosa, ramnosa, galactosa, fructosa, ácido galacturónico, y dextran, entre otros (figuras 2.5 y

2.6).

La función de esta cápsula es la de proteger a la bacteria, principalmente contra las

condiciones adversas del ambiente externo (agua, aire, suelo, humedad) o el ambiente interno de

otros organismos (hombre, animales ó plantas) a los que puede introducirse para causar una

Figura 2.4. Agrupación de las bacterias.

39

enfermedad. Se ha observado que las bacterias que afectan animales domésticos, plantas

cultivadas y al hombre son más infecciosas cuando ellas poseen cápsulas. Otra de las funciones

es que la cápsula también sirve como fuente de alimento a la bacteria en condiciones adversas

del ambiente. En la agroindustria, las bacterias que forman cápsula pueden causar problemas de

obstrucción o taponamiento de las tuberías cuando estas bacterias crecen abundantemente en

esos conductos. De la misma manera, las bacterias fitopatógenas pueden bloquear los haces

vasculares de xilema y floema de las plantas y causar su marchites (por ejemplo, Xanthomonas

campestris pv. campestris que causa la “nervadura negra” de las crucíferas).

Flagelos

Son apéndices largos y flexibles que le confieren movimiento a las células bacterianas

y cuyo movimiento es rotatorio y ondulatorio al mismo tiempo. Para poder apreciar la

velocidad que adquieren estos organismos mencionaremos que la bacteria Spirillum serpens

tiene una velocidad de 50 micras por segundo. Los flagelos están constituidos por una proteína

llamada flagelina y tienen un diámetro de 10 A 20 nanómetros (nm) de grosor y es variable las

micras de largo. Según la presencia (o no) y posición de los flagelos en las bacterias, éstas son

llamadas: 1) Árticas si no tienen flagelos, 2) Monotricas si tienen un solo flagelo, 3) Anfitricas

si tienen un flagelo en cada extremo de la bacteria, 4) Lofotricas bacterias con dos ó más flagelos

en cada extremo, y 5) Peritricas cuando tienen muchos flagelos alrededor de todo el cuerpo

bacteriano (figura 2.7).

Figura 2.5. Bacterias teñidas con tinta china, para

diferenciar su capsula

Figura 2.6. Representacion de capsula en un bacilo.

40

Fimbrias (Pili ó Pelo)

Son filamentos cortos y rígidos formados por una proteína llamada pilina. Hay dos tipos

de fimbrias, las somáticas y las sexuales. Las que se encuentran en mayor número son las

fimbrias somáticas y en menor número las sexuales. Las fimbrias somáticas sirven para aumentar

la superficie de adherencia de la bacteria a los objetos o cosas (partículas de polvo, pelo, cuerpo

de insectos, hojas, raíces absorbentes, etc., etc.). Por otra parte, las fimbrias sexuales son más

largas y flexuosas, sirven para que una bacteria llamada donadora o masculina entre en contacto

sexual con otra bacteria llamada receptora o femenina. Las fimbrias sexuales no son sólidas, sino

que tienen una luz interna (son huecas) cuyo diámetro es el preciso del grosor del cromosoma

bacteriano. Por lo tanto, por su interior pueden pasar secciones de copias del cromosoma (ADN)

bacteriano de una a otra bacteria. A este último fenómeno biológico se llama conjugación.

(Figura 2.8)

Figura 2.7. Clasificacón de bacterias por flagelos.

Figura 2.8 Se observan fimbrias somaticas en la bacteria de la izquierda, y una fimbria

sexual que conecta a la bacteria de la izquierda con la de la derecha.

41

Pared Celular.

La pared celular de las bacterias puede medir, en grosor, de 10 - 25 hasta 100 – 250

nanómetros (nm) de grosor y representa entre un 10 y un 40 % de peso seco de la bacteria. Las

principales funciones de la pared bacteriana son dos. Primero esta mantiene la forma

característica de la célula bacteriana. Segundo, impide el estallido o explosión cuando por

osmosis se introducen líquidos a las bacterias. También, la protege contra las condiciones

adversas del ambiente, en la división celular bacteriana, la pared celular sirve como una base o

primor dio para formar más pared celular, y sirve como un sitio de determinación antigénica, esto

es, en ciertas partes de la pared celular sus componentes químicos inducen la formación de

anticuerpos animales. La enzima lisozima (enzima que se encuentra en las lágrimas de los ojos),

digiere ó desintegra la pared celular bacteriana. Cuando esto ocurre en las bacterias gram

positivas a la célula resultante, que sólo tiene membrana pero no pared celular, se llama

protoplasto. En las células gram negativas la célula resultante que tiene membrana celular y

membrana exterior se llama esferoplasto.

La composición de la pared celular se observa en la siguiente tabla. Uno de sus componentes

es el peptidoglucano, también llamado mureína, el cual es un polímero formado por moléculas

de N-acetilglucosamina alternado con moléculas del ácido N-acetilmurámico. Esas moléculas

se encuentran unidas por un tetrapéptido: L-alanina, ácido D-glutámico, L-lisina y D-alanina. El

péptido número 3 en esta cadena es la L-lisina que se encuentra en las bacterias gram positivas.

Sin embargo, la L-lisina es substituida por el ácido diaminopimélico en las gram negativas.

En las bacterias gram positivas el peptidoglucano forma una capa de 20 – 80 nanómetros

(nm) de grosor y compone entre un 60 a 90 % de la pared celular. También presentan ácidos

teicóicos (no presente en gram negativas) que son polímeros de ribitol unidos por enlaces

fosfodiester. Las bacterias gram positivas también presentan en su pared celular polisacáridos

tales como la manosa, arabinosa, galactosa, ramnosa, ácido galacturónico y glucosamina.

Tabla 1. Características de la pared celular de bacterias Gram positivas y negativas

Característica

Gram positivas

Gram negativas

Peptidoglucano Capa gruesa Capa delgada 10-20 %

Ácidos Teicóicos Presentes Ausentes Lípidos Pocos Lipopolisacáridos

Membrana exterior Ausente Presente

Espacio Periplásmico Ausente Presente

Forma de la Célula Siempre rígida Rígida o flexible Resultado de enzimas digestivas de pared

Protoplasto Esferoplasto

Sensibilidad a tintes y antibióticos Mucha Moderado

La pared de las bacterias gram negativas es más delgada que la de las gram positivas, pero

es más compleja. También tiene peptidoglucano pero este sólo forma un 10 – 20 % de la pared

42

celular, y el restante está formado por varios polisacáridos, proteínas y lípidos. Externamente a

la pared se encuentra una membrana exterior, la cual es una típica membrana similar a las

membranas celulares procariontes y eucariontes. Esta membrana exterior tiene lipopolisacáridos,

también llamados endotoxinas, que son liberados sólo cuando la bacteria y la pared, son

destruidas. El lipopolisacárido está formado por polisacáridos y por un lípido A, que es un

glucosamino disacárido. Ente la membrana externa y pared celular se encuentra un espacio

llamado espacio periplásmico, el cual es un área de una actividad metabólica intensa ya que en

este espacio se encuentran muchas enzimas, que permiten la entrada de sustancias nutritivas e

impide la entrada de sustancias tóxicas a la bacteria.

Para poder observar bien la pared celular (y la membrana celular) debemos colocar a las

células bacterianas en una solución de alta concentración de solución salada ó azucarada. Debido

a presión osmótica elevada en el exterior, el agua del interior de las células bacterianas, por

ósmosis, sale al exterior para tratar de equilibrar esa presión. Cuando Esto ocurre, la célula se

deshidrata, y la membrana celular no puede estar unida a la pared celular despegándose de esta y

observándose claramente ambas (figuras 2.9 y 2.10)

Fig. 2.7 Estructura de las bacterias

Figura 2.9 Características de la pared celular de bacterias Gram positivas y negativas.

43

Figura 2.10. Ultra estructura de la pared celular de bacterias gram positivas y negativas y alcohol-acido resistentes.

44

Membrana celular, plasmática ò citoplasmática.

Tiene un grosor de aproximadamente 7.5 nm y está formada por una típica membrana de dos

capas constituida por fosfolípidos y proteínas, igual a las membranas eucariontes. Las funciones

de la membrana son: 1) Tiene una permeabilidad selectiva, esto es, permite la entrada de

sustancias nutritivas la célula bacteriana e impide la entrada de sustancias tóxicas a la misma y

viceversa. 2) En la membrana celular se encuentran todas las enzimas que permiten la respiración

celular, aquí se realiza el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa con lo cual se

obtiene energía de ATP mediante el transporte de electrones de hidrógeno siendo el último

aceptor de estos el oxígeno para finalmente H2O.

La membrana celular sirve como un sitio de depósito de enzimas y moléculas portadoras que

funcionan en la biosíntesis del ADN bacteriano, polímeros del ADN y lípidos de membrana.

Mesosomas

En años anteriores se observaba, en las fotografías tomadas al microscopio electrónico, que

aparecían pliegues o invaginaciones de la membrana plasmática al interior de la célula bacteriana

a los cuales se llamaron mesosomas. Se mencionaba que existían dos tipos de ellos: a)

mesosomas de tabique, los cuales estos sirven para iniciar la formación de la pared celular en la

división bacteriana. y b) mesosomas laterales, cuya función era la de respiración, al igual que el

resto de la membrana citoplasmática. En años recientes se ha descubierto que los mesosomas son

artefactos que producen las navajas de los ultra micrótomos al seccionar a las células bacterianas.

Esporas ó Endosporas

La espora o endospora es una estructura célular de resistencia, en forma esférica u oval,

que se forma en el interior de la célula vegetativa bacteriana, principalmente cuando la

célula bacteriana vegetativa se encuentra en condiciones adversas al ambiente. Las esporas

Figura 2.11. Estructura bacteriana

45

bacterianas tienen todos los constituyentes de una célula vegetativa bacteriana. Los géneros de

bacterias que forman esporas son: Desulfotomaculum sp., Sporolactobacillus sp., Sporosarcina

sp., Oscillospira sp. Bacillus sp,. y Clostridium sp.

Las esporas tienen una pared celular muy resistente compuesta de ácido dipicolínico,

peptidoglucano y calcio, lo cual le permite sobrevivir por largos períodos en un ambiente

desfavorable a la vida de las bacterias Por ejemplo, las esporas de Bacillus anthracis pueden

sobrevivir hasta por 20 años en el suelo. Para poder sobrevivir la espora se encuentra en vida

latente o en forma de reposo debido a que no tiene agua en su interior. Cuando la espora vuelve a

encontrarse en un ambiente apropiado absorbe agua y de su interior se forma una nueva célula

vegetativa bacteriana que sale del interior de la espora al romper las paredes de esta. Sólo las

bacterias gram positiva forman esporas (figura 2.12, 2.13 y 2.14)

Figura 2.12. Endosporas formados en bacilos

Figura 2.13. Endospora bacteriana

46

Figura 2.14. Formación de la endospora o espora bacteiana.

47

Ribosomas

Los ribosomas son organelos que flotan en el citoplasma y tiene la misma función

que tienen los ribosomas de las células eucariontes, sintetizar proteínas. Estos organelos se

unen con el ARNm para traducir su información para sintetizar proteínas. Los ribosomas tienen

un coeficiente de sedimentación de 70s (Suedberg) (figura 2.15)

Plásmidios

Los plásmidios son cadenas circulares de ADN, pequeñas, ya que pueden tener una

longitud de hasta una milésima del tamaño del cromosoma bacteriano de E. coli. Los

plásmidios son muy importantes ya que en la conjugación que ocurre entre bacterias muchas

veces copias de estos plásmidios son transmitidos a las células receptoras modificándolas

genéticamente. Ente estas modificaciones puede estar la resistencia a antibióticos. Otro ejemplo

importante lo tenemos en Agrobacterium tumefaciens, bacteria que causa la “agalla de la corona”

de muchas plantas cultivadas. Esta bacteria tiene un plásmidio que tiene genes inductores de

tumores (IT) los cuales inducen hiperplasia e hipertrofia de los tejidos de las plantas afectadas

formando tumores. Mediante el uso de ingeniería genética, los investigadores han quitado los

genes inductores del tumor, substituirlos por genes que dan resistencia a virus, bacterias, hongos,

estrés hídrico, etc., introducirlos a la bacteria y esta a su vez introducirlos a células vegetales

mediante cultivos de tejidos de plantas de las cuales se regeneran plantas que poseen resistencia a

los patógenos ya señalados (figura 2.16)

Figura 2.15. Ribosomas bacterianos.

48

Inclusiones citoplasmáticas

1. Gránulos de volutina, estos gránulos están formados por polimetafosfatos, y también le

llaman gránulos metacromáticos.

2. Gotas de aceite, estas son formadas por el ácido –hidroxibutírico el cual se utiliza como

fuente de reserva y de energía

3. Cromatóforos, son láminas de membrana celular que contiene pigmentos fotosintéticos

como la clorofila C y B. Estos cromatóforos sólo lo tienen las células bacterianas

fotosintéticas (figura 2.17)

Figura 2.16 Plásmidos bacterianos.

Figura 2.17. Inclusiones citoplasmaticas

49

2.2 REPRODUCCIÓN ASEXUAL BACTERIANA

Las bacterias se pueden reproducir asexual y sexualmente. La reproducción asexual se

conoce como fisión binaria o bipartición en razón de que la célula bacteriana, previa división

del cromosoma bacteriano y otros componentes celulares, se divide en dos células “hijas”. Esta

división celular inicia cuando se inicia la formación de una pared celular trasversal por el

depósito de los componentes de pared en la parte media de la célula. La formación de una pared

celular transversal y avanza desde la periferia de la célula bacteriana hacia el centro de la misma

hasta realizar la separación en dos células. Al período de tiempo que transcurre desde que una

célula origina a dos células se le llama tiempo de generación (figura 2.18)

Tabla 2 . Tiempo de generación de algunos ejemplos de bacterias.

Microorganismo Temperatur

a ( °C)

Tiempo de

generación

Medio de cultivo

Escherichia coli 37 17 minutos caldo

Staphylococcus aureus 37 27 - 30 minutos caldo

Mycobacterium tuberculosis 37 13 - 15 horas sintético

Treponema pallidum (sífilis) 37 31 horas testículos de

conejo

Lactobacillus acidophilus 37 66 - 87 minutos leche

Figura 2.18. Bipartición bacteriana, forma de reproducción asexual.

50

2.2.1 Curva del crecimiento bacteriano

Es interesante conocer cómo crece la población de microorganismos en un sistema cerrado

como el que sería tubo de ensayo (con medio de cultivo), matraz o tanque de fermentación para la

elaboración de vinos o cervezas. A continuación se presenta una Figura de como es esa

evolución en la población microbiana.

1. Fase de retardo: Se llama así porque es el momento en el que se inoculan los

microorganismos en medio de cultivo nuevo. Se observa que hay poco crecimiento o aumento

en él numero de bacterias o microorganismos. Sin embargo, esto no quiere decir que las

bacterias o microorganismos están en reposo, por el contrario, las células bacterianas se

encuentran en actividad metabólica interna intensa preparándose para la división celular.

2. Fase de crecimiento exponencial.- En ella se observa que el crecimiento en número de

bacterias o microorganismos se incrementa en forma rápida (exponencial), en razón de que

hay abundancia de nutrientes en el medio de cultivo, hay poca competencia por los nutrientes

y pocos desechos tóxicos bacterianos.

3. Fase estacionaria.- Como su nombre lo indica durante esta fase no hay aumento y/o

disminución en él numero de bacterias o microorganismos. Esto es, en el medio de cultivo

prácticamente hay el mismo número de bacterias ya que el número de las que son originadas

por fisión binaria, es el mismo número de aquellas que mueren.

4. Fase de muerte.- Durante esta fase los nutrientes prácticamente se han agotado. Además, hay

muchas substancias de desecho bacteriano tóxicas para las mismas bacterias o

microorganismos en el medio de cultivo, por lo que las bacterias mueren en una forma

exponencial o logarítmica similar a la fase 2, pero en sentido inverso.

Figura 2.19. Curva de crecimiento bacteriano.

51

2.2.2 Conteo de microorganismos (bacterias, esporas de hongos, etc.)

Importancia. Microbiología del agua y alimentos, inoculación tanques de fermentación y plantas

cultivadas, control biológico, etc.

1. Método de dilución.- Como su nombre lo indica, esta técnica de conteo de microorganismos

se realiza diluyendo una muestra (leche, agua, jugo de frutas, refresco, etc., etc.) original en

tubos con agua destilada estéril. Para esto, se preparan 4 a 6 tubos de ensayo con 9 ml de agua

destilada estéril c/u. En condiciones asépticas (junto al mechero) y con el auxilio de una

pipeta graduada estéril, se toma 1 ml de la muestra original, se coloca en el primer tubo con

agua y se homogeniza agitando. Con esto tenemos una dilución 1:10. Nuevamente repetimos

el procedimiento (en condiciones asépticas), pero ahora tomando 1 ml de suspensión del

primer tubo y se coloca en el segundo tubo para obtener una dilución 1:100. Repetimos lo

mismo con los tubos 3, 4, 5 y 6 obteniendo diluciones de 1:1000, 1: 10,000, 1:100,000 y

1:100,000. Asépticamente, tomamos 1 ml de c/u de los tubos y lo colocamos en cada una de

seis cajas petri (una por dilución) estéril. A estas cajas les añadimos 20 ml del medio de

cultivo agar nutritivo, a ± 45 a 50 ˚C. Se homogeniza la suspensión agitando con

movimientos rotatorios en la mesa e incubamos a 37 ˚C por 48 horas. Posteriormente,

contar las Unidades Formadoras de Colonias (UFC), utilizando un contador de colonias.

Para obtener el número de UFC multiplicar el número de UFC X la dilución = número de

bacterias por ml de la muestra original. La ventaja de realizar este tipo de conteo es que sólo

contamos los microorganismos vivos que están en la muestra original (figura 2.20).

Figura 2.20 Técnica de diluciones para el conteo de bacterias y esporas de hongos.

52

2. Método de conteo directo.- Este método consiste en realizar un frotis de 0.1 ml, de la

suspensión a analizar, en 1 cm² de superficie sobre una laminilla porta objetos.

Posteriormente, se fija al calor y luego se tiñe con un colorante simple (cristal violeta), se

enjuaga la preparación, se seca y se observa al microscopio. Posteriormente se saca él número

de campos de observación que hay en 1 cm² utilizando el objetivo de 10 ó 100. Se obtiene el

área A = r², dando aproximadamente 500 campos. Contar el número de bacterias que hay en

30 a 50 campos y posteriormente sacar el número medio de los mismos. Luego, se multiplica

la media de los microorganismos por él numero de campos por 100 (porque la muestra fue de

0.1 ml) esto es igual al número de bacterias/ml. Aunque este procedimiento es más rápido su

desventaja es que contamos tanto microorganismos muertos como vivos (figura 2.21)

3. Filtros de membrana.- Pueden ser diferentes tipos de filtros, por ejemplo, de nitrocelulosa.

Estos se colocan en un recipiente conectado a una bomba de vacío, para filtrar diferentes

soluciones en las que queramos contar microorganismos. Los microorganismos quedan

atrapados en el filtro el cual colocamos sobre un medio de cultivo como agar nutritivo.

Incubamos 48 h a 37 ˚C y posteriormente contamos el número de microorganismos que hay

en un volumen (100 ml, 500 ml, 2000 ml, etc.) de la suspensión a analizar (figura 2.22)

Figura 2.21 Conteo directo de microorganismos.

Figura 2.22. Filtros de membrana utilizados para el conteo de microorganismos.

53

4. Cámara de Neubauer.- Se cuenta el número de bacterias o esporas de hongos que hay en

los 5 cuadrantes principales de la cámara (cada cuadro tiene 16 cuadros pequeños) los cuales

se encuentran en las cuatro esquinas y parte central de la cámara de Neubauer. Se obtiene un

número promedio de estos cinco cuadrantes y el numero se multiplica por 50,000 (número

estándar) y el resultado es él numero de microorganismos presentes en un ml de suspensión.

(figuras 2.23 y 2.24)

a) b)

5. Método turbidimétrico.- Se utiliza éste método para medir la turbidez o turbiedad de un

líquido para conocer la cantidad de microorganismos en una suspensión determinada. Esto se

basa en que cualquier objeto o cosa (microorganismo) en suspensión se opone al paso de la

luz (transmitancia) y esto se puede medir. Así, una suspensión de microorganismos con

aproximadamente 106 a 10

7 células bacterianas por mililitro se verá turbio (figura 2.25). En

realidad, la cantidad de luz difractada es proporcional a la masa de células presentes en la

trayectoria de la luz. Para medir la cantidad de células microbianas se utiliza un colorímetro o

un espectrofotómetro. La suspensión de células se deposita en una cámara clara (cubeta) de

diámetro conocido, el instrumento mide la relación de intensidad de la luz incidente (I0) con

la intensidad del rayo luminoso que sale de la cubeta (I) la densidad óptica del cultivo es

proporcional a la densidad celular, log (I0/ I). Este procedimiento sólo necesita ser

estandarizado, contando el número de bacterias/ml por otro método, y entonces, por ejemplo,

podríamos tener:

30 % de transmitancia = 103 bacterias/ ml

60 % de transmitancia = 106

bacterias / ml.

90 % de transmitancia = 109 bacterias / ml.

Figura 2.23. Cuadrantes de una cámara Neubauer. Figura 2.24 Modelos de cámara Neubauer

54

2.3 VARIACIÓN GENÉTICA BACTERIANA.

Genéticamente las bacterias pueden variar de diferentes maneras:

1.- Mutaciones naturales o artificiales.

2.- Conjugación

3.- Transformación

4.- Transducción.

La mutación es la forma de variabilidad genética natural que tienen todos los organismos

(y microorganismos) en su cromosoma y que los hacen cambiar poco a poco a través del paso

del tiempo (cientos, miles o millones de años), lo cual es la base de la evolución. Estos cambios

pueden ser en alguna de las bases púricas o pirimídicas del ADN o en un grupo de ellas (figura

2.26).

Figura 2.25 Método turbidimétrico para el conteo de microorganismos. Se puede usar un

colorímetro o un espectofotómetro.

55

Conjugación.

Es la trasferencia genética de porciones o pedazos de copias del cromosoma

bacteriano (ADN) de una bacteria donadora a otra bacteria receptora a través de las

fimbrias sexuales. Esto es, las fimbrias sexuales sirven como un puente por donde pueden pasar

genes. La conjugación fue descubierta en 1948 por Lederberg y Tatum. Además, ellos

encontraron que no existen cruzas entre bacterias F+ con F+ ni F- con F

-.

Las bacterias tienen plásmidios que son cromosomas circulares (por tener un extremo

inicial y uno terminal) pequeños que tiene el tamaño de una milésima parte del cromosoma

bacteriano. En Escherichia. Coli al plásmidio que interviene en la conjugación bacteriana recibe

el nombre de factor sexual ó factor F. Este plásmidio tiene cerca de 40 genes que tienen la

información genética para que el plásmidio por si mismo se auto duplique (formando una copia)

y para que la célula bacteriana que lo posee forme fimbrias sexuales. A la bacteria que posee un

plásmidio F se le llama bacteria donadora o bacteria F+ ya que a partir de ella se transferirán

porciones del genoma bacteriano a otra célula llamada bacteria receptora o F-, la cual no tiene

plásmidio. El plásmidio o factor F se elimina cultivando las bacterias en medios de cultivo que

contengan el colorante naranja de acridina A este fenómeno se le conoce como “curación”.

Cuando ocurre la conjugación o unión de dos células mediante una fimbria sexual, se ha

observado que el cromosoma circular bacteriano se separa y el extremo inicial queda cerca de la

fimbria sexual. Sin embargo, antes de que inicie la síntesis de la copia del cromosoma

bacteriano, primeramente se duplica el plásmidio pasando inmediatamente una copia de este a la

célula receptora. Por esta razón, las células bacterianas receptoras (F-) al adquirir el plásmidio o

factor F se convierten en bacterias F+ ó donadoras. Posteriormente, puede pasar la copia del

cromosoma bacteriano. Sin embargo, la unión establecida por la fimbria es muy inestable ya que

con cualquier movimiento o alteración en el medio de cultivo puede romperse esta conjugación.

Por esta razón, en dado caso pase una copia del cromosoma de la bacteria donadora a la

receptora, sólo pasan copias de secciones ó pedazos pequeños (pocos genes) de éste cromosoma

bacteriano los cuales se combinan con los genes del cromosoma bacteriano.

Figura 2.26. La mutación puede darse como un cambio en las bases nitrogenadas formadoras del DNA

56

En la conjugación entre estas células, la frecuencia de recombinación es baja por ser raro

el que pasen secciones de cromosomas de una a otra bacteria Se ha estudiado que debe de haber

entre 100,000 a 19, 000,000 de parejas de bacterias en conjugación para que en una de ellas (la

donadora) ocurra la transferencia de un fragmento de ADN y recombinación genética. Esta es la

razón por la que se mencione que después de la reproducción sexual las bacterias son

parcialmente diploides. Se ha estudiado que para que pase toda una copia del cromosoma

bacteriano es necesario que las células bacterianas estén unidas por la fimbria sexual durante 100

minutos. (Figura 2.27)

En la naturaleza, también existen bacterias Hfr (alta frecuencia de recombinación), las

cuales se forman a partir de bacterias F+ cuando el plásmidio (que se encuentra en el citoplasma)

se integra, incorpora o une al extremo final del cromosoma bacteriano. De igual manera, cuando

el plásmidio se desincorpora o se separa del cromosoma bacteriano y pasa al citoplasma la

bacteria Hfr vuelve a ser una F+. Se ha estudiado que como el plásmidio se une al extremo final

del cromosoma bacteriano, cuando ocurre conjugación entre una bacteria Hfr con una F-, lo

primero en pasar son secciones o pedazos de copias del cromosoma bacteriano de la bacteria

donadora a la receptora. Se ha observado que en la conjugación entre estas bacterias, la

frecuencia de paso o transferencia de genes (y que ocurra su recombinación) es alta,

aproximadamente 1000 veces más que en una conjugación entre una F+ X F

-. Esto es, debe de

haber entre 100 a 19,000 parejas de bacterias en conjugación para que en una de ellas (la

donadora) ocurra la transferencia de un fragmento de ADN y recombinación genética.

Existe otro tipo de bacterias donadoras llamadas F’, estas bacterias se forman cuando el

plásmidio se separa (desincorpora) del cromosoma bacteriano y se lleva con él una fracción ó

pedazo del cromosoma bacteriano.

Figura 2.27 squema general de la conjugación bacteriana.

57

Se ha observado que hay conjugación entre diferentes géneros y especies de bacterias.

Algunos ejemplos serian: Escherichia sp. con Salmonella sp., Escherichia sp. con Shigella sp.,

Escherichia sp con Serratia sp., Salmonella sp. con Serratia sp. Salmonella sp. con Vibrio sp. y

Salmonella sp. con Shigella sp.

Se conoce que después de la conjugación las bacterias receptoras pueden adquirir genes de

resistencia a algún antibiótico, la capacidad de fermentación de algún azúcar, la producción de

alguna vitamina, adquirir un pigmento, adquirir capsula, etc.etc.

Transformación.

La transformación es el cambio de las características (genéticas) de un microorganismo

debido a la introducción, a través de la pared celular, de secciones o pedazos de ADN

(cromosoma bacteriano) al interior de la célula bacteriana, los cuales proceden de células

bacterianas que han sido destruidas (figura 2.29). La transformación fue descubierta por el

médico Inglés Frederick Griffith (1928) cuando se encontraba trabajando con las infecciones

causadas por un neumococo (bacteria que causa la neumonía) en ratones.

En sus trabajos de experimentación él usó dos tipos de neumococos que inyecto a los

ratones: 1) neumococos llamados III S que forman cápsula, colonias lisas y que son virulentos

Figura 2.28. A) Experimento de Griffith, B) Transformación de bacterias ya que se multiplican rápidamente, causan

enfermedad y matan al ratón, y 2) neumococos llamados IIR que no forman cápsula y sus colonias son rugosas, no

virulentos.

58

Figura 2.28. Este investigador realizó los siguientes experimentos:

1. Inoculó a ratones neumococos IIIS virulentos, destruidos por calor. Después de algunos

días los ratones no murieron.

2. Inoculó a ratones neumococos IIIS virulentos, vivos. Después de algunos días los ratones

murieron.

3. Inoculó a ratones neumococos IIR no virulentos, vivos. Después de algunos días los

ratones no murieron.

4. Inoculo en ratones una combinación de neumococos IIIS virulentos, destruídos por calor y

neumococos IIS no virulentos, vivos. Después algunos días los ratones murieron. De estos

ratones aislaron neumococos IIIS y IIR.

Con esto demostraron que bacterias IIR habían sido transformadas a IIIS de alguna manera y

que por esta razón se multiplicaban y mataban a los ratones. Posteriormente, se descubrió que el

responsable de la transformación fueron secciones pequeñas de ADN que llevaban los genes para

que ocurriera esta transformación. Además se descubrió que estas secciones son de un tamaño de

2/100 el tamaño del cromosoma bacteriano y son llamados exogenotes. Estos exogenotes sólo

pueden pasar la pared celular de las bacterias cuando estas son competentes o propicias para la

transformación. Las bacterias son competentes cuando se encuentran al final de la fase

exponencial de crecimiento.

Figura 2.29. Transformación bacteriana mediante un vector o fragmentos de DNA de una célula donadora.

59

Transducción.

La transducción es una variación genética que pueden tener las bacterias debido a

que un virus (bacteriófago o fago) transporta fragmentos de ADN bacteriano de una a otra

bacteria. Esto es, un virus infecta a una bacteria A y después de destruirla se lleva una porción o

segmentos de ADN (cromosoma) bacteriano. Luego, infecta a una bacteria B le transfiere el

segmento de la bacteria A y ocurre recombinación genética. De esta manera, la bacteria B

adquiere genes de otras bacterias (figura 2.30)

A los fagos que destruyen las células bacterianas inmediatamente después de introducirse a

ellas se les llaman fagos virulentos o fagos líticos. En este caso, los fagos en forma inmediata

genéticamente “gobiernan” el metabolismo bacteriano para que la bacteria construya fagos en

lugar de los componentes celulares bacterianos. Por esta razón, las bacterias son consumidas y

destruidas liberando a miles de fagos. A los fagos que no destruyen en forma inmediata a las

bacterias, porque ellos (ADN) se incorporan al cromosoma bacteriano se les llama fagos

temperados o atenuados. Al ADN de los fagos que se encuentra incorporado o unido al

cromosoma bacteriano se les llama profagos. Las células bacterianas que poseen profagos se

llaman lisogénicas porque están propensas a lisis. Las bacterias lisogénicas, al dividirse por fisión

binaria, pasan a su descendencia los profagos. En ciertos momentos de la vida bacteriana y por

efecto de las condiciones del ambiente, los profagos se desincorporan del cromosoma bacteriano

y pasan a la fase lítica destruyendo a las bacterias (figura 2.31)

Figura 2.30. Bacteriófago a punto de romper la pared celular bacteriana para

inyectar su genoma viral.

60

2.4 CULTIVO, TIPOS DE CULTIVO Y CONDICIONES PARA EL

CULTIVO DE MICROORGANISMOS

Para poder subsistir todos los organismos deben de obtener sus nutrientes y energía de

alguna fuente en el ambiente natural. Por ejemplo, los organismos fotosintéticos (autótrofos)

elaboran sus nutrientes usando agua, algunas sales minerales y capturado la energía radiante del

sol mediante el uso de la clorofila. Otros organismos heterótrofos, tales como bacterias y hongos

parásitos obligados, obtienen su alimento sólo a partir de las células o tejidos vivos de otros

organismos. Si estos organismos también son capaces de alimentarse de células o tejidos muertos

de los organismos son llamados parásitos ó saprófitos facultativos, y si sólo se pueden

alimentar de tejidos muertos en descomposición se llaman saprófitos obligados. Sea cual fuere

su forma de alimentación todos los organismos tienen que obtener elementos mayores o

macronutrientes (O, H, C, N, P, K, S, Mg, Ca) y en menor grado elementos menores o

micronutrientes (Fe, Bo, Mn, Zn. Cu, Mo, y Cl) para poder vivir.

Figura 2.31. Esquema general de la transducción.

61

Tipos de nutrición de las bacterias.

En base a lo anteriormente señalado en la Tabla 3 se presentan una clasificación de las

formas de nutrición que tienen los organismos.

Tabla 3. Principales tipos de nutrición de las bacterias

Tipo Fuente de energía para

él desarrollo

Fuente de carbono para

el desarrollo

Ejemplos de géneros

Fototróficas

Fotolitotróficas

(Autotróficas)

Fotoorganotróficas

(Heterotróficas)

Luz

Luz

CO2

Compuestos orgánicos

Chromatium

Rhodopseudomonas

Quimiotróficas

Quimiolitotróficas

(Autotróficas)

Quimioorganotróficas

(heterotróficas)

Oxidación de

compuestos

inorgánicos

Oxidación de

compuestos orgánicos

CO2

Compuestos orgánicos

Thiobacillus,

Nitrosomonas,

Nitobacter

Escherichia,

Xanthomonas,

Erwinia, etc., etc.

Como se señaló anteriormente, para poder cultivar un microorganismo autotrófico sólo se

necesita un mínimo de sales minerales y agua para que puedan desarrollarse las bacterias

autotróficas que oxidan el azufre. Esto significa que a partir de estos compuestos químicos

simples estas bacterias pueden transformarlos a compuestos tales como carbohidratos, grasas,

proteínas, ácidos nucléicos, vitaminas y otras sustancias complejas que forman sus componentes

celulares Tabla 4).

Tabla 4. Medio de cultivo de tipo autotrófico.

Azufre en polvo 10.00 gr

(NH4)2 SO4 0.40 gr

KH2PO4 4.00 gr

CaCl2 0.25 gr

MgSO4.7H2O 0.5 gr

FeSO4 0.01 gr

H2O 1000. 00 ml

CO2

Un medio de cultivo como el anteriormente señalado se llama químicamente definido o

sintético porque esta hecho con compuestos químicos conocidos con exactitud.

Los organismos heterótrofos se han estudiado más que los autótrofos ya que son los que

directamente o indirectamente benefician o afectan al hombre a los animales domésticos o a sus

cultivos. Estos microorganismos utilizan medios de cultivos que contengan muchos compuestos

complejos y que no son químicamente definidos, a estos medios de cultivo se les llama medios

de cultivo no sintéticos (Tabla 5). Los medios de cultivo también se pueden clasificar, en base a

62

su consistencia, en: líquidos, semisólidos y sólidos. Los medios son líquidos si no se les

agrega un compuesto gelificante o solidificante como gelatina o agar, son semisólidos si se les

agrega 0.5 a 1 % de agar y sólidos si se les agrega 2 a 3 % de agar.

Tabla 5. Características de varios materiales que se usan como ingredientes en los medios de cultivo

Material

crudo

Características Valor nutritivo

Extracto de

carne

Extracto acuosa de carne de res

concentrado en pasta.

Contiene las sustancias solubles en agua de

tejidos animales, entre ellas carbohidratos,

compuestos orgánicos nitrogenados,

vitaminas solubles en agua y sales.

Peptona Es el producto que resulta de la

digestión de materiales proteínicos; por

ejemplo, carne, caseína y gelatina, la

digestión del material proteínico se

efectúa con ácidos o enzimas; sirven

para hacer medios de cultivo

bacteriológicos, diferentes tipos de

peptonas (dependiendo de la proteína

usada y el método de digestión). Existen

diferencias en las peptonas en cuanto a

su propiedad para permitir el

crecimiento bacteriano.

Fuente principal de nitrógeno orgánico:

puede contener también algunas vitaminas y

algunas veces carbohidratos, esto en

relación a la clase de material proteico

digerido.

Agar Carbohidratos complejos obtenidos de

ciertas algas marinas, procesadas para

eliminar sustancias extrañas.

Se usa como agente solidificante de los

medios de cultivo, se disuelve en una

solución acuosa, gelifica cuando la

temperatura baja de 45 °C; no se considera

al agar como nutriente para las bacterias.

Extracto de

levadura

Es un extracto en solución acuosa de

levaduras, se obtiene comercialmente en

polvo.

Es una fuente muy rica en vitaminas B,

también contiene nitrógeno orgánico y

compuestos de carbono.

Algunos ejemplos de medios de cultivo para microorganismos heterótrofos son:

Caldo nutritivo Agar nutritivo

Extracto de carne 3 gr. Extracto de carne 3 gr.

Peptona 5 gr. Peptona 5 gr.

Agua 1000 ml. Agar 15 gr.

Agua 1000 ml.

63

Agar cuenta estándar Caldo rojo de Fenol y Lactosa

Triptona 5.0 gr Peptona 10 gr

Extracto Levadura 25.0 gr. Cloruro de Sodio 5 gr

Dextrosa 1.0 gr. Rojo Fenol 0.018 gr.

Agar 15.0 gr Rojo Fenol 0.018 gr.

Agua 1.0 lt. Lactosa 5 gr.

Este medio de cultivo se prepara Este medio de cultivo se prepara colocando

Colocando 23.5gr en un litro de agua 20 gr. En un litro de agua

Papa dextrosa Agar Jugo de tomate Agar:

Papa 200 gr. Tomate 200 gr.

Dextrosa 18 gr. Carbonato de Calcio 7 gr

Agar 18 gr. Agua 1 lt.

Agua 1 lt. Agar 18 gr.

Figura 2.32 Caldo nutritvo Figura 2.33 Agar nutritivo

64

Preparación de Medios de Cultivo

1. Pesar los ingredientes que componen el medio de cultivo.

2. Determinar el pH 7.0 del medio de cultivo. El pH se determina mediante indicadores como el

papel tornasol o con potenciómetros.

Un pH de 7.0 es donde se desarrollan bien todos los microorganismos. Sin embargo un pH

de7.5 – 8 favorece mejor el desarrollo de las bacterias, y un pH de 5.5 - 6.5 favorece mejor el

desarrollo de los hongos.

3. Colocar el medio de cultivo en un recipiente apropiado (tubos de ensayo, matraces, etc.).

4. Esterilización del medio de cultivo en olla de presión u autoclave. Esto e realiza a 121 ºC / 15

a 30 min. y 15 lb por pulgada cuadrada de presión.

5. En condiciones asépticas vaciar el medio de cultivo (a temperatura aproximada de 45 – 50 ºC

) en recipientes apropiados como cajas de petri.

Figura 2.34 Caldo rojo de fenol y lactosa

65

Tipos de Medios de Cultivo para Microorganismos

Los medios de cultivo se pueden clasificar en base a su función o aplicación en:

1. Enriquecidos: A estos medios de cultivo se

les añaden componentes como sangre,

suero, bilis, urea, extractos de tejidos

animales o vegetales que proporcionan al

medio de cultivo sustancias complejas que

son nutritivas y apropiadas para el

desarrollo del microorganismo. Ejemplos de

éstos medios de cultivo para bacterias

patógenas al hombre y animales domésticos

son: infusión o agar cerebro corazón, agar

sangre y agar urea, Agar bilis brillante, entre

otros. Para microorganismos patógenos de los

cultivos tenemos como ejemplos a: papa

dextrosa agar, jugo de tomate agar, harina de

maíz agar, durazno, agar, Avena agar, entre

otros.

2. Selectivos: Son medios a los que se les añade sustancias (carbohidratos, antibióticos,

aminoácidos, colorantes, altas concentraciones de sal, alta concentración de algún ácido,

etc.) que permiten el crecimiento de un grupo de microorganismos e impide el

crecimiento de otros grupos de microorganismos (bacterias gram + y gram -, levaduras,

hongos). Un ejemplo es un medio de cultivo al que como única fuente de carbono se le añade

el azúcar maltosa, la cual permitirá permitir el desarrollo de microorganismos que puedan

digerirla y asimilarla. Otros ejemplos de estos medios selectivos son: agar de eosina y azul de

metileno el cual permite crecer

a bacterias gram negativas

como E. coli, Salmonella

(figura 2.36), Shigella, etc., e

impide el crecimiento de gram

+ como B. subtilis y

Staphylococcus. Otro ejemplo

es el agar nutritivo al que se le

añade penicilina, con el cual se

inhibe a bacterias gram + y se

permiten que crezcan las gram -

. Otro ejemplo es acidificando

un medio de cultivo (con ácido.

Láctico o clorhídrico diluido) a

un pH 5.5 – 6, con el cual sólo

se permite desarrollar a muchas

especies de hongos e inhibir el

crecimiento de las bacterias

sean gram + ó -.

Figura 2.35 Agar Sangre.

Figura 2.36 Salmonella en agar selectivo

66

3. Diferenciales: Estos medios contienen

sustancias químicas que nos permiten

discernir entre diferentes bacterias de un

mismo grupo por un determinado

crecimiento o color de colonias bacterianas

después de la siembra e incubación. Por

ejemplo, en el medio Agar Eosina y Azul de

Metileno se pueden desarrollar bacterias gram

negativas como E. coli, Proteus, Salmonella,

entre otras, pero en este medio de cultivo sólo

las colonias de E. coli forman un color verde

brillante metálico. Otro ejemplo es el Agar

sangre en el cual podemos diferenciar diferentes

si la bacteria Streptococcus que tenemos es o no

β-hemolíticas, esto es, si destruyen en forma

agresiva los glóbulos rojos que hay en el medio

de cultivo. Las bacterias β-hemolíticas forman un halo (zona clara) alrededor de la colonia

bacteriana, mientras que las no hemolíticas no forman este halo claro. Otro ejemplo lo

tenemos en el medio B de King et al., el cual sirve para diferenciar si la bacteria fitopatógena

del género Pseudomonas es del grupo fluorescente o no. Las colonias bacterianas del grupo

fluorescente forman un pigmento que fluoresce cuando se coloca bajo una lámpara de luz

ultravioleta (figura 2.37)

4. De prueba: Estos se utilizan para ensayos de vitaminas, aminoácidos, antibióticos que

pueden ser usados por microorganismos o que puede inhibir a los mismos. También, se

utilizan para probar desinfectantes, bactericidas o fungicidas contra los microorganismos.

Además, para conocer si utilizan, fermentan o digieren azúcares como el manitol, dulcitol,

arabinol, xilosa, lactosa, entre otros., si producen ácido a partir de estos u otros carbohidratos,

si fermenta la urea, si producen ácido sulfhídrico, etc.

5. Para cuenta de bacterias y microorganismos:

Son para realizar análisis cuantitativos de

microorganismos en sustancias tales como

leche, agua, jugos, alimentos

agroindustralizados y otros, ejemplo el agar

nutritivo o agar cuenta estándar (figura 3.38).

6. Para caracterizar bacterias: Estos tipos de medios de cultivos se utilizan para

determinar el tipo de crecimiento producido por los microorganismos así como la

capacidad de los microorganismos para producir cambios químicos que nos ayudan a la

identificación de los mismos. Como ejemplos tenemos al Agar almidón, para conocer si la

bacteria produce amilasa o no; el medio de cultivo triple azúcar hierro agar que sirve para

Figura 2.37 Medio de EMB para E. coli

Figura 2.38 Agar nutritivo

67

conocer si el microorganismo utiliza, como fuente de carbono, tres azucares diferentes, si

produce ácido a partir de ellos y si produce H2S. También, el agar urea es utilizado para

conocer si la bacteria forma la enzima ureasa.

Condiciones físicas necesarias para el desarrollo de microorganismos.

Temperatura.

Además de poner atención al medio de cultivo para un buen desarrollo de microorganismos,

también hay que ponerle atención a la temperatura apropiada. Por ejemplo, los microorganismos

que afectan al hombre y a los animales domésticos normalmente se cultivan incubándolos a

temperatura semejante al del hospedante, 37 °C, a los que afectan a los vegetales cultivados se

incuban a 20 – 30 °C, y a los que viven en aguas termales y en los geisers se incuban a 60 ó más

grados centígrados. En base a la temperatura adecuada para el desarrollo de los microorganismos

estos se clasifican en:

a) Psicrófilos. Son microorganismos capaces de desarrollarse a 0 ºC o menos, aunque se

desarrollan mejora entre los 15º y 20 ºC. Muchas de las bacterias encontradas en la

Atlántida se encontraron desarrollándose a – 7 ºC, pero se desarrollaron en forma óptima

entre 20 y 30 ºC.

b) Mesófilos. Estos microorganismos se desarrollan mejor entre los 25º y 40º. En este grupo

es donde se encuentran la mayoría de los microorganismos que causan problemas y

beneficios en la agricultura, agroindustria, medicina humana, y medicina veterinaria.

c) Termófilos. Se desarrollan mejor entre los 45º y 60ºC, Los límites de desarrollo de estos

microorganismos se extienden al de los microorganismos mesófilos. A estos se les conoce

como termófilas facultativas o euritermófilas. Otros microorganismos que pertenecen a

este grupo se desarrollan mejor a temperaturas superiores de 60 ºC y se llaman termófilos

verdaderos o estenotermófilos. Estos, normalmente se encuentran habitando en aguas

termales y géiser (figura 2.39)

.

Figura 2.39. Aguas termales y geisers, hábitat de las bacterias termófilas

68

Necesidades de gas (O2):

Según las necesidades de gas (CO2 y O2) los microorganismos se clasifican en:

1. Aerobios. Son microorganismos que necesitan O2 para un buen desarrollo.

2. Anaerobios. Son microorganismos que no necesitan O2, sino por el contrario, este puede

llegar a destruirlos.

3. Anaerobios facultativos. Son microorganismos que pueden desarrollarse en presencia o

no del O2.

4. Microaerófilos. Son microorganismos que solo se desarrollan en presencia de pequeñas

cantidades de oxígeno (figura 2.40)

Respecto a los microorganismos anaeróbios se pueden realizar varias acciones para

eliminar el oxígeno del medio de cultivo y/o ambiente de incubación de los

microorganismos.

1. Uno de ellos es utilizar tioglicolato de sodio en los medios de cultivo. Este compuesto

reacciona con el oxígeno eliminándolo del medio de cultivo.

Figura 2.40. Zonas de desarrollo, dependiendo de si la bacteria es aerobia, anaerobia, facultativa, etc. Represntadas con la

columna de winogradsky.

69

2. Utilizar un sistema de anaerobiosis que consiste de un frasco de Brewer, en cuyo

interior se coloca un sobre GasPak (figura 2.43). Cada sobre Gaspar contiene una pieza

de papel filtro, una tableta de borohidrato de sodio, una tableta de bicarbonato de sodio

con ácido cítrico. El instructivo indica donde cortar el sobre y añadir 10 ml de agua de la

llave. El agua reacciona con las tabletas consumiendo el oxígeno y liberando CO2.

También, al frasco se le puede conectar a una bomba de vacio para eliminar el aire y

substituirlo por CO2 o una mezcla de CO2 y nitrógeno

3. Otro procedimiento es utilizar un frasco herméticamente cerrado al que se le coloca una

vela o veladora encendida. Cuando el oxígeno es consumido por la combustión, liberando

CO2, la flama se apaga (figura 2.41 y 2.42)

A) B)

Figura 2.42 Desarrollo de las bacterias en el medio de

Cultivo liquido

Figura 2.41 Bacterias anaerobias en un frasco con

una, vela encendida.

2.43 Sistema GasPak de anaerobiosis.

70

2.5 AISLAMIENTO, CULTIVO PURO Y CARACTERISTICAS DE

CULTIVO DE MICROORGANISMOS

Anteriormente se señaló que los microorganismos se encuentran prácticamente en todas

partes del mundo. Así, los podemos localizar en todas las partes externas (e internas) del cuerpo

del hombre, animales, vegetales, e inclusive de otros microorganismos, en el agua dulce, salada,

salobre, en el suelo, etc., etc. Sin embargo, estas poblaciones son mezclas (cultivos mixtos) de

muchas especies microbianas que se encuentran agrupadas en millones de bacterias, hongos,

algas y protozoos. Por esta razón y con la finalidad de estudiar a los microorganismos hay que

hay que separarlos (aislarlos), purificarlos y desarrollarlos en diferentes substratos nutritivos

llamados cultivos. Los cultivos pueden realizarse en substratos naturales tal como rodajas de

papa o en medios de cultivos sintéticos o no sintéticos. En estos medios de cultivo podemos

observar que los microorganismos tienen diferentes apariencias o características de cultivo.

Estas características ayudan a los microbiólogos a poder identificar y clasificar, mediante claves

taxonómicas, a todos los microorganismos.

Aislamiento de microorganismos

Los aislamientos de microorganismos los podemos realizar a partir de los tejidos infectados y

dañados del hombre, animales, vegetales, o bien, a partir de agua, suelo o de los alimentos

agroindustralizados.

Para el aislamiento de estos ejemplos de hongos y de bacterias fitopatógenas se realiza de la

siguiente manera:

1. A partir del límite del avance de las lesiones, cortar varias secciones de tejido vegetal de

aproximadamente 5 mm2,

2. Con el auxilio de una pinza de disección, colocar las secciones de tejido vegetal en una

caja petri con hipoclorito de sodio (1 – 2 %) por 1 min.

3. Posteriormente, en condiciones asépticas, con las pinzas (previamente mantenidas en

alcohol y flameadas) pasar las secciones de tejido vegetal a una caja petri con agua

destilada estéril.

4. Secar las secciones de tejido pasándolas, con asepsia, a papel secante estéril y finalmente

colocarlas (sembrarlas) en forma equidistante en cajas petri con un medio apropiado

como papa-dextrosa agar, jugo de tomate agar, jugo V8 agar, etc.

5. Incubar los cultivos a temperatura de laboratorio durante 5 a 10 días. Después de este

período, se observará que a partir de las secciones de tejido crecen filamentos de micelio

de un hongo o masas de colonias bacterianas.

6. Finalmente, purificar al microorganismo.

A partir de los alimentos agrícolas industrializados o no (harina, pan, queso, jamón, alimento

enlatado), o a partir de muestras de agua, jugos, leche, etc., etc., se puede realizar una suspensión

microbiana que contendrá una mezcla de microorganismos que debemos aislar (figura 2.44). Las

técnicas para realizar esto son las siguientes:

71

Estría en placa de agar (medio de cultivo)

Con el uso de una asa bacteriológica y en condiciones asépticas, tomar una muestra de la

suspensión con la mezcla de microorganismos y colocarla en una orilla de la placa de agar, medio

de cultivo, contenido en la caja petri, Posteriormente, con cuidado y suavidad, deslizar (rayar) el

filamento del asa sobre la superficie del medio de cultivo sólido contenido en cajas petri o tubos

de ensayo. Hay diferentes procedimientos de realizar el aislamiento por estriado.

a) El estriado se puede realizar en forma sencilla iniciando desde un extremo de la placa de

agar y deslizando el filamento, en zigzag, hacia el otro extremo de la caja sin que las

líneas se toquen.

b) El estriado se hace en tres sectores: se inicia el estriado en un extremo de la caja, petri y

se continúa en zigzag hasta la mitad de la caja petri. Posteriormente, se jira la caja petri 45

grados, se quema el filamento del asa, se saca una o dos líneas (estrías) que pasen por las

anteriormente realizadas en el primer sector y luego se hace un estriado en un segundo

sector hasta la mitad de la caja petri, cuidando no volver a tocar las estrías del primer

sector. Finalmente, se vuelve a repetir lo mismo en un tercer sector de la caja petri con

medio de cultivo.

c) El estriado se puede realizar en forma de espiral. Esta se inicia realizando el estriado

desde una orilla de la caja petri hacia el centro de la misma (figura 2.45).

Figura 2.44. Aislamiento de microorganismos.

72

Figura 2.40. Estriado en 3 secciones de la caja de Petri.

Cuando se raya en forma adecuada la superficie del medio de cultivo, las células microbianas

quedan lo suficientemente separadas en algunas áreas de la caja de petri que permite asegurar que

cada una de las colonias se desarrolle a partir de una sola célula microbiana y que no se junte con

otras colonias. En el caso de las especies bacterianas que están agrupadas como los diplococos,

sarcinas, estreptococos y estafilococos, las colonias se desarrollan a partir de un grupo de

bacterias del mismo tipo por lo que representa un cultivo puro. Se dice que un cultivo es puro

cuando se este se encuentra libre de cualquier otro microorganismo, esto es, un cultivo puro solo

contiene una especie de microorganismo desarrollándose en un medio de cultivo contenido en un

tubo de ensayo, caja petri u otro recipiente. Cuando en un cultivo hay al menos dos

microorganismos este un cultivo mixto (figura 2.46).

Figura 2.45. Estriado en 3 secciones de la caja de Petri.

73

Técnica de dilución

Para realizar esta técnica debemos contar con una serie de 5 a 6 tubos de ensayo de ensayo con

9 ml de agua destilada estéril cada uno. A partir de una muestra original (suspensión de

microorganismos) contenida en un matraz o tubo de ensayo, y en condiciones asépticas, tomar

(con pipeta estéril) 1 ml de la suspensión microbiana, colocarlo en el primer tubo y

homogenizarlo, con lo cual tendremos una dilución de 1:10. Repetir la misma operación en el

resto de los tubos con lo cual obtendremos diluciones de 1:100, 1:1000, 1:10,000, 1:100,000 y

1:1, 000,000, respectivamente. Tomar 1 ml de la suspensión de 1:10 y colocarlo, asépticamente,

en el interior de una caja petri estéril y vacía. Repetir la misma operación para el resto de los

tubos, usando una caja petri para cada uno de ellos. A cada caja petri añadir 20 ml de agar

nutritivo a 45 °C (mantenido a esa temperatura en baño María), agitar con suavidad, en círculos

concéntricos, sobre la mesa de trabajo para homogenizar la suspensión microbiana. Finalmente,

realizar la incubación de los microorganismos. Respecto a la incubación, para el caso de bacterias

patógenas del hombre y animales, incubar durante 24 a 48 horas a 37 °C. Para el caso de

bacterias fitopatógenas incubar 1 a 5 días a temperatura de laboratorio (20 a 35 °C). En el caso de

Figura 2.46. Diversas técnicas para el aislmaiento por estrías.

74

hongos patógenos del hombre y animales domésticos incubar 7 a 15 días a 37 °C. Para hongos

fitopatógenos incubar de 4 a 15 días a temperatura de laboratorio.

Figura 2.41. Diversas técnicas para el aislamiento por estrías.

Figura 2.47. La técnica consiste en realizar una serie de diluciones sucesivas.

Figura 2.48. A) Esquema de la técnica de rayado para aislar bacterias. B) Fotografía de un cultivo inoculado por esta técnica.

75

Enriquecimiento del cultivo (medio selectivo)

Esta técnica de aislamiento fue propuesta por Beijerinck y Winogradsky entre 1890 y 1900, y

se basa en la elaboración de un medio de cultivo que contenga ingredientes que favorezcan el

desarrollo de un tipo de microorganismo, que deseamos aislar, e inhibir a otros tipos de

microorganismos. Supongamos, por ejemplo, que deseamos aislar, a partir del suelo, hongos

basidiomicetos que son los únicos microorganismos que pueden utilizar como fuente de carbono

a la lignina. Entonces, lo que debemos hacer es elaborar un medio de cultivo que contenga varios

nutrientes pero que como única fuente de carbono sea la lignina. De esta manera, en el medio de

cultivo, no podrá desarrollarse ningún otro microorganismos más que algún (os) basidiomiceto.

Uso de micromanipuladores

El micromanipulador es un aparato

accesorio que se monta en un

microscopio compuesto y que es

utilizado para realizar el aislamiento de

una célula microbiana a partir de una

suspensión de microorganismos en una

gota suspendida en un portaobjetos

excavado. El aparato cuenta con una

micropipeta o una microcánula (aguja

muy fina) con la que se puede tomar una

sola célula microbiana y pasarse a un

medio de cultivo apropiado para que se

desarrolle (figura 2.49)

Preservación o conservación de microorganismos.

La preservación o conservación de los microorganismos es una actividad muy importante que

tienen los laboratorios de microbiología porque permite mantener vivos a los microorganismos

durante muchos meses o años para poderlos utilizar cuando sea necesario. La preservación de los

microorganismos es necesario para las diferentes actividades de enseñanza, experimentación e

investigación, o bien, para fines industriales donde los microorganismos son inocularlos en

tanques de fermentación. Por estas razones, los laboratorios de microbiología tienen colecciones

de microorganismos (por ejemplo, de hongos y bacterias) preservados y listos para utilizarse en

cualquier momento. Inclusive, existen organizaciones o compañias dedicadas unica y

exclusivamente para preservar microorganismos (bacterias, hongos, levaduras, algas,

protozooarios, virus y células animales) puros y autenticos de todas partes del mundo, y envían,

mediante mensajería especial, los especimenes solicitados por un determinado costo. Por

ejemplo, en el departamento de agricultura de los Estados Unidos (USDA) se encuentra la

“Northern Utilization Research and Development Division” en Peoria, Illinois, tiene una

colección amplia de microorganismos para usarse en fermentaciones. También, se tienen cultivos

bacterianos tipo en el Instituto Pasteur en Paris, Francia y en Londres, Inglaterra se tiene la

colección Británica de cultivos tipo.

Figura 2.49 Micromanipulador

76

1. Siembra periodica o resiembra.

Esta se realiza a partir de medios de cultivo puros pero viejos o agotados, de tal manera que

los microorganismos se pasan, con el asa de inoculación, a un medio de cultivo nuevo o recien

preparado. Los períodos de tiempo en que se hacen estas resiembras depende del tipo de

microorganismo. Para algunas bacterias como Neisseria spp, sapróficta, mantenidas en agar

nutritivo a 10 °C es de un mes, en las mismas condiciones para Bacillus spp. Son 12 meses y para

Clostridium spp. Son 6 meses.

2. Uso de aceite mineral.

El aceite mineral es el comúnmente usado para

proteger la piel de los bebes, tales como de la marca

Curity, Jhonson, Menen, etc., el cual se esteriliza y

después se añade a tubos de ensaye con medio de

cultivo, inclinado, con el crecimiento del

microorganismo. El volumen que se añade es el

suficiente para cubrir 1.5 cm por encima del medio de

cultivo. El aceite mineral crea condiciones de

anaerobiosis que reduce la taza de respiración y

metabolismo de los microorganismos por lo que este

se encuentra vivo pero con muy poca actividad

metabólica. El período de tiempo de preservación

varía de 15 a 20 años. Para reactivar a los

microorganismos preservados en aceite mineral, basta

con obtener una pequeña muestra de este

microorganismo y colocarlo en un medio de cultivo

nuevo donde en ausencia del aceite este se desarrollará

en forma normal.

.

3. Preservación a temperaturas bajas.

Los microorganismos pueden ser preservados a temperaturas cercanas a 0 °C o menores tales

como – 10 °C, - 20 °C, - 70 °C, o inclusive en nitrógeno líquido a – 196 °C. Cuando las

temperaturas usadas para preservar microorganismos es de – 196 °C, se utiliza un agente

protector, tal como el glicerol o el dimetil sulfóxido, para evitar sean destruídas las células

microbianas. La preservados de los cultivos por temperaturas muy bajas (-196 °C) puede ser por

más de 20 años.

4. Liofilización.

Es un procedimiento de deshidratación o secado de una suspensión de microorganismos que

previamente han sido congelados (a – 78 °C) en el interior de un frasco de cristal pequeño. Para

realizar la deshidratación de estos cultivos, el frasco se conecta a un aparato llamado

liofilizador, el cual mediante una bomba de vacío extrae el agua, presentándose el fenómeno de

sublimación. La sublimación es el paso del agua de la fase sólida a la gaseosa sin pasar por la

Figura 2.45 Aceite mineral utilizado para

conservar microorganismos

77

fase líquida. Después de varias horas de que los frascos están conectados al aparato queda un

polvo seco, los microorganismos, en el frasco que se cierra y se guarda. Este procedimiento

permite la conservación de microorganismos (bacterias, esporas de hongos, levaduras) por un

tiempo mayor de 20 años (figura 2.50)

Características de los cultivos de microorganismos.

La apariencia de las colonias microbianas es uno de los principales aspectos a considerar

como característica del desarrollo del microorganismo para poder identificarlo. Además, hay

que observar cómo se desarrollan las colonias de microorganismos en diferentes medios de

cultivo ya que inclusive una misma especie puede tener diferentes características en diferentes

medios de cultivo.

1. Tipo de colonia en medio de cultivo con agar.

a) Tamaño de la colonia. El tamaño puede ser desde como la punta de un alfiler hasta 5 o 10 mm

de diámetro. Las bacterias del género Proteus y Pseudomonas, por su movimiento flagelar,

pueden desarrollarse en toda la superficie del medio de cultivo.

b) Forma de la colonia microbiana. La forma de las colonias puede ser: puntiforme, fusiforme,

circular, filamentosa, ameboide o rizoide.

d) Elevación de la colonia. La elevación puede ser plana, elevada, convexa, pulvinada o

embonada.

e) Bordes de la colonia. Los bordes pueden ser entero (liso), ondulado, lobulado, crenado,

filamentoso o enrollado.

f) Pigmentación. Las colonias pueden o no tener color. Cuando tienen color este puede ser café,

blanco, crema, amarillo, anaranjado, rojo, violeta, etc.

Figura 2.50 Liofilizador

78

2. Desarrollo en agar inclinado

a) Cantidad de desarrollo: Este puede ser escaso, moderado o abundante.

b) Margen o borde del desarrollo. Similar a lo indicado en el tipo de colonia.

c) Consistencia de la colonia. La consistencia puede ser acuosa, mantecosa, viscosa, seca,

polvosa, dura, etc.

d) Pigmentación. Similar a la descrita en tipo de colonias (figura 2.51).

3. Desarrollo en caldo nutritivo.

a) Cantidad de desarrollo. Escaso, moderado o abundante.

b) Distribución del desarrollo. Uniformemente distribuido (turbidez uniforme) desarrollo como

una nata o pelusa en la superficie, desarrollo acumulado como sedimento.

c) Olor. Pútrido, a frutas o aromático o imperceptible (figura 2.52)

4. Desarrollo en gelatina por picadura.

a) Desarrollo, sin licuefacción, a lo largo de la línea de picadura y licuefacción. El desarrollo

puede estar limitado a la zona de picadura o puede haberse extendido más allá de la

picadura. Así, el desarrollo puede ser filiforme, punteado, papilar, vellosa o arborescente

(figura 2.53)

Figura 2.51 Agar inclinado Fuigura 2.52 Caldo de cultivo

Figura 2.53 Siembra por picadura

79

b) Licuefacción de la gelatina. La licuefacción puede presentar varios aspectos tales como

crateriforme, forma de nabo, infundibuliforme, saculada o estratiforme

Figura 2.54 Caracteristicas de cultivo de bacterias

80

Figura 3.1 Constantin John Alexopoulos.

UNIDAD III

EL REINO DE LOS HONGOS

REINO FUNGI

Según Constantin John Alexopoulos, los hongos son

organismos eucariontes (con núcleo verdadero), sin clorofila,

formadores de esporas, que se reproducen sexual y

asexualmente y cuyo cuerpo o soma generalmente es

filamentoso (o unicelular), con paredes celulares formadas por glucanos y quitina.

Los hongos son microorganismos que se encuentran

ampliamente distribuidos por todo el planeta y pueden vivir

prácticamente en cualquier sitio donde puedan tener agua,

alimentarse de material orgánico, en descomposición o no y donde

haya una temperatura entre 4 a 60 ˚C, que es donde mejor se

desarrollan estos microorganismos. Por lo tanto, los hongos se

pueden encontrarse en el suelo, agua dulce, agua salobre o

en agua salada, en regiones tropicales, semitropicales,

templadas, semidesérticas e inclusive en el desierto, a nivel del mar o en las cumbres más altas

de las montañas. Una razón importante del porque los hongos son cosmopolitas, es que ellos

producen miles o cientos de miles de esporas que son fácilmente transportadas por el viento, agua

de lluvia o rodada, semillas, insectos, aves, animales superiores y el hombre, originando a un

nuevo hongo si estas esporas caen en un ambiente apropiado. En razón de que los hongos no

tienen clorofila ellos son heterótrofos (héteros = diferente trophós = alimento), esto es,

tienen que obtener sus nutrientes a partir de otros organismos (células o tejidos vivos) o a

partir de los tejidos muertos, materia orgánica en descomposición, de esos organismos. Así,

los hongos saprofitos (saprós = podrido y bíos = vida) son aquellos que pueden obtener sus

nutrientes a partir de las excreciones, excrementos o de los tejidos muertos de otros organismos.

Los parásitos son los hongos que se alimentan de los tejidos vivos de otros organismos que son

sus hospedantes u hospedadores. Los simbiontes son los hongos que se encuentran asociados

con otros organismos vivos para ayudarse mutuamente y poder sobrevivir. Por ejemplo, especies

de hongos se asocian con algas para formar líquenes o con lar raíces de los vegetales superiores

para formar las micorrizas. Cuando los hongos se

han adaptado, evolutivamente, a nutrirse y vivir sólo

de materia orgánica en descomposición se llaman

saprófitos obligados. Muchos hongos agaricales,

“con sombrerito”, y los que se desarrollan en pan y

otros alimentos agroindustrializados son ejemplos de

saprófitos obligados y pueden ser cultivados en

medios de cultivo artificiales. Cuando los hongos

sólo pueden nutrirse y vivir de tejidos vivos de un

hospedador se llaman parásitos obligados. (del gr.

pará = junto, al lado de y sítos = pan, alimento; que

81

Figura 3.2, Phytophthota infestans Figura 3.3, P. capsici

Figura 3.4, Phytium ultimum Figura 3.5, Fusarium oxysporum

se alimenta junto a otro). Ejemplos de estos hongos son varios de los llamados “cenicillas

polvorientas u oídios” del orden de los Erysiphaes, royas o chahuixtles de los ordenes Uredinales

y algunos carbones del orden Ustilaginales. Por otra parte hay hongos llamados parásitos

facultativos que son intermedios en cuanto a su nutrición, esto es, son hongos que normalmente

viven como parásitos, y bajo ciertas circunstancias de supervivencia, tienen la facultad de poder

alimentarse como saprófitos. Los saprófitos facultativos (saprós = podrido, bíos = vida y

facultas = capacidad) son aquellos que normalmente viven a partir de materia orgánica en

descomposición y que tienen la facultad de poder alimentarse de tejidos vivos del hospedador.

Ejemplos de estos dos últimos hongos tenemos a Phymatotrichum omnivorum, Phytophthora

infestans (Figura. 3.2), P. capsici (Figura. 3.3), Phytium ultimum (Figura. 3.4), Alternaria solani,

Fusarium oxysporum (Figura 3.5), etc.

Los hongos los podemos encontrar en aguas de lagos, lagunas, presas, charcas y otros

donde se encuentra restos orgánicos abundantes y oxígeno, pero no los podemos encontrar en

aguas estancadas y en putrefacción debido a la carencia de oxígeno. En agua limpia y corriente de

82

ríos o arroyos es poco probable encontrar hongos debido a que ellos no pueden fijarse sobre

algún objeto (piedras, plantas acuáticas, madera, etc.) y son arrastradas por la misma corriente. Es

en el suelo donde, por la abundancia de materia orgánica, hay la mayor cantidad de hongos, la

mayoría de ellos basidiomicetos, que son fácilmente reconocidos como hongos con sombrerito,

de variados colores y cuyos micelios se encuentran desde la superficie o hasta profundidades de

un metro. Los hongos en sombrerito son los cuerpos fructíferos o esporóforos que forman

millones de esporas que son dispersas por el viento, agua o insectos.

Todos los hongos (como levaduras)

que causan deterioro y destrucción de los

alimentos industrializados son causados

por microorganismos saprófitos. Entre

estos encontramos alimentos del hombre

(y animales) tales como carnes y

embutidos, productos derivados de la

leche, harinas y sus productos como pan

y pastas, mermeladas, frutas en almíbar,

dulces, encurtidos, salsas, aceites y

grasas; en frutos, raíces, tallos y granos

almacenados, en jugos de frutas; en los

substratos empleados para elaborar

bebidas alcohólicas y en líquidos

azucarados; en exudaciones de los

árboles, y jugos de los mismos; en

maderas almacenadas y sus productos; en el papel almacenado y sus productos en forma de

tapices, libros, periódicos y revistas; en las pieles y objetos elaborados con las mismas; en

paredes y muros. Además, en la superficie del cuerpo del hombre, animales y vegetales, en las

cavidades abiertas de los mismos, como la bucal, el tubo digestivo, y las vías respiratorias; en el

esputo y excremento de las personas sanas y enfermas; en medios de cultivo almacenados en

matraces, cajas de Petri y tubos de ensayo; inclusive se han encontrado creciendo en soluciones

fenicas, de ácido bórico, de sulfato de cobre, de colorantes de bicloruro de mercurio, y en gasa

con yodo, y sobre piezas del cuerpo humano y cadáveres conservadas en formol, cuando este se

ha evaporado un poco y parte de la pieza sobresale del líquido.

Los hongos no tienen haces vasculares o vasos conductores ni tampoco tienen tallos, raíces ni

hojas.

Características morfológicas.

1. Nivel de organización unicelular, pluricelular o dimórfico. En los hongos dimórficos una

misma especie de hongo puede desarrollar un cuerpo vegetativo unicelular (levaduriforme) o

pluricelular (micelial). El cuerpo vegetativo, que también es llamado talo o soma, no presenta

vasos conductores de savia.

2. El talo (= cuerpo o soma) puede ser unicelular (levaduras), pero lo más frecuente es que

éste sea pluricelular. Cuando el talo es pluricelular se dice que es micelial, por estar

constituido por un grupo de filamentoso llamados hifas. Así, al conjunto de hifas que forman

el cuerpo del hongo se llama micelio.

Figura 3.6. Enmohecimiento del pan.

83

3. El cuerpo de los hongos (filamentos) tiene paredes celulares bien definidas. Paredes

celulares constituidas por quitina en combinación con glucanos.

4. Las paredes celulares, al microscopio electrónico, son estratificadas constituidas por dos o

más láminas de microfibrillas dispuestas de una manera amorfa, quedando la lámina interna

en contacto con la membrana plasmática. Las sustancias de reserva son glucógeno y

lípidos.

5. Las células de los hongos se parecen a las vegetales por tener núcleo verdadero,

mitocondrias, cuerpo de Golgi, retículo endoplásmico, dictiosomas, vacuolas y ribosomas,

etc., pero a diferencia de los vegetales, los hongos no tienen cloroplastos, las sustancias de

reserva son glucógeno y lípidos (no el almidón) y en que tienen quitina en la pared celular.

6. A pesar de que no tienen clorofila, los hongos tienen pigmentos que les proporcionan

colores muy diversos, tales como el blanco, café, verde, rojo, amarillo, naranja, azul, violeta y

combinaciones de estos colores.

7. El talo puede ser unicelular y con un núcleo, o pluricelular con células uninucleadas, binucleadas o frecuentemente plurinucleadas. El núcleo es eucariótico y muy pequeño. Según

su constitución genética el núcleo puede ser haploide, diploide, o poliploide. El talo, según

los núcleos que contenga puede ser homocarióntico si tiene núcleos semejantes,

hetereocarióntico si tiene núcleos diferentes y dicarióntico si tiene pares de núcleos

haploides compatibles. Si el cuerpo del hongo es micelial, puede ser: a) aseptado (sin septo o

pared transversa) ó cenocítico por ser multinucleado y tener citoplasma continuo, o b) puede

ser septado si presenta septos o paredes transversas que separan a las hifas en células. Las

paredes no son sólidas ya que tienen poros por donde puede fluir citoplasma y núcleos.

8. Los hongos pluricelulares no tienen células

diferenciadas y si la hay esta es poca. Por lo

tanto, los hongos no tienen tejidos u órganos

especializados como raíces, tallo, hojas, flores y

frutos, ni tejidos conductores de agua, sales

minerales o productos de la fotosíntesis. Sin

embargo, los hongos forman fructificaciones

(cuerpos fructíferos) y otras estructuras

constituidas por hifas con escasa o poca

diferenciación celular. Por esta razón, cuando se

habla de tejidos fúngicos se hace alusión a la

semejanza de estos a los tejidos de las plantas, por

ejemplo el seudoparénquima parecido al

parénquima de los vegetales. Los cuerpos

fructíferos son estructuras fúngicas

especializadas para producir esporas (sporos = semilla), unidades de propagación de los

hongos. Las fructificaciones pueden ser grandes y observables a simple vista como los

champiñones (hongos con sombrerito), hongos en repisa, etc., o pueden ser muy pequeños por

lo que es necesario utilizar el microscopio estereoscópico o el compuesto para poder

observarlos. Por ejemplo, tenemos fructificaciones asexuales como el picnidio, acérvulo o el

esporodoquio, y fructificaciones sexuales como el cleistotecio, apotecio, peritecio y

seudotecio.

9. La división nuclear es mitótica y/o meiótica y a diferencia de otros organismos

eucariontes, la división es intracelular, esto es, la célula no se divide, sólo el núcleo.

10. La respiración de los hongos fundamentalmente es aerobia, aunque muchos son

microaerófilicos o anaerobios facultativos, como las levaduras y muchos mohos que

Figura 3.7. Hongos pluricelulares.

84

fermentan diversos tipos de substratos tales como el almidón y carbohidratos procedente de

las semillas de cebada, arroz, uvas, manzana, del maguey, agave tequilero, etc., etc.

11. Los hongos tienen nutrición heterótrofa ya que por carecer de clorofila y no ser

fotosintéticos, tienen necesidad de utilizar substratos orgánicos vivos (plantas, animales y

otros organismos) o inertes (materia orgánica en descomposición) para poder alimentarse. Por

otra parte, hay hongos que se han asociado con otros organismos fotosintéticos. Por ejemplo,

hay hongos asociados con algas para formar a los organismos conocidos como líquenes y los

hay asociados con las raíces de las plantas para formar las micorrizas.

12. Los hongos obtienen sus alimentos por la absorción de nutrientes (por osmosis).

13. Reproducción asexual y sexual de diversas maneras, generalmente con la producción de

esporas de diversos tipos.

14. La distribución de los hongos en la naturaleza es cosmopolita.

Estructuras especiales que forman los hongos.

Los hongos son microorganismos en los que hay mucha diversidad morfológica.

Hongos unicelulares. Aquí se encuentran las

levaduras (ascomicetes) que están formados por

una sola célula pequeña (Talos unicelulares,

Figura 20 No. 1 y 2, pueden tener formas muy

diversas alcanzar dimensiones de tres y cuatro

micrómetros hasta 12 y 15 micrómetros. Las

células desempeñan las funciones especiales de

un organismo; respiración, nutrición y

reproducción. En algunas levaduras, al

reproducirse por yemas o brotes, o por

bipartición, las células quedan unidas unas a

otras formando cadenas llamadas

seudomicelios o talos seudomiceliales.87

Hifas. La mayoría de las especies de hongos están constituidas de filamentos muy delgados

llamados hifas. Estas son estructuras cilíndricas o tubulares

cubiertas por una membrana que contiene el protoplasma y,

fuera de ella, por la pared celular. Estas hifas pueden ser

delgadas (microsifonadas), y las hay grandes y gruesas que

pueden notarse a simple vista (macrosifonadas), pueden tener

un grosor uniforme en toda su longitud o ser gruesas en su base

y adelgazarse hacia la porción terminal, el alargamiento de

estas se efectúa por crecimiento apical. Hay dos tipos hifas:

cenocíticas y septadas. Las hifas cenocíticas se caracterizan

por que tienen un protoplasma con numerosos núcleos, esta

formada por una célula cuyo protoplasma encierra muchos

núcleos, forman tabiques o paredes transversas, llamadas

septos, cuando se originan los órganos reproductores

(esporangios y gametangios). Algunos hongos del orden

Entomopthorales forman numerosos tabiques que se separan

Figura 3.8. Hongos unicelulares.

Figura 3.9. Tipos de hifas.

85

Figura 3.10. Micelio de los hongos.

Figura 3.11Rizoma.

porciones multinucleadas y uninucleadas.

Las hifas septadas están interrumpidas a intervalos regulares o irregulares por tabique o

septos transversales que dividen a las hifas en células; son hifas pluricelulares cuyas células son

uninucleadas, binucleadas o multinucleadas. Las hifas septadas caracterizan a los hongos

Ascomycetes, Basidiomycetes y Deuteromycetes. Los tabiques de las hifas inician su formación

en la periferia de la pared y crecen hacia el centro. Estos tabiques quedan con uno o varios poros

a través de los cuales se establece contacto, entre una y otra célula mediante el protoplasma. El

desarrollo de las hifas es más rápido que la formación de tabiques o paredes transversas, por lo

tanto, se observan hifas largas sin tabiques y con varios núcleos, semejando hifas cenocíticas, que

al iniciar la formación de septos se delimitan unas de otras. Tanto las hifas cenocíticas como las

septadas pueden ser fértiles o estériles. Las hifas fértiles forman estructuras de reproducción y las

estériles no las forman y tienen función de absorción de nutrientes.

Micelio. Las hifas de los hongos se ramifican,

entrelazan y anastomosan (se unen) formando una

estructura filamentosa llamada micelio, el cuerpo

(soma o talo) del hongo. El micelio o talo micelial

forma una trama o tejido más o menos compacto. De

acuerdo con los caracteres que tienen se pueden

distinguir los siguientes micelios:

Por su tamaño: micro y macroscópico.

Por su forma: amorfo o de forma definida.

Por la ausencia y presencia de septos: cenocítico o septado.

Por su situación: aéreo (encima del agar) o profundos (en el interior del sustrato).

Por su aspecto: algodonoso, aterciopelados, crustáceos, terrosos, húmedos, etc.

Por su color: incoloro, hialino o transparente, blanco, crema, amarillo, rojo, amarillo, azul,

café, rosa, etc. etc.

Por su consistencia: blandos, papiráceos, carbonáceos,

carnosos, gelatinosos y leñosos.

Por su aspecto: escaso, regular o abundante.

Por su función: vegetativos o reproductores.

Rizomicelio. Sistema rizoidal rudimentario, pero más o menos

desarrollado que asemeja un micelio. Las ramas de este son

anucleadas en la fase vegetativa. En la fase reproductora

fusionadas y conectadas con ramas rizoidales de talos vecinos.

Estolones. Hifas vegetativas aéreas que se alargan en línea

recta o curva sobre la superficie del substrato y acaban por

encorvarse y tocarlo nuevamente, sitio donde forman los rizoides.

86

Figura 3.13Esclerocios en centeno.

Figura 3.12 Apresorios y Haustorios.

Rizoides. En algunos hongos saprobios se desarrollan, dentro del sustrato, fascículos de hifas

que reciben el nombre de rizoides. Los rizoides están formados por filamentos cortos o largos y

ramificados. Estas estructuras desempeñen una doble función, la fijación del micelio al sustrato y

la absorción de sustancias nutritivas del mismo.

Apresorios. El apresorio es una

dilatación en el ápice del tubo de

germinación que se forma a partir de

las esporas de los hongos. También

se forman en las hifas de hongos

parásitos de plantas. Este apresorio

tiene la función de penetrar la pared y

membrana celular de los tejidos

vegetales. Para ello, previo

ablandamiento de la pared celular

vegetal mediante acción enzimática,

forma una estructura celular a manera

de espina o clavo que mediante fuerzas

mecánicas traspasa esta pared y

membrana celular. Una vez en el interior del citoplasma de la célula vegetal, el clavo o espina se

desarrolla y toma el tamaño de una hifa normal que continua creciendo y ramificándose

alimentándose de las células.

Haustorios. Son estructuras celulares (ramificadas o en forma de pera) que las hifas forman y

proyectan al interior de las células vegetales, que están especializados en la absorción de

nutrientes previa digestión del contenido celular por enzimas que el haustorio secreta.

Esclerocios. Son cuerpos miceliares, duros y compactos formados por tejido prosenquimatoso

rodeado por tejido seudoparenquimatoso. Estas

estructuras fungosas permiten a los hongos

sobrevivir a las condiciones adversas del ambiente

por varios meses o años. Cuando las condiciones

del ambiente favorables al hongo se presentan, los

esclerocios germinan formando nuevo micelio. El

tamaño de los esclerocios es variable y pueden

medir 1 mm de diámetro y ser esféricos como los

que forma Sclerotium rolfsii, pueden ser amorfos,

oscuros y hasta de 3 mm de diámetro como los de

Sclerotinia sclerotiorum, o pueden ser en forma

bacilar, curvos, de 2 x 10 mm, como los que forma

Claviceps purpurea substituyendo los ovarios de

las inflorescencias del centeno.

87

Figura 3.14.Rizomorfos.

Bulbilos. Son pequeños esclerocios formados de pocas capas de células. Son corpúsculos

puntiformes, microscópicos, de color oscuro u oscuro rojizo, resisten en vida latente la

desecación y en condiciones favorables germinan dando lugar a nuevos micelios.

Plecténquima. Las hifas pueden estar más o menos estrechamente unidas y entrelazadas

constituyendo una masa de hifas que forman un tejido. Los tejidos de los hongos se llaman

Plecténquima. Se conocen dos tipos de Plecténquima: Prosénquima y Seudoparénquima. En

el prosénquima las hifas se encuentran juntas unas con otras, simplemente entrelazadas pero

conservan su individualidad. Por esta razón este tipo de tejido es suave. Un ejemplo de este tejido

es el tallo y la parte superior del sombrero de los champiñones En cambio, el seudoparénquima

(tejido duro) esta formado por hifas íntimamente unidas y soldadas por sustancias intersticiales,

perdiendo su individualidad y no se pueden distinguir unas de otras.

Estroma. Es una masa compacta de hifas constituida de plectenquima que puede ser

prosénquima o seudoparénquima o ser de ambas características. Se diferencia de los sinemas por

sus diversas formas y no de cordón. Tejido amorfo.

Sinemas (Coremios). Conjunto o unión de numerosas hifas o filamentos que permanecen

paralelos o unidos formando un grupo de hifas a manera de un ramo de flores donde los tallos

corresponden a los conidióforos y las flores a las esporas.

Rizomorfos. Son cordones micelianos, formados por tejidos prosenquimatosos y

seudoparenquimatosos, compactos, gruesos y resistentes, de diversos colores, que funcionan

como estructuras de absorción y conducción de

sustancias nutritivas. Como su nombre los

indica son ramificados y se parecen a las raíces

de las plantas. El hongo Phymatotrichum

omnivorum, causante de la enfermedad conocida

como “Pudrición Texana”, es un ejemplo que

forma rizomorfos que se encuentran adheridos a

la superficie de las raíces de muchas plantas

cultivadas.

Esporangio: célula asexual que contiene las esporangiosporas en su interior.

Esporangióforo: llamada así en los hongos simples. Es la hifa que contiene el esporangio.

Conidióforo: llamada así en los hongos superiores. Forman esporas llamadas conidios que se

encuentran libres. Son estructuras asexuales, pueden estar solas o agrupadas.

88

Figura 3.15. Estructuras somáticas y reproductoras que forman los hongos (descripción de las figuras de los números 1 a 20, dos

páginas más adelante.

89

Figura 3.16, Estructuras reproductivas de los hongos.

90

Figura 3.15. Dibujos de los números 1 a 20. Estructuras somáticas y reproductoras, representativas de varios grupos de

hongos.

1-6. Tipos de talos.

1. Talos unicelulares del moho acuático Rhizopblyrtis rosea (Chytridiomycetes), x 800. 2. Talos unicelulares de la levadura

Rhodolorula cubra (Blastomycetes), x 1000. 3. Talos rizomiceliales del moho acuático Nowahowskiella ramosa

(Chytridiomycetes), x 800. 4. Talo seudomicelial de la levadura Candida utilis (Blastomycetes), x 1000. 5. Micelio cenocítico,

originado por geriminación de una espora del moho Mucor plumbeus (Zygomyectes), x 1000. 6. Micelio septado, originado por

germinación de una espora del moho Gelasinospora cerealis (Euascomycetes), x 500.

7-10. Estructuras de fijación y absorción, derivadas de hifas.

7. Estolón de Rhizopus nígricans (Zygomycetes), x 1 000. 8. Apresorio, originado por germinación de una espora de Erysiphe

graminis (Euascomycetes), x 800. 9. Haustorios de E. polygoni (Euascomycetes), x 1000. 10. Haustorios de E. graminis, x 1000.

1 1-15. Estructuras de propagación vegetativa, estructuras de resistencia y de reproducción sexual, y tejidos (plecténquimas)

derivados de hifas.

11. Bulbilos o microesclerocios de Papulaspora sp. (Hyphomycetes), x 1 000.

12-15. Tejidos de varias estructuras de Claviceps purpurea (Euascomycetes).

12. Seudoparénquima de un escleroso seccionado transversalmente, x 1000. 13. Estromas originados por germinación de un

esclerocio, x 1; el estroma en sección longitudinal muestra los peritecios (cuerpos reproductores) en el interior, x 10. 14.

Seudoparénquima del estroma seccionado longitudinalmente, x 200. 15. Prosénquima del estroma seccionado longitudinalmente,

x 200.

16-20. Esporóforos de reproducción asexual.

16. Esporangio de Chytriomyces byalinus (Chytridiomycetes), x 2000. 17. Esporangio de Rhizopus arrizus (Zygomycetes), x

1000. 18. Conidióforo de Scopulariopsis brevicaulis (Hyphomycetes), x 1000. 19. Conidióforo de Alternaria alternara

(Hyphomycetes), x 500. 20. Sinemas de Doratomves stemonilis (Hyphomycetes), x 1 000.

Figura 3.16. Dibujos de los números 21-40. Estructuras reproductoras representativas de varios grupos de hongos.

21-24. Esporóforos de reproducción asexual.

21. Picnidio de Phoma humícola (Cociomycetes), x 50. 22. El mismo picnidio seccionado longitudinalmente para mostrar los

conidios producidos en el interior, x 50. 23. Acérvulo de Colletotrichum falcatum (Cociomycetes), en sección longitudinal, x

1000. 24. Esporodoquio de Fusarium lini (Hyphomycetes), x 800.

25-40. Esporóforos de reproducción sexual.

25. Oospora dentro de un oosporangio de Apodachlya pyrifera (Oomycetes), x 500. 26. Oospora dentro de un oosporangio de

Albugo cándida (Oomycetes), x 8W. 27. Cigosporangio (el cual contiene a la cigospora) de Zygorhynchus vuíllemínii

(Zygomycetes), x 500. 28. Cigosporangio de Phycomyces nitens (Zygomycetes), x 40. 29. Cicistotecio de Eurotium chevalieri

(Euascomycetes), x 180. 30. El mismo cicistotecio en corte para mostrar las ascas octosporadas producidas en el interior, x 180.

31. Peritecio de Nectria cinnabarina (Euascomycetes), x 100. 32. El mismo peritecio en sección longitudinal, mostrando las ascas

octosporadas dispuestas en el himenio, x 100. 33. Apotecios de Sarcoscypha coccinea (Euascomycetes), x 1. 34. Uno de estos

apotecios seccionado longitudinalmente para mostrar las ascas octosporadas dispuestas en el hipoteco, x 10. 35. Ascostroma

unilocular (scudotecio) de Mycosphaerella musicola (Loculoasomycetes), seccionado longitudinalmente para mostrar las ascas

octosporadas producidas en el interior, x 100. 36. Ascostroma plurilocular de Elsinoe ampelina (Loculoascomycetes), seccionado

transversalmente para mostrar las ascas octosporadas producidas en los lóculos, x 200. 37. Basidiocarpo de Clavaria amethystina

sp. (Holobasidiomycetes), x 1. 38. Basidiocarpos de Armillariella mellea (Holoba-sidiomycetes), x 0.5. 39. Basidiocarpos de

Calostoma cinnabarina (Holobasidiomycetes), x 1. 40. Basidiocarpos de Cyathus striatus (Holobasidioinycetes), x 2.

91

Figura 3.17. Anastomosis de las hifas.

Figura 3.18. Tipo de reproducción de los hongos.

Anastomosis de las hifas (unión o conexión de hifas).

Tienen gran importancia funcional en los

hongos. Para que se efectúe es necesario que halla

contacto con las hifas y una adhesión intima de sus

padres de manera que entre una y otra quede una

pared doble. Hay tres tipos de anastomosis:

vegetativa, sexual y parasitaria. Además, las

anastomosis se realizan de las siguientes formas:

1) Por la unión de los ápices de dos hifas

compatibles sexualmente. Esto se encuentra en

Ustilago maydis el causante del “Cuitlacoche” del

maíz

2) Por la unión del ápice de una hifa con la parte lateral de otra.

3) Por la unión de dos hifas lateralmente.

4) Por la concepción en grapa o gancho (fíbulas). Esta se encuentra presente en los hongos

Basidiomicetos

Reproducción de los hongos.

La verdadera reproducción de los hongos se

efectúa por dos procedimientos: asexual y sexual.

Tanto en la reproducción asexual como en la

sexual los hongos se designan con los nombres de

holocarpicos y eucarpicos. Son hongos

holocarpicos aquellos a los que el talo completo se

convierte en uno o más órganos de reproducción.

Por ejemplo, en la levadura Saccharomyces

cereviceae, todo el cuerpo unicelular vegetativo,

después de la reproducción sexual, se transforma

en una célula sexual, asca con ocho ascosporas.

Los hongos eucarpicos son aquellos en los que

solamente una parte del cuerpo se transforma en

órganos de reproducción. La mayoría de los hongos (champiñones, royas, carbones, etc.).

Reproducción Asexual

Es aquella en la cual no hay unión de micelios sexuales, de gametas o de órganos sexuales

especiales. Los principales tipos de reproducción asexual son los siguientes:

1. Esquizogénesis o Bipartición. Se observa únicamente en hongos unicelulares.

92

Figura 3.19. Fragmentación.

Figura 3.20. Diferentes tipos de esporas.

2. Gemación. (Figura 3.22) El protoplasma de las células se forma a partir de la pared un

pequeño crecimiento externo llamado brote o yema, el cual crece, cierra su pared y forma un

nuevo individuo.

3. Fragmentación. La fragmentación es una manera

de propagación de los hongos, durante la cual no se

forman elementos ni órganos especiales de

reproducción; consiste simplemente en una

fragmentación del micelio o de las hifas. Pequeños o

grandes trozos de micelio, o partes de las hifas se

separan del talo del hongo, y si son transportados

por agentes muy diversos y caen en un medio

adecuado, continúan desarrollándose y forman

nuevos individuos. En algunos hongos la

reproducción vegetativa puede efectuarse también

por esclerocios y bulbillos. En nuestros laboratorios

la fragmentación es procedimiento de rutina para

propagar a los hongos en forma artificial. En este caso, con el uso de una aguja de disección,

se corta el medio de cultivo con el hongo y se coloca (siembra) en otra caja petri con medio de

cultivo donde desarrollará a un nuevo individuo en 3 a 10 días de incubación.

4. Esporulación. (Figura 3.21) Método más frecuente

en la reproducción de hongos y en la cual se forman

elementos de propagación llamados esporas, las

cuales se forman en cualquier sitio del micelio. La

mayoría de las esporas de los hongos carecen de

flagelos y tienen caracteres sumamente distintos. Por

su tamaño son microscópicas. Pueden ser hialinas o

con coloraciones amarillas, rojizas, anaranjadas,

verdes, etc. La forma puede ser esférica, ovoide,

hemisférica, cilíndrica, etc. Por el aspecto externo de

su pared son lisas, estriadas, verrugosas, y en cuanto

al numero de células pueden ser unicelulares,

bicelulares o pluricelulares. Por su origen disposición,

agrupamiento, número de células, estructuras y otros

caracteres, reciben nombres muy diversos como: zoosporas, aplanosporas, esporangiosporas,

conidiosporas, picnidiosporas, artrosporas, blastosporas y clamidiosporas. Las esporas se

forman por la transformación total o parcial del talo en órgano reproductor, por la

desarticulación del talo o por la reproducción directa de hifas indiferenciadas de las hifas

vegetativas. En los hongos Deuteromycetes y Ascomycetes, las esporas formadas sobre hifas

fértiles, conidióforos, son llamadas conidios. Los conidióforos y conidios pueden ser

formadas libres, esto es, no encerradas en un cuerpo fructífero, sobre el substrato donde se

desarrolla el hongo, o bien pueden ser formados sobre o en el interior de cuerpos fructíferos.

El picnidio es un cuerpo fructífero asexual, en forma de matraz o botella, con paredes

seudoparenquimatosas, cuyo interior se encuentra tapizado por conidióforos, que a su vez

producen conidios, los cuales salen al exterior a través de un poro u ostiolo. Su tamaño es

variable, pero generalmente oscila entre 150 a 300 micras de diámetro. El acérvulo es otro

cuerpo fructífero asexual que se forma por el crecimiento y desarrollo subepidermal de

micelio, conidióforos y conidios del hongo, este desarrollo poco a poco presiona

93

Figura 3.23. Tipos de reproducción sexual.

mecánicamente a la epidermis hasta que la rompe para dejar en exposición a las esporas o

conidios. El esporodoquio es un cuerpo fructífero asexual formado por un estroma, masa

micelial a manera de colchón o cojín, en cuya periferia se desarrollan conidióforos que forman

conidios.

Reproducción Sexual.

El fenómeno completo de la

reproducción sexual comprende dos

procesos: la fecundación y la

meiosis. La fecundación consta de

dos fases: la plasmogamia y la

cariogamia. En la plasmogamia

se unen los protoplasmas de las

células sexuales en los núcleos de

ambas se aproximan uno al otro. En

la cariogamia los núcleos, que

llevan un numero n de cromosomas,

se fusionan formando un solo

núcleo que ahora tiene un doble

juego de cromosomas llamado

diploide (2n). Este estado nuclear no dura mucho pues tarde o temprano se lleva a cabo la

meiosis, división nuclear por medio de la cual un núcleo diploide forma cuatro núcleos

haploides. En los hongos la fase haploide es cuando existe un solo juego de cromosomas (n) y

las células o grupos de células en ese estado se denominan aplontes. La fase diploide se obtiene

cuando en las células fúngicas existe doble juego de cromosomas (2n) y las células o grupos de

células en este estado se llama diplontes.

Se encuentran los tres tipos de reproducción sexual: isogamia, anisogamia, y oogamia

(Figura 3.24). En la isogamia las gametas que se fecundan llamadas isogametas, son semejantes

Figura 3.21. Esporulación. Figura 3.22. Gemación.

94

en su forma, tamaño y estructura; en ningún momento se puede distinguir unas de otras, por lo

que se les llama gametas positivas y negativas. Esta forma de reproducción sexual sólo se

encuentra en hongos acuáticos. La anisogamia se caracteriza por que las dos gametas que se

fusionan aunque son semejantes en su forma y su estructura; difieren en el tamaño, una es más

grande y se asigna el carácter de femenino y la otra más pequeña se le asigna el carácter de

masculino. A estas gametas se les conoce también con los nombres de macrogametas

(femeninas), y microgametas (masculinas). A las gametas por ser móviles se les denomina

planogametas y si son inmóviles se les denomina aplanogameta. Las isogametas y

microgametas, se forman en células sexuales que se denominan gametangios.

En la oogamia las gametas masculinas y femeninas son heterogametas, las masculinas

por lo común pequeñas y móviles, son llamadas espermatozoides o anterozoides y se producen

en los órganos sexuales denominados anteridios. Las femeninas son más grandes, no flageladas e

inmóviles; se llaman ooesferas u óvulos y se originan en los órganos femeninos llamados

oogonios.

En los ascomicetos y en varios cigomicetos no se forman gametos móviles, y en muchos de

ellos los gametos masculinos son pequeños, numerosos, uninucleados, inmóviles, parecidos a

esporas llamados espermacios., los cuales se originan en hifas fértiles llamados

espermacióforos. Los espermacios son transportados por viento, agua, insectos, etc., a los

órganos femeninos llamados ascogonios. La espermatización es una forma de fertilización que

también ocurre en los hongos llamados “royas o chahuixtles” (Basidiomicetos del orden

Uredinales). En muchos ascomicetos y cigomicetos no e forman gametos sino únicamente los

órganos sexuales o gametangios, que son fecundados de maneras muy diversas. A este tipo de

fecundación se le dan el nombre de gametangia o copulación gametangial. Los gametangios

Isogamia Anisogamia Heterogamia

Figura 3.24, Muestra las diferentes reproducciones sexuales de las levaduras.

95

Figura 3.25. Porphyra: 1. Espermacios, 2. carpogonio, 3. Formación de carpóspora, 4. Liberación de carpósporas.

masculinos y femeninos pueden ser semejantes en forma tamaño y estructura o tener forma y

estructura semejante y tamaño diferente. En este caso el gametangio masculino se llama

anteridio y el femenino ascogonio. Por otra parte, la somatogamia es una forma de

reproducción sexual (fertilización) en la cual las hifas, de diferente tipo de compatibilidad sexual,

de una misma especie de hongo (por ejemplo, Ustilago maydis) sexualmente se unen.

Cualquiera que sea la modalidad sexual y el tipo de fecundación que presenten los hongos,

pueden ser divididos en dos grupos según su compatibilidad sexual: homotálicos y

heterotálicos. Los del primer grupo son autocompatibles, la unión sexual puede efectuarse entre

elementos de un mismo talo o de gametas producidas por él. Los heterotálicos son

autoincompatibles o autoestériles, por lo que se requieren dos talos diferentes, de la misma

especie del hongo, para que se realice la reproducción sexual. Un ejemplo de hongo heterotálico

es Rhizopus.

Como resultado de la fecundación en los Cigomycetes se forman cigosporas o

cigosporangios, en los Ascomycetes se forman las ascas con ascosporas y en los Basidiomicetes

se forman basidios con basidiosporas.

Los hongos Ascomicetos también forman ascocarpos o cuerpos fructíferos sexuales que

forman ascas con ascosporas. Los principales tipos de ascocarpos son: cleistotecio, peritecio,

apotecio y ascostroma. Los hongos Basidiomicetos también forman cuerpos fructíferos sexuales

llamados basidiocarpos.

96

Clasificación del Reino FUNGI

REINO: FUNGI. Producen micelio, cuyas paredes contienen glucanos y quitina. No tienen

cloroplastos.

Phylum: CHYTRIDIOMYCOTA. Producen zoosporas que tienen un solo flagelo posterior.

Clase: CHYTRIDIOMYCETES. Tienen micelio alargado o redondeado al que le falta paredes

transversas.

Phylum: ZYGOMICOTA. Producen esporas asexuales sin movimiento (sin flagelo) en el

interior de un esporangio. No hay zoosporas. La cigospora, espora de reposo y de supervivencia,

se forma por la fusión de dos gametos similares.

Clase: ZYGOMICETES (mohos del pan). Hongos saprofíticos o parásitos de plantas, animales o

el hombre.

Phylum: ASCOMYCOTA (Ascomicetos, hongos con saco o bolsa). Muchos tienen una fase o

estado sexual (teleomorfo) y una fase o estado asexual (anomorfo). Producen esporas sexuales

llamadas ascosporas, generalmente ocho dentro de un asca. Las ascas son formadas libres o en el

interior de cuerpos fructíferos sexuales (cleistotecio, peritecio, apotecio y ascostroma). Producen

esporas asexuales (conidios) sobre hifas libres o en el interior de cuerpos fructíferos (picnidio,

acérvulo, etc.). Forman hifas septadas.

I. Clase: ARCHIASCOMYCETES. Es un grupo de diversos hongos difíciles de

Caracterizar.

Orden: Taphrinales. Las ascas se forman de células ascógenas binucleadas.

II. Clase: SACHAROMYCETES. (Las levaduras). Ascas desnudas, no se forma ascocarpo.

Hongos principalmente unicelulares que se reproducen por gemación.

III. ASCOMYCETES FILAMENTOSOS.

Orden: Erysiphales (Cenicillas polvorientas). Las ascas se forman en el interior de un

cuerpo fructífero completamente cerrado (cleistotecio). El micelio, conidios y

cleistotecios se forman sobre la superficie de los tejidos de las plantas hospedantes.

Hongos parásitos obligados.

A. PYRENOMYCETES: ASCOMYCETES CON PERITECIO. El peritecio, y

ocasionalmente un cleistotecio en un estroma, se encuentran inmersos en una masa

suelta de hifas o se encuentran libres. Las ascas tienen una pared celular.

B. LOCULOASCOMYCETES: ASCOMYCETES CON ASCOSTROMA. Producen ascas

dentro de lóculos (cavidades) preformados en un estroma. El ascostroma puede ser

monolocular (seudotecio) o multilocular. Las asas tienen doble pared celular.

C. DISCOMYCETES: ASCOMYCETES CON APOTECIO. Los ascocarpos en forma de

copa o tasa llamado apotecio. Las ascas son cilíndricas a ovoides, con frecuencia

intercaladas con parafisas. Ascosporas descargadas con fuerza.

D. DEUTEROMYCETES (hongos imperfectos o asexuales). El micelio esta bien

desarrollado, septado y ramificado. Son raras la reproducción y estructuras sexuales,

faltan o son desconocidas. Las esporas asexuales (conidios) son formados sobre

conidióforos que existen simples, o agrupados en estructuras tales como esporodoquios o

97

Figura 3.26 Mucorales.

sinemas, o formados en el interior de cuerpos fructíferos conocidos como picnidios o

acérvulos.

Phylum: BASIDIOMYCOTA (basidiomicetos, hongos en repisa o con sombrero). Tienen

esporas sexuales llamadas basidiosporas, formadas externamente sobre una célula sexual, en

forma de basto o clava, llamada basidio.

3.1 PHYLLUM: ZYGOMICOTA

CLASE ZYGOMYCETES

Clase Zygomycetes. El carácter

esencial de este grupo de hongos es

que carecen de elementos

reproductores flagelados. Las

esporas, sin flagelos, se llaman

aplanosporas y se forman dentro

de esporangios. En ciertas formas

más evolucionadas los esporangios

no forman aplanosporas, sino que

se comportan como una espora y

reciben el nombre de conidios o

conidiosporangios. La reproducción

sexual se efectúa por copulación

gametangial o gametangia,

formándose una cigospora, carácter del que deriva el nombre de la clase. Algunos autores

llaman conyugación o conjugación al proceso de fecundación de los cigomycetes, motivo por el

cual les dan a estos la denominación común de hongos conyugados o conjugados.

Tanto las aplanosporas como los conidiosporangios germinan directamente por medio de

tubos de germinación que después forman el micelio. Este se encuentra bien desarrollado, con

numerosas hifas cenocíticas ramificadas, cuyas paredes están constituidas de quitina; en

ocasiones las hifas tienen septos. Son hongos eucárpicos, en los que se distinguen muy bien las

hifas vegetativas y las reproductoras.

La clase Zygomycetes se divide en tres órdenes: 1) Orden Mucorales. La reproducción

asexual se efectúa esencialmente por aplanosporas contenidas en esporangios; generalmente son

saprobios. 2) Orden Entomophthorales. La reproducción asexual se efectúa principalmente por

esporangios que se comportan como esporas; casi siempre viven como parásitos de insectos. 3)

Orden Zoopagales. Reproducción asexual por aplanosporas (conidios) fusiformes, filamentosas o

globosas, que corresponden a conidiosporangios o esporangíolos; parásitos, depredadores de

protozoarios rizópodos o de nemátodos, principalmente.

Orden Mucorales. Caracteres esenciales. Los representantes de este orden son a menudo

llamados mohos negros, debido a que sus micelios, cuando han formado las aplanosporas y las

cigosporas, son negruzcos, por los pigmentos que ambas poseen. Su micelio, bien desarrollado,

está formado por numerosas hifas pequeñas o grandes, delgadas o gruesas, microscópicas o

98

Figura 3.27. Microfotografía de mucorales al microscopio electrónico de

barrido.

Figura 3.28. Gametangia.

macroscópicas, muy ramificadas y

cenocíticas, aunque en ocasiones

con septos. Esto último sólo ocurre

cuando las hifas llegan a la vejez,

muchas hifas desarrollan un

pigmento moreno, adquieren

numerosas vacuolas y se tabican.

En hifas gruesas y vigorosas que

están en crecimiento, se pueden

observar muy bien las corrientes

protoplasmáticas. En muchos

casos, algunas de las hifas se

introducen al sustrato, fijan el

micelio y absorben las sustancias

nutritivas; el resto de las hifas

forman un micelio aéreo donde se

generan los órganos reproductores.

En ciertos géneros se constituyen hifas especiales llamadas rizoides, que se forman sobre todo

en los sitios donde las hifas aéreas se ponen en contacto con superficies duras y consistentes; al

adherirse los rizoides al sustrato, fijan el micelio del hongo y extraen sustancias nutritivas del

medio. La reproducción asexual se efectúa esencialmente por medio de aplanosporas que se

generan dentro de los esporangios. Los esporangios son células especializadas para formar

esporas (esporangiosporas) en su interior y se forman en hifas fértiles llamadas

esporangióforos, que pueden ser sencillos o ramificados; en el primer caso pueden tener un

esporangio en su parte termina o un ápice ensanchado que lleva varios esporangios, y en el

segundo, con uno o varios esporangios en la punta de cada una de las últimas ramas. Los

esporangios están separados de los esporangióforos por un tabique a veces recto y aplanado, pero

en ocasiones es sumamente convexo y aparece como una prolongación ensanchada del

esporangióforo que se introduce en el esporangio, formando una estructura conocida con el

nombre de columela, la cual generalmente se conserva después de que se desintegra la pared del

esporangio y entonces aparece comúnmente rodeada por algunas esporas que se adhieren a ella.

Los esporangios pueden contener muchas o pocas esporas, y en ocasiones una o dos

solamente. En el caso de que contengan pocas esporas, los esporangios reciben el nombre de

esporangíolos; cuando encierran una sola espora pueden recibir este nombre o también el de

conidios o el de conidiosporangios. Estos últimos términos se utilizan especialmente cuando las

paredes del esporangio y de la espora se fusionan tan íntimamente que no se distinguen una de la

otra. En algunas especies, los esporangióforos pueden

tener, al mismo tiempo, esporangios y esporangíolos.

Las aplanosporas de los Mucorales son

generalmente multinucleadas cuando llegan a su

madurez, y presentan formas, dimensiones y

estructuras muy diversas. Si en el momento de su

formación las aplanosporas quedan a veces

uninucleadas, después se divide el núcleo y se hacen

multinucleadas.

99

Figura 3.30. Actinomucor elegans.

Figura 3.29. Mucormicosis cutánea.

La reproducción sexual es por gametangia (Figura 3.28) o gametangiogamia

(conjugación o conyugación), proceso en el que se fusionan dos gametangios muy semejantes

en su forma, estructura y tamaño (Isogamia), aunque en ocasiones este último carácter puede

ser distinto (heterogamia). Los gametangios se forman en la parte terminal de hifas sexuales, y en

la base de los mismos queda una estructura ensanchada que se llama elgóforo o suspensor. Los

gametangios son multinucleados, y de la fusión de ellos resulta una cigospora, que se rodea de

una gruesa pared para constituir un cigosporangio.

Los Mucorales se encuentran ampliamente

distribuidos por todo el mundo, la mayoría viviendo

como saprobios en sustratos ricos en materias orgánicas

solubles, en estiércol, en restos vegetales y animales en

desintegración, y sobre todo en productos amiláceos y

azucarados. Pocas especies se encuentran como

parásitas en otros hongos, en plantas verdes y en

animales. En el hombre, algunas especies de Mucor,

Rhizopus, Absidia y Sakenaca causan enfermedades que

reciben el nombre general de cigomicosis o

mucormicosis.

Las esporas de estos hongos son muy abundantes en el agua, en el suelo y sobre todo en el

aire, de manera que fácilmente se pueden obtener micelios de los

mismos exponiendo ante estos, medios o sustratos apropiados húmedos,

como frutos, dulces, pastas, jaleas, quesos y, sobre todo, fragmentos de

pan.

Los Mucorales tienen gran importancia económica, pues muchas de

las especies que se desarrollan sobre alimentos del hombre y de los

animales ocasionan su descomposición y graves pérdidas; otras especies

provocan enfermedades en plantas, animales y aun en el hombre. Por

otro lado, se conocen especies de gran utilidad industrial, pues con sus

actividades enzimáticas son capaces de hidrolizar el almidón y producir

sustancias como el alcohol y ácidos orgánicos (cítrico, fumárico,

succínico y oxálico), así cormo otras sustancias muy empleadas por el

hombre que han dado lugar al establecimiento de prósperas industrias;

así, algunos alimentos fermentados de soya, como el tempeh y el sufu,

muy populares en indonesia y otros países del Lejano Oriente, son

preparados utilizando varias especies de Rhizopus, corno Rh.

oligosporus y Rh. arrizus (tempeh), o diversas especies de Mucor

además de Actinomucor elegans (Figura 3.30) (sufu).

Clasificación. Tomando en cuenta caracteres muy diversos, pero especialmente la presencia

o ausencia de esporangios, esporangíolos y conidios, la morfología y estructura de estos, y de

las cigosporas, los Mucorales se dividen en las siguientes familias, que pueden quedar

100

Figura 3.31. Rh. nigricans.

distribuidas en dos grupos: Grupo 1) Con los esporangios globosos o piriformes: Mucoraceae,

Piloboloceac, Thamnidiaceae, Choanephoraceae, Cunninghamellaceac, Mortierellaceac y

Endogonaceac. Grupo 2) Con los esporangios alargados y las esporas en hileras, constituyendo

estructuras llamadas merosporangios, que en algunos casos pueden originarse en ramas fértiles,

con frecuencia septadas, que reciben el nombre de esporociadios: Piptocephalidaceac,

Syneephalastraceac, Dimargaritaceae y Kickxeiiaceae. Algunos autores consideran también a la

familia Helicocephalidaceae, no tratada aquí (géneros Helicocepbalus y Ropalomyces), en el

orden Mucorales, pero otros autores la incluyen en el orden Zoopagales, porque sus

representantes parasitan huevecillos de nemátodos que viven en el estiércol con otros materiales

orgánicos en descomposición.

Rh. Nigrícans (Figura 3.31) es heterotálico; su reproducción sexual se efectúa por

gametangia o gametangiogamia (conjugación) y, para que esta se realice es indispensable que en

el mismo sustrato se desarrollen dos micelios de distinto sexo, que por ser iguales en morfología

(Isogametangios) se les denomina + y -. Cuando los micelios + y - se ponen en contacto, se

desarrollan cortas hifas laterales, llamadas progametangios, cuya parte terminal se ensancha

(Figura. 113 E). Dos progametangios, uno + y otro -, crecen uno frente a otro y se ponen en

contacto por su parte terminal (Figura. 113F). El protoplasma multinucleado de cada

progametangio se acumula en la región terminal, quedando el resto muy vacuolado; se forma un

septo que separa estas dos porciones, la terminal que es el gametangio, y la basal que se llama

suspensor (Figura. 113G). Los gametangios crecen, aumentan el número de núcleos, disuelven

sus paredes en el punto de contacto, confunden sus protoplasmas en una sola célula, fusionan sus

núcleos por pares, los que se tornan diploides, y se constituye un cigoto que origina un

cigosporangio (cigospora) joven (Figura. 113H). Los núcleos que no se fusionan probablemente

se desintegran. El cigoto aumenta bastante de tamaño, toma aspecto globoso, se rodea de una

pared gruesa, oscura, rugosa, a veces con ornamentaciones externas y constituye un

cigosporangio (cigospora) maduro (Figura 113 I). Al desintegrarse los micelios, los

cigosporangios (cigosporas) quedan libres en el medio donde resisten en vida latente por varios

meses, soportando condiciones adversas. Al encontrar condiciones propicias, germinan

produciendo una hifa, cuyo desarrollo posterior no ha sido observado. Probablemente, como

indican muchos micólogos, este desarrollo se hace de manera semejante a otros Mucorales, en

los que sí se ha seguido el proceso: la hifa germinativa que produce la cigospora forma un

esporangióforo y este en su extremidad genera un esporangio, con aplanosporas y columela,

como en el caso de la reproducción asexual (Figura. 113J). La meiosis de los núcleos se efectúa

durante la germinación de las esporangiosporas o aplanosporas (Figura. 113K).

Importancia de Rh. nigricans y otras especies del mismo género.

Este hongo tiene gran interés desde el punto de vista

económico, pues se encuentra ampliamente distribuido y

contamina numerosos alimentos del hombre y de los

animales, a los que descompone e inutiliza con sus enzimas,

dando lugar a pérdidas considerables. Los trastornos más

notables los ocasiona en algunas raíces y frutos.

101

Figura 3.32.Podredumbre de la batata.

Figura 3.33. Gotera de las fresas.

El perjuicio más grave que produce es

la enfermedad llamada podredumbre

húmeda del camote o batata (Ipomea

batatas), que se desarrolla en las raíces

carnosas, especialmente durante su

conservación o almacenamiento, que se

efectúa por lo general durante el invierno,

Las raíces contaminadas muestran manchas

húmedas en la epidermis, sus tejidos se

hacen muy blandos y sobreviene la

putrefacción. En la parte externa se cubren

de un moho algodonoso, el micelio invade

toda la raíz, los tejidos que contienen

almidón toman color pardo y desprenden un olor alcohólico y aromático. Los factores

principales que determinan la contaminación de los camotes por este hongo son las heridas,

contusiones, golpes, raspones, etc., que reciben las raíces durante su cosecha, transporte y

almacenamiento, así como una elevada humedad del aire en las bodegas.

Para evitar en gran parte estos trastornos, se recomienda cosechar el camote lo más maduro

posible y antes de que vengan las heladas; cosechar, transportar y almacenar las raíces con el

mayor cuidado, evitando dañarlas, y airear bien las raíces hasta tres y cuatro días, de manera que

pierdan su turgencia. En varios lugares se utiliza con éxito el ensilaje aéreo, en donde los

camotes se mantienen a temperaturas de 11 a 13 °C, después de que han sido bien secados. El

mejor procedimiento consiste en una buena refrigeración durante el transporte y

almacenamiento.

Rh. nigricans también ocasiona la

llamada "gota" o "gotera" de las fresas,

con graves pérdidas económicas. El

micelio invade las partes externa e

interna de los frutos, los cuales se

adelgazan y ablandan por sufrir un fuerte

escurrimiento con pérdida considerable

de jugo. Los trastornos se manifiestan

durante el transporte y almacenamiento.

Para evitar estos daños y las

consiguientes pérdidas se aconseja

manipular las fresas lo menos posible, o

cuando se haga, tomar los mejores

cuidados para evitar golpes, heridas o

raspaduras; conservar gran limpieza en las cajas y vehículos de transporte, así como en las casas

y mesas de empaque; refrigerar de manera adecuada inmediatamente después de la cosecha,

pues un retardo es a veces desastroso. Este hongo es uno de los agentes causases de la "gota" en

la papa; en muchas ocasiones también son atacados manzanas, peras, membrillos, ciruelas,

duraznos y cerezas, y parece que no escapa ningún fruto.

102

Figura 3.34 Ácido fumárico.

Figura 3.35. Gongronella sp.

Además, produce putrefacción en los tomates y ocasionalmente en los higos. También

causa perjuicios en granos y semillas en germinación. Otras especies de Rhizopus causan

perjuicios parecidos; por ejemplo, Rh. nodosus puede ocasionar putrefaccíón.de las cápsulas de

algodón.

Por otro lado, Rh. nigricans tiene valor

industrial, ya que es el hongo más eficaz para la

producción de ácido fumárico, pues llega a convertir

en este producto el 40 o 50% del azúcar consumido.

El ácido fumárico se utiliza como sustituto del ácido

tartárico en las bebidas alcohólicas; como

antioxidante, en la elaboración de alcoholes

polivalentes, en la síntesis de resinas y como

mordente en tintorería. Asimismo, este hongo puede

produ.cir ácido láctico. Además, es uno de los

mucoráceos más utilizados para obtener esteroles básicos en la síntesis de cortisona, hormonas

sexuales y anticonceptivos.

Otras especies de Rhizopus útiles en la industria son las siguientes: Rh. oryzae posee un gran

poder amilolítico, por lo que es usado en las destilerías de granos como agente sacarificante;

también se utiliza en la producción de enzimas comerciales, y en la elaboración de ácido

fumárico y, sobre todo, de ácido láctico, que aunque no puede competir en precio con el que

originan las bacterias lácticas, es más fácil de purificar, por lo que resulta ser de mejor calidad y

por eso tiene usos especiales. Puede crecer hasta la temperatura de 37 °C, por el contrario de Rh.

nigricans que crece sólo a temperaturas inferiores a esta.

Rh. arrizus (figs. 144-148) es rico en enzimas, por lo que se utiliza en la producción

industrial de estas, y para obtener ácido láctico. Con Rh. chinesis se obtienen enzimas y ácidos

fumárico y láctico. Rh. delemar es de gran valor en la producción de enzimas amilolíticas y es

por lo mismo un magnífico sacarificante del almidón; produce enzimas comerciales y alcohol a

partir del maíz. Rh. japonicus y Rh. tonkinesis poseen fuerte poder sacarificante; se utilizan en la

hidrólisis del almidón, para efectuar fermentación alcohólica a partir de

granos, y en la obtención de enzimas comerciales. Además producen ácidos

fumárico y láctico.

En la producción de ácidos fumárico y láctico también se pueden

utilizar, entre otras especies, Rh. niveus, Rh. pseudochinensis, Rh.

sbangbaiensis y Rh. trítici.

Otros mucorales. Se conocen numerosos géneros y muchas especies de este

orden, entre los que se citan los siguientes: Gongronella (Figura 3.35),

Spinellus (Figura 3.36) y Pirella (Figura 3.37) (fam. Mucoraecae). Son

géneros afines a Rhizopus. El primero se caracteriza por presentar

esporangios con una constricción conspicua en la parte inferior, delimitando

a la apófisis (esta delimitación no se presenta en Rhizopus), por ejemplo G.

pacríspora, que tiene esporangióforos encorvados; G. butleri, por el

contrario, los tiene rectos. En Spinellus los esporangióforos no se

103

Figura 3.36. Spinellus sp. Figura 3.37.Pirella sp.

forman sobre estolones, como en Rhizopus; S. spbaerosporus tiene esporas globosas, en tanto

que las otras especies del género las presentan fusiformes o rómbicas, por ejemplo, S. fusiger y S.

gigasporus. Pirella sólo comprende una especie, F. circinans, con dos tipos de esporangios:

globosos sobre esporangióforos erectos, y piriformes sobre esporangióforos retorcidos.

Mucor (fam. Mucoraecae). Las especies de este género son saprobias y muy parecidas a las de

Rhizopus, de las que se diferencian esencialmente porque su micelio no forma estolones, sus

esporangióforos nacen en cualquier sitio del micelio, la columela, que se ilustra para la especie

termófila (temperatura óptima 35-50 °C) M. miebei, es cilíndrica o globosa (nunca hemisférica), a

veces con espinas agudas como en M. spinosus, y sin rizoides especiales como en Rhizopus; para

M. miebei se ilustra también la forma de los suspensores y del cigosporangio, que resulta de la

fusión de isogametangios, Por lo común los esporangióforos son sencillos, aunque hay especies

que los tienen ramificados. Las especies de este género son generalmente heterotálicas, pero

algunas, como M. genevensís, y la mencionada M. miebei, son homotálicas; otras son,

excepcionalmente, partenogenéticas, pues cada gametangio se desarrolla sin previa fecundación,

dando origen a una acigospora (acigosporangio), caso que es típico de M. azygospora y M.

bainieri, la primera con esporangióforos sencillos y la segunda con esporangióforos ramificados.

La especie más conocida y ampliamente distribuida es Mucor mucedo, que se puede obtener con

cierta facilidad a partir de estiércol fresco de caballo, donde abundan las esporas; tiene enzimas

proteolíticas y desintegra las grasas, por lo que ocasiona descomposición de muchos alimentos;

con frecuencia, interviene en la maduración del tabaco en polvo o rapé, llega a ocasionar

descomposición de las pieles en las curtidurías, y se ha encontrado en el enriamiento del lino. M.

biemalís secreta enzimas que ayudan en el enriamiento del lino, digiere el almidón y la gelatina, y

fermenta la glucosa.

Ciclo de vida de Rhizopus nigricans.

Figura 3.38. Ciclo de vida de Rhizopus nigricans. Ciclo de vida asexual. A y Al, El micelio se

encuentra en desarrollo con núcleos haploides. B y Bl El micelio forma esporangióforos y

esporangios (con esporangiosporas) que son estructuras de reproducción asexual. C y Cl,

Cuando el esporangio está maduro, se rompe y liberan a las esporangiosporas, las cuales

transportadas por factores bióticos y abióticos naturales. D y Di, Las esporangiosporas caen en un

104

sustrato, y en condiciones favorables del ambiente forman un tubo de germinación y

posteriormente hifas y micelio completándose el ciclo de vida asexual ya que regresamos al

micelio A y A1. Observar en la figura que el micelio puede ser positivo o negativo ya que el

hongo es heterotálico por lo que son de diferente tipo de compatibilidad sexual.

Ciclo de vida sexual. E Los micelios forman progametangios para la reproducción sexual (uno

es positivo y otro es negativo). F, Los gametangios tienen contacto sexual). G, Se inicia la

formación de la cigospora y ocurre plasmogamia por copulación gametangial. H, Desarrollo de

una cigospora joven. Posteriormente ocurre cariogamia, por lo tanto, a partir de éste momento,

los núcleos de la cigospora son diploides. I, Cigospora madura. J, Previa meiosis, la cigospora

germina, se rompe, forma un esporangióforo con esporangio y al madurar éste último se rompe

para liberar a las esporangiosporas (algunas positivas y algunas negativas).K, Las

esporangiosporas son transportadas por factores bióticos y abióticos y germinan formando un

tubo de germinación que posteriormente origina las hifas y el micelio, finalizando el ciclo de vida

sexual y regresando a A y A1.

105

Figura 3.38. Ciclo de vida de Rhizopus nigricans.

106

Figura 3.40 Foto microscopio óptico de ascas y ascosporas

Figura 3.39.Ascomicetos.

3.2 PHYLLUM ASCOMYCOTA

HONGOS ASCOMYCETOS

Su característica esencial es la formación

de células especiales, derivadas de la reproducción

sexual, llamadas ascas (de saca o bolsa), en cuyo

interior se generan esporas denominas ascosporas. El talo puede ser unicelular, pero generalmente está

constituido por un micelio bien desarrollado con

hifas ramificadas y septadas, cuyas células poseen de

uno a varios núcleos. En el caso de que se formen

cuerpos fructíferos, éstos se presentan rodeados de

capas o paredes plectenquimatosas estériles. Con

frecuencia pasan por una fase dicarióntica, pero ésta

es de vida corta y de extensión limitada, y se

desarrolla entre las fases haploide y diploide. Los

hongos ascomycetos no existen células flageladas.

En su mayoría son hongos eucárpicos, aunque los

hay holocárpicos. Tienen reproducción asexual y

sexual, que se efectúa por métodos muy diversos,

pero sin llegar a formar elementos móviles. Al estado

de reproducción asexual o conidial se le denomina estado o fase imperfecto y al sexual o

ascógeno, se le llama estado o fase perfecta. E1 estado asexual es el más frecuente. Se pueden

aplicar dos nombres científicos a dichas especies: uno para el estado asexual y otro para el sexual.

En ocasiones las ascas pueden quedar aisladas unas de otras, pero en la mayoría de los casos se

agrupan en el interior de cuerpos fructíferos especiales, microscópicos o macroscópicos llamados

ascocarpos, delimitados o cubiertos por una capa o pared de hifas estériles denominada peridio.

Los ascomicetos son hongos cosmopolitas y constituyen el grupo mayor del reino de los hongos.

Las ascas pueden tener forma cilíndrica, claviforme, oval, esféricas o combinaciones entre

estas formas. Estas ascas pueden ser unitunicadas (con una sola pared o envoltura) o

bitunicadas (con dos paredes o envolturas). Las ascas pueden tener desde una a decenas de

ascosporas, aunque en muchos ascomicetos lo normal son ocho ascosporas. Las ascosporas

pueden ser liberadas de las ascas a través de una hendidura o un poro presente en el ápice del asca

o por la desintegración enzimática de la misma.

Ascas, ascosporas y ascocarpos

La formación de las ascas y de las

ascosporas se efectúa de dos maneras: directa

e indirectamente. En el primer caso se observa

que, después de la unión de los gametangios,

se realiza inmediatamente la cariogamia para

formar un cigoto con un núcleo diploide.

Después este núcleo se divide por meiosis y se

obtienen dos núcleos haploides que pueden

seguir dividiéndose dos o más veces

sucesivas. Generalmente se obtienen ocho

107

Figura 3.41 1) ascogenous cell; 2) proascus; 3) basal cell; 4) ascus

núcleos aunque, como ya se indicó, pueden ser en menor o en mayor número. El mismo

cigoto recibe entonces el nombre de asca, y dentro de esta cada núcleo se rodea de protoplasma,

membrana y pared celular, integrándose así las ascosporas, proceso que recibe el nombre de

formación de células libres (en este caso las células son las ascosporas). Las ascas formadas de

esta manera quedan aisladas unas de otras, a veces en pequeños grupos, pero no llegan a formar

un cuerpo fructífero, ni a estar protegidas por una envoltura de hifas estériles.

Ascogénesis

A los procesos celulares que ocurren para la formación de ascas y ascosporas se le llama

ascogénesis. Una vez que los núcleos de los anteridios o de los espermacios entran al ascogonio,

se aproximan a los núcleos de este, pero no se fusionan, sino solamente forman pares de núcleos

(dicariones), que se disponen generalmente en la periferia del ascogonio. A partir de la superficie

del ascogonio se desarrollan varias prolongaciones llamadas hifas ascógenas, a las que penetran

los dicariones. Las hifas ascógenas se alargan y ramifican, mientras que en su interior los

dicariones se dividen varias veces. Generalmente las hifas ascógenas forman tabiques y

constituyen células en las que quedan uno o más dicariones. En la extremidad de las hifas

ascógenas, las células quedan siempre con un solo dicarion, o sea con un par de núcleos, uno de

ellos descendiente de un núcleo original masculino y el otro de un núcleo original femenino. En

este momento, en la última célula de cada hifa ascógena se efectúan varios fenómenos, que en

forma breve y sencilla son los siguientes: la célula se alarga y se encorva sobre sí misma

formando un gancho, arco de bastón o uncínulo; los dos núcleos se dividen simultáneamente

formándose cuatro núcleos, de los cuales dos quedan en par o dicarion (uno masculino y otro

femenino) situados en la parte encorvado del gancho, y los otros dos quedan separados, uno en la

parte basal del gancho y otro en la región terminal. Se forman entonces dos tabiques, uno en la

base y otro cerca de la extremidad del gancho, separando así tres células: una basal y otra

terminal, cada una de ellas con un núcleo, el masculino o el femenino, y la célula media, que

está en la región encorvada, que posee un dicarion. Esta célula es la que va a formar el asca, por

lo que se le llama célula madre del asca. Esta célula se alarga, toma una forma más o menos

cilíndrica o de clava, mientras que en su interior los dos núcleos se fusionan, efectuándose hasta

este momento la cariogamia; se constituye así un cigoto con un núcleo diploide. Pronto el núcleo

se divide tres veces sucesivas, las dos primeras correspondientes a la meiosis y la tercera es

108

mitótica; así se forman ocho núcleos que por el proceso de formación de células libres dan

lugar a ocho ascosporas por asca.

En algunos ascomicetes se forman sólo cuatro núcleos, y por lo mismo cuatro ascosporas,

pero en otros las divisiones de los núcleos continúan varias veces por lo que se obtienen

numerosas ascosporas. El protoplasma residual del asca, que no toma parte en la formación de las

ascosporas, se llama epiplasma, y se utiliza probablemente en la nutrición de estas, o se adhiere

a la superficie de las ascosporas jóvenes y queda formando parte de la ornamentación de las

mismas. Las células del gancho que quedaron con un solo núcleo generalmente se fusionan por

desaparición de sus paredes laterales que están en contacto, formándose una célula con un

dicarion, la cual crece lateralmente, se alarga y forma un nuevo gancho semejante al anterior, en

donde vuelven a efectuarse los fenómenos citados. En esta forma se originan numerosas ascas.

Al mismo tiempo que se obtienen las estructuras anteriores, o un poco después, se forman

numerosas hifas estériles a partir de hifas vegetativas que están abajo o alrededor del ascogonio y

del anteridio. Unas de ellas, que son delgadas y sencillas en su parte terminal, se disponen en

forma bastante regular, entre unas aseas y otras, constituyendo las llamadas paráfisis o

parafisas. Las paráfisis, junto con las ascas, forman generalmente una capa muy regular llamada

himenio o tesio. Otras de esas hifas se unen formando un prosénquima o un seudoparénquima,

que constituyen una capa protectora llamada peridio que en forma parcial o total envuelve al

himenio y las hifas ascógenas. Todas estas estructuras citadas constituyen un cuerpo fructífero

llamado ascocarpo, que consta de las siguientes partes según su estado de desarrollo: ascogonio,

hifas ascógenas, ascas, ascosporas, paráfisis y peridio.

El ascogonio y las hifas ascógenas sólo se encuentran en los ascocarpos jóvenes. Al madurar

estos se definen las cuatro últimas estructuras citadas, según el tipo de ascocarpo; puede haber

otros tipos de hifas estériles, además de las parálisis, por ejemplo las seudoparáfisis o

seudoparafisas y las perífisis o perifisas. Las paráfisis son filamentos elavifornies o cilíndricos,

por lo común no tabicados, sencillos u ocasionalmente ramificados, que se desarrollan entre las

ascas del himenio y que se originan de la base del ascocarpo quedando libres en el extremo

apical, aunque en ciertos casos, como en varios hongos que forman apotecios, las paráfisis se

fusionan en el extremo superior y constituyen una capa compacta sobre el himenio denominada

epitecio.

109

Figura 3.43 Cleistotecio.

Figura 3.42. Ascogénesis y ascocarpos de los ascomicetos

En algunos ascomicetes se forman sólo cuatro núcleos, y por lo mismo cuatro ascosporas,

pero en otros las divisiones de los núcleos continúan varias veces por lo que se obtienen

numerosas ascosporas. El protoplasma residual del asca, que no toma parte en la formación de las

ascosporas, se llama epiplasma, y se utiliza probablemente en la nutrición de estas, o se adhiere

a la superficie de las ascosporas jóvenes y queda formando parte de la ornamentación de las

mismas. Las células del gancho que quedaron con un solo núcleo generalmente se fusionan por

desaparición de sus paredes laterales que están en contacto, formándose una célula con un

dicarion, la cual crece lateralmente, se alarga y forma un nuevo gancho semejante al anterior, en

donde vuelven a efectuarse los fenómenos citados. En esta forma se originan numerosas ascas.

Las seudoparáfisis, al contrario de las paráfisis, se desarrollan desde el techo de ciertos

ascocarpos y crecen hacia abajo, entre las aseas, hasta unirse a la base de las mismas, quedando

en el interior de la fructificación a manera de columnas o cortinas. Las perífisis son filamentos

cortos o pelos que se forman en el cuello (canal ostiolar) o en la boca u ostíolo de algunos

ascocarpos. Los ascocarpos, según su estructura, pueden ser de cuatro tipos y reciben los

siguientes nombres: cleistotecio, peritecio, ascostroma y

apotecio,

El cleistotecio tiene una forma más o menos globosa y

está completamente cubierto por el peridio, de manera que la

cavidad que contiene las ascas y parálisis está bien cerrada. Las

ascas están distribuidas irregularmente dentro del cleistotecio,

no forman un verdadero himenio y quedan libres solamente

110

Figura 3.44. Peritecio.

Figura 3.45. Ascostroma.

Figura 3.46. Apotecio.

cuando viene la desintegración de la capa protectora o peridio. Como ejemplos de hongos

que forman cleistotecios tenemos a el Orden Eurotiales con los géneros Eurotium, Neosartorya

(= Sartorya) y Emericella que tienen sus estados conidiales en diferentes especies del Género

Aspergillus sp. Los géneros Talaromyces y Eupenicillum (= Carpenteles) tienen sus estados

conidiales en diferentes especies del género Penicillum.

El peritecio es un cuerpo fructífero

sexual que tiene forma de matraz o botella, con

paredes formadas de tejido

seudoparenquimatoso, con su interior tapizado

de ascas con ascosporas, las cuales salen a

través de un poro u ostiolo. Como ejemplo

tenemos a Claviceps purpurea causante del

“Ergot” o “Cornezuelo del centeno” que

además de causar enfermedad en las plantas,

también forma esclerocios en substitución de

los granos de centeno que cuando son ingeridos

accidentalmente, mezclados con la semilla, el

hombre sufre vasoconstricción de las

extremidades que pueden causar la gangrena y

amputación de las mismas, inclusive la muerte.

El ascostroma es un estroma en cuyo interior se

forman uno o varios lóbulos o cavidades en donde se

forman ascas con ascosporas. El seudoperitecio o

seudotecio es un ascostroma unilocular. Como ejemplos

podemos mencionar a Venturia inaequalis (= Spilocaea

pomi) causante de la “roña del peral y manzano” que en

Puebla, N.L., México y otros estados de la República

Mexicana causa graves pérdidas en la producción.

Además tenemos a Mycosphaerella musicola (=

Cercospora musicola), M. fijiensis (= C. fijiensis)

causantes del chamusco comun y negro del plátano;

Apiosporina morbosa sinónimo de Dibotrium morbosum

(= Cladosporium morbosum) causa agallas negras en el

ciruelo y otros arboles frutales y en México se le conoce como lagartija; Leptosphaeria maculans

(= Phoma lingam) es el causante del “pie negro” de las crucíferas y que causa hasta 80 y ¡00 %

de perdidas en la producción de Coliflor en los estados de Aguascalientes y Zacatecas, y es la

principal enfermedad en el cultivo de brócoli en Guanajuato.

El apotecio es un cuerpo fructífero, completamente abierto en

la madurez, en forma de copa o taza cuyo interior esta tapizado por

las ascas con ascosporas y las parafisas (himenio). Los apotecios

pueden ser sésiles o pediculados. Como ejemplo de apotecio

tenemos al género Morchella que, por el aspecto de su pileo, son

conocidos como pancitas, elotitos, mazorquitas, elote y colmena

etc. El género Helvella con las especies comunes en México H.

lacunosa, H. crispa, H. infula y H. elastica, tiene una clara

111

diferenciación e su pileo y estípite. El pileo tiene forma de silla de montar, globosa o de

cerebro. Estas son comestibles sólo después de hervirlas porque crudas son algo tóxicas por la

presencia de toxinas termolábiles hemolíticas, como el ácido helvélico.

Clasificación de los Ascomycetes

I. Clase: ARCHIASCOMYCETES. Es un grupo de diversos hongos difíciles de

Caracterizar.

Orden: Taphrinales. Las ascas se forman de células ascógenas binucleadas.

II. Clase: SACHAROMYCETES. (Levaduras). Ascas desnudas, no se forma ascocarpo.

Hongos principalmente unicelulares que se reproducen por gemación.

III. ASCOMYCETES FILAMENTOSOS.

Orden: Erysiphales (Cenicillas polvorientas). Las ascas se forman en el interior de un

cuerpo fructífero completamente cerrado (cleistotecio). El micelio, conidios y

cleistotecios se forman sobre la superficie de los tejidos de las plantas hospedantes.

Hongos parásitos obligados.

A. PYRENOMYCETES: ASCOMYCETES CON PERITECIO. El peritecio, y

ocasionalmente un cleistotecio en un estroma, se encuentran inmersos en una masa

suelta de hifas o se encuentran libres. Las ascas tienen una pared celular.

B. LOCULOASCOMYCETES: ASCOMYCETES CON ASCOSTROMA. Producen ascas

dentro de lóculos (cavidades) preformados en un estroma. El ascostroma puede ser

monolocular (seudotecio) o multilocular. Las asas tienen doble pared celular.

C. DISCOMYCETES: ASCOMYCETES CON APOTECIO. Los ascocarpos en forma de

copa o tasa llamado apotecio. Las ascas son cilíndricas a ovoides, con frecuencia

intercaladas con parafisas. Ascosporas descargadas con fuerza.

D. DEUTEROMYCETES (hongos imperfectos o asexuales). El micelio esta bien

desarrollado, septado y ramificado. Son raras la reproducción y estructuras sexuales,

faltan o son desconocidas. Las esporas asexuales (conidios) son formados sobre

conidióforos que existen simples, o agrupados en estructuras tales como esporodoquios o

sinemas, o formados en el interior de cuerpos fructíferos conocidos como picnidios o

acérvulos.

3.2.4 Reino Fungi. Phylum Ascomycota. Ascomycetes Filamentosos A. Pyrenomycetes.

Orden Eurotiales: Son hongos de cleistotecios variables, entre

microscópicos con 1-2 capas peridiales (Monascus), hasta esferas

pequeñas con peridio pseudoparenquimático provisto de líneas de

dehiscencia (Cephalotheca) 7 familias de hongos cleistotecios. La

Familia más importante es la Eurotiace que comprende muchos

hongos ampliamente distribuidos cleistotecios bien formados con

peridio bien diferenciado entre estos hongos están varios cuyas fases

conídicas son propias de los géneros-forma Aspergillus y Penicillium

son Deuteromycetes, cuyas fases perfectas (ascocárpicas) no han sido

encontradas, esta familia ha sido denominada a menudo

Aspergillaceae. El género Aspergillus tiene 200 especies de

112

distribución cosmopolita, conocidos como mohos negros capaces de utilizar una gran

variedad de sustratos a causa de la gran cantidad de enzimas que producen pueden producir

micotoxinas, aflatoxinas, la más potente es la aflatoxina carcinógena B1 pueden producir

enfermedades en seres humanos, aspergilosis. Aspergillus fumigatus aplicación industrial:

obtención de ácido cítrico y glucónico (A. niger) estructuras somáticas: micelio de hifas

desarrolladas septadas, hialinas, con células plurinucleadas.

Ciclo de vida de Eurotium rubrum.

Figura 3.47. Ciclo de vida asexual. A a D. A) el micelio se encuentra en desarrollo con núcleos

hadiploides. B) El micelio forma conidióforos y conidias en cadena, mismos que son estructuras

de reproducción asexual. Esta fase corresponde al género Aspergillus spp. C) Cuando las conidias

están bien desarrolladas o maduras se desprenden y son transportadas por el viento y otros

factores bióticos y abióticos naturales. D) Las conidias caen en un sustrato, y en condiciones

favorables del ambiente forman un tubo de germinación y posteriormente hifas y micelio

completándose el ciclo de vida asexual.

Ciclo de vida sexual. E a J. E) Los micelios forman gametangios (anteridio masculino y

ascogonio femenino) para la reproducción sexual mediante el contacto de los gametangios. F)

Mientras ocurre la fertilización alrededor de los gametangios inicia el desarrollo de un

cleistotecio. G) Se inicia la formación de las hifas ascógenas que originarán a las ascas. H) Previa

cariogamia y meiosis se forman y desarrollan muchas ascas maduras, esféricas. I) Cuando el

cleistotecio madura, los cambios de humead y temperatura lo rompen permitiendo salir las ascas

y ascosporas. Las ascosporas son transportadas por diferentes factores abióticos y bióticos, J) Las

ascosporas caen en un sustrato, y en condiciones favorables del ambiente, forman un tubo de

germinación y posteriormente hifas y micelio completándose el ciclo de vida sexual.

Ciclo de vida de Claviceps purpúrea. Figura 3.48.

En general, es similar al de Eurotium rubrum.

113

Figura 3.47, Ciclo de vida de Eurotium rubrum.

114

Figura 3.48. Ciclo de vida de Claviceps purpúrea.

115

Figura 3.49. Levaduras.

Figura 3.50 utilización de microorganismos para la

elaboración de cerveza.

Figura 3.51 Elaboración de pan con masa

fermentada.

CLASE SACCHAROMYCETES, Orden Endomicetales. LAS LEVADURAS

Importancia y concepto.

Según el microbiólogo estadounidense

Tanner, "ninguna clase de microorganismos ha

estado más íntimamente asociada con el progreso

y el desarrollo de la raza humana como las

levaduras". Gran verdad encierran estas palabras,

pues es bien sabido que el hombre en tiempos

remotos aprovechó prácticamente las

fermentaciones efectuadas por dichos

microorganismos, aunque no llegó a conocer el

aspecto microscópico de las levaduras antes del

siglo XVII, y no pudo explicarse los cambios observados en los fenómenos en que estas

intervienen.

Muchos años antes de nuestra era, los griegos y

los egipcios se dedicaban al cultivo de la vid y a la

fermentación del jugo de uva para obtener los

vinos; por otra parte, la fabricación de la cerveza la

practicaban los germanos, los galos y los españoles,

y antes que ellos, varios siglos antes de Cristo, los

caldeos, los asirios y los egipcios. La influencia de

estas bebidas alcohólicas, y muchas otras más que

se fermentan por levaduras, ha sido de enorme

importancia en la economía y civilización de todos

los pueblos.

El término levadura se aplicó por primera vez a la

porción de masa fermentada y que se mezclaba con otra

para hacerla fermentar y lograr así una de las operaciones

en la elaboración del pan, que es el levantamiento de la

masa. Posteriormente se dio ese nombre a toda masa que

hacía fermentar la cerveza y los vinos. En el momento

que se observaron y descubrieron los microorganismos

que constituyen esa masa llamada levadura, este término

se aplicó a los mismos.

En realidad, la primera manifestación visible que

provocan las levaduras en la fermentación de los líquidos

azucarados es el desprendimiento de gas carbónico, lo que conduce a la formación de espuma y,

al mismo tiempo, a la elevación de partículas sólidas que son llevadas a la superficie del medio.

Durante el proceso se forma un sedimento o "levadura" en el fondo del medio. En 1680,

116

Figura 3.52. Alimentos elaborados por medio de la

fermentación.

Leeuwenhoek, observando al microscopio el sedimento que provoca la fermentación de la

cerveza, fue el primero que vio las levaduras en gemación, a las que parece se denominó

fermento cerevisina o cerevisiac, indicando que dicho sedimento estaba formado de gran número

de cuerpos de forma globular. En 1826 Desmaziéres expresó que estos microorganismos eran de

naturaleza vegetal, los incluyó en el género Mycoderma, propuesto por Persoon en 1822, y les

dio el nombre de Mycoderma cerevisiae. Unos años después, diversos autores confirmaron las

observaciones anteriores, y demostraron claramente que las levaduras de la cerveza y de los vinos

estaban formadas por células vegetales organizadas, en las que se distinguían una membrana

delimitante y un contenido viscoso y granuloso. Hicieron constar, también, que dichas células

podían reproducirse por brotes y por la formación en su interior de cuerpos pequeños o esporas,

los cuales podían quedar libres por la ruptura de la pared de las células madres. Pero lo más

importante que se hizo constar en esa época fue la relación de causa y efecto que existe entre las

levaduras y los jugos azucarados, indicándose que las células de estas levaduras eran las que

producían la fermentación, y que sin ellas este fenómeno no se efectuaba. La conclusión de que

las levaduras son seres vivos y, además, las causantes de la fermentación fue publicada casi

simultáneamente por Cagniard Latour en Francia (1836) y por Schwann y Kutzing en Alemania

(1837). Este último descubrió el núcleo de las levaduras, consideró que estas eran pleomórficas,

pues podían tener una fase micelial y, aunque ya había comunicado antes (1834) de manera

informal (en una carta dirigida a Ehrenberg), la relación que tienen las levaduras con la

fermentación, su trabajo fue el último publicado entre los trabajos de los tres investigadores

mencionados. Debido a dicha eventualidad, Cagniard Latour tiene prioridad en la publicación de

tan importante descubrimiento. Este último investigador también descubrió la gemación en las

levaduras e indicó que el tamaño de las levaduras de cerveza era semejante al de las levaduras de

los vinos (1150 mm); demostró que las levaduras secas, o sometidas a temperaturas de - 0.5 ˚C

en CO, líquido, eran aún activas y consideró que la transformación del azúcar en alcohol etílico y

C02 se debía a la acción vital de dichos microorganismos. Debido precisamente a su capacidad

para fermentar los azúcares, se dio a las levaduras el nombre de sacaromicetes o sacaromicetos, y

posteriormente se les agrupó taxonómicamente en la familia Saccharomycetaceae.

Sin embargo, el papel de las levaduras no

quedó bien definido hasta la época en que

Pasteur (1859) inició sus memorables

investigaciones sobre las fermentaciones.

Desde este momento hasta nuestros días,

numerosos investigadores se han dedicado a

estudiar estos interesantes microorganismos, y

han demostrado la significación tan importante

que tienen en las actividades humanas. Son las

levaduras las que fermentan y levantan la masa

en la elaboración del pan; las que

esencialmente se utilizan en la fabricación de

la inmensa mayoría de las bebidas alcohólicas,

dando lugar al establecimiento de industrias de

gran poder económico en los países, y las que se emplean en las enormes fábricas de alcohol

etílico y de otros productos. Por su alto contenido de vitaminas del complejo B, y su riqueza en

proteínas, varias especies de levaduras se emplean con éxito como complemento alimenticio del

hombre y los animales; otras se utilizan como fuente de grasas, glicerina y ácido succínico.

Asimismo, algunas intervienen en la fermentación del cacao, contribuyendo a proporcionar el

117

Figura 3.53. tesgüino

sabor y el olor tan exquisitos de este producto. Por otro lado, pueden ser perjudiciales, pues

las hay que producen olores y sabores desagradables en las bebidas fermentadas, echan a perder

la leche y sus derivados, así como mariscos, carnes, frutos y muchos otros alimentos. Varias

especies parasitan a ciertos animales y al hombre, ocasionando a veces graves enfermedades, y

hay algunas que se han encontrado parasitando plantas.

Desde que se descubrieron las levaduras, y con los primeros estudios de las mismas,

numerosos autores trataron de dar un concepto de estos microorganismos, pero conforme

avanzaron los conocimientos acerca de ellas, ese concepto se hizo más difícil, pues constituyen

un grupo de microorganismos que no está bien definido ni es homogéneo. Los límites de su

posición taxonómica son vagos y sujetos a decisiones arbitrarias. Filogenéticamente constituyen

un grupo muy heterogéneo, lo que se puede observar al estudiar su clasificación, ya que se

incluyen en grupos de hongos muy diversos. Así, las levaduras que forman ascosporas se colocan

en los Ascomycotina; las que generan esporas exógenas, semejantes a las basidiosporas o a los

conidios, se sitúan entre los Basidiomycotina o en los Deuteromycotina (levaduras imperfectas);

en este último grupo se clasifican también las que no producen ninguno de estos tipos de esporas

y que sólo se reproducen por gemación. Aun en el grupo de los cigomicetes hay hongos que bajo

ciertas condiciones forman levaduras en alguna de sus fases de crecimiento, por ejemplo algunas

especies del género Mucor (M. rouxianus y M. racemosus).

De acuerdo con las ideas dominantes, y de una manera esencial y general, se puede expresar

que las levaduras no constituyen una entidad taxonómica definida y que son hongos unicelulares,

generalmente con células pequeñas, pero que en ocasiones pueden formar seudomicelios y aun

micelios verdaderos; se reproducen por fisión o, en la mayoría de los casos, por gemación;

muchas especies forman ascas y ascosporas; otras generan diversos tipos de esporas de origen

asexual, como las que reciben los nombres de balistosporas y artrosporas; aunque es común que

efectúen fermentación alcohólica, las hay que no producen este fenómeno.

Distribución y medios en que viven. Las levaduras son organismos cosmopolitas,

probablemente de los más ampliamente distribuidos en la Tierra. Se encuentran en todos los

continentes, en climas húmedos y secos, en los cálidos, templados y fríos, desde la orilla del mar

hasta las alturas donde todavía se desarrollan los últimos vegetales superiores. Abundan en el

aire, en el agua y en el suelo. Se presentan en los sustratos más diversos y variados, pudiéndose

asegurar que casi no hay sustancia orgánica fermentada o en vías de degradación en la que no se

hayan encontrado. Así, se han aislado, por ejemplo, de los sucios, de los restos de vegetales y

animales en desintegración, de raíces, tallos, hojas, flores (nectarios), frutos, granos, semillas,

cortezas de árboles y exudaciones vegetales; pus de las heridas y de órganos como los pulmones,

tumores y úlceras; piel sana y lesionada, tubo digestivo del hombre y de los animales y

excrementos de los mismos; esputos de personas sanas y enfermas; jugos de frutas, conservas,

jaleas, jarabes, mieles diversas, salchichas, jamones y todo

tipo de carnes expuestas en un ambiente contaminado;

leche y sus derivados, salsas, cuerpos fructíferos de hongos

superiores silvestres y cultivados; materias vegetales

utilizadas en la industria, como tabaco y cacao en

fermentación; pero sobre todo son abundantes en los jugos

azucarados y en otros sustratos que están en fermentación

y a partir de los cuales se elaboran muy diversos tipos de

bebidas alcohólicas, muchas de ellas típicas de cada país y

118

Figura 3.56. Cultivo de Rhodotorula sp.

aun de ciertas regiones. En México fácilmente se pueden observar en los jugos o mostos en

fermentación, con los que se elaboran la cerveza, los vinos y las sidras, así como en los sustratos

de los que se elaboran ciertos alimentos y bebidas típicos de nuestro país (pozol, tesgüino,

tepache, colonche, mezcal, tequila, charanda, comiteco y sotol).

Morfología y estructura. Las levaduras son unicelulares; sus células tienen formas y

dimensiones muy diversas. Pueden ser esféricas, ovales, elípticas, cilíndricas, cortas o alargadas,

claviformes, triangulares y con los extremos redondeados o apiculados. Como son polimorfas

adoptan distintas formas dentro de la misma especie y aun en el mismo cultivo, lo cual depende

de diversos factores, especialmente del sustrato en que viven y de la edad de los cultivos.

Debido a esta circunstancia, la forma no siempre puede tornarse como carácter taxonómico.

En muchos casos, al reproducirse las células, quedan unidas formando pequeñas o largas

cadenitas que son los seudomicelios; asimismo, algunas de ellas pueden desarrollar largos

filamentos que constituyen un micelio verdadero (Figura 3.14 y 3.15.)

Las dimensiones más comunes de las células varían entre 2 y 4 µ de ancho y 2 a 8 µ de

largo; sin embargo, se encuentran levaduras alargadas que tienen 10, 15 o 25 µ de longitud, y

aquellas que constituyen filamentos llegan a tener hasta 50, 70 y más micrómetros.

Las levaduras presentan las partes de una célula completa, (Figura 3.16): pared celular y

protoplasma; este último comprende la membrana fundamental (plasmalema), el citoplasma y el

núcleo. La pared celular o cápsula de secreción es delgada o gruesa según la edad de las células

y la especie de levadura; puede contener sustancias

diversas: está formada principalmente de

polisacáridos constituidos por mananas, β-glucanas

y algo de quitina; la pared primaria, cuando la

célula de una levadura se divide, casi siempre es

quitinoso, pero después, en las células maduras o

viejas, son más abundantes los otros dos

polisacáridos mencionados. Unas décadas antes de

la época actual se pensó que la pared de las

levaduras era de celulosa, aunque de un tipo algo

Figura 3.54, Pseudo micelio del hongo Figura 3.55, Pseudomicelio formado Candida albicans. Siendo la forma de la por una levadura izquierda la más abundante.

119

Figura 3.57. Cryptococcus sp.

diferente a la celulosa de los vegetales superiores, al cual se le llamó celulosa de las

levaduras; pero ahora se sabe que las sustancias que forman dicha pared son las indicadas

anteriormente, al menos para las levaduras de la clase Hemiascomycetes, pues las levaduras que

se forman en hongos de otros grupos taxonómicos (cigomicetes, deuteromicetes o

basidiomicetes) pueden presentar una constitución química diferente; por ejemplo, la pared de las

levaduras que se produce en los hongos del género Mucor (de los cigomicetes) es funda-

mentalmente de quitina, en tanto que la pared en los géneros Sporobolomyces (deuteromicetes) y

Rhodosporídium (basidiomicetes), así como en las fases imperfectas de este último,

correspondientes al género Rhodotorula (deuteromicetes), está constituida por quitina y mananas.

En algunas levaduras, la pared celular es muy

gruesa y se modifica en su porción externa constituyendo

una cápsula mucosa o gelatinosa, semejante a la cápsula

que presentan muchas bacterias. En todas las especies del

género Cryptococcus (deuteromicetes), y especialmente

en C. neoformans que corresponde a la fase imperfecta

de Filobasídiella neoformans (basidiomicetes), existe

una cápsula muy desarrollada, constituida de varios

carbohidratos, principalmente del grupo de las dextranas

y xilanas.

La membrana fundamental tiene estructura, constitución y funciones semejantes a las de

otras células, y en los fenómenos de plasmólisis se retrae junto con el citoplasma. El citoplasma

es transparente y presenta diversas estructuras metaplasmáticas, así como granulaciones

paraplasmáticas. Entre las primeras están las mitocondrias, el retículo endoplasmático y las

vacuolas; a las segundas corresponden el glucógeno, los glóbulos de grasa y los gránulos

metacromáticos.

Las mitocondrias son corpúsculos refringentes constituidos por lipoides o grasas y

nucleoproteínas que contienen ácidos ribonucleicos y desoxirribonucleico. La gran actividad

secretora y fermentativa de muchas levaduras está ligada al desarrollo de estos corpúsculos. El

retículo endoplasmático, como en otras células eucariónticas, está constituido por numerosas

membranas tubulares lisas, o bien granulosas cuando tienen gránulos de ribosomas en la

superficie.

Las vacuolas pueden estar presentes en número de una o varias; contienen el jugo celular,

que está formado principalmente por agua con diversas sustancias de reserva, de secreción y

excreción, así como cristales de sales y de ácidos orgánicos. Es frecuente el desarrollo de una

gran vacuola en el interior de la célula.

El glucógeno es casi siempre abundante en las levaduras que se desarrollan en medios

óptimos ricos en glúcidos, y disminuye a medida que estos se agotan; se encuentra localizado en

vacuolas especiales, llamadas vacuolas de glucógeno.

120

Los glóbulos de grasa, pocos o numerosos, pequeños o grandes, homogéneos y muy

refringentes, se encuentran dispersos en el citoplasma; son más abundantes en las células bien

nutridas y desaparecen cuando se agotan las sustancias alimenticias en el medio. Ciertas

levaduras llegan a tener tal cantidad de estos glóbulos, que se emplean industrialmente en la

obtención de grasas.

Los gránulos metacromáticos constituidos por la volutina (polimetafosfatos) representan la

sustancia de reserva más importante del núcleo. Estos gránulos también pueden encontrarse en el

citoplasma, principalmente en las vacuolas, como inclusiones con movimiento browniano, por lo

que reciben el nombre de cuerpos danzantes.

La estructura y posición del núcleo de las levaduras fue un problema muy discutido, pero en

la actualidad, con las técnicas de microscopía electrónica, que han permitido estudiar cortes

ultradelgados de las células de estos microorganismos, se sabe que, como todos los eucariontes,

dicho núcleo está delimitado por una doble membrana que presenta numerosos poros y que en su

interior contiene el nucleoplasma o jugo nuclear, a veces muy abundante, por lo cual se le

consideró como una gran vacuola a la que se denominó vacuola nuclear. Es difícil precisar la

presencia de uno, dos o varios nucléolos, las características y distribución del material

cromatínico (cromosomas) así como la división y migración del mismo dentro del núcleo. La

membrana nuclear permanece intacta durante la mitosis, a diferencia de lo que sucede durante

este fenómeno en las células de los vegetales y de los animales superiores, en las que la

membrana nuclear se desintegra. Este problema se complica porque la estructura del núcleo de

las levaduras puede variar según el grupo taxonómico al que pertenecen las mismas y, además,

en los hongos dimórficos con fase micelial y de levadura, puede ser diferente la estructura

nuclear, según la fase en que se encuentren dichos hongos, aunque esto debe aún ser

comprobado en la mayoría de los casos.

Figura 3.58, Diagrama de una célula de levadura de pan en reposo divisional. ER, indica retículo endoplasmático; F,

filamentos; G, aparato de Golgi; L, granulo de lípidos (esferosoma); M. mitocondrias; Mt, mitocondrias filiformes; N, núcleo;

Nc, placa centriolar; Nm, membrana nuclear; Nm, nucleolo; Pi, invaginación; Pl, plasmalena; V, vacuola; Vp, gránulo de

polimetafosfato (volutina); W, pared celular; y Ws, cicatriz de gemación.

121

Figura 3.59. Gemación de las levaduras.

La mitosis de las levaduras de la clase Hemiascomycetes parece ser incompleta, pues no ha

sido precisada la metafase ni la formación de placa ecuatorial. Por el contrario, los cromosomas,

que generalmente son pequeños y esferoidales o filamentosos y granulosos, quedan situados en

distintos niveles del huso acromático. No intervienen centrosomas o centriolos durante la división

cariocinética; en lugar de estos orgánulos están presentes los llamados cuerpos polares del huso,

situados sobre la membrana nuclear o intercalados en la misma. Estos cuerpos también son

denominados centros organizadores de microtúbulos; cada uno de ellos constituye la estructura

que se conoce con el nombre de placa nuclear. Esta estructura está relacionada con la formación

de los microtúbulos que constituyen un pequeño huso acromático dentro del núcleo. Durante la

mitosis se deslizan en sentido opuesto los dos cuerpos polares, hasta colocarse uno en cada polo

del huso. Los cromosomas emigran equitativamente hacia ambos polos durante la anafase, y en la

telofase se forman los núcleos hijos después del alargamiento del núcleo original, a manera de

campana, y del estrangula- miento del mismo en la parte media, quedando un núcleo en cada una

de las células formadas. En el caso de que la división se efectúe por gemación, que es la más

frecuente en las levaduras, un núcleo queda en la célula madre y otro, al principio más pequeño

que el de la célula original, en la yema.

Las células de las levaduras cuando son observadas en el microscopio pueden presentar

cierta coloración si están agrupadas, pero individualmente son incoloras, más o menos

transparentes; cuando se desarrollan en medios de cultivo sólidos, originan colonias que pueden

ser de color blanco, crema y aun ligeramente moreno; en algunos casos los cultivos tienen colores

rojizos, rosados, anaranjados o amarillentos, lo que se debe generalmente a la presencia de

pigmentos carotenoides.

Reproducción asexual.

Las levaduras se reproducen asexualmente por

dos métodos esenciales: gemación y división

transversal o fisión (Figura 3.18 y 3.19). La

gemación es el procedimiento más común de

multiplicación de las levaduras. Consiste en la

formación de una o varias yemas que aparecen como

pequeñas prominencias en la superficie de las células;

al crecer estos brotes o yemas se separan de la célula

madre por una constricción en la base. En ocasiones,

las células hijas dan yemas antes de separarse de la

célula madre, por lo que las células quedan unidas

unas con otras, formando cadenas que llegan a

constituir seudomicelios y aun micelios verdaderos.

Durante la gemación, el núcleo se divide por mitosis; un núcleo pasa al brote y otro queda en la

célula madre, según se explicó; las levaduras, en su gran mayoría, se reproducen por gemación,

por ejemplo todas las del género Saccharomyces, que comprende muchas de las especies más

interesantes desde el punto de vista industrial.

En la fisión o división transversal, la célula se alarga un poco, su núcleo se divide en dos, y

se forma un tabique transversal más o menos en la parte media, separando a la célula madre en

dos células hijas uninucleadas. Como en el caso anterior, las células resultantes pueden separarse

122

o quedar unidas; en este último caso se llegan a formar seudomicelios y micelios. Este tipo de

reproducción se presenta en diversas especies de levaduras, especialmente en las del género

Schizosaccharomyces. Existen levaduras que, además de las anteriores, presentan otros tipos de

reproducción asexual por medio de esporas especiales que reciben los nombres de balistosporas,

artrosporas, blastosporas y clamidiosporas, principalmente en las de la subdivisión

Deuteromycotina, ya descritas. (Figura 3.60)

Reproducción sexual.

La reproducción sexual puede realizarse entre dos células somáticas o entre dos ascosporas,

ambas haploides, que actúan como gametangios. La fecundación, copulación o conjugación

puede efectuarse por isogamia o por anisogamia, esta última llamada también heterogamia.

Figura 3.60, Ciclo biológico de Saccharomyces cerevisiae

Figura 3.61, Grupo de levaduras gemandose Figura 3.62. Reproducción asexual de levaduras.

123

Figura 3.63. Ciclo biológico sexual de S. Cereviseae

La isogamia se realiza entre dos células de aspecto semejante, por simple contacto de

las mismas o por emisión de tubos de conjugación. En el primer caso, observado en las especies

del género Saccharomyces, las células, después de ponerse en contacto, rompen sus paredes, se

fusionan los protoplasmas y. los núcleos, y se obtiene un cigoto con núcleo diploide; esto sucede,

por ejemplo, en las especies del género Schizosaccharomyces.

La anisogamia o heterogamia se ha encontrado en algunas especies del género

Zygosaccbaromyces, conjugándose dos células de distinto tamaño; el contenido de la pequeña (a)

pasa hacia la grande (9) a través del tubo de conjugación y en esta última se forma el cigoto. Pero

pueden existir, en este mismo género, casos intermedios entre isogamia y anisogamia, pues a

veces las dos gametas son de iguales dimensiones, pero una vez que se forma el tubo de

conjugación, el contenido de una célula pasa al centro de la otra en donde se forma el cigoto; la

primera puede considerarse como masculina, y la segunda como femenina, o bien + y

respectivamente.

Estas dos modalidades, y otras más, han sido observadas en México en la especie descrita

como Zygosaccharomyces ochoterenai, aislada de melazas del coco de Yucatán, así como en Z.

bailíí, aislada recientemente en este mismo país, de la pulpa de la membrana gelatinosa llamada

"madre del vinagre" (dicha membrana se desarrolla durante la producción del vinagre, en la

superficie del vino) y, en otros países, de vino de uva, jugo de manzana, refrescos, pepinos en

salmuera, heces y otros sustratos.

Muchos autores consideran las especies del género citado dentro del género Saccharomyces,

pero en este las ascosporas se forman directamente de las células vegetativas, y en

124

Zygosaccbaromyces las ascosporas se originan después de la conjugación de dos células

independientes. En especies del género Nadsonia se realiza una anisogamia entre una célula

madre y una de sus yemas aún adherida; este fenómeno es la pedogamia. La yema se incurva

hasta tocar a la célula madre, se rompen las paredes en el punto de contacto, el contenido de la

yema pasa a la célula madre y se forma un cigoto; después el cigoto forma un brote en el polo

opuesto al primer brote, y su contenido pasa a ese segundo brote, que se convierte en asca,

generalmente con una ascospora.

La copulación de las ascosporas se presenta en especies del género Saccharomycodes. Las

cuatro ascosporas producidas en el asca se unen por pares dentro de la misma, mediante un canal

o tubo de conjugación; se forman dos cigotos que germinan formando un tubo cada uno, a partir

del cual se originan por gemación células vegetativas diploides.

Cualquiera que sean los tipos de fecundación después de la formación del cigoto, este

experimenta meiosis en su núcleo, formándose dos o más núcleos haploides; a expensas de

cada uno, que se rodea de citoplasma, de una membrana y de una pared, se constituye una

ascospora; el cigoto se transforma en asca, generalmente con dos a cuatro, en ocasiones con

una, o bien, por el contrario, con varias ascosporas.

Por lo común las ascosporas se desarrollan y constituyen células vegetativas haploides, pero

en ciertos casos, como ya se indicó, se conjugan y forman cigotos, que a su vez forman células

vegetativas diploides. En muchas levaduras faltan por completo los fenómenos sexuales típicos,

y entonces las ascas y ascosporas se desarrollan partenogenéticamente a partir de células

somáticas. Lo mismo sucede con levaduras que normalmente tienen fenómenos sexuales, porque

en ocasiones las células vegetativas dan, por partenogénesis, ascas y ascosporas.

Las formas de las ascosporas de las levaduras son muy diversas: esféricas, ovoides,

reniformes, angulares, hemisféricas con un reborde en la cara plana que les da el aspecto de

sombrero, esféricas u ovoides rodeadas de un anillo que les da la apariencia del planeta Saturno,

esféricas u ovoides con crizaciones en la membrana, y a veces presentan otras formas como la de

huso y la acicular. En muchos casos, las formas de las ascosporas constituyen caracteres

taxonómicos bien definidos, que caracterizan a ciertos géneros y aun a diversas especies. Al

madurar, las ascosporas quedan libres por rompimiento o por desintegración de la pared del asca;

si caen en medio propicio, se transforman en células vegetativas; en caso contrario, como son

capaces de soportar condiciones ambientales adversas, resisten un tiempo más o menos largo en

vida latente. En esta forma es como son diseminadas por aire, agua, animales y otros agentes, a

me- dios y a sitios muy diversos y aun lejanos. A esto se debe, en gran parte, que las levaduras

sean cosmopolitas.

Ciclos biológicos.

Las levaduras poseen, según Guilliermond, tres tipos de ciclos biológicos, que se pueden

llamar haplobióntico, diplobióntico y hapiodiplobióntico.

El ciclo hapiodiplobióntico se llama así porque durante el mismo se forman células

vegetativas haploides y diploides. El tipo representante del mismo es la especie Saccharomyces

cerevisiae Clase Hemiascomycetes (figura 3.64). Existe una generación de células diploides,

grandes y vigorosas y de formas esféricas u ovales, que se reproducen muchas veces por

125

gemación, originando células también diploides. En condiciones especiales cesa la gemación

y el núcleo de estas células se divide por meiosis, se forman cuatro núcleos haploides, y a

expensas de ellos se constituyen cuatro ascosporas haploides dentro de cada asca. Dos de las

ascosporas llevan carácter sexual -, y otras dos el carácter sexual +. Al quedar libres las

ascosporas, y en medio propicio, se transforman en células vegetativas haploides, también

esféricas u ovales, pero más pequeñas que las diploides. Estas células se reproducen por

gemación dando muchas generaciones de levaduras haploides. En condiciones apropiadas, las

células que tienen carácter - y + se aproximan, se fecundan y forman un cigoto diploide. Los

cigotos diploides se multiplican por gemación y forman nueva- mente células diploides.

Figura 3.64. Ciclo de vida de Sacharomyces cerevisiae

Clasificación y ejemplos importantes.

La clasificación de las levaduras es uno de los problemas más difíciles con que se han

encontrado los micólogos, debido a que son microorganismos muy heterogéneos, y aun en la

actualidad este problema no está completamente resuelto. El primer carácter que se toma en

cuenta en la taxonomía de las levaduras es la presencia o ausencia de ascosporas, distinguiéndose

dos grandes grupos: levaduras ascosporógenas (forman ascosporas) y levaduras

anascosporógenas (no forman ascosporas). A su vez, este último grupo se clasifica

principalmente en la subdivisión Deuteromycotina ya estudiada, aunque algunas levaduras, según

se ha indicado, pueden corresponder a otros grupos taxonómicos. En este capítulo sólo se

estudian las levaduras ascosporógenas.

En la clasificación de los géneros y de las especies se toman en cuenta caracteres

morfológicos, principalmente: tipo de reproducción asexual, forma y tamaño de las células,

formación de ascosporas, forma de estas y caracteres macroscópicos de los cultivos, así como los

fisiológicos y bioquímicos (formación de película en medios líquidos, fermentación y asimilación

de azúcares, asimilación de nitratos y de etanol, desintegración de grasas y arbutina, producción

126

Figura 3.65. Ascoidea

de pigmentos carotenoides, de compuestos amiláceos, de esteres y de grasas, entre otros

caracteres). En algunos casos también se toma en cuenta la formación de seudomicelios, de

micelios verdaderos, de clamidiosporas, de artrosporas y de blastosporas.

Las levaduras ascosporógenas son los representantes del orden Endomycetales, que

comprende cinco familias: Ascoideaceac, Endomycetaceae, Saccharomycetaceac,

Spermophthoraceac y Cephaloascaceae. Algunos autores consideran que las levaduras típicas son

las de la familia Saccharomycetaceac, en la cual predominan los talos con células independientes

que se reproducen por gemación y cuando se desarrolla un micelio este es poco abundante,

aunque en ciertas condiciones pueden formar seudomicelios y aun micelios verdaderos bien

definidos y, según los géneros y especies, las ascas presentan generalmente cuatro ascosporas de

diversas formas (casi siempre esféricas, esferoidales, hemisféricas o en forma de sombrero y de

Saturno), pero a veces producen hasta ocho o, por el contrario, menos de cuatro (una a tres); en

caso de seguir el criterio de dichos autores, las familias restantes son tratadas como hongos

levaduriformes u hongos afines a las levaduras.

En la familia Ascoideaceac las ascas tienen un número indefinido de esporas y son

multispóricas. En el resto de las familias de orden Endomycetales las ascas tienen un número

definido de ascosporas (entre una y ocho, generalmente cuatro) según los géneros y las especies.

En la familia Endomycetaceac fueron incluidas por algunos autores apenas hace pocas

décadas todas las levaduras ascosporógenas. El micelio es abundante y está bien desarrollado. En

otros caracteres hay varias semejanzas con la familia Saccharomycetaecae. La familia

Spermophthoraceae se caracteriza por las formas de las ascosporas: de aguja (aciculares), de huso

(fusiformes) o de hoz (falciformes) que no presentan las otras familias de los Endomycetales. En

la familia Cephaloascaceac el cigoto produce un ascóforo erecto, diploide, en cuyo ápice se

forman las ascas por gemación, a diferencia de lo que sucede en las familias anteriores, en las que

el cigoto es una célula que se transforma directamente en asca, o bien esta se produce

partenogenéticamente.

Entre los principales géneros y especies del orden

Endomycetales se tratan los siguientes. Ascoidea, Dipodascus y

Dipodascopsis (fam. Ascoideaceae). Algunos autores consideran a

los dos últimos géneros en una familia aparte (fam.

Dipodascaceae) debido a que forman ascas no proliferantes como

en el primer género mencionado, en el cual las ascas proliferan

anteriormente, de manera que dentro de las ascas vacías se forman

nuevas ascas repetitivamente; no obstante, en los tres géneros el

talo es un micelio ramificado y las ascas son multispóricas, más o

menos cónicas, largas y adelgazadas hacia la punta; por otra parte,

quedan comprendidas en dichos géneros especies saprobias que se

desarrollan en exudados vegetales (por ejemplo de bromeliáceas

tropicales) y que viven asociadas con insectos, como los llamados

escarabajos ambrosía.

En Ascoidea no se forman gametangios; la cariogamia se efectúa por fusión, en las hifas, de

dos núcleos sexuales compatibles o entre dos núcleos que se unen por la copulación de dos

ascosporas cuando estas se encuentran aún dentro del asca. Las ascosporas tienen forma de

127

Figura 3.66. Dipodascus

Figura 3.67.Dipodascopsís

Figura 3.68.Endomycetaceae

Figura 3.69. Armillariella mellea

sombrero. La reproducción asexual se efectúa por blastosporas y clamidiosporas. Las especies

de este género, como A. asiática y A. rubescens, son saprobias; se desarrollan en exudados

vegetales y en insectos coleópteros relacionados con dichos exudados,

En Dipodascus, por ejemplo D. albidus, hay

reproducción asexual por blastosporas y artrosporas

y los gametangios son multinucleados. En

Dipodascopsís uninucleatus, la única especie del

género, puede haber formación de blastosporas pero

no de artrosporas, y los gametangios son

uninucleados. En ambas especies sólo es funcional

un par de núcleos que al unirse forman el núcleo

diploide del cigoto; de este se forma una asca

multispórica, y de ella salen las ascosporas, que son

pequeñas,

esferoidales o elípticas, a través de un poro apical.

Algunos autores relacionan filogenéticamente los

géneros Dipodascus (Figura 3.66) y Dipodascopsis

(Figura 3.67) con los cigomicetes; consideran que en

es- tos géneros hay copulación gametangial, que el

asca multispórica de los mismos es sin esporangio

homólogo al esporangio que se origina al germinar el

cigosporangio de los cigomicetes, el cual, a su vez, es

comparable al asca joven que se forma cuan- do se

efectúa la meiosis en el cigoto.

Eremascus (fam. Endomycetaceae). Desarrolla

abundante micelio septado con células jóvenes

uninucleadas, y después multinucleadas; no forma

artrosporas ni blastosporas; reproducción asexual por

fisión de las células; reproducción sexual por

isogamia, formándose ascas globosas con ocho

ascosporas; las ascas, haploides, se desarrollan como

protuberancias del micelio, una vez que se unen por

el ápice, a manera de asa, los gametangios originados

como evaginaciones erectas de sendas células

vecinas (gametangiogamia, copulación gametangial).

No efectúa fermentación, pues los productos de desasimilación sólo se originan por un proceso

oxidativo. Las especies son saprobias. E. fertilis se ha

encontrado en jugos y jaleas de frutas como manzanas y

grosellas.

Endomyces (fam. Endomycetaceac). Forma micelio

septado que puede originar artrosporas pero no

blastosporas; reproducción asexual por fisión de las células;

128

Figura 3.70. Schizosaccharomyces pombo

Figura 3.71. S. versatilis

formación de ascosporas por conjugación (gametangiogamia heterogámica) o por

partenogénesis; ascosporas ovales o en forma de sombrero. Desasimilación oxidativa y a veces

fermentativa. Las especies son saprobias en el suelo y en exudados o en infusiones de vegetales

en enfriamiento, y sobre las fructificaciones de algunos hongos superiores. E. candidum se

desarrolla en el suelo y E. magprusii en escurrimientos gomosos de troncos de encinos; ambas

especies presentan gametangiogamia y esporas ovales. E. decipiens ha sido aislada de

fructificaciones del hongo Armillariella mellea; (Figura 3.69) forma ascosporas en forma de

sombrero, aunque no ha sido observada la unión sexual. E. reessii tiene importancia industrial;

se utiliza en el enriamiento de las fibras de kenaf o yute de java (Hibiscus cannabinus).

Schizosaccharomyces (fam.

Saccharomycetaceae). Células generalmente

cilíndricas, rectangulares, a veces ovales o redondas.

Reproducción asexual sólo por fisión. A veces puede

formarse micelio verdadero que se desintegra en

artrosporas. Conjugación isogámica, que da lugar a un

asca con cuatro a ocho ascosporas redondas, ovales o

reniformes. Todas las especies son fermentativas. Son

levaduras tropicales que viven a menudo en la

superficie de los frutos azucarados como las uvas, y

que se desarrollan en medios con alto contenido de

azúcar, como las melazas del azúcar de caña. La

especie más importante es S. pombo, (Figura 3.70)

estudiada por Lindner en 1893, quien la aisló de la

cerveza llamada pombe por los nativos del este de

África, quienes la elaboran a partir del mijo. En el mismo año fue encontrada por Vorderman en

la bebida alcohólica llamada arrak, que se elabora en java, en la cual desempeña un papel

esencial en su fermentación. Esta bebida se hace a partir de melazas y harina de arroz.

Posteriormente ha sido aislada de jugos de uva, y de melazas de azúcar de caña con las que se

elabora el ron. En cultivos puros y en razas seleccionadas, esta levadura es muy empleada en

diversas destilerías y en fábricas de alcohol etílico, ya que produce bastante alcohol, tolera altas

concentraciones del mismo y tiene gran resistencia al ácido acético.

Otras especies son S. octosporus y S. versatilis,

(Figura 3.71) aisladas de diversos medios, como jugos de

uva, miel, grosellas y extracto de koji. Este último es una

masa fermentativa que contiene varios microorganismos,

hecha con almidón de arroz, y que se utiliza en Oriente,

especialmente en Japón, para preparar diversas clases de

vinos, salsas, quesos y licores. Por su poder fermentativo,

estas especies de levaduras se emplean en forma de cepas

puras, sobre todo la primera, en fábricas de alcohol etílico

y en industrias de licores.

129

Figura 3.72. E. fíbuliger.

Figura 3.73.Candida lipolytica.

Figura 3.74.Citeromyces matritensis

Endomycopsis (fam. Saccharomycetaceac). Adopta principalmente el aspecto de un

verdadero micelio tabicado cuyas células se reproducen por fisión y que además son capaces de

originar blastosporas en las partes laterales y terminales del micelio. También presenta

seudomicelio y levaduras aisladas que se reproducen por brote; las ascas se originan por

conjugación o por partenogénesis, con una a cuatro ascosporas en forma de sombrero, de hoz,

esféricas con un anillo a semejanza del planeta Saturno, redondas u ovales. Tiene un poder

fermentativo muy débil.

Una especie importante es E. fíbuliger, (Figura 3.72) encontrada por Lindner (1907) en la

masa del pan, sobre la que forma manchas cremosas, y

ocasiona alteraciones del pan en fermentación. También fue

encontrada en Japón por Saito (1913) en la llamada levadura

china, utilizada para la fabricación del producto denominado

hoanchui, especie de cerveza que se elabora utilizando el mijo

como sustrato básico. Este microorganismo tiene la propiedad

de producir abundante amilasa, por lo que es utilizado en

algunas industrias para sacarificar el almidón. Otra especie de

gran importancia Endomycopsis vernalis (antes conocida

como Endomyces vernalis), especie descubierta en Alemania

en 1896, en la savia

azucarada de varios árboles;

es particularmente común

en la primavera, en la savia

de los álamos. No fermenta, pero es de importancia económica

porque produce abundante grasa a expensas de azúcares.

Durante la Primera Guerra Mundial, Alemania utilizó esta

levadura en la producción industrial de grasas para el consumo

humano. E. lipolytica es el estado sexual de Candida lipolytica,

(Figura 3.73) especie heterotálica capaz de asimilar

hidrocarburos, y de hidrolizar grasas que puede utilizar en su

metabolismo.

Saccharomyces (fam. Saccharornycetaceae), Es el género

más importante de las levaduras, desde el punto de vista

económico, pues sus especies son las más utilizadas en las

industrias de fermentación alcohólica (por ejemplo en

destilerías, fábricas de alcohol etílico y de diversas bebidas

alcohólicas), en la elaboración del pan y como complemento

alimenticio del hombre y de los animales domésticos. Tiene

células esféricas, ovales y elípticas con gemación multipolar; a

veces forma seudomicelio. Conjugación isogámica o

heterogámica; ascas con una a cuatro ascosporas generalmente

130

redondas u ovales, aunque a veces son en forma de sombrero, angulares o reniformes.

Fermentación muy vigorosa de los azúcares, especialmente de la glucosa. Algunas especies

heterotálicas, como S. kluyveri, presentan el fenómeno de aglutinación sexual; este consiste en la

precipitación de las células de una mezcla en suspensión de dos cepas compatibles, una de sexo +

y otra de sexo -. Este fenómeno también es evidente en algunas especies heterotálicas de otros

géneros de levaduras, por ejemplo en Hansenula matritensis (= Citeromyces matritensis), que se

desarrolla en soluciones de azúcar, generalmente en las muy concentradas.

La especie más importante es S. cerevisiae (Figura 3.75), nombre que le dio por primera vez

Meyen, en 1838. Fue seguramente, como ya se indicó, la primera levadura observada al

microscopio por Leeuwenhoek en 1680, y por otros investigadores posteriormente. Es interesante

anotar que el nombre usado en 1825 por Desmaziéres fue el de cervisiae (Mycoderma cervisiae),

y no el de cerevisiae. Cerevisiae es el genitivo de cervisia, nombre latino de la cerveza. Por su

origen parece que es una palabra céltica, probablemente introducida al latín por Plinio en su

Historia natural (Naturalis Historia). Una casual semejanza entre los términos cervisia y Ceres,

diosa de la agricultura entre 1os romanos, y también de los cereales, pudo haber traído como

consecuencia la alteración de cervisiae a cerevisiae.

Esta levadura, en forma espontánea de inóculo natural o en cultivos puros, en sus numerosas

cepas seleccionadas por el hombre, es la más utilizada en todo el mundo en la fermentación de

uvas y otros frutos, melazas y exudaciones de plantas (como los jugos de pairneras), entre otros

sustratos. También es importante en la fermentación del cacao y de muchas bebidas fermentadas,

como el tepache (muy usado en México desde antes de la Conquista, elaborado originalmente de

maíz, y en la actualidad a partir de diversas frutas) y el pulque (producido con el aguamiel que

secretan ciertos magueyes). S. cerevisiae es una especie muy versátil que puede desarrollarse en

muchos sustratos, adoptar modalidades en su morfología y efectuar diversas actividades

químicas. Debido a esto se describieron muchas variedades taxonómicas y aun especies en

apariencia diferentes a ella y que no son más que cepas de la misma en sus diversas formas

fisiológicas. Entre las numerosas cepas de S. cerevisíec son particularmente útiles las que fueron

denominadas por muchos autores Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus y S. ellipsoideus,

Fueron Recss (1870) y Hansen (1 883) los primeros que estudiaron esta levadura, la que

Figura 3.75. Saccharomyces cerevisiae.

131

Figura 3.76. Pan elaborado con la levadura Saccharomyces

cerevisiae

Figura 3.77. Levadura para

elaborar pan.

encontraron en la superficie de las uvas maduras y en los mostos de uva en fermentación, y a

la cual dieron el nombre de S. ellipsoideus. Desde esa época se sabe que esta levadura es la que

esencialmente interviene en la fermentación de los vinos de uva. Posteriormente, los

investigadores mencionados indicaron que es sólo una variedad de la levadura de cerveza, por lo

que le dieron el nombre de S. cerevisiae var. ellipsoideus. En la actualidad, en aquellas industrias

que se guían por las técnicas zimológicas modernas, esta modalidad de S. cerevisiae es la más

utilizada, con gran número de cepas puras seleccionadas, en la elaboración de los mejores vinos

de uva.

En tiempos antiguos, todas las

fermentaciones de cervezas, vinos de uva y

de otros frutos fueron espontáneas, o sea

que se efectuaban por las levaduras de los

diversos mostos o sustratos que se

utilizaban en la elaboración de los mismos,

y ello se debe a sus magníficas propiedades

fermentativas y a otras buenas cualidades

que sólo reúnen algunas levaduras, como S.

cerevisiae. Esta especie es muy utilizada en

la fermentación de los productos con los

que se elaboran los distintos tipos o clases

de whisky, ginebra, brandy, ron y otras

bebidas alcohólicas. En las fábricas de alcohol etílico, es de las levaduras más empleadas, ya

que produce y tolera altas concentraciones de alcohol, y tiene

características estables y uniformes.

Durante muchos años la levadura prensada usada en las panaderías

era la producida en las cervecerías y destilerías (especialmente S.

cerevisiae), que se forma en grandes cantidades en los depósitos de

fermentación. Esta levadura era separada por centrifugación, lavada y

prensada para enviarla al mercado. La levadura de las destilerías es más

apropiada en la panificación que la producida en las cervecerías, ya que

esta última es un poco oscura y algo amarga, debido al lúpulo que se

agrega al mosto antes de la fermentación. En la época actual la mayor

parte de la levadura usada en panificadoras es elaborada

especialmente para dicho propósito a partir de cultivos puros.

Miles de toneladas de levadura, especialmente de cerveza, tratada adecuadamente para

eliminar- le el sabor amargo, son utilizadas anualmente en todo el mundo como complemento

alimenticio del hombre, ya sea prensada o en fresco, o deshidratada en polvo o en comprimidos.

También se usan cantidades considerables en la alimentación de diversos animales domésticos,

especialmente de ganado.

132

Figura 3.78. Elaboración de cerveza con la levadura Saccharomyces cerevisiae.

Figura 3.79.Saccharomyces cerevisiae var. Ellipsoideus

A fines del siglo

anterior, y siguiendo

el ejemplo de la

industria cervecero,

se inició en

Alemania (1894) la

selección de cultivos

puros para la

elaboración de los

vinos, instalándose el

primer laboratorio

con este objeto.

Desde esa época,

otros países han

seguido el ejemplo

de Alemania,

lográndose resultados muy satisfactorios en la selección de cepas puras. En los viejos países

vinícolas, la industria de los vinos aún confía en las levaduras que llevan naturalmente las uvas,

cuando las estaciones permiten la buena producción de estos frutos. Solamente en estaciones

desfavorables para el cultivo de la vid, los productores en esos países recurren a cepas

seleccionadas de levaduras. Todavía a principios de este siglo se pensaba que el sabor

característico de los diferentes vinos era debido únicamente al suelo, al agua y a las condiciones

climáticas bajo las que se habían desarrollado las uvas. Pero, las investigaciones vinieron a

demostrar que los sabores de los vinos no sólo se deben a la calidad de las uvas, sino también a

las levaduras que efectúan la fermentación. En la actualidad, en muchos países, incluso en

México, es posible producir vinos de buena calidad por la introducción de cepas seleccionadas.

Las cepas de S. cerevisiae que fueron denominadas S. cerevisiae var. ellipsoideus son

también utilizadas en la panificación, empleando la levadura prensada que queda después de la

fermentación de los vinos, y asimismo pueden usarse en la alimentación del ganado. Con muy

buenos rendimientos, se utilizan en la producción de glicerina, sobre todo si se adaptan, en este

caso, a medios alcalinos. Este último tipo de levadura ha sido encontrado en sustratos muy

diversos, e interviene en la fermentación de distintas bebidas alcohólicas, incluyendo la de

ciertas cervezas.

En nuestro país (México), los

estudios acerca de las levaduras que

intervienen en la fermentación de los

vinos confirmaron la presencia de S.

cerevisiae en su modalidad conocida

como S. cerevisiae var. ellipsoideus;

(Figura 3.79) además registran otras

especies, en particular S.

pastorianus y S. fragilis. Respecto a

la elaboración de la sidra, hecha con

jugo de manzanas, no se puede

asegurar que sea elaborada utilizando

133

Figura 3.80. Elaboración de cerveza en Dinamarca con

Saccharomyces carlsbergensis

Figura 3.81.Saccharomyces

carlsbergensis

Figura 3.82. Mezcal acompañado con gusano

de maguey.

cultivos puros de levadura. La fermentación se lleva a cabo en forma espontánea, con las

levaduras que van en la superficie de las manzanas. De acuerdo con varios autores, parece ser

que una de las levaduras que principalmente intervienen en el proceso es S. cerevísiae, pero

también participan otras especies del mismo género, así como la levadura anascosporógena

Kloeckera apiculata.

Muchas otras modalidades de S.

cerevisiae son importantes en diversas

industrias, en particular la que fue

denominada S. carlsbergensis, muy usada

en la elaboración de cerveza en Dinamarca

(donde fue aislada en el Instituto Carisberg),

en Alemania y otros países. Se han

encontrado varias especies de levaduras

como contaminaciones, ocasionando olores

y sabores desagradables a la cerveza, así

como enturbiamiento y descomposición de

la misma; entre ellas están Saccharomyces

pastorianus (una de las más perjudiciales),

S. bayanus y S. willianus, así como especies

de otros géneros.

Varias especies de Saccharomyces y de otros géneros de

levaduras se han encontrado en productos fermentados y bebidas

alcohólicas típicas de cada país. En Rusia y Asia, por ejemplo: kefir,

koumiss, kvass y koji o sustrato de arroz para la preparación del sake

(este último en Japón).

En nuestro país se han estudiado las levaduras de una de las

bebidas más típicas, el pulque; este, como se indicó, es elaborado con

base en el sustrato denominado aguamiel extraído de ciertos

magueyes (Agave). En la fermentación de este producto intervienen

numerosas bacterias y algunas levaduras. Entre estas se han

encontrado especies de diversos géneros, siendo la especie más

importante la que fue denominada Saccharomyces

carlsbergensis, ahora considerada como una modalidad de S.

cerevisiae, que es la que efectúa esencialmente la fermentación

alcohólica del aguamiel. En ciertos lugares, de la República

Mexicana, donde se elabora pulque, se utilizan en la elaboración

de pan (pan de pulque) las levaduras y bacterias que quedan

como residuos después de la fermentación de dicha bebida.

En otras bebidas alcohólicas de México, como el mezcal,

el tequila, el sotol, el tesgüino, la charanda, el colonche y el

comiteco, intervienen diversas levaduras, entre ellas S. cerevisiae,

que se encuentra de manera natural sobre los sustratos con

134

Figura 3.83. Henseniaspora uvarum.

Figura 3.84. Hongos imperfectos.

los que se elaboran las bebidas mencionadas. De otros sustratos, como suelos, tejidos y

órganos de animales y del hombre con micosis, jugos de frutos, superficie de los mismos, bulbos

de ajo, néctar de flores, tepache, tibicos (colonias gelatinosas de levaduras y bacterias en

simbiosis) y pozol (masa de maíz fermentada), se han hecho aislamientos y estudios sobre

levaduras en México, encontrándose numerosas especies situadas en varios géneros,

principalmente: Pichia, Hanseniaspora, Endomycopsis, Hansenula, Debaryomyces y con mucha

frecuencia Saccharomyces, además en varios géneros de levaduras imperfectas.

Otros géneros de la familia Saccharomycetaceae son: Hansenula, Pichia, Hanseniaspora,

Kluyveromyces, Debaryomyces, Nadsonia, Saccharomycodes y Lipomyces. Hansenula y

Pichia se parecen por tener ascas con ascosporas en forma de sombrero o de planeta Saturno,

aunque en el primer género estas últimas pueden ser también esféricas o hemisféricas, y existe la

capacidad de utilizar nitratos como única fuente de nitrógeno, en tanto que en el segundo género

los nitratos no son asimilados. En alimentos, y especialmente en líquidos azucarados

fermentados, son comunes H. anómala, H. saturnus y P. membranaefaciens (figs. 267-268). Con

frecuencia, esta última especie se desarrolla junto con Saccharomyces cerevisiae.

Hanseniaspora (el estado

sexual de Kloeckera) presenta

ascosporas esféricas, en forma de

sombrero o de Saturno, lisas o

verrugosas. Es común en la

superficie de frutos como las uvas y

en la mosquita de la fruta

(Drosophila). Las ascosporas son

esféricas y verrugosas en H.

osmophila; en forma de sombrero

en H. guilliermondíi; en forma de

Saturno con un reborde ecuatorial o

subecuatorial en H. uvarum (Figura

3.83).

PHYLLUM ASCOMYCOTA

D. DEUTEROMYCETES

(Hongos imperfectos o asexuales)

Introducción

Los deuteromicetos comprende una gran cantidad de

especies de hongos (unas 15 000) en las que la reproducción se

realiza solamente por mecanismos asexuales o parasexuales.

Debido a que los deuteromicetes aparentemente carecen de una

fase de reproducción sexual, también llamada “perfecta”, por lo

común son denominados “hongos imperfectos’ ‘o, técnicamente,

“Fungi Imperfecti”. Los Deuteromycetes se encuentran divididos

135

Figura 3.86. Mycosphaerella musicota

Figura 3.85.Cercospora sp.

en tres clases, Blastomycetes, Hyphomycetes y Coelomycetes, cada una de las cuales es

considerada con cierto detalle posteriormente en este capítulo.

Como la fase asexual o conidial de

la mayoría de estos hongos es muy

semejante a los estados conidiales de

algunos ascomicetes bien conocidos, se ha

considerado que, con algunas excepciones,

los deuteromicetes representan los estados

conidiales de ascomicetes que nunca

desarrollan estados sexuales o ascógenos

en condiciones naturales, o que raramente

lo hacen y es difícil encontrarlos. En

algunos casos los micólogos han

encontrado los estados sexuales en la

naturaleza, o han conseguido desarrollarlos en condiciones de cultivo en el laboratorio, mucho

tiempo después de que los hongos fueron descritos

como hongos imperfectos. En estos casos, los

organismos pueden ser clasificados en los géneros

de ascomicetes correspondientes, de acuerdo con

las características del estado ascógeno. En otros

casos, menos frecuentes, los estados sexuales

encontrados han correspondido a géneros de

basidiomicetes. Por lo anterior, se considera que

los Deuteromycetes son los estados asexuales de

ascomicetes, o más raramente de basidiomicetes,

cuyos estados sexuales no han sido descubiertos o

nunca han existido. Solamente en un número

comparativamente pequeño de deuteromicetes se

ha podido correlacionar el estado asexual con el

sexual. Esto ha resultado en dos nombres para

cada organismo cuyo estado conidial fue

descubierto y descrito antes que su estado sexual; un nombre es el válido, que corresponde al

estado sexual y que indica sus posibles relaciones filogenéticas, y el otro es un sinónimo que

indica el tipo de conidios, o de estructuras de propagación no sexuales, que forma. Por ejemplo,

Mycosphaerella musicola, (Figura 3.86) el hongo que causa la enfermedad conocida como

sigatoka amarilla del plátano, produce conidios filiformes multicelulares, sobre conidióforos

geniculados. Como estas características corresponden al género Cercospora, (Figura 3.85) es

común referirse al estado asexual de Mycospbaerella musicola como Cercospora musicola, el

binomio aplicado a este hongo antes de que se descubriera su estado sexual. Al igual que otros

ascomicetes fitopatógenos, M. musicola produce sus ascocarpos menos frecuentemente y es

mucho más probable encontrar el hongo en su estado conidial e identificarlo sin tener que esperar

a que desarrolle su estado ascógeno. De acuerdo con las Reglas Internacionales de nomenclatura

Botánica, también usadas por los micólogos, un hongo sólo puede tener un nombre válido;

consecuentemente, M. musicola es el nombre válido del hongo, pero debido a que Cercospora

indica el tipo preciso de conidios producidos, los micólogos consideran más conveniente decir

que M. musicola tiene un estado asexual en Cercospora, que describir los conidióforos y conidios

136

Figura 3.87.Conidioforo donde se muestra claramente las

células conidiogénicas.

con muchas palabras, y escriben el nombre del estado asexual entre paréntesis después del

nombre válido: Mycosphaerella musicola (= Cercospora musicola), Esta práctica es de tan

amplio uso que, a partir del Congreso Internacional de Botánica realizado en Estocolmo en 1950,

es apropiado utilizar el nombre del estado conidial (el anamorfo), pero reconociendo que el

nombre válido del organismo total (holomorfo) es el que corresponde a su estado sexual (el

teleomorfo). De manera que, cuando uno se refiere al hongo que causa la sigatoka amarilla del

plátano en general, o a su estado ascógeno en particular, se utiliza el nombre Mycosphaerella

musicola, pero cuando se trata del estado conidial es conveniente, y ahora correcto, referirse al

hongo como Cercospora musicola.

La inmensa mayoría de los hongos deuteromicetes es terrestre, aunque hay muchos

acuáticos, tanto marinos como dulceacuícolas. La mayor parte de ellos son saprobios o parásitos

débiles de plantas. Pocos son parásitos de otros hongos y algunos son destructores de nemátodos

y de otros pequeños animales. Muchos son de gran importancia por parasitar y causar

enfermedades severas de plantas, animales y seres humanos. Para el hombre son de gran

trascendencia las actividades químicas de estos hongos, algunos de los cuales son utilizados en la

producción industrial de diversas sustancias, incluyendo los antibióticos. Más adelante se dan

ejemplos de muchas de estas actividades al tratar con algún grado de extensión los principales

grupos y especies.

Estructuras somáticas

Con la excepción del talo unicelular o seudomicelial de los organismos incluidos en los

Blastomycetes, es decir, las levaduras imperfectas, los Deuteromycotina típicamente forman un

micelio bien desarrollado, septado y ramificado, con los compartimentos o células generalmente

multinucleados. Los septos de las hifas en la mayoría de las especies son del tipo encontrado en

los ascomicetes, con un poro central que permite el paso de núcleos y organelos citoplasmáticos

de un compartimento a otro.

Estructuras reproductivas

Exceptuando la familia

Agonomycetaceae (antes considerada

como el orden Mycelia sterilia) de la clase

Hyphomycetes, cuyos representantes

típicamente carecen de esporas de

cualquier índole y sólo se propagan por

fragmentación al azar del micelio

vegetativo o por medio de esclerocios,

todos los demás Deuteromycotina se

reproducen por me dio de esporas

especiales conocidas como conidios. Un

conidio es una espora asexual, no móvil,

usualmente formada en el ápice o en la

parte lateral de una célula fértil

especializada llamada célula conidiógena

o conidióforo. A diferencia de las esporas

asexuales o esporangiosporas de los

137

Figura 3.88. 1) Conidióforos. 2) Conidios. 40X.

Figura 3.89. 1) Conidióforo. 2) Fiálides. 3) Conidios. 40X.

hongos inferiores, formadas de resultas de una partición progresiva del citoplasma, los

conidios no se encuentran rodeados por una pared esporangial. En algunas especies de hongos

imperfectos, los conidios pueden quedar embebidos en una matriz mucilaginosa, formando bolas

de esporas sobre las células conidiógenas, pero aun en estos casos los conidios no se encuentran

contenidos en una estructura con pared celular rígida o peridio como sucede con las esporas de

los esporangios.

Dentro de los hongos imperfectos existe una in

mensa variedad de tipos de conidios. Estos, que según las

especies adoptan casi todas las formas imaginables,

pueden ser esféricos, ovoides, elipsoidales, elongados,

cilíndricos, filiformes, espiralados, estrellados o de otras

formas. Además, pueden ser unicelulares o multicelulares,

con septos transversales únicamente o con septos

longitudinales además de los transversales. Los conidios

también pueden ser hialinos o pigmentados, producidos

individualmente o en grupos, secos o con una cubierta

mucilaginosa que ocasiona la agrupación de este último

tipo de conidios en pequeñas gotas. Los conidios que

son producidos en cadenas (catenulados) pueden ser de

dos tipos según las especies: cuando el conidio más viejo se encuentra en la punta de la cadena y

el más joven está en la base de la misma, se dice que los conidios se forman en sucesión

basípeta; si la condición es la opuesta, con el conidio más joven en la punta de la cadena, se le

llama sucesión conidial acrópeta. Existen muy diversos modos de formación de conidios, que

serán discutidos posteriormente en este capítulo.

Las células conidiógenas a partir de las

cuales, o dentro de las cuales, se forman los

conidios pueden ser morfológicamente

similares a las células de las hifas somáticas o

pueden presentar una apariencia diferente. Los

conidióforos, que también pueden o no ser

morfológicamente semejantes a las hifas

somáticas, son hifas simples o ramificadas que

se originan de las hifas somáticas, pero con una

o más células conidiógenas que tienen la

función especial de producir conidios. Los

conidióforos pueden ser formados

individualmente, agruparse en estructuras especializadas llamadas sinemas y esporodoquio, o

ser producidos en fructificaciones o esporóforos más complejos conocidos como acérvulos y

picnidios. Un sinema, también conocido como coremio, consiste en un paquete de conidióforos

erectos, generalmente unidos en la base y en parte de su longitud. En algunas especies, el

crecimiento del sinema es indeterminado y los conidios pueden ser producidos lateralmente a

todo lo largo de los conidióforos del sinema, así como también en su parte apical; en otras

especies el crecimiento es determinado, el ápice del sinema es la parte fértil y los conidios se

originan de las células conidiógenas localizadas en las puntas de las ramas de los conidióforos.

138

Figura 3.90. Esporodoquio.

Figura 3.91.Acérvulo

Figura 3.92. Picnidio

La parte basal de un sinema es generalmente estéril, Dependiendo de la especie, los sinemas

pueden tener conidios secos o conidios embebidos en mucílago formando una gota en el ápice.

En un esporodoquio, (Figura 3.90)

los conidióforos se originan de un estroma

central pulvinado, es decir, en forma de cojín,

formando paquetes erectos generalmente más

cortos que los de un sinema. En sustratos

naturales los conidióforos generalmente

irrumpen a través de la corteza o de la

epidermis, de manera que la parte

estromática del esporodoquio, que puede ser

escasa o muy extensa, se encuentra inmersa,

mientras que la parte fértil está expuesta.

Un acérvulo (Figura 3.91) es un esporóforo

compuesto, típicamente plano o en forma de plato, de

donde crecen conidióforos generalmente cortos que

producen conidios embebidos en mucílago de diversos

colores según la especie. Los conidióforos forman una

empalizada y crecen a partir de una masa de hifas más o

menos estromática que en condiciones naturales es

producida bajo la cutícula o bajo la epidermis de hojas,

tallos o frutos de plantas que sirven de hospedantes. Un

acérvulo, que eventualmente se hace errumpente, es

decir, que se abre paso a través de los tejidos del

hospedante para asomar al exterior y dejar en libertad a los conidios, carece de una pared definida

de origen fúngico, de un ostíolo y de alguna línea de dehiscencia definida. Sin embargo, en las

condiciones artificiales de cultivo los acérvulos pueden ser confundidos con esporodoquios.

Además, las especies de hongos que en condiciones naturales forman acérvulos no lo hacen en

cultivo o desarrollan estructuras atípicas. En estos

casos es difícil hacer la distinción entre

esporodoquio y acérvulo. En condiciones naturales

los acérvulos pueden tener o no cerdas oscuras pero

su producción es a veces influida por el medio.

Un picnidio (Figura 3.92) es una

fructificación que, según las especies, es globosa o

en forma de botella, a veces completamente cerrada,

y que al madurar se rompe irregularmente, o puede

tener un ostíolo (o hasta varios) a través del cual se

liberan las esporas; puede poseer una papila o un

cuello largo (rostrado) en la punta del cual se

encuentra el ostíolo; los picnidios pueden variar

mucho en tamaño, color y consistencia de la pared

seudoparenquimatosa; pueden formarse en la

superficie del sustrato o quedar parcial o totalmente

embebidos en este; pueden desarrollarse

139

Figura 3.93.Gloeosporium sp.

directamente sobre el micelio laxo o estar contenidos parcial o completamente en un estroma;

pueden tener o no cerdas rodeando el ostíolo o en otras partes del peridio, y pueden ser

uniloculares (con una cavidad) o laberintiformes (con varias cavidades intercomunicadas). En

cualquiera de los casos citados, los picnidios presentan su superficie interior forrada con los

conidióforos, que pueden ser simples o ramificados. La mayoría de los picnidios son ostiolados y

ex pulsan los conidios embebidos en un cirro, que es una masa mucilaginosa filiforme,

higroscópica, que emerge a través del ostíolo.

Dependiendo del sustrato y del medio, una misma especie puede mostrar una

intergradación considerable en algunas de las formas de esporóforos descritas, por lo que las

mismas no pueden ser utilizadas como las únicas características en la clasificación de este tipo de

hongos.

Clasificación

Los Deuteromycotina constituyen un grupo de

hongos que no pueden ser clasificados fácilmente en los

sistemas de clasificación naturales, basados

principalmente en los caracteres del estado sexual.

Integran una categoría taxonómica artificial, puesto que

las especies con estados conidiales semejantes

morfológicamente son colocadas en géneros que no por

fuerza tienen estados sexuales (cuando estos se conocen)

lo suficientemente parecidos para pertenecer a los

mismos géneros de Ascomycotina o Basidiomycotina.

Por ejemplo, hay especies del género Gloeosporium

(Figura 3.93) que tienen estados sexuales pertenecientes

a los géneros Glomerella, (Figura 3.94) Gnomonia, (Figura 3.95) Pseuclopezíza y Elsinoe (Figura

3.96 ascomicetes). Por el contrario, un mismo género de Ascomycotina o Basidiomycotina, que

incluye especies con estados sexuales parecidos, puede contener especies con diversas formas

conidiales que corresponden a muy diferentes géneros de Deuteromicetes; por ejemplo, los

estados conidiales en el género Ceratocystis (Figura 3.97) pertenecen a los géneros Chalara,

(Figura 3.98) Thielaviopsis (3.99) y Chalaropsis, (Figura 3.100) entre otros. De estos ejemplos se

puede ver que los géneros de Deuteromycetes incluyen organismos morfológicamente

relacionados, con conidióforos, conidios y esporóforos similares, pero que no están

necesariamente relacionados desde el punto de vista filogenético. Por esto los micólogos

denominan a los grupos taxonómicos de los Deuteromycetes como géneros morfológicos,

familias morfológicas, órdenes morfológicos y clases morfológicas. Más adelante en este capítulo

se comentan las tendencias actúa les que se siguen para tratar de alcanzar una clasificación de los

Deuteromycotina lo más natural posible, basada en el tipo de desarrollo (ontogenia) de los

conidios, que puede indicar mejor las verdaderas relaciones que hay entre este tipo de hongos.

140

Figura 3.94.Glomerella sp. Figura 3.95.Gnomonia sp.

Figura 3.96. Elsinoe sp.

Figura 3.97. Ceratocystis sp. Figura 3.98. Chlamydospores de Chalara elegans

141

Figura 3.99. Thielaviopsis sp. Figura 3.100.Chalaropsis sp.

Figura 3.101. Características generales de los

basidomycetes.

La clasificación de los Deuteromycotina y las claves para su identificación que aún son

utilizadas generalmente se basan en el sistema de Saccardo publicado en su Sylloge Fungorum

(1886). En una de las interpretaciones actuales de dicho sistema (Ainsworth, 1963) los Fungi

Imperfecti se dividen en cuatro órdenes:

• Moniliales (= Mucedinae de Saccardo). Conidióforos formados individualmente, o en un

esporodoquio o en un sinema, pero nunca en un acérvulo o en un picnidio.

• Melanconiales. Conidióforos producidos en un acérvulo.

• Sphaeropsidales. Conidióforos producidos en un picnidio.

• Mycelia sterilia. Sin conidióforos ni conidios.

Phyllum: BASIDIOMYCETES

Caracteres generales.

Todos los hongos incluidos en esta subdivisión

de los Eumycota, en alguna de las fases de su ciclo

biológico, forman esporas de origen sexual

llamadas basidiosporas sobre células

especializadas que se conocen con el nombre de

basidios. Las basidiosporas, a veces denominadas

también esporidios, se producen en alguna zona

externa del basidio, en diverso número, pero según las

especies, casi siempre cada basidio engendra cuatro

basidiosporas en su zona apical, las cuales son

expulsadas con violencia, por lo que corresponden al

tipo de las balistosporas. Lo más común es que los

basidios se encuentren organizados en un himenio que

se localiza en determinada región de una

fructificación más o menos compleja, y a veces muy

142

Figura 102. Carbón de la panoja.

Figura 103. Fotomicrografía de hifas septadas y no septadas

conspicua, además con frecuencia vistosa, que corresponde al aparato esporífero o

basidiocarpo.

Estos hongos, en su mayoría, se desarrollan formando un micelio macroscópico, constituido

por hifas macroscópicas tabicadas, siendo los tabiques que separan a las células que constituyen a

dichas hifas generalmente de estructura compleja debido a la presencia de un poro característico

y exclusivo de este grupo de hongos, aun cuando algunos miembros del mismo, como los del

orden Uredinales, lo presentan simple. Estos septos de poro complejo reciben el nombre de

doliporos. Además, es frecuente que las hifas formen estructuras llamadas conexiones en grapa

o fíbulas, que son conexiones a manera de puente entre dos células vecinas de la misma hifa, y

que también se presentan, generalmente, en la base del basidio. A su vez, la presencia de septos

doliporos y de fíbulas ha sido relacionada con las fases biológicas en que los micelios tienen

células con dos núcleos capaces de complementarse genéticamente. A los micelios que tienen

esta característica se les llama dicariónticos.

Tienen una fase vegetativa y una o varias

fases de reproducción. La reproducción puede ser

asexual y sexual, predominando o alternando una

con respecto a la otra. En esta clase se incluyen

los hongos denominados comúnmente royas y

carbones, los gelatinosos, las setas y hongos en

sombrilla, los hongos en clava y repisa, y los

bejines, que comprenden los hongos en bola y las

estrellas de tierra; además, los apestosos, los

nidos de pájaro, ciertos hongos parásitos de

insectos y algunos levaduriformes. A todos estos,

en conjunto, se les puede llamar

basidiomicotinos o basidiomicetes, estudiados

desde principios del siglo pasado por Persoon y Fries.

Morfología, estructura y reproducción.

143

Fase vegetativa. Las estructuras somáticas características de esta fase son los micelios que, a su

vez, están constituidos por hifas. Por otra parte, los micelios y las hifas pueden formar estructuras

somáticas especializadas como haustorios, rizomorfos y esclerocios, ya estudiadas en el capítulo

sobre la morfología general de los hongos de la división Eumycota.

Los basidiomicetes, durante su ciclo biológico, generalmente pasan por tres fases de

desarrollo de su micelio que corresponden a tres tipos de micelio: el primario, el secundario y el

terciario; este último es característico de la fase de reproducción sexual de los hongos y deriva

del micelio secundario, que se organiza en tejidos especializados para formar fructificaciones.

El micelio primario, por lo común, se origina de la germinación de una basidiospora y está

constituido por hifas de células generalmente uninucleadas o monocariónticas y haploides; no

obstante, en algunas especies, este micelio puede tener células multinucleadas en la etapa inicial

sólo en etapas avanzadas de su desarrollo presenta un núcleo haploide por célula. El micello

secundario deriva del primario y está constituido por hifas de células binucleadas o dicariónticas.

La dicariotización de las células del micelio primario se inicia mediante la anastomosis de

células con genes compatibles, monocariónticas y haploides, cuando se efectúa plasmogamia sin

que haya cariogamia, ya sea que el antecedente haya sido una espermatización, como en las

royas, o una somatogamia, que es lo que sucede con más frecuencia. La célula binucleada, una

vez que se forma, es la base del desarrollo de este micelio, también llamado micelio dicarióntico

o dicarionte, característico de los basidiomicotinos o basidiomicetes, en el cual todas las células

se mantienen binucleadas, durante una larga fase de ciclo biológico, mediante la división

conjugada o simultánea de los dos núcleos iniciales y la distribución de los pares de núcleos

hermanos compatibles o dicarionte en las células hijas.

La fase dicarióntica del micelio se establece: 1) Mediante la formación de una rama de la

célula binucleada inicial, a la cual emigra el dicario o dicarion, siendo dicha rama la que da

origen al micelio secundario. 2) Mediante el fenómeno de Buller, el cual consiste en el hecho de

que un micello monocarióntico puede ser dicariotizado si se desarrolla junto a un micello

dicarióntico de la misma especie, aun cuando sea un pequeño fragmento de este, debido a la

formación de anastomosis entre ambos micelios. La dicariotización de dos micelios

monocariónticos puede ocurrir a partir de una célula dicarióntica inicial resultante de la

anastomosis de dichos micelios: los dos núcleos compatibles de la célula dicarióntica inicial se

dividen simultáneamente y cada núcleo hijo emigra a una célula vecina a través del poro de¡

tabique que, en este caso, es un poro sencillo por tratarse de micelios monocariónticos, de

manera que el núcleo proveniente de micello 1 pasa a la célula más cercana del micelio 2 y el

núcleo originario del micelio 2 pasa a la célula adyacente del micello 1; los núcleos emigrantes

se dividen numerosas veces hasta que invaden totalmente a los micelios receptores y estos

quedan dicariotizados de manera homogénea. 3) Mediante la reducción de núcleos en cada célula

a través de las sucesivas divisiones celulares del micelio primario multinucleado, de manera que

las células que van a formar los basidios son ya dicariónticas. Este tipo de dicariotización parece

ser poco frecuente; ha sido registrado en algunos hongos del grupo de los gelatinosos.

144

Figura 104. Ciclo de vida de un basidiomicete.

En el micelio secundario,

y también en el terciario,

derivado de este, la mayoría de

las especies mantiene la

estabilidad dicarióntica de las

células por el mecanismo de

formación de fíbulas o

conexiones en grapa (Figura

3.23), estructuras que tienen su

paralelo en los ganchos o

uncínulos de las hifas

ascógenas de los Ascomycotina

de la clase de los

Euascomycetes. Algunos

autores piensan que fíbulas y

uncínulos son estructuras

homólogas, considerando que

los grupos que las presentan

tienen un origen común; otros

autores estiman que se

originaron en forma

independiente y, por tanto, son estructuras análogas. El mencionado mecanismo funciona de la

manera siguiente: se forma un divertículo o pequeño brote en la célula dicarióntica que está por

dividirse, entre los núcleos 1 y 2, el cual se encorva a manera de gancho. Al mismo tiempo,

ambos núcleos se dividen, orientándose una de las divisiones igual que el eje longitudinal de la

célula, en tanto que la otra división tiene, en relación con este, una orientación oblicua, y uno de

los núcleos hijos que resultan de la misma queda situado en el divertículo que formará la fíbula.

Según esto, se forman cuatro núcleos, que pueden ser denominados 1, 1-, 2 y 2-. Por otra parte,

el divertículo o gancho antes citado se conecta con la célula por su extremo libre formando una

anastomosis que establece un puente que permite el paso de uno de los núcleos hijos del

dicarion, de manera que dicho núcleo pasa al otro extremo de la célula y se coloca junto a uno

de los núcleos hijos procedentes de la otra división.

Este fenómeno facilita el apareamiento de los núcleos provenientes de diferentes

progenitores, los cuales son compatibles. Al final del proceso se forman dos tabiques, uno que

divide a la célula madre en sentido transversal por debajo del divertículo anastomosado y otro en

la base donde este se originó; de esta manera se completa la formación de la fíbula y queda un

par de núcleos compatibles, ya sea el par 1, 2, o el par 1-', 2-, en cada una de las dos células

hijas.

145

Figura 3.107.Parentesomas.

Figura 3.106. Estructura de las hifas.

Estructura de las hifas. Las

hifas son microscópicas y tabicadas,

tanto en la fase vegetativa como en

las de reproducción asexual y

sexual de los Basidiomycotina. Las

hifas tienen paredes constituidas,

principalmente, por quitina y

hemicelulosas (glucanas y

mananas) y contienen uno, dos o

varios núcleos. Los septos o

tabiques que presentan pueden tener

una

perforación

simple como

en los

Ascomycotina

, o bien,

pueden ser doliporos. Este último tipo de septo, como se indicó, es

característico de los micelios secundario y terciario de los Basidiomycotina, con excepción de las

royas (Uredinales), que siempre lo presentan simple. El septo doliporo, según datos derivados

de microscopía electrónica, es un tabique transversal engrosado en la parte media de la hifa

formando un anillo que rodea un poro central cuyo conducto, abierto en ambos extremos, tiene

forma de barril. En ambos lados del septo se dispone una doble membrana curva, y a veces

perforada a manera de criba (hasta con 20-50 poros diminutos), que cubre el poro central y el

anillo. Estas membranas, por su forma, reciben el nombre de cápsulas o tapas del poro septal, y

Figura 3.105. Foto al microscopio óptico de fíbulas y foto al microscopio electrónico de barrido de fíbulas.

146

Figura 3.108 Coprinus sp.

también el de parentesomas, debido a que semejan un paréntesis, a uno y otro lado del poro

central, cuando son observadas en sección.

Reproducción asexual.

En muchos basidiomicetes no se conoce o es poco importante este tipo de reproducción; no

obstante, en un gran número de ellos, es común la formación de yemas, artrosporas, oídios y

conidios. También puede presentarse la multiplicación vegetativa por fragmentación del micelio

o por reproducción de bulbilos o bulbillos y esclerocios. La gemación es común en los

basidiomicetes levaduriformes del orden Tremeliales (fam. Sporobolomycetaceac), y en algunos

del orden Ustilaginales (fam. Ustilaginaceac), denominados comúnmente carbones.

La formación de artrosporas y oídios

(talosporas) es frecuente en el grupo que aquí se

estudia. En ocasiones, los oídios son

producidos sobre oidióforos bien definidos,

como ha sido demostrado en algunos hongos

del orden Agaricales (Coprinus Figura 3.108).

Estos tipos de esporas pueden germinar

directamente, una vez que quedan libres al

desarticularse la hifa que les da origen, pero en

ocasiones funcionan como espermacios, o

elementos de reproducción sexual capaces de

unirse a hifas somáticas receptivas. En los

hongos del orden Uredinales, que se conocen

con el nombre común de royas, los conidios de

los tipos de las eciosporas o ecidiosporas y de

las uredosporas son las principales formas de

dispersión.

La multiplicación vegetativa por fragmentación de los micelios puede efectuarse por

agentes mecánicos o mediante la intervención de diversos animales (insectos, gusanos,

mamíferos) que intervienen en la dispersión de los micelios. Es notable el caso de las hormigas

cultivadoras de hongos que propagan fragmentos de micelios en sus hormigueros. La formación

de bulbilos o bulbillos ocasionalmente se presenta en algunos hongos de los órdenes.

Varios hongos que habían sido clasificados dentro de los Deuteromycotina u hongos

imperfectos sólo corresponden a las fases asexuales de los Basidiomycotina. Tal es el caso de

Rhizoctonia solani, cuya fase sexual o perfecta es Thanatephorus cucumeris. Otros casos serán

citados al tratar de cada uno de los grupos de basidiomicetes y de los ejemplos correspondientes.

147

Figura 3.109.Estructura de un himenio.

Reproducción sexual.

Todos los hongos incluidos en este grupo presentan, en algún momento de su ciclo

biológico, dos fenómenos que son fundamentales en el proceso de reproducción sexual: la

plasmogamia y la cariogamia; entre ambos puede haber una larga etapa de vida vegetativa que

corresponde a la dicariofase, muy característica de los basidiomicetes. En estos, por lo común,

una vez que se efectúa la cariogamia en una célula dicarióntica especializada que recibe el

nombre de basidio, se presenta la meiosis en la misma, formándose cuatro núcleos que emigran a

sendas yemas del basidio; posteriormente se produce, de cada uno de estos brotes, una espora

exógena llamada basidiospora, la cual se conserva sobre una pequeña proyección del basidio,

conocida con el nombre de esterigma, que corresponde a la base de la yema original, hasta el

momento en que alcanza la madurez y se desprende, ya sea en forma pasiva o dinámica. En

ocasiones se forman sólo dos basidiosporas sobre cada basidio, o bien, más de cuatro

basidiosporas, por ejemplo, seis, ocho o más. En el primer caso, lo que generalmente sucede es

que se forman dos yemas en el basidio y penetran dos núcleos a cada una de ellas, de manera que,

al germinar las basidiosporas que se producen en estas yemas, forman directamente talos

dicariónticos sin necesidad de que se unan dos células o micelios compatibles, quedando, por

tanto, suprimido el fenómeno del la plasmogamia, pues no existe micelio primario. En el segundo

caso, después de la meiosis, los cuatro núcleos resultantes de la misma vuelven a dividirse por

mitosis; también puede suceder que sólo una parte de los núcleos se divida, o bien, una vez

producidos los núcleos por divisiones sucesivas de los mismos, algunos de ellos degeneren y, por

tanto, el número de basidiosporas sea variable.

Con excepción de las royas (Uredinales) y los carbones (Ustilaginales), casi todos los

basidiomicetes producen los basidios con sus correspondientes basidiosporas en una capa o

membrana continua y organizada de hifas que recibe el nombre de himenio, el cual es la capa

fértil de la fructificación o basidiocarpo y que, en las fructificaciones complejas, queda

distribuido en estructuras especializadas de las mismas, como dientes, tubos y láminas, llamadas

himenóforos.

148

Figura 3.110. Esquema de un himenio con láminas y de un himenio con poros.

Fructificaciones en la reproducción sexual.

Esta recibe el nombre de basidiocarpo; está constituida por micelio terciario organizado

en tejidos plectenquimatosos más o menos complejos en los cuales las hifas pueden ser todas de

un solo tipo, el de las llamadas hifas generativas, que generalmente presentan fíbulas por ser

dicariónticas y por conservar la capacidad de crecer y generar otras hifas; en este caso, el tejido

es monomítico. Otras veces, como sucede en los hongos del orden Aphyilophorales, las hifas son

de dos o tres tipos diferentes: además de las hifas generativas, pueden presentarse hifas

esqueléticas, de paredes gruesas, con frecuencia carentes de protoplasma y que ayudan a sostener

la fructificación en posición erecta, e hifas de conexión que contribuyen a unir y atar en una

ligazón compacta unas hifas con otras. Cuando las hifas generativas están entrelazadas con

alguno de los dos últimos mencionados tipos de hifas, por lo común desprovistas de fíbulas, el

tejido es dimítico, y trimítico si presentan los tres tipos de hifas.

El micelio terciario se inicia en pequeños cuerpos de hifas compactas, o primordios de las

fructificaciones, los cuales se desarrollan en basidiocarpos de múltiples formas según los grupos

taxonómicos y las especiales de hongos de los llamados macromicetos o macromicetes, que son

aquellos que tienen fructificaciones grandes, macroscópicas, ya sean ascocarpos (en muchos

Ascomycotina) o basidiocarpos, en contraste con casi todos los demás hongos, los micromicetos

o macromicetes, cuyas fructificaciones son aparatos esporíferos microscópicos o casi

microscópicos.

El himenio. Cuando se forman basidiocarpos, los basidios están dispuestos en himenóforos

que ocupan determinadas áreas de la fructificación, constituyendo capas o estratos de

conformación diversa pero donde siempre están presentes las hifas basidiógenas, que dan origen

a los basidios, los cuales se hallan generalmente ordenados en forma de empalizada y con

frecuencia

entremezclados con

elementos estériles

denominados parafisas,

en el caso de que su

morfología sea semejante

a la de los basidios, o

cistidios, cuando se trata

de estructuras de mayor

tamaño que los basidios y

las parafisas, de manera

que sobresalen de la capa

himenial.

149

Los basidios. (Figura 3.111) Se presentan dos tipos fundamentales de basidios en los

Basidiomycotina: el heterobasidio y el holobasidio u homobasidio. En ambos pueden

distinguirse dos fases: el probasidio o célula donde se efectúa la cariogamia, y el metabasidio

que es la fase en donde se efectúa la meiosis y, posteriormente, se forman las basidiosporas. El

heterobasidio cuenta con dos partes diferentes: el hipobasidio o parte inferior del mismo y el

epibasidio o parte superior. Generalmente, el heterobasidio está fragmentado debido a la

formación de tabiques que lo dividen en varios compartimentos o cocidillas y, en este caso,

recibe el nombre de fragmobasidio. Los beterobasidios no fragmentados de algunos

Tremellales (Ceratobasidiaceae, Dacrymycetaceae y Tulasnellaceae) son considerados por varios

autores como holobasidios, y también como un tipo intermedio o de transición, entre los dos

tipos de basidios mencionados.

El holobasidio u homobasidio es el basidio homogéneo, sin tabiques. Generalmente es una

célula ovoide o claviforme que se origina en la parte terminal de una hifa binucleada de la cual

está separada por un tabique sobre el que casi siempre se presenta una fíbula en posición lateral.

En todos los casos, los dos núcleos del, probasidio, o basidio joven, se fusionan en el

proceso de la cariogamia y el núcleo diploide cigoto así formado se divide por meiosis y da

origen a cuatro núcleos haploides en el llamado metabasidio que es la fase más avanzada del

desarrollo del basidio. Al mismo tiempo, se forman generalmente cuatro pequeños divertículos

Figura 3.111 Diferentes tipos de basidios

150

que reciben el nombre de esterigmas. Los núcleos emigran hacia estos, y en el ápice de cada

esterigma se forma una basidiospora casi siempre uninucleada, de manera que se constituyen

cuatro basidiosporas haploides en cada uno de los basidios.

Figura 3.112. Ciclo de vida de Ustilago maydis

A) A partir de las agallas que forma el hongo en las mazorcas sale una gran cantidad de esporas

de negro también llamadas telosporas, las cuales tienen núcleos de diferentes tipo de

compatibilidad sexual (n+n)

B) Después de cariogamia las telosporas maduran (contienen núcleos diploides).

C) Después de ser transportadas por agua, lluvia, etc., en un sustrato, adecuado las telosporas

germinan formando un promicelio o bacilio.

D) y E) Después de la meiosis el promicelio crece.

F) El promicelio o basidio por gemación forma basidiosporas haploides

G) Las basidiosporas, que son de diferentes compatibilidad sexual, se desprenden del promicelio

o basidio.

H) Las basidiosporas (n) son transportadas por diferentes medios

I) Las basidiosporas, forman un tubo de germinación e infectan al maíz.

J) Ocurre la somatogamia con la cual hay contacto sexual de diferentes hifas de compatibilidad

sexual y aquí ocurre dicariotización, esto es, después del contacto sexual las hifas que se forman

van a tener dos núcleos por célula.

K) El micelio dicarionte o binucleado invade los tejidos e induce la formación de tumores,

agallas, o soros. Los núcleos en las células de las hifas son n + n.

Figura 3.113. Ciclo de vida de Corpinus logopus

a) Las basidiosporas (n) se desprenden de los basidios y son transportados por diferentes medios

b) Las basidiosporas de diferente compatibilidad sexual, germinan formando micelio. En forma

asexual el micelio puede formar esporas llamadas oídios. Estos oídios y oidiosporas puede

germinar para formar nuevamente micelio

c) Dos micelios de diferente compatibilidad sexual, de la misma especie del hongo, se unen por

somatogamia y a partir de ese momento las nuevas hifas o nuevo micelio que se forma es

binucleado o bicarionte

d) el micelio forma fíbulas y también clamidiosporas las cuales al germinar vuelven a formar

micelio. Las clamidiosporas son esporas de resistencia y otra forma de reproducción asexual

que tienen los hongos.

e) el micelio binucleado inicia la formación de basidiosporas jóvenes

f) se observa que el basidiocarpo ha madurado

g) en el interior del sombrerito hay laminillas que en forma general se le llama himenóforo

porque ahí se encuentran los basidios y basidiosporas

h) se observan basidios que contienen 2 tipos de núcleos

i) Ocurre cariogamia

j) Después de meiosis se observa la presencia de 4 núcleos en el interior del basidio

k) Cada uno de los 4 núcleos origina a una basidiospora que se forma sobre un esterigma

151

Figura 3.112, Ciclo de vida de Ustilago maydis.

152

Figura 3.113. Ciclo de vida de Coprinus lagopus.

153

UNIDAD IV

REINO VIRUS

¿Que son los virus?

Los virus son entes (no son

organismos celulares) o agentes infecciosos

que tienen un tamaño ultramicroscópico que

los hace imposible observarlos con un

microscopio compuesto normal (figura 4.1).

No tienen núcleo, organelos ni citoplasma.

Cuando ellos invaden a las células

susceptibles despliegan algunas propiedades

como los organismos vivos por lo cual

parecen encontrarse en el límite entre lo

vivo y lo no vivo. Los virus pueden

replicarse (multiplicarse) sólo en el interior

de las células vivas hospedadoras. Por esta

razón los virus son llamados parásitos

obligados, distinción que comparten con

clamidias y rickettsias. Los virus difieren de los organismos procariotes y eucariontes en que

estos últimos contienen ambos tipos de ácidos nucléicos, ADN y ARN, mientras que los virus

sólo contienen un solo tipo de ellos. Las células de los organismos procariotes y eucariontes

crecen y se dividen, mientras que los virus no lo hacen. La multiplicación viral requiere que una

partícula viral infecte a una célula y programe la maquinaria metabólica de esta célula para que

sintetice los componentes virales y luego los ensamble en partículas virales nuevas. Las células

infectadas por los virus pueden formar cientos o miles de nuevas partículas virales y

generalmente mueren.

Composición de los virus.

Los virus estan constituídos

por ácido nucléico (parte interior de

la partícula) y una cubierta de

proteína (parte exterior de la partícula

viral) llamada cápside. Además,

algunos virus pueden tener una

envoltura que es una membrana

doble, de fosfolípidos, que envuelve

a toda la partícula viral. Una partícula

viral completa, que incluye su

envoltura (si la tiene), es llamada

virión. Ciertos virus también pueden

contener unas pocas enzimas. La

información genética contenida en el

ADN o ARN viral se llama genoma. La cápside del virión protege al ácido nucléico viral y le da

Figura 4.1 Virus del papiloma humano

Figura 4.2 Composicion de un virus de gripe

154

forma a la partícula. La cápside está compuesta por subunidades de proteína llamados

capsómeros. En los capsómeros de algunos virus se encuentran sólo un tipo de proteína, mientras

que en otros pueden encontrarse varios tipos de proteínas. La membrana que envuelve la cápside

del virión es adquirida de la célula hospedadora cuando se estan ensamblando las partículas

virales y pude proceder de la membrana celular, nuclear del retículo endoplásmico ó del aparato

de Golgi. La composición de la envoltura está determinada por el ácido nucléico viral y por las

sustancias derivadas de las membranas del hospedador. Así, la envoltura puede estar constituida

por combinaciones de lípidos, proteínas y carbohidratos. Dependiendo del virus, pueden formarse

proyecciones de la envoltura llamadas espículas. La superficie de esas espículas son

glicoproteínas que sirven a los virus para adherirse a sitios específicos receptores en la superficie

de la célula hospedadora. En ciertos virus las espículas causan varios tipos de agrupación de las

células sanguíneas rojas llamada hemaglutinación, lo cual es una propiedad útil en la

identificación de los virus. La nucleocápside de un virión comprende el genoma viral junto con la

cápside. Los virus constituídos sólo por la nucleocápside se llaman virus sin envoltura o virus

desnudos (figura 4.2).

Como ya se señaló algunos virus tienen algunas enzimas. Después de que estos virus

infectan a una célula, las enzimas se activan y ayudan a copiar la información genética viral. Un

ejemplo de virus con enzimas es el virus causante del SIDA ((Síndrome de Inmuno Deficiencia

Adquirida) el cual es un virus que tiene envoltura y ARN.

Cuerpos de inclusión.

Como ya se señaló los virus por ser tan

pequeños sólo pueden ser conservados con el

microscopio electrónico. Sin embargo, las

agrupaciones de las partículas junto con los residuos

de los organelos de la célula hospedadora, llamados

cuerpos de inclusión, si pueden observarse con un

microscopio compuesto normal. Desde mucho antes

del uso del microscopio electrónico, los cuerpos de

inclusión fueron observados como estructuras

intracelulares relacionados con las enfermedades

virales. Pen el citoplasma de algunas células nerviosas

y en las células de Purkinje del cerebro de animales

infectados con rabia se observan los cuerpos de

inclusión llamados cuerpos de Negri (figura 4.3), en

honor a su descubridor. Observando la presencia de estos cuerpos de Negrí se puede diagnosticar

si un animal o el hombre tienen la rabia. Los cuerpos de inclusión los podemos encontrar en el

citoplasma de las células de la mayoría de las enfermedades postulares (viruela, viruela ovina, de

las gallinas), rabia y otras. Inclusiones intranucleares se observan en la varicela, herpes, y la

enfermedad poliédrica de los insectos.

Los virus fitopatógenos también forman cuerpos de inclusión en las células hospedadoras.

Por ejemplo, en las células epidermales de tabaco infectado con el virus jaspeado del tabaco

podemos observar inclusiones cristalinas y fusiformes en el interior de los núcleos e inclusiones

amorfas y granulares en el citoplasma. En las células epidermales de hoja de tomate infectado

con el VMT se observan inclusiones cristalinas, de forma hexagonal alargadas o estriadas, según

Figura 4.3 Cuerpos de Negri.

155

su posición, en el citoplasma. En células epidermales de hojas de haba infectados con el virus

mosaico amarillo del frijol (BYMV) se observan inclusiones citoplasmáticas, granulares amorfas

y cercanas al núcleo.

Forma y tamaño de los virus.

La forma y tamaño de algunos ejemplos de virus son:

a) Varilla rígida como el VMT (género Tobamovirus), que mide 15 X 300 nm y que tiene

ARN.

b) Bacilar como el virus de la rabia (género Lyssavirus) que mide 70 a 180 nm de longitud y

que tiene ARN (+). Además, el virus amarillamiento necrótico de la lechuga (género

Cytorhabdovirus) que tiene ARN (-) y mide 135-380 X 45-95 nm.

c) Varilla flexible o Filamentosa, como el virus Ébola (género Filovirus) que mide 80 nm

de longitud y tiene ARN (+). Además, el virus X (género Potexvirus) que mide 480-560 X

13 nm, y virus Y (género Potyvirus) de la papa que mide 680-900 X 11 nm.

d) Poliédrica (20 caras triangulares) como el virus del herpes oral y genital (género

Simplesvirus) que mide 120-200 nm. Otros ejemplos son el virus de la polio ((Género

Enterovirus) que mide 18-30 nm de diámetro, el del resfriado común (género Rhinovirus)

y el de la hepatitis A (género Hepatovirus). Además, esta forma la tienen el virus

acaparamiento amarillo de la cebada (género Luteovirus), el virus rayado fino del maíz

(género Marafivirus), el virus mosaico de la calabaza (género Cucumovirus), virus

mosaico de la alfalfa (género Alfamovirus), cuyas medidas son similares al primer

ejemplo de este inciso.

e) Forma compleja como los virus que infectan a las bacterias o bacteriófagos.

El ejemplo de virus que afecta a animales más grande es el que causa la vacuna, orthopoxvirus,

que miden 240 X 300 nm que corresponde al tamaño más pequeño de una bacteria.

Figura 4.4, Componentes de un herpesvirus, un virus animal.

156

Figura 4.5. Forma que tienen los virus fitopatógenos.

Figura 4.6, Forma y tamaño de varios virus comparados con una bacteria, una celula del hígado humano y con un

ribosoma

157

Clasificación de los principales virus con ARN que causan enfermedades en el hombre.

Figura 42. Clasificación de los principales virus con ARN que causan enfermedades en

El hombre.

Replicación viral

Transmisión de virus

Clasicacion de los principales virus con ADN que causan enfermedades en el hombre.

Figura 4.7 Clasificación de los principales grupos de virus con ADN que causan enfermedades en el hombre.

Figura 4.8 Clasificación de los principales virus con ARN que causan enfermedades en el hombre.

158

TRANSMISIÓN DE VIRUS

Figura 4.9, Transmision de planta virus de nematodos, mites, y hongos.

Figura 4.10. Transmision de virus atravez del contacto directo, manipulación, semillas, y polen.

159

Figura 4.11. Transmission del virus, mollicutes y otros patógenos atravez de propagación vegetativa,

injertos naturales de la raíz y cuscuta.

Figura 4.12. Insectos vectores de virus de las plantas, los insectos de las segunda fila de la parte superior también

transmiten mollicutes y fastidiosas bacterias vasculares.

160

Purificación de virus

Figura 4.13. Tipica transmisión mecánica o savia de virus de plantas

Figura 4.14. Uso de la serología para identificar virus

161

Figura 4.15. Produccion de antisueros y prueba serológica para la identificación de patógenos desconocidos

Figura 4.16. Presentacion esquematica de los pasos en un ELISA indirecto

162

UNIDAD V

PRINCIPIOS Y CONTROL DE

MICROORGANISMOS

5.1 Generalidades del control de microorganismos.

Para evitar que los microorganismos causen trastornos en la salud del hombre, animales,

vegetales u otros organismos; o deterioro de productos posteriores a la cosecha (granos, semillas,

frutas o verduras durante su almacenamiento o venta), alimentos agrícolas industrializados

(harinas y sus derivados, leche y sus derivados, alimentos enlatados o no enlatados, alimentos

deshidratados, salados o en almíbar), casas y objetos de madera, o ropa y calzado, entre otros, es

necesario controlarlos. Los principales motivos para controlar microorganismos son los

siguientes:

1. Prevenir la transmisión de enfermedades.

2. Prevenir la contaminación o proliferación de microorganismos perjudiciales.

3. Prevenir el deterioro o destrucción de diferentes tipos de materiales u objetos por los

microorganismos.

Los microorganismos se pueden eliminar, inhibir o matar mediante procedimientos físicos o

agentes químicos.

Términos usados en el control de microorganismos.

Respecto al control de microorganismos es necesario que se definan algunos términos que son

usados con frecuencia.

Esterilización. Es el procedimiento de destruir toda

forma de vida microbiana de algún objeto o cosa. No

hay grados de esterilidad (poco, moderado o muy

estéril), por lo tanto un objeto está o no estéril. Los

términos estéril, esterilización y esterilizar se refieren

a que no hay ningún microorganismo vivo en un objeto

o cosa (figura 5.1)

Desinfectante. Es la

reducción del número

de microorganismos

patógenos a un punto donde ellos no causan daño o enfermedad.

Otro concepto es: Un agente, por lo general químico, que mata o

destruye a los microorganismos infecciosos o patógenos, pero no

necesariamente a sus esporas. El término se usa para sustancias

aplicadas sobre objetos inanimados. Desinfección es el

procedimiento de destruir agentes infecciosos (figura 5.2)

Figura 5.1 Esterilizacion de ortondoncia

Figura 5.2 Desinfeccion de un laboratorio

163

Antiséptico. Es una agente químico que se opone a la

sepsias, crecimiento y desarrollo, de los microorganismos ya

sea destruyéndolos o inhibiendo su actividad. El término se

refiere a sustancias aplicadas en los tejidos del cuerpo.

Agente químico, no dañino al hombre, que puede ser usado

externamente sobre tejidos

vivos para destruir

microorganismos o inhibir su

desarrollo (figura 5.3).

Germicida (microbicida). Es un agente por lo regular químico

que mata o destruye a los microorganismos infecciosos pero no

necesariamente a sus esporas. Esta definición es semejante a la

desinfectante pero se usa para aquellas sustancias que destruyen a

todo tipo de microorganismos, sean o no infecciosos.

Saneamiento. Es el uso de un agente químico con el fin de

reducir la población microbiana a niveles no peligrosos.

Usualmente estos agentes se usan en la limpieza de aparatos y

equipos para elaborar alimentos o utensilios usados para comer.

El término Saneamiento se puede referir simplemente al uso

agua y jabón en la limpieza de objetos o cosas (figura 5.5)

Bactericida. Agente químico o

físico que mata o destruye a las

bacterias (figura 5.6)

Bacteriostático. Agente químico o físico que causa stasis, esto es,

detiene (inhibe) el desarrollo de los microorganismos aunque no los

destruye (figura 5.7)

Fungicida. Agente químico o físico que mata a los hongos. (Figura

5.8)

Fungistático. Agente químico o físico que detiene el desarrollo de hongo.

Viricida. Agente que inactiva (destruye) a los virus (figura 5.9)

Agente antimicrobiano. Son agentes físicos o químicos que interfieren en el crecimiento y

actividades de bacterias, hongos u otros microorganismos.

Figura 5.5 Saneamiento de trastes

Figura 5.7 agente bacteriostático

clorhidrato de tetraciclina tetraciclina

Figura 5.8 Funcida para frutales Figura 5.9 Producto Viricida

Figura 5.3 Antisepticos

Figura 5.4 Germicida

Figura 5.6 Bactericida

164

Condiciones que influyen en la actividad antimicrobiana

Temperatura. A mayor temperatura la acción de un agente

químico es mejor (por el incremento de energía cinética) para

destruir a los microorganismos

(figura 5.10)

Clase de microorganismo. La

susceptibilidad a un agente

químico o físico varía si el

microorganismo al que se aplica

es una bacteria con o sin espora,

hongo (deuteromiceto, ascomiceto, basidiomiceto), chromista,

protozoario o alga. En general, las células vegetativas de los

microorganismos son más susceptibles que las esporas (figura

5.11)

Estado fisiológico de los microorganismos. Las células más jóvenes de los microorganismos,

debido a una actividad intensa, son más susceptibles que las células viejas, menor actividad, a los

agentes antimicrobianos que interfieran en alguna reacción enzimática del metabolismo

bacteriano. Por lo tanto, las células que se encuentren en reposo no serán afectadas.

Ambiente. El ambiente donde se desarrollan los

microorganismos es muy importante para la acción de los

agentes antimicrobianos. Por ejemplo, si deseamos

eliminar a un microorganismo fitopatógeno habitante del

suelo (Phytophthora cinnamomi, Leptosphaeria

maculans, Fusarium oxysporum, Verticillium albo-atrum,

etc.) mediante el procedimiento de solarización,

incremento de la temperatura en el suelo mediante el uso

de plástico transparente, este será eliminado más rápido si

al suelo le añadimos agua a capacidad de campo que si el suelo estuviera seco. Esto se debe a que

el agua es muy buen conductor del calor. De igual manera, si por accidente se derrama sobre la

mesa del laboratorio un cultivo líquido de E. coli patógeno, será más fácilmente eliminarlo con

una solución de fenol al 5 % en una mesa limpia que si esta mesa estuviera sucia. Esto se debe a

que en la mesa sucia el fenol pierde parte de su efectividad al racionar con el polvo y suciedad

que con E. coli. Otro ejemplo es que el calor es más efectivo de eliminar a un microorganismo si

este se encuentra en un medio de cultivo ácido que en uno alcalino (figura 5.12)

Modo de acción de los agentes antimicrobianos

Los agentes antimicrobianos pueden destruir a los

microorganismos de las siguientes maneras:

1. Daño a la pared celular. Algunos antibióticos como la

penicilina, tienen acción de inhibir los componentes de la pared

celular y destruir a las bacterias gram positivas. Así mismo, la

Figura 5.10 Altas temperaturas

Figura 5.12 Microorganismos en el

ambiente

Figura 5.11 Clases de

microrganismos

Figura 5.13 Antibiotiocos

en la pared celular

165

enzima lisozima tiene la acción de degradar la pared celular de las bacterias,

destruyéndolas (figura 5.13)

2. Alteración de la membrana

celular o citoplasmática.

Cuando se daña la membrana

celular, los microorganismos

son destruidos puesto que la

acción de permeabilidad

selectiva (paso de nutrientes al

interior de la célula y salida de

desechos al exterior de la

misma) es alterada, ocurriendo

la salida de los constituyentes

celulares. Este tipo de acción la

tienen los jabones, detergentes

sintéticos, fenoles y compuestos cuaternarios del amonio (figura 5.14)

3. Alteración de proteínas y ácidos

nucléicos. Las temperaturas altas y

concentraciones altas de agentes químicos

causan la coagulación (desnaturalización)

de estos constituyentes celulares (figura

5.15).

4. Inhibición de la acción de la enzima.

Los agentes químicos pueden afectar la

acción específica de una reacción

enzimática metabólica célular. Por

ejemplo, el cianuro inhibe la enzima

citocromo oxidasa por lo cual se inhibe la respiración. Los compuestos arsenicales

bloquean el ciclo de Krebs y el fluoruro inhibe la glucólisis. Los halógenos, el peróxido

de hidrógeno, y el cobre, plata y

mercurio, específicamente, alteran la

disposición química del grupos

sulfhídrico (-SH) en las enzimas

inactivándolas (figura 5.16)

5. Inhibición de síntesis de Ac.

nucléicos. El fungicida griseofulvina

tiene esta acción. La novobiocina

(catomicina) inhibe la polimerización

del ADN.

Figura 5.14 Alteracion de membrana

Figura 5.15 Alteracion de proteinas

Figura 5.16 Inhibicion enzimatica

166

5.2 CONTROL POR AGENTES FISICOS

Los agentes físicos han sido empleados por el

hombre desde hace cientos de años para controlar a

microorganismos y preservar los alimentos. Los

antiguos Egipcios deshidrataban muchos alimentos

para conservarlos. El pueblo Escandinavo hacia

agujeros en el centro de piezas de pan seco y plano

para preservarlo y consumirlo durante el invierno.

Además, ellos mantenían almacenada los granos en

lugares secos ya que de lo contrario la harina y los

granos eran invadidos por moho (hongos) y se

pudrían debido a los inviernos largos y húmedos que

imperaba en su ambiente. Los europeos usaban el calor para preservar alimentos enlatados 50

años antes de que los trabajos de Pasteur explicaran por que el calor previene que los alimentos se

descompongan. Hoy en día, los diferentes agentes físicos se siguen utilizando como un arma

poderosa para impedir que los microorganismos causen daño a nuestra salud, a los alimentos y a

nuestros bienes. Entre los agentes físicos usados para el control de microorganismos contamos

con varias formas de calor, la refrigeración, la deshidratación (desecación), la irradiación, el uso

de filtros y el uso de altas concentraciones de sal y azúcar (figura 5.17).

Principios y aplicaciones del calor

El calor es uno de los agentes físicos más utilizados

para eliminar microorganismos de manera rápida y

eficaz. Se han definido varias medidas para cuantificar el

poder destructivo del calor (figura 5.18) El punto letal

térmico es la temperatura que mata a todas las bacterias

en un cultivo de 24 horas de edad, con pH neutro, en 10

minutos. El tiempo letal térmico es el tiempo necesario

para matar a todas las bacterias en un cultivo particular a

una temperatura específica. El tiempo de reducción

decimal, también conocida como el valor DRT o valor

D, es la longitud de tiempo necesaria para matar el 90 %

de los microorganismos en una población dada a una

temperatura específica (la temperatura es indicada por un subscripto: D 80˚C). Estas mediciones

pueden ser aplicadas, prácticamente, tanto en la industria como en el laboratorio. Por ejemplo, en

una fabrica agroindustrial se desearía esterilizar un alimento tan rápido como fuera posible

determinando el punto letal térmico del microorganismo más resistente que pudiera estar en los

alimentos y esa temperatura podría ser utilizada. En otra situación, podría ser preferible procesar

un alimento seguro para el consumo humano.

Calor seco, calor húmedo y Pasteurización

Calor seco. El calor seco destruye a los microorganismos al

oxidar sus moléculas. Para aplicar calor seco y esterilizar

algún objeto (de metal y de cristal) hay que utilizar una

estufa (casera o no) a 171 °C durante 1 hora, 160 °C por 2

Figura 5.17 Alimentos congelados

Figura 5.18 Representacion de calor

5.19 Estufa de calor seco

167

horas o 121 °C por 12 horas o más tiempo dependiendo del volumen. El colocar el filamento

de un asa de inoculación, aguja de disección u otro objeto directamente a la flama del mechero

para esterilizarlos al rojo vivo, es una forma de aplicar calor seco conocido como incineración.

Cuando se flamean objetos en el laboratorio hay que tener cuidado de que las cenizas y aerosoles

procedentes del objeto no lleguen a nosotros ya que pueden contener microorganismos

infecciosos que no han sido destruidos por el procedimiento. En la Tabla siguiente se presentan

algunos ejemplos de cómo los microorganismos pueden ser destruidos por el calor seco (figura

5.19).

Calor húmedo. La principal forma de que el calor

húmedo destruye a los microorganismos es

desnaturalizando sus proteínas. La presencia de las

moléculas de agua ayuda a romper los enlaces de

hidrógeno y otros más débiles, que mantienen unidas a

las proteínas en sus formas tridimensionales (figura

5.20).

Una forma de aplicar calor húmedo es colocar

materiales u objetos en agua hirviendo. Este

procedimiento destruye a las células vegetativas de

bacterias y hongos e inactiva a los virus, sin embargo, no destruye a las esporas de

microorganismos. La efectividad del agua hervida para destruir microorganismos se incrementa

añadiendo bicarbonato de sodio al 2 %. Cuando al agua caliente se le añade presión su punto de

ebullición se incrementa por encima de 100 °C. Utilizando una olla de presión o una autoclave, la

temperatura se puede incrementar a 121 °C a 15 lb/ pulgada2, y si esto se mantiene por 15 - 20

minutos, es suficiente para destruir células vegetativas y esporas de microorganismos, así como

romper la estructura de ácidos nucléicos de virus. Con éste procedimiento se destruyen a los

microorganismos por la temperatura alta, no por elevar la presión. En la siguiente, Tabla 5.1, se

presentan algunos ejemplos de cómo algunos microorganismos pueden ser destruidos por calor

húmedo.

Tabla 5.1. Diferencias en el tiempo de destrucción de microorganismos por calor húmedo y seco.

Microorganismo

Calor húmedo Calor seco

Clostridium botulinum 4-20 min. a 120 ˚C 2 hrs. a 120 ˚C

Cl. welchii 1 min. a 120 ˚C 50 min. a 120 ˚C

Cl. tetani 5-25 min a 105 ˚C 20-40 min. a 130 ˚C

B. subtilis 2-15 min. a 100 ˚C 1-2 hrs. a 150 ˚C

B anthracis 5-10 min a 105 ˚C 60-120 min. a 150 ˚C

Celulas vegetativas de

bacterias 5-10 min. a 60-70 ˚C

Células vegetativas de

hongos 5-10 min. a 50-60 ˚C

Esporas de hongos 5-10 min. a 70-80 ˚C

Figura 5.20 Autoclave

168

Para realizar una buena esterilización en una autoclave hay que seguir dos pasos. El primero

es colocar los objetos en el interior del autoclave permitiendo el libre flujo del vapor de agua

caliente tanto externa como internamente. El segundo paso es el de permitir la salida de aire del

interior del autoclave (purgar el autoclave) para que el ambiente interno sea substituido por

vapor de agua. De esta forma se poderan alcanzar las temperaturas ya señaladas. Las autoclaves

pueden ser aparatos grandes para esterilizar volúmenes grandes de ropa (batas, ropa de cama,

guantes, etc., etc.) usadas para operaciones quirúrgicas o para esterilizar suelo y asegurarse que

esté libre de fitopatógenos y sembrar semilla que origine plantas libres de estos fitopatógenos.

También, después de realizar un experimento, en invernadero, en el que se utilizó un fitopatógeno

inoculado en plántulas desarrolladas en un substrato libre de suelo, es necesario esterilizar los

desperdicios antes de tirarlos al basurero.

Tindalización. La tindalización es la aplicación de

calor húmedo usando agua hervida, a 100 °C, durante 30

minutos durante el primer día. Se deja enfriar y el segundo

día se repite el procedimiento de aplicar el procedimiento

de calor, se vuelve a dejar enfriar y se repite al tercer día.

Esto tiene la finalidad de que si en el primer tratamiento

de calor sobrevivieron algunos microorganismos tienen 24

horas para crecer y en el segundo día se les mata. Si aún

así sobrevivieron, con la aplicación de calor en el tercer

día es suficiente para destruir a todos los

microorganismos. A este procedimiento también se le conoce como esterilización fraccionada

(figura 5.21).

Pasteurización. Es un procedimiento inventado

por Pasteur para destruir microorganismos que causan

una mala fermentación del vino, pero no esteriliza a

estos líquidos. La pasteurización destruye

microorganismos patógenos, especialmente

Salmonella y Mycobacterium, que pueden estar

presentes en leche, otros productos derivados de la

leche y en la cerveza. Para pasteurizar la leche, esta es

calentada a 71.6 °C por al menos 15 segundos en el

método rápido, o calentándola a 62.9 °C por 30

minutos por el método lento. Aunque la mayor parte

de la leche que se vende en México, EUA y Canadá se pasteuriza, también se expende leche

esterilizada. Toda la leche evaporada o condensada es esterilizada y mucha de la leche que se

expende en envases de cartón y que durante su venta no está en refrigeración también esta

esterilizada. En la leche ultra pasteurizada, la temperatura se eleva de 74 a 140 °C y luego se

baja nuevamente a 74 °C en menos de 5 segundos

(Figura 5.22).

Solarización del suelo. La solarización del suelo

es un procedimiento para eliminar microorganismos

fitopatógenos del suelo, mediante la aplicación de

plásticos transparentes, por 4 a 6 semanas, sobre

Figura 5.21 Tindalizacion

Figura 5.22 Pausterizador

Figura 5.23 Solarizacion del suelo

169

parcelas de suelo a las que se regó a capacidad de campo (figura 5.23). Con este

procedimiento, la temperatura del suelo cubierta con plásticos, puede elevase, en los suelos de

California USA, hasta 70 °C. En varios estados de la república Mexicana, inclusive en

Aguascalientes, las temperaturas alcanzadas por solarización van de 6 a 20 °C mayor que la

temperatura del suelo sin plástico.

Refrigeración, congelación, deshidratación y congelación-deshidratación.

Refrigeración. El uso de refrigeración, a 5 °C

(temperatura de un refrigerador normal), es una de las

maneras más frecuentes de preservar alimentos por varios

días (figura 5.24). Sin embargo, hay que poner atención en

que a esta temperatura los microorganismos continúan

desarrollándose y destruyen los alimentos. Para confirmar

esto, usted mismo puede revisar los alimentos que

quedaron arrinconados y olvidados en algún lugar del

refrigerador y observará que pueden ya estar invadidos de

bacterias u hongos.

Congelación. La congelación de los alimentos a –

20 °C es un procedimiento utilizado en muchos hogares,

tiendas de autoservicios y en las industrias. Sin embargo,

la congelación no esteriliza a los alimentos. Más aún, los

sucesivos descongelamientos y congelamientos de los

alimentos permite que se formen cristales de hielo a

nivel intracelular en los tejidos de los alimentos (carnes

y verduras) lo cual destruye los tejidos celulares donde

pueden desarrollarse los microorganismos (figura 5.25).

Desecación (deshidratación): La deshidratación

también es un método muy utilizado para la conservación

en alimentos de origen animal y vegetal. Por ejemplo,

granos, semillas y las harinas elaboradas a partir de

estos, chiles, uva, ciruela, mango, plátano, papas fritas,

carne seca (machaca), levadura del pan, etc., etc. Este

procedimiento se basa en la ausencia de agua en los

alimentos lo cual impide la reproducción y/o

proliferación de los microorganismos. Por otra parte, el

pepperoni y pescado ahumado tienen suficiente humedad

para permitir el desarrollo de microorganismos

destructores. Si a estos productos se les coloca en bolsas

de plástico pueden crearse condiciones de anaerobiosis

que permitan el desarrollo de Clostridium botulinum, causante del botulismo (figura 5.26).

Figura 5.24. Reafrigerador

Figura 5.25 Congelacion de alimentos

Figura 5.26 Frutas deshidratadas

170

Congelación-deshidratación. La congelación-

deshidratación es un procedimiento que se emplea en la

liofililización (figura 5.27), la cual se realiza mediante un

aparato llamado liofilizador. El aparato cuenta con un cilindro

donde se conectan frascos pequeños que contienen suspensiones

de microorganismos congelados a – 73 °C. Mediante una bomba

de vacío del aparato, se extrae (deshidrata) la suspensión de

microorganismos, u otra sustancia, por el fenómeno de

sublimación, esto es, extracción del agua que se encuentra en

fase sólida y pasa a fase a gaseosa, sin pasar por fase liquida.

Después de varias horas de realizar el procedimiento, en los frasquitos sólo queda un polvo

(microorganismos) seco. Los frasquitos, en condiciones asépticas son tapados y guardados para

preservar a los microorganismos por muchos años.

Presión osmótica. La presión osmótica para controlar

microorganismos se aplica en todos aquellos alimentos

agrícolas e industrializados que tienen altas concentraciones

de sal (salmuera), o altas concentraciones de azúcar (figura

5.28). Por ejemplo, diferentes tipos de frutas en almíbar, o

diferentes tipos de alimentos impregnados de azúcar

cristalizada. Otros ejemplos son; carne o pescados salados,

aceitunas en salmuera, etc. El procedimiento de destrucción

de microorganismos se basa en que la alta presión osmótica

con lo cual ocurre plasmólisis o salida de agua y

deshidratación de las células microbianas. Sin embargo,

también hay microorganismos halófilos (como muchos microorganismos que habitan en el lago

salado de Utah, USA, en concentraciones de 29 % de sal), y sacarófilos (amigos de la sacarosa)

que pueden contaminar y destruir alimentos aunque esto no muy frecuente. Para preservar los

alimentos, usualmente se utilizan concentraciones 50-70 % de azúcar y 10 a 15 % de sal.

Radiaciones

Para el control de microorganismos, generalmente se utilizan cuatro tipos diferentes de

radiaciones: luz ultravioleta, radiaciones ionizantes (rayos X), radiación de microondas y la luz

visible (bajo ciertas circunstancias).

Luz ultravioleta. La luz ultravioleta es una

radiación que se encuentra entre los 400 a 3900 Å (40 a

390 nm) longitud de onda (figura 5.29). La longitud de

onda con mayor acción microbicida es de 2000 Å (200

nm). Esta luz se utiliza en salas de operaciones,

campanas de flujo laminar, etc. Este tipo de lámpara se

deja actuar de 5 a 10 minutos para dejar el ambiente

prácticamente estéril en todo lugar donde actúa. La

acción de la luz ultravioleta es que daña y destruye los

ácidos nucléicos de los microorganismos ya que las bases

púricas y pirimídicas de estos ácidos la absorben. Una

inconveniencia de esta luz es que tiene poco poder de penetración (por su longitud de onda larga)

Figura 5.27 Liofilizador

Figura 5.29 Luz ultravioleta

Figura 5.28 Presion osmotica

171

de los objetos ya que una simple hoja de papel es suficiente para impedir su paso. Se debe

tener cuidado de manejar este tipo de radiación ya que al igual que el sol puede causar

quemaduras de la piel, daño en los ojos e inclusive cáncer cuando la exposición es por muchos

años.

Radiaciones ionizantes. Los rayos X son otro

tipo de radiaciones utilizadas para el control de

microorganismos (figura 5.30). Se llaman

radiaciones ionizantes debido a que pueden separar

o desligar electrones de los átomos creando iones.

Estos rayos tienen mayor poder de penetración que

la luz ultravioleta ya que su longitud de onda es de 1

a 100 Å (0.1 a 10 nm) pero a diferencia de la luz ultravioleta es más caro producirlos y más

peligrosos el utilizarlos ya que estas radiaciones causan mucho daño al hombre. Las radiaciones

ionizantes dañan al ADN y producen peroxidasa, la cual actúa como un fuerte agente oxidante

celular. Muchas bacterias son destruidas cuando absorben 0.3 a 0.4 milirads de radiación y el

virus de la polio es inactivado cuando absorbe 3.8 milirads (un rad es una unidad de energía de

radiación absorbida por gramo de tejido, un millirad es la milésima parte de un rad). Un rad es la

dosis que pone en libertad 100 ergs/gr de material irradiado, que es igual a 6 X 1013

eV.

Tabla 5.2. Dosis letal media de rayos x para varias

especies de microorganismos.

Organismo Ejemplo Dosis letal media.

RD*

Virus Mosaico del tabaco 200 000

Papiloma de los

conejos

100 000

Bacterias Escherichia coli 5 000

Bacillus mesentericus 130 000

Algas Mesotaenium 8 500

Pandorina 4 000

Protozoos Colpidium 330 000

Paramecium 300 000

Vertebrados Carpa dorada 750

gato 450

conejo 800

rata 600

monos 450

Hombre (?) 400

*Un rad (dosis de radiaciones absorbidas) abreviatura rd, es la dosis que

libera 100 ergs/g de material irradiado, es igual a 6 X 1013

eV

El humano normalmente no llega a ser dañado por los rayos X y gamma a menos que este

expuesto a dosis mayores de 50 rads. Estas radiaciones pueden causar muerte y mutación de las

células humanas. Estas radiaciones son usadas para esterilizar objetos de plásticos en los

Figura 5.30 Radiacion ionizante

172

laboratorios (cajas petri, pipetas, filtros, etc.), equipo médico y productos farmacéuticos.

Estas radiaciones son usadas para prevenir que microorganismos destruyan mariscos a dosis de

100 a 250 kilorads (un kilorad es igual a 1000 rads), en carne de res y pollo a una dosis de 50 a

100 kilorads, y en frutas en dosis de 200 a 300 kilorads.

Rayos gamma. Los rayos gamma (figura 2.31) son

obtenidos a través de isótopos radiactivos de cobalto (Co60

),

tienen mucho mayor poder de penetración y son más peligrosos

y caros de producir que los rayos X. Este poder de penetración

es mayor porque la longitud de onda de estas radiaciones es

mucho muy pequeña (1 a 0.01 Å) y puede utilizarse para

esterilizar volúmenes muy grandes de alimentos en bodegas o

almacenes especializados en esto.

Radiaciones de microondas. Las radiaciones

de microondas, a diferencia de la radiación de luz

ultravioleta, rayos x y gamma, se encuentran en

longitud de onda largas del espectro magnético.

Estas radiaciones son de aproximadamente 1 mm a

1 m, un rango que incluye la televisión y la longitud

de onda del radar de la policía. La frecuencia de

estas radiaciones son absorbidas por las moléculas

de agua, le proporcionan energía que rápidamente es

liberada a su alrededor calentando los diversos

materiales u objetos. Por lo tanto, los materiales que no contienen agua como platos de cartón o

plástico permanecen fríos, mientras que los alimentos colocados sobre ellos son calentados. Por

esta razón, los objetos de plástico, de vidrio o vendajes no pueden ser esterilizados por una estufa

de microondas casera (figura 5.32). Las esporas bacterianas, que prácticamente no contienen

agua, no pueden ser destruidas por microondas. Sin embargo, se ha inventado una estufa de

microondas especial para esterilizar medios de cultivo en sólo 10 minutos. Este aparato tiene 12

vasos de presión, cada uno de los cuales puede contener 100 ml de medio de cultivo. La energía

del microondas incrementa la presión y temperatura del medio contenido en los frascos hasta

esterilizarlos.

Luz visible fuerte. Desde hace muchos años

se ha conocido que la luz del sol tiene un efecto

microbicida, pero el efecto se debe, principalmente,

a los rayos de luz ultravioleta de la luz solar. La luz

visible fuerte contiene longitudes de onda de 400

a700 nm (luz violeta a roja) que tienen un efecto

bactericida directo por oxidar moléculas sensibles a

la luz como la riboflavina y porfirinas

(componentes de enzimas oxidativas. Por esta

última razón, los cultivos de bacterias no se deben

de exponer a la luz visible y se incuban en la

obscuridad (figura 5.33).

Figura 5.31 Rayos gamma

Figura 5.32 Microondas utilizado para alimentos

Figura 5.33 Luz visible fuerte

173

Ondas sónicas y ultrasónicas

Las longitudes de ondas ó sonidos sónicos, en el rango

auditivo, pueden destruir bacterias si estas ondas son

suficientemente intensas. La ondas ultrasónicas u ondas con

frecuencias mayores de 15,000 ciclos por segundo, pueden causar

la cavitación de las bacterias. La cavitación es la formación de un

vacío parcial en un líquido, en este caso el fluido citoplasmático

bacteriano que conduce a la desnaturalización de las proteínas y

desintegración de la bacteria. Algunas enzimas utilizados en los

detergentes son extraídos, por cavitación, de las bacterias. La

rotura de las células por ondas sonoras es llamada sonicación

(figura 2.34). Esta forma de destrucción de microorganismos no se

utiliza para esterilizar objetos o cosas.

Filtración.

La filtración es el paso de un material a través de un

filtro. Los primeros filtros utilizados por los

microbiólogos fueron los tapones o torundas de algodón,

que filtran el aire atmosférico permitiendo el paso del

aire, pero impiden el paso de partículas de polvo o

microorganismos al interior de tubos de ensayo donde se

cultive un microorganismo. La filtración se ha usado

desde los tiempos de Pasteur, para separar

microorganismos de medios de cultivo y para esterilizar

diversas sustancias (suero de animales, enzimas,

vitaminas, antibiótico, azúcares, entre otros) que son

destruidos por el calor. A través de los años, los filtros

han sido construidos con diferentes materiales tales como:

- Placas de asbesto (filtros Seitz).

- Tierra de diatomeas (filtros Berkefeld) (figura 5.35).

- Porcelana (filtros Chamberland-Pasteur).

- Fibra de vidrio.

- Filtro de membrana o filtros moleculares (elaborados con esteres biológicos), son inertes y

elaborados de nitrocelulosa de diámetro.

- Filtros de aire particulado de gran eficiencia (HEPA). Estos filtros los tienen las campanas de

flujo de aire laminar. El filtro es una placa de acetato de celulosa.

Los filtros de membrana o moleculares son de los más nuevos filtros inventados por el

hombre. Pueden tener poros que varían aproximadamente de 0.01 a 10 µ. Este tipo de filtro se

utiliza mucho en los laboratorios y en las industrias para filtrar diversos materiales líquidos.

Los filtros HEPA tienen poros de 0.3 µ, mientras que los de membrana (nitrocelulosa) pueden

ser fabricados con poros que van de 25 µ a 0.025 µ.

Figura 5.34 Sonificador

Figura 5.35 Filtros para microorganismos

174

Una ventaja que tienen los filtros es que no son muy caros, cuando los poros no son

muy pequeños, y pueden filtrar grandes volúmenes de líquidos o substancias. Al respecto,

algunos filtros tienen que ser colocados en jeringas o en recipientes que deben ser conectados

una bomba de vacío para que el procedimiento de filtración de un líquido sea más rápido. Una

desventaja que tienen los filtros es que permiten el paso de virus y de algunos micoplasmas.

La filtración puede ser usada en lugar de la pasteurización en la elaboración de la cerveza. En

la elaboración de vacunas que requieren la presencia de un virus, es necesario seleccionar el

tamaño de poro apropiado que permita pasar al virus pero no a las bacterias. Seleccionando

un filtro de poro apropiado los científicos pueden separar los poliovirus de los residuos de los

cultivos de tejido donde los desarrollan. Este procedimiento facilita la elaboración de vacunas

contra la polio. Además, hay filtros de acetato de celulosa que tiene poros tan pequeños que

pueden ser usados para impedir el paso de muchos de estos virus aunque no de varios virus

mucho muy pequeños.

5.3 USO DE AGENTES QUIMICOS PARA CONTROLAR

MICROORGANISMOS

Antes de la aplicación de la refrigeración, el enlatado

y el uso de agentes químicos para la conservación de los

alimentos, se utilizó la adición de diferentes tipos de

especies de plantas para condimentarlos y evitar que las

personas pudieran detectar, mediante el olor y sabor,

que los alimentos a ingerir tenían inicios de destrucción

por parte de los microorganismos. Las especies de

plantas usadas como condimentos fueron usados para

enmascarar esos olores y sabores desagradables.

También, algunas especies de plantas fueron usadas

como preservadores de los alimentos (figura 5.36) tal es

el caso del ajo, cuyas propiedades antimicrobianas se

conocían desde hace cientos de años.

Los procedimientos para eliminar microorganismos

con agentes químicos se iniciaron cuando se descubrió

que ellos son los causantes de muchas enfermedades y

que estas se transmitían incluso con los objetos (dulces y otros alimentos) contaminados con

polvo, tierra, heces fecales o con las manos sucias. La aplicación de productos químicos para el

control de microorganismos lo realizamos de forma rutinaria desde el momento en que nos

lavamos las manos con agua y jabón, lavamos los alimentos, al aplicar a frutas y verduras un

agente antimicrobiano (yodo + yoduro de potasio), al limpiar los pisos y utilizar algunos

productos comerciales con jabón u otros agentes químicos que eliminan microorganismos,

cuando nos bañamos y usamos un jabón con antibacterial (hexaclorofeno), cuando limpiamos una

herida y aplicamos merthiolate, o cuando antes de inyectarnos algún medicamento nos frotan la

piel con alcohol, entre otros ejemplos.

En el mercado existe un gran número de agentes químicos que son utilizados para controlar

microorganismos en nuestros hogares, en los restaurantes, hospitales, laboratorios o en las

industrias procesadoras de alimentos. En la agricultura, también se usan para eliminar

microorganismos fitopatógenos presentes en las herramientas del arado, en tijeras podadoras, en

Figura 5.36 Condimentos

175

el calzado (con fenol antes de entrar a un invernadero), machetes y cuchillas usadas para

cosechar frutos y plantas, o bien, son aplicados a las plantas (fungicidas a base de cobre) o al

suelo (algunos biocidas como el bromuro de metilo).

Un desinfectante ideal debe de tener las varias características importantes.

Propiedades de un desinfectante ideal:

1. - Actividad antimicrobiana de amplio espectro de acción.

2. - Debe de ser soluble en agua.

3. - Debe de ser estable. Esto se debe de tener cambios mínimos dependiendo de las condiciones

de ambiente.

4. - No debe ser tóxico al hombre, animales y plantas.

5. - Debe ser homogéneo cuando en su preparación se mezcla con otro producto.

6. - No debe reaccionar con material extraño.

7. - Debe tener toxicidad a los microorganismos a temperatura ambiente y a temperatura del

cuerpo humano y de los animales.

8. - Debe tener capacidad de penetración a las células microbianas.

9. - No deberá corroer ni teñir.

10. - Debe tener propiedad desodorante.

11. - Debe tener capacidad detergente.

12. - Debe tener disponibilidad económica.

Grupos de agentes químicos

Fenol y sus compuestos.

Entre estos se encuentra el propio fenol, también se

encuentra el o- cresol, m-cresol y p-cresol, o-fenilfenol y el

hexaclorofeno 3 % es un buen desinfectante de la piel. El

hexaclorofeno se encuentra en algunos jabones (antibacterial)

para el baño diario. Sin embargo, este debe de estar en muy

bajas concentraciones ya que se tienen datos que, en los años

60 s y 70 s, los bebes bañados con jabones que contenían este

desinfectante, sufrieron daño cerebral. Además, en Francia,

murieron 40 bebes a los que se les aplicó talco conteniendo

hexaclorofeno. Este desinfectante es absorbido por la piel y

transportado por la sangre al cerebro. Estos compuestos

químicos tienen acción antimicrobiana porque desnaturalizan

las proteínas, inactivan enzimas y dañan las membranas celulares de los microbios. El fenol

normalmente se usa (2 – 5 % diluido en agua) para limpiar mesas en los laboratorios y en

quirófanos, y en las cámaras de transferencia de microorganismos.

Alcoholes.

Los más importantes alcoholes para el control de microorganismos son: el alcohol etílico,

CH3CH2OH, el cual se usa a concentraciones de 50 a 70% (figura 5.38), (también con acción

Figura 5.37 Molecula de fenol

176

viricida), el alcohol metílico, CH3OH, también es utilizado

aunque este es tóxico al hombre si es ingerido. El alcohol n-

propílico, CH3CH2CH2OH, n-butílico, CH3(CH2)2CH2OH y el

alcohol isopropílico, (CH3)2CHOH. A mayor peso molecular de

los alcoholes, estos tienen mayor acción microbicida. Mientras

que las células vegetativas bacterianas son susceptibles al

alcohol, las esporas no lo son. Se tienen datos de que las de

Bacillus anthracis resisten 20 años y las de B. subtilis resisten 9

años. Los alcoholes desnaturalizan las proteínas y disuelven

los lípidos dañando la membrana celular y con ello destruyen

a los microorganismos. Los alcoholes también deshidratan las

células microbianas actuando como un bacteriostático y tiene

también tiene acción limpiadora cuando se aplica a la piel o a los

termómetros bucales. Las campanas de flujo laminar también son

interiormente limpiadas antes de su uso.

Halógenos.

Yodo. Este elemento normalmente se usa en combinación con otros para

formar compuestos. Por ejemplo, se usa una mezcla de yodo al 2% mas

yoduro de sodio al 2% diluido en alcohol. También, se usa yodo al 7%

mas yoduro de potasio al 5% diluido al 83% en alcohol. Además, se

utiliza 5% de yodo mas 10 % de yoduro de potasio diluidos en agua

(figura 5.39). Normalmente estos compuestos son utilizados como

desinfectantes en enfermedades del hombre y animales domésticos.

También se usan para el lavado de tuberías en pasteurizadoras y en

general en las agroindustrias. La betadine e Isodine son compuestos que

se aplican en la piel, por varios minutos, antes de realizar incisiones en las

operaciones quirúrgicas. La betadine en concentraciones de 3 a 5 %

destruye hongos, amibas y virus, pero no a las esporas bacterianas. El

Isodine bucofaringeo es usado para eliminar patógenos de la garganta.

Cloro. Este elemento se utiliza combinando en forma de hipoclorito de calcio Ca(OCl)2 o en

forma de hipoclorito de sodio (NaOCl). Estos compuestos se pueden utilizar en concentraciones

que van del 5 al 20 % disueltos en agua para desinfectar los equipos de pasteurización, lecherías

y restaurantes. El hipoclorito de sodio también se aplica al agua para consumo humano y a las

albercas.

Bromo. Este elemento es usado en forma del gas bromuro de metilo para fumigar suelo (y

eliminar microorganismos fitopatógenos) que será usado para cultivar plantas en invernadero. El

suelo debe de ser regado a capacidad de campo y cubierto con plástico o contenido en un

recipiente cerrado para que los gases actúen, durante 48 hrs., en forma adecuada. Posteriormente,

hay que ventilar el suelo durante 72 hrs., moviéndolo periódicamente para eliminar todo residuo

de gas. El bromuro de metilo se usa a una concentración de 1 lb/ m3 de suelo.

Figura 5.39 Yodo

utilizado para heridas

Figura 5.38 Alcohol etilico

177

Metales pesados (Acción oligodinámica).

Para el control de microorganismos mediante el uso

de metales pesados tenemos al selenio, mercurio cobre

y plata. La acción oligodinámica (oligos = pequeño o

poco y dynamis = fuerza o poder) de los metales

pesados es la acción de inhibición de microorganismos

que tienen estos metales en cantidades muy pequeñas

(figura 5.40). Esto se puede observar con facilidad en

el laboratorio cuando colocamos una moneda u otro

objeto de plata o cobre en un medio de cultivo y donde

se siembra una bacteria. Veinticuatro horas después se

observará una zona sin desarrollo (halo de inhibición) microbiano alrededor del objeto metálico.

Mercurio. Puede ser usado en forma de cloruro

mercúrico (figura 5.41), oxido mercúrico o en forma de

mercurio amoniacal. Todos ellos generalmente se usan a

una concentración de 1:1000 aunque su uso es limitado

por su alta toxicidad a animales y hombres y por ser

corrosivo. Entre los compuestos más frecuentes usados se

encuentra el cloruro de benzalconio o merthiolate

preparado a una concentración de 0.13 gr del compuesto

en 100 ml de alcohol. Además, también se encuentra el

mercurocromo y el metafeno.

Plata. Se usa principalmente en forma de nitrato de plata (figura

5.42), lactato de plata o picrato de plata. Estos también son usados

a una concentración 1-1000. Estos productos se preparan como

compuestos coloidales ya que se combinan con proteínas. La

acción bactericida se basa en la liberación de iones de plata. El

nitrato de plata es aplicado en forma de unas pocas gotas en los

ojos de los recién nacidos para evitar que ocurra ceguera por parte

de una infección de gonococos presentes en el canal del parto. En

los hospitales, por mucho tiempo se utilizó el antibiótico

eritromicina para controlar al

microorganismo, pero se dejó de

utilizar por la resistencia que fue

adquiriendo este gonococo.

Cobre. Se usa principalmente para el control de hongos y algas

(en concentración de 2 ppm) que de bacterias. En la agricultura se

utilizan en muchos fungicidas a base de cobre (sulfato tribásico

de cobre o trioxil) (figura 5.43), el hidróxido de cobre, el sulfato

de cobre (que junto con cal y agua, en proporción 1:1:100,

forman el caldo Bordelés) y otros compuestos.

Figura 5.40 Accion oligodinamica en

cultivos bacterianos

Figura 5.41 Cloruro de Mercurio

Figura 5.42 Nitrato de plata

Figura 5.43 Sulfato tribásico

de cobre

178

Detergentes.

Los jabones y detergentes también tienen acción

antimicrobiana y además, al reducir la tensión

superficial entre el microorganismo y los objetos

donde ellos se encuentran, tienen acción de

desprenderlos y eliminarlos, de ahí su acción

limpiadora. La acción mecánica de frotar la ropa y las

manos es la forma más barata y fácil de eliminar

microorganismos y prevenir enfermedades en los

hospitales, oficinas médicas y dentales, entre

empleados y compradores en establecimientos de

alimentos y entre los miembros de una familia. Se dice

que los detergentes son catiónicos si ellos están

cargados positivamente y aniónicos si están cargados

negativamente. Muchos detergentes catiónicos son

compuestos cuaternarios del amonio los cuales tienen cuatro grupos orgánicos

Colorantes

Entre los colorantes que pueden usarse para el control de

microorganismos tenemos al verde de malaquita, al verde brillante y al

cristal violeta o violeta de genciana (figura 5.45). El cristal violeta tiene

mayor acción contra bacterias gram positivas que contra negativas ya que

elimina a cocos gram positivos a concentraciones de 1:200,000 a 1:

300,000 mientras que para inhibir a E. coli se requiere una concentración

10 veces mayor. El verde de malaquita inhibe a Staphylococcus aureus a

una concentración de 1:1, 000,000 mientras que para inhibir a E. coli se

necesita una concentración de 1:30,000. Con base a que las bacterias gram

positivas son más sensibles a los colorantes que las gram negativas, estos

colorantes se añaden a los medios de cultivo en concentraciones de

1:100,000 para realizar medios selectivos. El cristal violeta también se usa

como fungicida ya que a concentraciones de 1:10,000 es letal contra

Candida albicans. Los colorantes interfieren con la replicación de los

ácidos nucléicos y bloquean la síntesis de pared celular microbiana.

También se encuentran los derivados de la acridina, acriflavina y proflavina, los cuales

interfieren en la replicación al causar mutagénesis del ADN y tienen mayor acción contra

bacterias gram positivas. Se usan mucho en el tratamiento de quemaduras, heridas y aplicaciones

oftálmicas.

Figura 5.45 Violeta de

genciana

Figura 5.44 Detergentes

179

Acidos y álcalis.

Puesto que los microorganismos pueden tolerar

acides o alcalinidad hasta un límite determinado, los

compuestos ácidos y alcalinos se pueden usar en el

control de microorganismos. Por ejemplo, los

medios de cultivo usados para desarrollar hongos

deben ser ligeramente ácidos y los usados para

bacterias deben de ser neutros (pH 7). Por esta razón,

se pueden utilizar ácidos minerales, como el ácido

sulfúrico y clorhídrico, en concentración diluida, para

acidificar los medios de cultivo y crear medios

selectivos para hongos. Los compuestos alcalinos

actúan especialmente contra las bacterias gram

negativas y virus. Por ejemplo el oxido de calcio (cal) (Figura 5.46) se utiliza diluido en agua

transformándose en hidróxido de calcio, Ca (OH)2. Los ácidos láctico y ácido propiónico se

utilizan para retrasar la aparición de hongos en el pan y otros alimentos. De igual manera, el

ácido sórbico y otros semejantes son utilizados para prevenir el crecimiento de hongos en quesos

y una variedad grande de alimentos. El ácido benzóico y sus derivados se utilizan para prevenir

el desarrollo de hongos en diferentes tipos de bebidas, margarinas y cátsup.

Gluteraldehido.

Este compuesto normalmente se utiliza el 2% y tiene acción microbicida, esto es destruye todo

tipo de microorganismos sean infecciosos o no.

Quimioestabilizadores gaseosos.

a) Oxido de etileno: Es combinado con dióxido de carbono o con gas freón para evitar que sea

flamable. Todos los objetos que entran en contacto con este gas, en recipientes cerrados, son

esterilizados ya que este gas es muy potente en su acción microbicida.

b) Formaldehído: Se utiliza en concentraciones de 37 a 40%, diluido en agua, conocido como

formol, y tiene gran eficiencia microbicida.

5.4 ANTIBIOTICOS Y OTROS AGENTES QUIMIOTERAPEUTICOS

Antes del descubrimiento de los antibióticos

prácticamente no se conocía ningún medicamento que

pudiera controlar los microorganismos infecciosos, por

lo que mucha gente moría a causa de ellos. Por

ejemplo, a mediados del siglo XIV casi un tercio de la

población de Europa murió debido a la enfermedad

conocida como plaga o peste bubónica causada por

Pasteurella pestis y que es transmitida por las pulgas.

Así mismo, miles de personas murieron y mueren por

causa de la tisis o tuberculosis causada por

Figura 5.46 Oxido de calcio

Figura 5.46 Antibioticos

180

Mycobacterium tuberculosis. Muchas de nuestras abuelas, madres o parientes fallecieron por

la fiebre puerperal debido a que las comadronas o parteras no usaban condiciones higiénicas

para atender los partos y en sus propias manos transmitían a las bacterias causantes de esta

enfermedad, Streptococcus pyogenes, que forma parte de la flora normal de la vagina y tracto

respiratorio. También, miles de personas más sufrieron trastornos nerviosos y murieron por la

sífilis, enfermedad transmitida por contacto sexual, causada por Treponema pallidum. Aún

hoy en día muchos niños que viven en los países en vías de desarrollo, como México y casi toda

Latinoamérica, mueren debido a varias infecciones gastrointestinales causadas por bacterias

como Salmonella spp., Shigella spp., o E. coli.

Hoy en día, gracias a los antibióticos la esperanza de vida de muchos mexicanos es de cerca

de 70 años cuando a principios de 1900 las expectativas de vida eran de cerca de 50 años. El

termino quimioterapia fue inventado por Paul Erlich para describir a las substancias químicas

utilizadas para destruir microorganismos sin causar daños al hospedador.

Los antibióticos y otros agentes quimioterapéuticos son obtenidos a partir de la Biosíntesis

de hongos, de bacteria y a partir de plantas (por ejemplo la quinina, extraído del árbol del mismo

nombre y es usado contra el paludismo) (figuras 5.47 y 5.48). Las propiedades de un agente

quimioterapéutico son las siguientes:

1.- Destruir o impedir la actividad de un microorganismo parásito sin dañar las células del

huésped o bien causar un daño mínimo posible.

2.- Ser capaz de actuar contra el microorganismo parásito al penetrar en los tejidos y células del

huésped.

3.- No debe alterar los mecanismos naturales de defensa del huésped como la fagocitosis y

producción de anticuerpos en el caso de animales y el hombre.

Antibiótico: Son aquellas sustancias químicas de origen microbiano que en pequeñas cantidades

ejercen actividad antimicrobiana. En la Tabla 5.3 se muestran ejemplos de antibióticos.

Figura 5.47 antibioticos elaborados con hongo

Penicillum.

Figura 5.48 Eritromicina, antibiótico prodcido apartir

de la bacteria E. coli.

181 ANTIBIÓTICO DERIVACION

MICROBANA

ESPECTRO PRIMARIO MODO DE ACCION

Ampicilina Penicillium sp. Bacterias gram positivas y

gram negativas

Inhibe síntesis pared celular

Anfotericina B Streptomyces nodosus Varias micosis causadas por

hongos

Interfiere con función de la

membrana

Bacitracina Bacillus subtilis Bacterias gram positivas Inhibe síntesis pared celular

Carbomicina

(Magnamicina)

S. halstedii Rickettsias, bacterias gram

positivas

Inhibe síntesis proteínas

Cefalosporina C Cephalosporium sp, Bacterias gram positivas Inhibe síntesis pared

celular

Cloramfenicol

(Cloromicetina)

S. venezuelae Amplio espectro Interfiere síntesis proteínas

Clortetraciclina

(Aureomicina)

S. aureofaciens Amplio espectro Interfiere síntesis proteínas

Colistín

(Colimicína)

B. co/istinus Pseudomonas spp, Deterioro membrana

celular

Cycloheximide

(Actidiona)

S. griseus Hongos especialmente

micosis de las plantas

Inhibe síntesis proteínas

Cicloserina S. orchidaceous, S.

lavendulae

Mycobacterium tuberculosis Inhibe síntesis pared

celular

Dimetil

tetraciclina

S. aureofaciens Amplio espectro Interfiere con síntesis

proteínas

Eritromicina

(lIoticina)

S. erythraeus Rickettsias, bacterias gram

positivas

Interfiere con síntesis

proteínas

Fumagilina

(Amebacilina)

Aspergillus fumiga tus Amebas Interfiere con síntesis

proteínas

Griseofulvina Streptomyces griseus Hongos patógenos Interfiere con la síntesis de

la pared celular del hongo y

del ácido nucléico

Kanamicina S, kanomyceticus Mycobacterium tuberculosis Induce síntesis proteínas

anormales

Lincomicina S. lincolnensis Bacterias gram positivas Inhibe síntesis proteínas

Meticilina Penicillium sp. Estafilococos Inhibe síntesis pared

celular

Neomicina S. fradiae Bacterias gram positivas y

gram negativas; M.

tuberculosis

Induce síntesis proteínas

anormales

Novobiocina

(Catomicina)

S, griseus; S. niveus; S.

spheroides

Bacterias gram positivas Inhibe polimerización

DNA

Nistatina S. noursei Candida intestinal; hongos Daño a la membrana

celular

Oleandomicina S. antibioticus Rickettsias; bacterias gram

positivas

Inhibe síntesis proteínas

Oxytetraciclina

(Terramicina)

S. rimosus Amplio espectro Interfiere con síntesis

proteínas

Penicilina G P. chrysogenum Bacterias gram positivas Inhibe síntesis pared

celular

Polimixina B 8. polymyxa Bacterias gram negativas Deterioro pared celular

Estreptomicina S. griseus Bacterias gram positivas y

gram negativas; M.

tuberculosis

Induce proteínas anormales

Tetraciclina S. aureofaciens Amplio espectro Interfiere con síntesis

proteínas

Vancomicina S. orientalis Bacterias gram positivas

Neisseria, CI. tetani

Inhibe síntesis pared

celular

Viomicina S. florida e M. tulberculosis Interfiere con síntesis de

proteínas

182

183

GLOSARIO

Abiótico. Se refiere a la ausencia de

organismos vivos.

Absceso. Acumulación localizada de pus.

Acción oligodinámica. Capacidad que

poseen las pequeñas cantidades de algunos

metales de ejercer un efecto letal sobre las

bacterias.

Acérvulo. Cuerpo fructífero asexual

formado subepidermalmente en los tejidos

vegetales, y que por el desarrollo y

crecimiento de los conidios que forma, estos

presionan mecánicamente la epidermis hasta

romperla y dejar expuestas sus conidios.

Acido desoxirribonucleico (DNA). Portador de información genética. Un tipo de

ácido nucléico contiene ácido fosfórico, D-2-

desoxirribosa, adenina, guanina, citosína y

timina.

Acido diaminopimélico (ADP). Componente del mucopéptido de la pared

celular en algunas bacterias y fuente de

lisina en todas las bacterias.

Ácido nucléico. Clase de moléculas

compuestas de complejos nucleótidos

unidos; los dos tipos son ácido

desoxirribonucleico (DNA) y ácido

ribonucleico (RNA).

Acido ribonucleico. Acido nucléico que se

encuentra en el citoplasma y en el nucléolo

de las células. Contiene ácido fosfórico, D-

ribosa, adenina, guanina, citosina, y uracilo.

Acidorresistencia. Propiedad de algunas

bacterias de retener el colorante inicial y

dificultad para decolorarse con alcohol

ácido.

Acido tricarboxílico, ciclo del. Véase Ciclo

de Krebs.

Aclorófilo. Sin clorofila. El pigmento

fotosintético de las plantas verdes.

Actinomiceto. Miembro del orden

bacteriano Actinomicetales, familia

Actinomicetacea.

Adenina. Purina componente de

nucleótidos, nucleósidos y ácidos nucléicos.

Adenosina. Un mononucleósido que consta

de adenina y D-ribosa que se produce por la

hidrólisis de adenosina monofosfato.

Adenosina trifosfato (ATP). Compuesto de

una molécula de adenina y otra de D-ribosa

con tres moléculas de ácido fosfórico, la cual

está relacionada con las transformaciones de

energía en el metabolismo.

Aerobio. Organismo que requiere oxígeno.

Aerosol. Partículas atomizadas suspendidas

en el aire.

Aflatoxina. Toxina carcinógena producida

por algunas cepas del hongo Aspergillus

flavus.

Agar-agar. Extracto polisacárido desecado

del alga roja Rhodophyceae, usado en

microbiología como solidificante de los

medios. Se le conoce comúnmente como

agar.

Agente antimicrobiano. Agente químico o

biológico que destruye los microorganismos

o inhibe su desarrollo.

Agente quelante. Compuesto orgánico, en

el cual los átomos forman más de una unión

coordinada con metales que los mantienen

en solución.

Agentes bioquímicos. Microorganismos que

actúan para lograr la mineralización del

carbono, nitrógeno, azufre y fósforo

orgánicos, así como de otros compuestos.

Aglutinación. Agrupamiento de células.

Aglutinina. Anticuerpo capaz de agrupar o

aglutinar bacterias u otras células.

Agua subterránea, agua de pozo. La que se

encuentra bajo la superficie de la tierra.

Aguas negras. Desechos líquidos y sólidos

(desperdicios domésticos e industriales)

vertidos en las alcantarillas.

Alcantarillado, sistema de. Conductos que

colectan y llevan las aguas negras desde su

origen hasta el sitio donde son tratadas.

Alelos. Dos genes que derivan del mismo

gen por mutación y que ocupan

alternativamente el mismo locus

184

cromosómico. Se llaman alélicos uno con

respecto al otro.

Alergia. Tipo de reacción antígeno

anticuerpo con una respuesta fisiológica

exagerada a una sustancia en individuos

sensibilizados.

Amilasa. Enzima que hidroliza el almidón.

Aminoácido. Compuesto orgánico que

contiene un grupo amino, —NH y otro

carboxilo, —COOH.

Amonificación. Descomposición de un

compuesto orgánico de nitrógeno, como las

proteínas por los microorganismos, con

desprendimiento de amoniaco.

Anabolismo. Proceso sintético de los

constituyentes celulares a partir de

moléculas muy simples, y que generalmente

requiere energía.

Anaerobio. Organismo que se desarrolla en

ausencia de oxígeno molecular.

Anaerobio facultativo. Bacteria que se

desarrolla tanto en condiciones aeróbicas

como anaeróbicas.

Anafilaxia. Hipersensibilidad de un animal

que sigue a la inyección parenteral de un

antígeno.

Anamorfo. Es el estado o fase asexual,

conidial o imperfecto, de un hongo que

produce sus esporas por mitosis.

Contraposición de teleomorfo que es el

estado sexual o perfecto (ascógeno o

basidiógeno) que produce sus esporas por

meiosis.

Anastomosis. Fusión de dos células fúngicas

que, reabsorbiendo sus paredes llegan a

confundirse en una. Tienen gran importancia

funcional en los hongos ya que hay

anastomosis vegetativas, sexuales y

parasitarias.

Anfítricos. Con un flagelo en cada polo.

Angstrom. (A) Unidad de longitud igual a

10 cm (1/100 000 000 cm).

Antagonismo. Muerte, daño o inhibición del

desarrollo de un microorganismo por otro de

especie diferente que afecta adversamente el

medio para el primero.

Anteridio. Gametangio masculino de los

hongos. Órgano donde se forman las células

masculinas (anterozoides en

Saprolegniales) o los núcleos gaméticos,

como en Oomycetes, y Ascomicetes.

Anticodón. Secuencia de tres nucleótidos

(en un aminoácido RNAt) complementario

del triplete codón en el RNAm.

Antibiosis. Relación antagónica entre dos

organismos en la que uno afecta

adversamente al otro.

Antibiótico. Sustancia de origen microbiano

que, en cantidades muy pequeñas, tiene

actividad antimicrobiana.

Anticuerpo. Sustancia (proteína) producida

por un animal en respuesta a la introducción

de un antígeno,

Anticuerpo heterófilo. Anticuerpo que

reacciona con especies de microorganismos

que no tienen relación alguna o con células

de animales no relacionados. Un ejemplo es

la aglutinación de Proteus spp. por el suero

de pacientes de tifo.

Antígeno. Sustancia que cuando se

introduce en el cuerpo de un animal,

estimula la producción de entidades

específicas (anticuerpos) que reaccionan con

la sustancia introducida (antígeno).

Antígeno H. Antígeno flagelar.

Antígeno heterófilo. Antígeno que

reacciona con anticuerpos estimulados por

especies no relacionadas,

Antígeno O. Antígeno somático.

Antígenos de Forssman. Antígenos

heterófilos muy difundidos en la naturaleza.

Antiséptico. Que va en contra o que se

opone a la sepsis, putrefacción o

descomposición por impedir o detener el

desarrollo de los microorganismos.

Antisuero. Suero sanguíneo que contiene

anticuerpos.

Antitoxina. Anticuerpo capaz de unirse con

una toxina específica y neutralizarla,

Aplanospora. Espora no móvil; espora sin

flagelo (s).

Apoenzima. Mitad proteica de una enzima

(parte proteínica).

Apotecio. Ascocarpo (cuerpo fructífero

sexual) completamente abierto cuando esta

maduro, en forma de taza, copa o disco. El

185

himenio queda tapizando la parte interna o

superior de la pared del apotecio (hipotecio).

Característica de los Discomicetes.

Apresorio. Ensanchamiento formado en el

ápice del tubo germinativo o en una hifa

vegetativa, que tiene la función de penetrar,

mecánica y químicamente, los tejidos de las

plantas mediante la formación de una espina

o clavo.

Artrópodo. Invertebrado con patas

articuladas. Ejemplos: los insectos y los

crustáceos.

Artrospora. Espora asexual formada por la

desarticulación de las células de las hifas.

Asca. Estructura celular, sexual, en forma de

saco o bolsa característica de los

ascomicetos, dentro la cual se forman las

ascosporas.

Ascomicetos. Phyllum de hongos que se

distingue por sus ascas.

Ascospora. Espora sexual característica de

los ascomicetos, formada n el interior de una

estructura celular en forma de saco conocida

como asca, después de la unión de dos

núcleos.

Ascocarpo. Cuerpo fructífero sexual,

portador de ascas y ascosporas. Estos pueden

ser cleistotecios, peritecios, apotecios o

ascostromas y son característicos del

Phyllum Ascomycota.

Ascógena hifa. Hifa dicarionte que se forma

a partir del ascogonio y que formará a la

célula madre de la asca que a su vez formara

a las ascas y ascosporas.

Ascogonio. Gametangio femenino de los

ascomicetos, que posterior a la fertilización

por parte del tricogino (órgano sexual

masculino), forma hifas ascógenas, células

madre de las ascas y ascas con ascosporas.

Ascomycota Phyllum. Agrupación de

hongos que incluye a todos los que forman

ascas con ascosporas.

Ascomycetes. Clase de hongos del Phyllum

Ascomycota.

Ascospora. Esporas sexuales, haploides

formadas en el interior de las ascas.

Ascostroma. Cuerpo fructífero estromático

en cuyo interior se forman cavidades o

lóbulos en cuyo interior se formarán

ascas con ascosporas. Característico de los

Locluloascomyctes (Grupo B).

Aséptico. Libre de microorganismos capaces

de causar infección o contaminación.

Asexual. En los hongos, tipo de

reproducción en la que no ocurre

plasmogamia, cariogamia ni meiosis.

También se le denomina reproducción

vegetativa.

Asimilación. Conversión de material

nutritivo en protoplasma.

Atenuación. Debilitamiento; reducción de la

virulencia.

Autoclave. Aparato que usa vapor a presión

para esterilización.

Autoicos. Hongos uredinales (royas o

chahuixtles) que desarrollan todo su ciclo de

vida en una sola planta hospedante; por

ejemplo Phragmidium mucronatum que

causa la roya del rosal.

Autolisis. Desintegración de las células por

sus propias enzimas.

Autótrofo. Microorganismo que sólo utiliza

materiales inorgánicos como fuente de

alimentos. Ejemplo: Dióxido de carbono

como única fuente de carbono.

Bacilo. Bacteria en forma de bastón.

Bacillus. Género de la familia bacillaceae.

Bacteremia. Cuando las bacterias se

encuentran en la corriente sanguínea.

Bacterias nodulares de la raíz. Bacterias

que pertenecen al género Rhizobium, familia

Rizobiáceas, que viven simbióticamente en

los nódulos de las raíces de las leguminosas

y fijan el nitrógeno atmosférico.

Bactericida. Agente que destruye bacterias.

Bacterín. Suspensión de bacterias muertas o

atenuadas que se usa para la inmunización

artificial.

Bacteriófago. Virus que infecta bacterias y

causa la lisis o destrucción de la célula

bacteriana,

Bacteriófago temperado. El que se replica

al paso de su bacteria huésped,

transmitiéndose así por divisiones celulares

sin que necesariamente cause lisis en forma

inmediata.

186

Bacteriolisina. Agente o sustancia que causa

la desintegración de bacterias.

Bacteriostático. Que inhibe el desarrollo de

las bacterias sin matarlas.

Barófilo. Organismo que se desarrolla en

condiciones de alta presión hidrostática.

Basidio. Célula sexual en forma de basto o

clava, diapasón, etc., sobre las que se

forman basidiosporas sostenidas por

esterigmas; son característica de los

basidiomicetos.

Basidiocarpo. Cuerpo fructífero sexual de

los basidiomicetos que produce basidios y

basidiosporas; ejemplos, hongos en repisa y

hongos con sombrerito

Basidiomicetos. Phyllum de hongos que

forman basidiosporas.

Basidiospora. Espora sexual producida,

después de la unión de dos núcleos, sobre

una estructura especializada, en forma de

basto o clava conocida como basidio.

BCG (Bacilo de Calmette.Guerin). Cepa

atenuada de Mycobacterium Boris usada

para inmunizar contra la tuberculosis.

Bentos. Término colectivo para organismos

que viven en el fondo de océanos y lagos.

Beta hemólisis. Zona clara, bien definida,

decolorada por hemólisis alrededor de

algunas colonias bacterianas desarrolladas en

agar sangre.

Biodegradable. Susceptible de ser digerido

por microorganismos.

Bioluminiscencia. Emisión de luz por los

organismos vivos.

Biomasa. Masa de materia viva que se

encuentra en un medio.

Biosfera. Zona de la tierra que abarca las

capas inferiores de la atmósfera y las

superiores del suelo y del agua.

Biota. Animales, plantas y microorganismos

vivos que caracterizan una región del

planeta.

Biotrófico o biótrofo. Parásito que se nutre

las células vivas del hospedante como

sucede con los hongos fitopatógenos

conocidos como mildius vellosos y royas

blancas (Peronosporales), y en las cenicillas

polvorientas (Erysiphales) y en las royas

(Uredinales).

Bipolar. Tipo de sexualidad en los hongos

en la que los factores de compatibilidad son

solamente de dos clases (AB, ab), como

ocurre en los Ascomicetos. El término

también se aplica al tipo de germinación que

tienen algunas esporas como los conidios de

Bipolares que emiten un tubo de

germinación en cada polo.

Bisexuales. Hongos que tienen los dos sexos

en el mismo talo. Sinónimo de

hermafrodita y monóico. Se opone a

unisexuales.

Bitunicada. Asca que tiene dos envolturas.

La pared interna (endoasca) es elástica y se

expande más allá de la externa (exoasca) al

liberar las ascosporas, como ocurre en los

Loculoascomycetes.

Blastospora. Espora producida por un

proceso de gemación a lo largo de la hifa o

por una célula aislada.

Botulismo. Intoxicación alimentaria causada

por la toxina producida por la bacteria

Clostridium botulinum.

Buffer. Solución reguladora o tampón. Toda

sustancia disuelta en un líquido que impide

el cambio de pH cuando se añade un ácido o

álcali.

Bulbilos o Bulbillos. Esclerocios

generalmente microscópicos formados por

pocas capas de células, típicos del género

Papulospora (Moniliales).

Caloría. Unidad de calor, cantidad de calor

requerida para elevar la temperatura de 1 g

de agua 1 °C.

Calostro. Primera leche de la madre después

del parto.

Campo oscuro, microscopía de. Tipo de

examen microscópico en el cual el campo

está oscuro y todo objeto, como los

microorganismos, se ven brillantemente

iluminado.

Capa mucoide. Cubierta gelatinosa de la

pared celular; sinónimo de cápsula.

Cápside. Capa proteínica de un virus.

Capsómero. Subunidad proteínica de una

cápside.

187

Cápsula. Envoltura gelatinosa o capa limosa

que envuelve externamente las células de

algunos microorganismos.

Cariogamia. Fusión de núcleos gaméticos,

segunda fase para que ocurra reproducción

sexual en los hongos.

Catabolismo. Desasimilación o escisión de

moléculas orgánicas complejas. Parte del

metabolismo.

Catalasa. Enzima que convierte el peróxido

de hidrógeno en agua y oxígeno.

Catalizador. Sustancia que acelera una

reacción química y permanece inalterada en

forma y cantidad.

Catenulado. Se refiere a la cadena de

esporas que forman algunos hongos como el

género Monilia.

Célula procarióntica. Célula cuya sustancia

nuclear no está envuelta por una membrana.

Ejemplo: Algunas bacterias y algas verde-

azuladas.

Celulasa. Enzima extracelular que produce

celobiosa de la hidrólisis de la celulosa.

Celulosa. Polisacárido complejo forma do

de muchas moléculas de glucosa; es material

estructural característico de las paredes

celulares vegetales.

Cenocítico. Hifas aseptadas, sin paredes

transversas, como en los cigomicetos.

Centro o Centrum. Conjunto de estructuras

que contiene el himenio en el ascocarpo.

Centrífuga. Aparato de laboratorio usado

para separar o eliminar partículas de materia

suspendida en un líquido por centrifugación

y diferencia de densidad.

Cepa. Cultivo puro de microorganismos

procedente de un aislamiento.

Ciclo glioxilato. Secuencia de reacciones

bioquímicas por las cuales el acetato se

convierte en ácido succínico y después en

hexosa (una derivación del TCA).

Ciclo hidrológico. Ciclo completo por el

cual el agua pasa de los océanos a la

atmósfera, a la tierra, y vuelve a los océanos.

Cigóforo. Rama de la hifa especializada

para formar a un progametangio en los

Zygomicetes.

Cigospora. Espora sexual de latencia y

resistencia contenida en el cigosporangio,

que resulta de la fusión (Copulación

gametangial) de dos gametangios.

Cigoto. Célula diploide que resulta de la

unión de dos células haploides durante la

reproducción sexual.

Cilio. Apéndice capilar de algunas células

con las que tienen movimiento.

Cirro. Masa de esporas mucilaginosa que

sale de los picnidios a través del ostíolo a

manera de pasta de dientes; como ocurre en

la cancrósis causada por Cytospora sp.

Cistidio. Células estériles, en forma de clava

o basto, que se forman junto a los basidios

en el himenio de los basidiocarpos.

Cis-trans. Análisis genético en el cual se

compara la acción de dos genes en el mismo

o en diferentes cromosomas.

Cistrón. Unidad genética que lleva

información para la síntesis de una sola

enzima o molécula de proteína. Se determina

por la prueba cis-trans de complementación.

Citocinesis. División del citoplasma que

sigue a la división nuclear.

Citocromo. Compuesto que forma parte de

las reacciones óxido- reducción en de la

respiración

Citólisis. Disolución o desintegración de una

célula,

Citoplasma. Materia viva de una célula

colocada entre la membrana celular y el

núcleo,

Clamidiosporas. Espora de resistencia

formada por la diferenciación directa de las

células del micelio en el cual la pared celular

se engrosa.

Claviforme. Estructura (célula o

basidiocarpo) en forma de basto, clava o

mazo.

Cleistotecio. Ascocarpo completamente

cerrado al madurar, de forma esférica, en

cuyo interior se forma una o muchas ascas

con ascosporas.

Clona. Células descendientes de una sola.

Cloroplasto. Organelo especializado de las

células vegetales que contiene clorofila,

esencial para la fotosíntesis.

188

Coagulasa. Enzima producida por

estafilococos patógenos que coagula el

plasma sanguíneo.

Coco. Bacteria esférica.

Codón. Secuencia en el ácido nucléico, de

tres nucleótidos que codifica a un

aminoácido en la iniciación o terminación de

una cadena polipéptida.

Coeficiente fenólico. Relación entre dos

diluciones de fenol: una capaz de matar un

organismo en 10 minutos y otra en 5

minutos.

Coenzima. Porción no proteínica de una

enzima.

Cofactores. Iones metálicos que funcionan

en combinación con la proteína enzimática.

Son consideradas coenzimas.

Colifago. Virus que infecta a la bacteria

Escherichia coli.

Colonia. Desarrollo visible

macroscópicamente de microorganismos en

un medio de cultivo sólido. Grupo de

organismos de la misma especie que viven

en estrecha asociación. En los hongos se

refiere al conjunto de hifas o células que en

gran número crecen, con manifiesta relación

entre si, a partir de un punto, para formar un

talo que presenta una morfología

característica.

Colorante ácido. Colorante formado de un

grupo de átomos orgánicos ácidos (aniones),

que es la parte colorante activa, combinado

con un metal; tiene afinidad por el

citoplasma.

Colorante básico. Colorante que consta de

un grupo orgánico básico de átomos

(cationes) que es la parte tintorial activa,

combinado con un ácido generalmente

inorgánico; tiene afinidad por los ácidos

nucléicos,

Columela. Ápice en forma de cúpula

persistente en el esporangióforo de algunos

cigomicetos como Rhizopus sp.

Comensalismo. Relación entre miembros de

especies diferentes en proximidad (en el

mismo medio de cultivo) en la que uno de

los organismos se beneficia de la asociación

y el otro no resulta perjudicado.

Complemento. Proteína normal

termolábil componente del suero sanguíneo

que participa en las reacciones antígeno-

anticuerpo.

Conidio. Espora asexual, compuesta por una

a muchas células de muchos tamaños y

formas, producida sobre hifas especializadas

llamadas conidióforos.

Conidióforo. Hifa especializada para formar

esporas asexuales llamadas conidios.

Conjugación. Apareamiento caracterizado

por una fusión temporal y que ocurre sobre

todo en organismos unicelulares.

Contacto gametangial. Tipo de

reproducción sexual en la que dos

gametangios se ponen en contacto pero no se

fusionan. La fertilización ocurre cuando el

citoplasma y núcleos del gametangio

masculino pasan al femenino a través de un

poro o un tubo de fertilización.

Copulación gametangial. Tipo de

reproducción sexual en la que dos

gametangios se ponen en contacto y se

fusionan originando a un cigoto que se

desarrolla en una espora de latencia (la

cigospora) como ocurre en Rhizopus.

Contaminación. Entrada de

microorganismos indeseables en algún

objeto o material.

Coremio. Manojo de hifas formadoras de

esporas, a manera de racimo de flores.

Sinónimo de sinema.

Coxsackievirus. Grupo de virus

antigénicamente distintos que incluye varios

patógenos humanos.

Cromatóforo. Cuerpo que contiene

pigmento. Específicamente se aplica a los

gránulos portadores de clorofila de algunas

bacterias.

Cromogénesis. Producción de pigmentos

por microorganismos.

Cromosoma. Estructura filamentosa,

compuesta principalmente por ADN, que

contiene los genes y que se encuentran en el

núcleo. El número de cromosomas es

constante en cada especie.

Cuajo. Coagulación de la leche por la acción

de la renina. Se refiere como cuajo fresco,

189

Cuajo ácido. Coagulación de las proteínas

de la leche por ácido.

Cuerpo cromático. Expresión aplicada al

material nuclear bacteriano.

Cuerpo fructífero. Estructura especializada,

sexual o asexual, en la producción de

esporas, formado por hongos.

Cuitlacoche. Nombre dado por los Aztecas

al carbón del maíz (Ustilago maydis),

refiriéndose a las agallas o soros de

telosporas formados en las mazorcas

Cultivo. Población de microorganismos

desarrollados en un medio.

Cultivo axénico. Cultivo puro de una

especie particular de microorganismo,

bacteria, hongo, alga o protozoo, que se

desarrolla en un me dio libre de otros

organismos vivos.

Cultivo puro. Aquel que sólo contiene una

especie de microorganismos.

Cultivo tipo. El que se hace de un

microorganismo considerado como

representativo de la especie y se usa como

referencia.

Cultivos tipos, Cepario. Especies de

microorganismos que se mantienen en el

laboratorio para diversos estudios.

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO).

Cantidad de oxígeno consumido en proceso

biológico que desintegra la materia orgánica

en el agua; una medida de la cantidad de

contaminación orgánica.

Dermatofitos. Grupo de hongos de la

Familia Moniliace que se desarrollan y

causan enfermedad en la piel, pelo y uñas

del hombre y animales.

Deuteromycetes. Grupo de hongos (grupo

D) dentro del Phyllum Ascomycota que se

caracteriza porque sólo se reproducen

asexualmente. También son llamados

Hongos imperfectos o Fungi imperfecti.

Desaminación. Separación de un grupo

amino, especialmente de un aminoácido.

Desaminasa. Enzima que participa en la

separación de un grupo amino de una

molécula, con liberación de amoniaco.

Desarrollo, curva de. Representación

gráfica del crecimiento de las bacterias en

sus distintas fases, en un medio de cultivo.

Desarrollo diáuxico. El que tiene lugar en

dos fases entre las cuales hay una de retardo

o lag.

Desarrollo sincrónico. Población celular en

la cual todos los miembros se reproducen

casi al mismo tiempo.

Descarboxilación. Separación de grupo

carboxilo, —COOH.

Descarboxilasa. Enzima que libera dióxido

de carbono del grupo carboxilo de una

molécula; por ejemplo, de un aminoácido.

Deshidrogenasa. Enzima que oxida a un

sustrato por eliminación de hidrógeno.

Desinfectante. Agente que elimina la

infección por matar a las células vegetativas

de los microorganismos.

Desmida. Alga de agua dulce.

Desnitrificación. Reducción de nitratos a

nitrógeno libre.

Desoxirribosa. Azúcar de cinco carbonos

que tiene un átomo menos de oxígeno que su

antecesora, la ribosa. Es un componente del

DNA.

Detergente. Agente sintético de limpieza

que contiene elementos de actividad

superficial y no precipita con el agua dura.

Determinante antigénico. Parte de la

molécula de un antígeno que determina la

especificidad de la reacción antígeno-

anticuerpo.

Dextrán. Polisacárido, polímero de la

glucosa, formado fuera de la célula por

acción enzimática de algunos

microorganismos.

DI. Dosis infectante. Número de

organismos requeridos para infectar un

huésped.

DI 50. Dosis (número de microorganismos)

requeridos para infectar al 50% de los

animales en una serie experimental.

Diálisis. Separación de las sustancias

solubles de los coloides por difusión a través

de una membrana semipermeable.

Dicariofase. Fase del ciclo de vida de los

hongos en la cual las células presentas dos

190

núcleos compatibles (dicariocitos). Es la fase

más larga en el ciclo de vida de los

Basidiomicetos.

Dilución seriada. Diluciones sucesivas de

una muestra; ejemplo: dilución a 1:10

equivale a 1 ml de la muestra y 9 ml del

diluyente (agua o solución salina); dilución

al 1:100 equivale a 1 ml de la dilución al

1:10 y 9 ml del diluyente.

Dimórfico. Que tiene dos formas. Hongos

que crecen en forma micelial en substrato

natural y en forma de levadura en medio

sintético como Histoplasma capsulatum.

Dioico. Organismo en el que un talo produce

sólo un tipo de gametangio, ya sea el

masculino o el femenino. Esto es, los sexos

están segregados. Se opone a monoico.

Diplococo. Cocos que se presentan en pares.

Diploide (2n). Que tiene doble juego de

cromosomas; los miembros de cada uno son

homólogos, así que el número de haploides

es el doble.

Disacárido. Azúcar compuesto de dos

monosacáridos.

DL. Dosis letal. Número de

microorganismos patógenos que se requieren

para causar la muerte a un animal o planta.

DL 50. Dosis letal 50. Número de

microorganismos que mata al 50% de los

animales en una serie de prueba.

Doliporo. Poro presente en la pared

transversa de las hifas de hongos

basidiomicetos. A nivel del poro la pared

tiene un ensanchamiento a manera de barril.

DNA. Véase ácido desoxirribonucleico.

ECHO virus. Sigla en inglés virus entérico

citopatógenos humanos huérfanos; son

agentes causales de varias enfermedades

humanas.

Ecología. El estudio de las interrelaciones de

los organismos y su medio.

Ecosistema. Sistema funcional que incluye a

los organismos de una comunidad natural y

su medio.

Ectomicorriza. Micorriza en el que las hifas

del hongo crecen intercelularmente y nunca

dentro de las células de la planta asociada.

Edema. Acumulación excesiva de

líquido en los tejidos del cuerpo.

EDR. Enzima que destruye al receptor

específico por el cual un virus se adhiere a

una célula susceptible.

Efluente desagüe. Líquido de desperdicio

de drenajes y procesos industriales.

Endémico. De ocurrencia constante en una

comunidad.

Endergónica. Reacción bioquímica en la

cual el producto posee más energía libre que

las materias iniciales.

Endoenzima. Enzima formada dentro de la

célula y no excretada; también se designa

enzima intracelular.

Endofítica. Alga que no tiene vida libre,

sino que vive dentro de otros organismos.

Endógeno. Producido u originado dentro.

Endosimbionte. Organismo que vive dentro

de otro sin efectos deletéreos sobre el

huésped.

Endomicorriza. Micorriza en el que las hifas

del hongo crecen penetran en las células de

la planta asociada. También se denomina

micorriza vesiculo-arbuscular.

Endospora. Espora de pared gruesa formada

dentro de una célula bacteriana.

Endotérmico. Reacción química en la cual

la energía se consume totalmente.

Endotoxina. Toxina producida en un

organismo y liberada sólo cuando éste se

desintegra.

Entérico. Perteneciente al intestino.

Enterotoxina. Toxina específica para las

células del intestino. Ocasiona síntomas de

intoxicación alimentaria.

Enzima. Catalizador orgánico producido

dentro de un organismo.

Enzima adaptativa. La que produce un

organismo en respuesta a la presencia de un

sustrato o una sustancia afín. También se

llama enzima inducida.

Enzima alostérica. Enzima reguladora con

un sitio catalítico o de unión para el sustrato

y otro donde actúa un modulador.

Enzima constitutiva. Enzima cuya

formación no depende de la presencia de un

sustrato específico.

191

Enzima inducida. Véase Enzima adaptativa.

Enzima intracelular. Lo mismo que en

coenzima.

Epidemia. Aumento súbito de la frecuencia

de una enfermedad que afecta a un gran

número de personas en un área amplia.

Epizootia. Aumento súbito de la frecuencia

de una enfermedad que afecta a un gran

número de animales en un área amplia.

Epífito. Organismo que vive sobre una

planta a la cual no le causa daño porque sólo

la utiliza como soporte. Por ejemplo, los

líquenes y el heno son de este tipo de

organismos.

Epífita. Aumento súbito de la frecuencia de

una enfermedad que afecta a un gran número

de plantas cultivadas en un área amplia.

Episomas. Piezas disponibles de material

genético (probablemente siempre DNA)

dotadas de la capacidad de replicación

independiente; se multiplican pues,

independiente de los cromosomas, pero

también son capaces de integrarse en los

cromosomas. Asimismo, se les llama

plasmidios.

Esclerocio. Estructuras duras, de resistencia

que forman los hongos, que están

compuestas de plectenquima la cual esta

cubierta por seudoparénquima.

Esferoplasto. Célula bacteriana gram

negativa a la que se ha quitado el

peptidoglucano de la pared celular,

dejándola sin rigidez.

Especie. Clase de microorganismo;

subdivisión de un género.

Espectrofotómetro. Instrumento que mide

la luz visible y analiza con precisión el color

e intensidad de dos fuentes de longitud de

onda diferente.

Espermacióforo. Hifa especializada para

formar esporas sexuales masculinas llamadas

espermacios. Se presentan en la fase 0 o fase

espermogonial de las royas o chahuixtles.

Espermacios. Células sexuales masculinas,

unicelulares, parecidas a esporas que son

formadas en la fase 0 o fase espermogonial

en las royas. Cuando entran en contacto con

las hifas receptoras (estructuras

femeninas) ocurre la plasmogamia.

Espermatización. Tipo de reproducción

sexual de los hongos donde un espermacio

masculino entra en contacto sexual y fertiliza

a una hifa receptora al ocurrir la

plasmogamia.

Espermogonio. Estructura sexual (parecido

a los picnidios) dentro del cual se forman

espermacióforos con espermacios y de cuyas

paredes se forman hifas receptoras que salen

por el ostíolo.

Espirilo. Bacteria en forma de espiral o

sacacorchos.

Espiroqueta. Bacteria en forma de espiral,

generalmente parásita.

Espora. Célula resistente que forman

algunos microorganismos celulares en estado

latente o reposo. En las bacterias son

formados dentro de la célula vegetativa de

ahí que también se llamen endosporas. En

los hongos son unidades de propagación,

unicelulares o pluricelulares, sexuales o

asexuales, móviles o inmóviles que

germinan mediante un tubo de germinación

para formar un nuevo hongo.

Esporangio. Estructura celular cerrada

dentro de la cual se producen esporas

asexuales, esporangiosporas.

Esporangióforo. Hifa fértil especializada en

formar uno o varios esporangios.

Esporangiosporas. Esporas formadas dentro

de un esporangio. Pueden ser móviles o

inmóviles.

Esporodoquio. Cuerpo fructífero asexual

formado por un estroma que externamente

esta tapizado de conidióforos y conidios.

Esporóforo o esporocarpo. Cuerpo

fructífero formado por los hongos

especializada para producir esporas.

Esporogénesis. Reproducción por medio de

esporas. Formación de esporas.

Esporozoítos. Cuerpos resultantes de la tapa

infecciosa móvil de algunos esporozoos

(protozoarios) durante la reproducción

sexual y que dan lugar a un ciclo asexual en

un nuevo huésped.

192

Esporulación. Proceso en el que se forman

esporas.

Esquizogonia. Reproducción asexual por

fisión múltiple de un trofozoito (protozoo

vegetativo).

Esquizonte. Etapa en el ciclo asexual de los

parásitos del paludismo.

Estado vegetativo. Etapa de desarrollo

activo en contraposición a la etapa de reposo

o esporular (quistes y esporas).

Estafilococos. Bacterias esféricas (cocos)

generalmente en racimos irregulares.

Estenotermófilos. Organismo que se

desarrolla a 60 °C o más. Termófilo

verdadero u obligado.

Esterasa. Una de las enzimas que hidrolizan

esteres.

Estéril. Sin microorganismos vivos.

Esterilizar. Dejar estéril una sustancia o

material. Matar toda forma de vida.

Esteroles. Todo producto natural derivado

del núcleo esteroide.

Estreptococos. Cocos que se dividen en

planos paralelos y forman cadenas.

Esterigmas. Estructuras a manera de

espinas, desarrollados apicalmente en los

basidios, que forman las basidiosporas.

Estolones. Hifas vegetativas aéreas que

conectan a dos fascículos de rizoides y que

son característicos de Rhizopus.

Estroma. Masa compacta de hifas somáticas

formadas por prosénquima,

seudoparénquima o ambos, a manera de

colchón o cojín, sobre o dentro del cual se

forman estructuras sexuales o asexuales.

Etiología. La causa de la enfermedad.

Eucarionte. Célula que posee un núcleo

definido o verdadero.

Euritermófilo. Organismo capaz de

desarrollarse a 60 °C y a temperaturas

próximas a 30 °C.

Eutroficación. Proceso de envejecimiento

en los lagos durante el cual el agua se

sobrenriquece de sustancias nutritivas

disueltas, lo que da por resultado un gran

desarrollo de las algas y otras plantas

microscópicas que hacen descender la

cantidad de oxígeno disuelto.

Evapotraspiración. Evaporación de las

superficies del suelo, lagos y corrientes

debido a la transpiración de las plantas.

Exergónico. Que produce energía. Ejemplo:

algunas reacciones químicas.

Exoenzima. Enzima excretada por un

microorganismo en el medio. También se

llama enzima extracelular.

Exógeno. Producido u originado fuera.

Exotérmico. Reacción química que

desprende energía.

Exotoxina. Toxina excretada por un

microorganismo en el medio circundante.

Exudado. Material líquido que se forma en

un tejido inflamado.

Fago. Véase Bacteriófago.

Fagocito. Célula capaz de ingerir

microorganismos o partículas.

Fase de retardo (lag). Periodo de primer

desarrollo inmediatamente después de la

siembra en el que no aumenta la población

bacteriana.

Fase estacionaria. Fase que sigue a la del

desarrollo exponencial en el cual el número

de bacterias permanece constante.

Fase exponencial. Periodo en el que las

células se dividen de manera constante y a

razón también constante.

Fase logarítmica. Véase Fase exponencial.

Fauna. Vida animal característica de una

región o ambiente.

Fenético. Término usado en taxonomía para

significar la relación basada en afinidades o

similitudes más no en los antecesores.

Fenotipo. Características observables de un

organismo. (Expresión ambiental del

genotipo. N. del T.).

Fermentación. Oxidación anaeróbica de

compuestos por acción enzimática de

microorganismos; el oxígeno gaseoso no

participa en este proceso de producción de

energía. Un compuesto orgánico es el

aceptor de electrones.

Fiálide. Célula asexual formadora de

conidios de manera basipetala, en cadena,

característicos del género Aspergillus.

Fibrinolisina. Sustancia producida por

estreptococos hemolíticos que licuan el

193

plasma sanguíneo coagulado o los coágulos

de fibrina. También se llama estreptosinosa.

Fíbula. También conocida como conexión

en grapa o gancho, es un tipo de anastomosis

típicamente presente en los basidiomicetes y

que tiene la finalidad de asegurar la

dicariotización de las células.

Ficobilinas. Complejos proteína-pigmento

muy frecuentes en tres divisiones de las

algas.

Ficología. Estudio de las algas.

Fiebre ondulante. Brucelosis. Enfermedad

causada por bacterias patógenas del género

Brucella.

Fijación del complemento. Ligazón del

complemento al complejo antígeno-

anticuerpo, de tal modo que no queda

complemento disponible para otra reacción.

Filamentoso. Caracterizado por estructuras

a manera de hebras.

Filogenia. Evolución histórica de los

organismos.

Filtro bacteriano. Tipo especial de filtro

por el cual no pasan las bacterias.

Filtro de goteo. Tratamiento secundario en

el que las aguas negras se hacen escurrir

sobre un lecho de rocas para que las

bacterias desintegren los desperdicios

orgánicos.

Filtro de membrana. Filtro hecho de

materiales polimérico como celulosa,

polietileno o tetrafluoroetileno.

Fimbria (pilus). Apéndice filamentoso,

distinto de los flagelos, de algunas bacterias

gramnegativas.

Fimbrias. Apéndices superficiales de

algunas bacterias gramnegativas, que

probablemente están compuestos de

subunidades de proteína y tienen un

diámetro aproximado de 7 milimicras. Son

más cortas y más delgadas que los flagelos.

También se ha generalizado el término

inglés pili (singular pilum) para

denominarlas.

Fisiología. Estudio de los procesos vitales.

Fisión. Proceso asexual por el cual se

reproducen algunos microorganismos y en el

que una célula microbiana origina a dos

idénticas. División celular transversal de

las bacterias.

Fisión binaria. División nuclear simple a la

que sigue una del citoplasma para formar

dos células hijas de igual tamaño.

Fitoplancton. Término colectivo para

denominar las plantas y organismos

similares del plancton; en contraposición con

zooplancton.

Flagelina. Monómero proteínico de los

flagelos bacterianos.

Flagelo. Apéndice flexible, a manera de

látigo, de algunas células a las cuales sirve

de órgano de locomoción.

Florescencia. Áreas coloradas en la

superficie de los depósitos naturales de agua

causadas por el desarrollo planctónico

abundante.

Flóculo. Agregado adherente de micro

organismos u Otros elementos que flotan en

o sobre un líquido.

Flora. Conjunto de microorganismos o de

plantas que se encuentran en un lugar: flora

intestinal, del suelo, etc. También se llama

biota.

Flujo laminar. Movimiento de aire en el

que las corrientes no se entremezclan; el aire

se mueve a lo largo de líneas paralelas.

Fluorescencia. Emisión de radiaciones

luminosas por una sustancia que ha

absorbido radiación de otro origen.

Fómites. Término generalizado del inglés

que se refiere a los objetos inanimados que

llevan organismos patógenos.

Formol. Solución acuosa de formaldehído al

37 - 40%.

Fosfatasa. Enzima que separa al fosfato de

su compuesto orgánico.

Fosfatasa, prueba de. La que se hace para

determinar la eficiencia de la pasterización

de la leche, basada en la termolabilidad de la

fosfatasa.

Fosforilación. Adición de un grupo; por

ejemplo, - a un compuesto.

Fosforilación oxidativa. Serie consecutiva

de reacciones de oxidación en la cadena

respiratoria en la que se desprende energía

194

en tres ocasiones, suficientes para la síntesis

de ATP.

Fotoautótrofo. Organismo que obtiene la

energía de la luz y utiliza CO como única

fuente de carbono.

Fotofosforilación. Fosforilación inducida

por la luz, en la fotosíntesis.

Fotosíntesis. Proceso en el cual las plantas

aprovechan la energía de la luz para

sintetizar carbohidratos a partir de dióxido

de carbono y agua.

Fragmentación. En los hongos es un tipo de

reproducción asexual en la cual pedazos o

secciones de micelio o hifas originan a un

nuevo hongo.

Frotis. Capa delgada de un material o

cultivo bacteriano, que se extiende sobre un

portaobjetos. Suele usarse como sinónimo de

película.

Fructificación o cuerpo fructífero. Es

cualquier estructura fúngica que produzca o

porte esporas.

Fungicida. Agente que mata o destruye a los

hongos.

Fusiforme. En forma de huso, afilado en los

extremos.

Gametangio. Estructura en la que se

producen los gametos.

Gameto. Célula reproductora que se fusiona

con otra también reproductora para formar

un zigoto del cual se origina un nuevo

individuo; célula sexual.

Gammaglobulina. Fracción de la globulina

del suero a la que están vinculados los

anticuerpos.

Gastroenteritis. Inflamación de la mucosa

del estómago y del intestino.

Gelatina. Proteína obtenida de la piel, pelo,

huesos, tendones y otros tejidos que se usa

en medios de cultivo para determinar la

actividad proteolítica específica de los

microorganismos y para preparar peptona.

Gelatinasa. Enzima que degrada la gelatina;

una exoenzima.

Gemación. Forma de reproducción asexual

típica de las levaduras, en la cual se forma

una célula nueva por la formación de una

yema en la célula progenitora.

Gemas o yemas. Brote celular originado

por gemación.

Gen. Segmento de cromosomas, definible en

términos operacionales; depositario de una

unidad de información genética.

Gen estructural. El que codifica la

estructura de una proteína.

Género. Grupo de especies muy

relacionadas.

Genoma. Colección de material genético; es

decir, serie completa de genes.

Genotipo. Colección completa de genes en

un organismo y en sus células; constitución

genética.

Germen. Microorganismo; microbio, por lo

regular patógeno.

Germicida. Agente capaz de matar

gérmenes, por lo regular microorganismos

patógenos.

Giardiasis. Presencia del protozoo Giardía

lamblia en el intestino delgado humano.

Globulina. Proteína soluble en soluciones

diluidas de sales neutras pero insoluble en

agua; seroglobulina. Los anticuerpos son

globulinas.

Glóbulos blancos. Leucocitos de la sangre.

Glucógeno. Carbohidrato polisacárido

almacenado por los animales. Por la

hidrólisis produce glucosa.

Glucólisis. Proceso anaerobio de la

desintegración de la glucosa por una

secuencia de reacciones catalizadas por

enzimas, hasta ácido pirúvico. También se

llama la vía de Embden Meyerhoff.

Glucosa. Carbohidrato monosacárido y

clasificado como hexosa; también se le llama

dextrosa o azúcar de uva. La utilizan muchos

microorganismos como fuente de energía.

Gnotobiótico. Organismos que viven en

ausencia de todo organismo viable,

demostrable, excepto ellos mismos.

Gonidio. Célula reproductora asexual que

surge de un órgano especial en eucariontes.

Gota pendiente, técnica de la. Usada para

observar a los microorganismos suspendidos

en una gota de líquido.

Gotitas. Partículas trasportadas por el aire

que contienen microbios viables.

195

Gram, coloración de. Tinción diferencial

por la cual las bacterias se clasifican en

grampositivas y gramnegativas, según

retengan o no el colorante primario (cristal

violeta) cuando se someten a un agente

decolorante.

Gránulo metacromático. Corpúsculo que

se tiñe profundamente y está en el centro del

protoplasma de algunas células. Se encuentra

en algunas bacterias y levaduras.

Guanina. Base púrica que se encuentra

naturalmente como componente fundamental

de los ácidos nucleicos.

Hábitat. Ambiente natural de un organismo.

Halófilo. Microorganismo cuyo crecimiento

depende o se acelera por concentraciones

altas de sal.

Haploide (n). Que tiene un solo juego de

cromosomas no apareados en cada núcleo; el

número de cromosomas característico de un

gameto maduro de una especie dada.

Hapteno. Sustancia simple que reacciona

como antígeno in vitro con un anticuerpo,

pero no induce a la formación de

anticuerpos.