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3.1. MICROBIOS ÚTILES PARA LA INDUSTRIA
Los microorganismos y la biotecnología tradicional
La biotecnología tradicional se define como el empleo de microorganismos para la obtención de un producto útil para la industria. El término “microorganismos” incluye a un grupo variado de organismos, relacionados entre sí por su tamaño microscópico. La gran mayoría son unicelulares, y viven en forma solitaria o formando colonias, aunque hay otros que son pluricelulares. El grupo abarca tanto a procariontes (bacterias) como a eucariontes (protozoos, algas y hongos).
A los microbios se los conoce sobre todo por las enfermedades que causan a las personas, animales y plantas. Sin embargo, son esenciales para la elaboración de alimentos, medicamentos y otros productos de interés industrial. Entre los microbios útiles se destacan las levaduras, que producen el alcohol para la elaboración del vino y el dióxido de carbono para “levantar” la masa del pan, y las bacterias ácido lácticas, que aportan el ácido láctico en los productos lácteos, cárnicos y vegetales fermentados. En muchos productos de la industria alimenticia, los microorganismos están presentes durante el proceso de producción, pero ausentes como células viables en el producto final. En otros, los microorganismos vivos están en el producto final, como en el caso de los microorganismos probióticos, y su presencia en los alimentos estaría asociada con efectos beneficiosos para la salud. Hay hongos filamentosos que también se emplean en la elaboración de alimentos, como ciertas cepas de Penicillum, que le otorgan las propiedades tan características a los quesos del tipo Roquefort y Camembert.
- Cuaderno para docentes Nº 7: biotecnología tradicional y alimentación
Además de la industria alimenticia, hay otras industrias que se benefician de los productos de los microorganismos, entre ellas, la farmacéutica. Hay bacterias que producen una variada gama de antibióticos, como ciertas cepas del género Streptomyces (estreptomicina, tetraciclina, eritromicina), y también hongos filamentosos, como Penicillium, del cual se obtiene la penicilina.
- Cuaderno para docentes Nº 51: biotecnología y producción de antibióticos
3.1.1. Las levaduras y el etanol: bebidas, combustibles y un poco de historia
Los descubrimientos de Pasteur
Los hombres utilizan las fermentaciones para su provecho desde la prehistoria. El pan fermentado se conoce desde hace varios miles de años. Los jeroglíficos y otras representaciones gráficas demuestran que el hombre fabricaba bebidas alcohólicas ya varios milenios antes de Cristo. Al preparar el pan, vino o la cerveza, los hombres empleaban, sin saberlo, unos microorganismos muy útiles: las levaduras. Son hongos unicelulares capaces de transformar azúcares en alcohol. Este proceso se denomina fermentación alcohólica y fue descubierto y descrito por Luis Pasteur recién en 1856.
En la época de Luis Pasteur, las teorías científicas reconocían la presencia de levaduras en la fermentación alcohólica, pero estas levaduras eran consideradas como un producto de la fermentación. Luis Pasteur demostró que las células viables de levaduras causan fermentación en condiciones anaeróbicas (baja concentración de oxígeno); durante dicha fermentación el azúcar de la uva es convertido en etanol y CO2. Sus ilustraciones claramente muestran auténticas levaduras vínicas y en sus escritos él las diferenciaba claramente de otros componentes.
En 1856, M. Bigo, un fabricante de alcohol en el norte de Francia, sufría repetidos fracasos en la obtención de sus productos. El proceso involucraba la fermentación de la caña de azúcar para producir alcohol etílico, pero frecuentemente el contenido de los recipientes se agriaba. M. Bigo le solicitó a Pasteur que investigara el caso, y éste accedió. Primero, analizó químicamente el contenido agrio de los recipientes y concluyó que contenían una considerable cantidad de ácido láctico en lugar de alcohol. Después comparó los sedimentos de diferentes recipientes, observó que en aquellos donde había ocurrido la fermentación alcohólica se veía una gran cantidad de levaduras, mientras que en las que había ácido láctico se veían "glóbulos mucho más pequeños que los de la levadura". Este hallazgo indicaba que se encontraba frente a dos tipos de fermentaciones (en este caso alcohólica y láctica), que involucraban a dos tipos de microorganismos (en este caso, levaduras y bacterias, respectivamente).
En los años siguientes, Pasteur identificó y aisló los microorganismos responsables de la fermentación en la producción del vino, cerveza y vinagre. Demostró, además, que si calentaba el vino, la cerveza y la leche por unos minutos, podía matar a los microorganismos y así esterilizar el producto (pasteurización).