Ejercicio resuelto de Microbiología y biotecnología · Biología

En un laboratorio se realiza un experimento en el que se aplican tratamientos diferentes a tres vasos de leche.

Vaso 1: leche + zumo de limón, 10 horas a 37 °C.

Vaso 2: leche + Lactobacillus acidophilus, 10 horas a 37 °C.

Vaso 3: leche + Lactobacillus acidophilus, 5 minutos a 90 °C, seguido de 10 horas a 37 °C.

Pasado el tiempo, en los vasos 1 y 2 se observa un líquido transparente por encima de la leche que ha adquirido una consistencia más densa.

a) Explique qué ha ocurrido en el vaso 1. [0,4 puntos]

b) Explique por qué ha ocurrido lo mismo en el vaso 2. [0,4 puntos]

c) Razone por qué no ha ocurrido ningún cambio en el vaso 3. [0,2 puntos]

$\textbf{a) Explique qué ha ocurrido en el vaso 1. [0,4 puntos]}$

En el vaso 1 se ha añadido zumo de limón, que es rico en ácido cítrico y hace descender el pH de la leche. La caseína, la principal proteína láctea, se mantiene en disolución gracias a las cargas eléctricas de su superficie; al bajar el pH esas cargas se neutralizan y, al alcanzarse su punto isoeléctrico, la proteína pierde su solubilidad, se desnaturaliza y precipita.

Eso es lo que se observa: la caseína coagulada forma la masa densa del fondo, la cuajada, y el líquido transparente que queda por encima es el suero, formado por el agua y las sustancias que siguen disueltas. Es un proceso puramente fisicoquímico, sin intervención de microorganismos.

$\textbf{b) Explique por qué ha ocurrido lo mismo en el vaso 2. [0,4 puntos]}$

En el vaso 2 el resultado es el mismo porque el ácido también acaba apareciendo, pero producido por la bacteria. Lactobacillus acidophilus realiza la fermentación láctica: en ausencia de oxígeno degrada la lactosa de la leche y transforma el ácido pirúvico en ácido láctico, que se acumula en el medio.

Ese ácido láctico acidifica la leche exactamente igual que lo hacía el zumo de limón, la caseína alcanza su punto isoeléctrico y precipita, separándose la cuajada del suero. La diferencia está solo en el origen del ácido: químico en el vaso 1 y biológico en el vaso 2. Este es el fundamento de la elaboración del yogur, y explica que las condiciones sean de $10$ horas a $37\ ^{\circ}\text{C}$, la temperatura óptima de crecimiento de la bacteria.

$\textbf{c) Razone por qué no ha ocurrido ningún cambio en el vaso 3. [0,2 puntos]}$

Porque el calentamiento previo a $90\ ^{\circ}\text{C}$ durante $5$ minutos ha matado a los lactobacilos: a esa temperatura sus proteínas y sus enzimas se desnaturalizan de forma irreversible. Al no quedar bacterias vivas cuando el vaso se incuba a $37\ ^{\circ}\text{C}$, no hay fermentación láctica, no se produce ácido láctico, el pH no desciende, la caseína no alcanza su punto isoeléctrico y la leche permanece líquida y sin separarse.