Ejercicio resuelto de Microbiología y biotecnología · Biología

Numerosos procesos industriales utilizan microorganismos para la fabricación de distintos alimentos. Cita un ejemplo, indicando el microorganismo implicado y explicando el proceso metabólico que interviene.

$\mathbf{\text{Numerosos}}\mathbf{\text{procesos}}\mathbf{\text{industriales}}\mathbf{\text{utilizan}}\mathbf{\text{microorganismos}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fabricaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{distintos}}\mathbf{\text{alimentos.}}\mathbf{\text{Cita}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{ejemplo,}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{microorganismo}}\mathbf{\text{implicado}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explicando}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lico}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{interviene.}}$

Un ejemplo característico es la elaboración del yogur.

El microorganismo implicado no es uno solo, sino dos bacterias lácticas que actúan asociadas: $\mathit{\text{Lactobacillus}}\mathit{\text{delbrueckii}}$ subsp. $\mathit{\text{bulgaricus}}$ y $\mathit{\text{Streptococcus}}\mathit{\text{thermophilus}}$. Son procariotas, anaerobias y se cultivan a unos $42{}^{\circ }\text{C}$.

El proceso metabólico que interviene es la fermentación láctica, un catabolismo anaerobio que transcurre en el citoplasma bacteriano. El sustrato es la lactosa de la leche, que las bacterias hidrolizan primero en glucosa y galactosa mediante la $\beta$-galactosidasa; la glucosa se degrada después por glucólisis hasta ácido pirúvico, y este se reduce a ácido láctico por la lactato-deshidrogenasa:

${\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6\to 2{\text{CH}}_3\text{-CHOH-COOH}+2\text{ATP}$

Para la bacteria, la finalidad de esa última reacción es regenerar el ${\text{NAD}}^{+}$ que la glucólisis necesita para seguir funcionando sin oxígeno; el rendimiento es de solo dos ATP por glucosa.

El efecto sobre el alimento es doble. El ácido láctico acumulado hace descender el pH hasta unos $\mathrm{4,5}$, y a ese pH las caseínas de la leche alcanzan su punto isoeléctrico, se desnaturalizan y precipitan formando un coágulo: de ahí la textura del yogur y su sabor ácido. Y esa acidez conserva el producto, porque impide el crecimiento de bacterias putrefactivas.

Podrían citarse igualmente el pan, la cerveza y el vino, elaborados por fermentación alcohólica de $\mathit{\text{Saccharomyces}}\mathit{\text{cerevisiae}}$, o los quesos azules, en los que interviene el hongo $\mathit{\text{Penicillium}}$.