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Articulo de referencia

Mesófilo

Un mesófilo es un organismo que crece mejor a temperatura moderada , ni demasiado caliente ni demasiado fría, con un rango de crecimiento óptimo de 20 a 45 °C (68 a 113 °F) . [ ...

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Un mesófilo es un organismo que crece mejor a temperatura moderada , ni demasiado caliente ni demasiado fría, con un rango de crecimiento óptimo de 20 a 45 °C (68 a 113 °F) . [ 1 ] La temperatura de crecimiento óptima para estos organismos es de 37 °C (alrededor de 99 °F). [ 2 ] El término se aplica principalmente a microorganismos . Los organismos que prefieren ambientes extremos se conocen como extremófilos . Los mesófilos tienen diversas clasificaciones, pertenecientes a dos dominios : Bacteria , Archaea , y al reino Fungi del dominio Eukarya . Los mesófilos pertenecientes al dominio Bacteria pueden ser gram-positivos o gram-negativos . Los requerimientos de oxígeno para los mesófilos pueden ser aeróbicos o anaeróbicos . Hay tres formas básicas de mesófilos: coco , bacilo y espiral .    

Hábitat

Los microorganismos mesófilos pueden encontrarse en el queso y el yogur . Suelen estar presentes en la fermentación de la cerveza y el vino . Dado que la temperatura corporal normal del ser humano es de 37 °C , la mayoría de los patógenos humanos son mesófilos, al igual que la mayoría de los organismos que componen el microbioma humano .

Mesófilos vs. extremófilos

Los mesófilos son lo opuesto a los extremófilos . Los extremófilos que prefieren ambientes fríos se denominan psicrófilos , los que prefieren temperaturas más cálidas se denominan termófilos o termotrópicos , y los que prosperan en ambientes extremadamente calientes son hipertermófilos . Zheng et al. diseñaron un enfoque computacional a nivel genómico para clasificar las bacterias en mesófilas y termófilas. [ 3 ]

Adaptaciones

Todas las bacterias tienen sus propios entornos y temperaturas óptimas para su desarrollo. Muchos factores influyen en el rango de temperatura óptimo de un organismo, pero la evidencia sugiere que la expresión de elementos genéticos específicos ( alelos ) puede alterar el fenotipo sensible a la temperatura del organismo. Un estudio publicado en 2016 demostró que las bacterias mesófilas podían modificarse genéticamente para expresar ciertos alelos de bacterias psicrófilas, lo que, en consecuencia, modificaba el rango de temperatura restrictivo de las bacterias mesófilas para que coincidiera estrechamente con el de las bacterias psicrófilas. [ 4 ]

Debido a la estructura menos estable de los mesófilos, tienen una flexibilidad reducida para la síntesis de proteínas . [ 5 ] Los mesófilos no pueden sintetizar proteínas a bajas temperaturas. Son más sensibles a los cambios de temperatura, y la composición de ácidos grasos de la membrana no permite mucha fluidez . [ 6 ] Disminuir la temperatura óptima de 37  °C a 0  °C a 8  °C conduce a una disminución gradual en la síntesis de proteínas. Las proteínas inducidas por el frío (CIP) se inducen durante las bajas temperaturas, lo que luego permite la síntesis de proteínas de choque por frío (CSP). El regreso a la temperatura óptima muestra un aumento, lo que indica que los mesófilos son altamente dependientes de la temperatura. [ 7 ] La disponibilidad de oxígeno también afecta el crecimiento de los microorganismos. [ 8 ]

Existen dos explicaciones para que los termófilos puedan sobrevivir a temperaturas tan elevadas, mientras que los mesófilos no. La explicación más evidente es que se cree que los termófilos poseen componentes celulares relativamente más estables que los de los mesófilos, razón por la cual pueden vivir a temperaturas más altas. [ 9 ] "Una segunda corriente de pensamiento, representada por los escritos de Gaughran (21) y Allen (3), sostiene que la rápida resíntesis de los componentes celulares dañados o destruidos es la clave para resolver el problema de la estabilidad biológica frente al calor." [ 9 ]

requerimientos de oxígeno

Debido a la diversidad de mesófilos, los requerimientos de oxígeno varían considerablemente. La respiración aeróbica requiere oxígeno , mientras que la anaeróbica no. Existen tres tipos de anaerobios . Los anaerobios facultativos crecen en ausencia de oxígeno, utilizando la fermentación . Durante la fermentación, los azúcares se convierten en ácidos , alcohol o gases . Si hay oxígeno presente, utilizarán la respiración aeróbica. Los anaerobios obligados no pueden crecer en presencia de oxígeno. Los anaerobios aerotolerantes pueden tolerar el oxígeno.

Roles

Los microorganismos juegan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica y la mineralización de nutrientes . En ambientes acuáticos , la diversidad del ecosistema permite la diversidad de mesófilos. Las funciones de cada mesófilo dependen del entorno, sobre todo del rango de temperatura. [ 10 ] Bacterias como los mesófilos y termófilos se utilizan en la elaboración de queso debido a su papel en la fermentación . " Los microbiólogos tradicionales utilizan los siguientes términos para indicar la temperatura óptima general (ligeramente arbitraria) para el crecimiento de las bacterias: psicrófilos (15–20 °C), mesófilos (30–37 °C), termófilos (50–60 °C) y termófilos extremos (hasta 122 °C)". [ 11 ] Tanto los mesófilos como los termófilos se utilizan en la elaboración de queso por la misma razón; sin embargo, crecen, se desarrollan y mueren a diferentes temperaturas. Las bacterias psicrótrofas contribuyen a que los productos lácteos se echen a perder, se enmohezcan o se deterioren debido a su capacidad para crecer a bajas temperaturas, como las que se encuentran en un refrigerador.

Ejemplos

Algunos ejemplos notables de bacterias mesófilas son Listeria monocytogenes , Staphylococcus aureus y Escherichia coli . Otras especies mesófilas son Clostridium kluyveri , Pseudomonas maltophilia , Thiobacillus novellus , Streptococcus pyogenes y Streptococcus pneumoniae . Diversas enfermedades e infecciones suelen ser causadas por bacterias mesófilas como las mencionadas.

Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes es una bacteria grampositiva. Está estrechamente relacionada con Bacillus y Staphylococcus . Es un bacilo anaerobio facultativo que se mueve mediante flagelos peritricos . La motilidad de L. monocytogenes se limita de 20  °C a 25  °C. [ 12 ] A la temperatura óptima, pierde su motilidad. Esta bacteria es responsable de la listeriosis , que se transmite por alimentos contaminados. [ 12 ]

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus se identificó por primera vez en 1880. [ 13 ] Es responsable de diversas infecciones derivadas de lesiones. La bacteria supera los mecanismos naturales del cuerpo. Las infecciones persistentes por S. aureus incluyen neumonía , meningitis y osteomielitis . S. aureus se contrae comúnmente en entornos hospitalarios. [ 13 ]

Escherichia coli

Escherichia coli es una bacteria gramnegativa, con forma de bacilo, anaerobia facultativa que no produce esporas. [ 14 ] Esta bacteria pertenece a la familia Enterobacteriaceae. Es capaz de producir enterotoxinas termolábiles o termoestables . [ 14 ] Otras características de E. coli son que es oxidasa negativa , citrato negativa , rojo de metilo positivo y Voges - Proskauer negativo. En resumen , E. coli es un coliforme . Es capaz de utilizar glucosa y acetato como fuente de carbono para la fermentación. E. coli se encuentra comúnmente en el intestino de los organismos vivos. [ 15 ] E. coli posee diversas capacidades, como ser huésped de ADN recombinante y ser un patógeno. [ 15 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Willey, Joanne M., Linda Sherwood, Christopher J. Woolverton y Lansing M. Prescott. Microbiología de Prescott, Harley y Klein. Nueva York: McGraw-Hill Higher Education, 2008. Impreso.
  2. ↑ Schiraldi, Chiara; De Rosa, Mario (2016), "Organismos mesófilos" , en Drioli, Enrico; Giorno, Lidietta (eds.), Enciclopedia de membranas , Berlín, Heidelberg: Springer, págs. 1– 2, doi : 10.1007/978-3-642-40872-4_1610-2 , ISBN  978-3-642-40872-4, consultado el 22 de mayo de 2022
  3. ↑ Hao Zheng; Hongwei Wu (2010). "Análisis de asociación centrado en genes para la correlación entre los niveles de contenido de guanina-citosina y las condiciones del rango de temperatura de especies procariotas" . BMC Bioinformatics . 11 (Supl. 11): S7. doi : 10.1186/1471-2105-11-S11-S7 . PMC 3024870. PMID 21172057 .  
  4. ↑ Pankowski, Jarosław A.; Puckett, Stephanie M.; Nano, Francis E. (15 de marzo de 2016). "Sensibilidad a la temperatura conferida por alelos ligA de bacterias psicrófilas tras la sustitución en bacterias mesófilas y una especie de levadura" . Microbiología aplicada y ambiental . 82 (6): 1924– 1932. Bibcode : 2016ApEnM..82.1924P . doi : 10.1128/AEM.03890-15 . ISSN 0099-2240 . PMC 4784036. PMID 26773080 .   
  5. ↑ Vijayabaskar, Mahalingam S. et al. "Construcción de redes de estructura proteica basadas en energía: aplicación en el análisis comparativo de termófilos y mesófilos" Biophysical Journal, Volumen 98, Número 3, 387a
  6. ↑ Li, KY; Torres, JA (1993). "EFECTOS de la TEMPERATURA y el SOLUTO EN LA ACTIVIDAD MÍNIMA DEL AGUA PARA EL CRECIMIENTO y CARACTERÍSTICA DE LA TEMPERATURA de MESOFILOS y PSICROTROFOS SELECCIONADOS" . Journal of Food Processing and Preservation . 17 (4): 305– 318. doi : 10.1111/j.1745-4549.1993.tb00733.x .
  7. ↑ Perrot, F., Hébraud, M., Junter, G.-A. y Jouenne, T. «Síntesis de proteínas en Escherichia coli a 4 °C. Electroforesis». 2000, 21: 1625–1629. doi:10.1002/(SICI)1522-2683(20000501)21:8<1625::AID-ELPS1625>3.0.CO;2-4
  8. ↑ Sinclair, NA; Stokes, JL " PAPEL DEL OXÍGENO EN LOS ALTOS RENDIMIENTOS CELULARES DE PSICRÓFILOS Y MESOFILOS A BAJAS TEMPERATURAS." The Journal of Bacteriology, 1963, Vol. 85(1), p.164 [Revista revisada por pares]
  9. 1 2 Koffler, Henry (2016-11-28). " Diferencias protoplásmicas entre mesófilos y termófilos" . Bacteriological Reviews . 21 (4): 227– 240. doi : 10.1128/MMBR.21.4.227-240.1957 . ISSN 0005-3678 . PMC 180904. PMID 13488883 .   
  10. ↑ Ferroni, GD, Kaminski, JS "Psicrófilos, psicrótrofos y mesófilos en un entorno que experimenta fluctuaciones estacionales de temperatura." Revista canadiense de microbiología, 1980, 26:1184-1191, 10.1139/m80-198
  11. ↑ Johnson, Mark. "Cultivos mesófilos y termófilos utilizados en la elaboración tradicional de queso". Queso y microbios. Washington: ASM Publishing. 2014. Web.
  12. 1 2 Magalhã £ Es, R. (2014). Listeria monocitogenes. 450-461.
  13. 1 2 Todd, E. (2014). Staphylococcus Aureus. 530-534
  14. 1 2 Robinson, Richard K. (2000). Enciclopedia de Microbiología de los Alimentos, Volúmenes 1-3 - Escherichia Coli. Elsevier. Versión en línea disponible en: http://app.knovel.com/hotlink/pdf/id:kt0051LGG3/encyclopedia-food-microbiology/escherichia-coli
  15. 1 2 Robinson, Richard K. (2000). Enciclopedia de Microbiología de los Alimentos, Volúmenes 1-3 - Escherichia Coli. Elsevier. Versión en línea disponible en: http://app.knovel.com/hotlink/pdf/id:kt0051K7I1/encyclopedia-food-microbiology/ecology-bacteria-escherichia-3