UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA Facutlad de Ciencias Químicas “MEDICIÓN DE METABOLITOS MICROBIANOS” MICROBIOLOGÍA DE ALIMENTOS Docente: Dr. Iván Salmerón Martín Narváez Flores 215561

METABOLISMO Metabolismo: Red de Reacciones Bioquímicas con las que el organismo obtiene la energía requerida para todas sus actividades Metabolismo microbiano: Conjunto de procesos mediante los cuales un microorganismo obtiene la energía y los nutrientes que necesita para crecer.

METABOLITOS Metabolito Un metabolito es cualquier molécula utilizada o producida durante el metabolismo. Metabolito primario moléculas de bajo peso molecular que intervienen, bien como productos finales o intermediarios, en las distintas rutas anabólicas y catabólicas.

METABOLITOS PRIMARIOS 1) Son necesarios para el crecimiento del microorganismo que los produce. 2) Se producen como productos únicos 3) Son producidos por todos los microorganismos (son universales).

METABOLITOS SECUNDARIOS Se producen cuando la velocidad de crecimiento es baja, no tienen pues una función esencial en el crecimiento.

FORMACIÓN DE METABOLITOS

TÉCINAS DE CUANTIFICACIÓN DE METABOLITOS TÉCNICA MICROORGANISMO Peróxidos Titulación Ácido acético Acetaldehído Indol Cromatografía líquida de alta eficacia Riboflavina (B2) Ashbya gossypii Lisina Brevibacterium flavium Sorbosa Ácido glucónico Nefelometría Glicerol Espectroscopia de masas Cobalamina (B12) Electroforesis Propionibacterium Pseudomonas dinitrificans

METABOLITO TÉCNICA MICROORGANISMO Espectrofotometría Fenoles Titulación Ácido glutámico Corynebacterium glutamicum Ácido láctico Lactobacillus Etanol Ebulloscopía Saccharomyces cerevisiae Indol Fluorimetría Cromatografía en capa fina Aminas Ácido succínico Ácido fumárico Ácido cítrico Aspergillus niger Glicerol Cromatografía de gases

METABOLITO TÉCNICA MICROORGANISMO Toxinas: Cromatografía líquida de alta eficacia Aflatoxinas Aspergillus flavus Fumonisina B1 Fusarium Enzimas: Método de Tatini Desoxirribonucleasa termoestable Staphylococcus aureus

TITULACIÓN La titulación es un método para determinar la cantidad de una sustancia presente en solución. Una solución de concentración conocida, llamada solución valorada, se agrega con una bureta a la solución que se analiza. En el caso ideal, la adición se detiene cuando se ha agregado la cantidad de reactivo determinada en función de un cambio de coloración en el caso de utilizar un indicador interno, y especificada por la siguiente ecuación de la titulación. A este punto se le llama punto de equivalencia

Peróxidos: Provocan enranciamiento de alimentos con alto contenido en grasas o aceites adquiriendo un sabor desagradable. Produce degradación de color en productos cárnicos. Ácido acético: Sabor a vinagre. Componente fundamental para el aroma de vino. Acetaldehído: Le otorga al vino un olor desagradable

CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA EFICACIA (HPLC) Ampliamente utilizada Gran sensibilidad Determinaciones cuantitativas exactas Determinación de compuestos no volátiles (alto Peso Molecular, iones metálicos) o termolábiles Aplicabilidad a sustancias de interés general (industria, salud, medioambiente). Aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, hidrocarburos, carbohidratos, fármacos, terpenoides, plaguicidas, antibióticos, esteroides, etc Interacciones químicas entre la muestra, la fase móvil y el relleno de la columna, determina el grado de migración y separación de componentes contenidos en la muestra.

Proviene de triptófano, aromatizante y precursor del pigmentos. Indol : Proviene de triptófano, aromatizante y precursor del pigmentos. Riboflavina B2: Vitamina del complejo B, benéfica para la piel y la vista. Lisina: Aminoacido esencial. Sorbosa: Utilizada en producción comercial de vitamina C Vitamina C por medio del microorganismo Ketogulonicigenium vulgare

Aflatoxinas: Se desarrolla en granos almacenados, efectos tóxicos inmediatos. Fumonicina: Tóxica, inhibe metabolismos de lípidos.

ESPECTROSCOPÍA DE MASA La espectrometría de masas es una técnica experimental que permite la medición de iones derivados de moléculas. El espectrómetro de masas es un instrumento que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de uncromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iniciales en inglés, GC-MS. Glicerol: Presente en vino, subproducto de levaduras.

NEFELOMETRÍA La nefelometría es un procedimiento analítico que se basa en la dispersión de la radiación que atraviesan las partículas de materia. Cuando la luz atraviesa un medio transparente en el que existe una suspensión de partículas sólidas, se dispersa en todas direcciones y como consecuencia se observa turbia El procedimiento generalmente es empírico y sólo se consideran 3 factores: 1. La concentración: Mayor sea el número de partículas, mayor es la dispersión. 2. Tamaño de la partícula: Factores como el pH, la velocidad y orden de la mezcla, concentración de los reactivos, duración del estado de reposo y la fuerza iónica. 3. Longitud de onda: Generalmente las muestras se iluminan con luz blanca, pero si están coloreadas, se debe escoger una porción del espectro electromagnético en la que la absorción del medio se reduzca al mínimo. La elección entre uno de ambos métodos reside en la dispersión de luz, si es extensa, es apropiado aplicar la turbidimetría, en cambio si es mínima es apropiada la nefelometría. De la nefelometría se obtienen mejores resultados, porque determina concentraciones de pocas partes por millón (ppm), con una precisión de 1 al 5%. La nefelometría se basa en la medición de radiación dispersa, en cambio la turbidimetría en la medición de la intensidad de un haz disminuido.

Ácido glucónico (pentahidroxicaproico) Es el producto de oxidación de la D-glucosa en el C1 Se utiliza como acidulante para alimentos. Usado universalmente como un ácido latente en polvos para hornear, sustancias leudantes para panificación.

ELECTROFORESIS Cobalamina Vitamina B12 La electroforesis es un método de laboratorio en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa. Cobalamina Vitamina B12 Fundamental para la absorción de hierro.

ESPECTROFOTOMETRÍA La espectrofotometría es el método de análisis óptico más usado en las investigaciones químicas y bioquímicas. Elespectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia.

Fenoles. Funcionan como antioxidantes. Ácido glutámico. Aminoácido esencial. Acido láctico. Producto de la fermentación láctica, aporta sabor y consistencia.

EBULLOSCOPÍA La ebulloscopía es la determinación del punto de ebullición de un líquido en el que se halla disuelta una sustancia, lo que permite conocer el grado de concentración de la solución.El soluto que se encuentra en un líquido disminuye su presión de vapor, lo que se traduce en un incremento del punto de ebullición.se mide con un ebulloscometro o ebullometro

Etanol (Alcohol Etílico): Presente en bebidas alcohólicas, medicamentos y cosméticos, buen disolvente, anticongelante, combustible y desinfectante.

CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA En cromatografía en capa fina se utiliza una placa cromarográfica inmersa verticalmete en un eluyente apolar; La placa cromatográfica consiste en una fase estacionaria polar (comunmente se utiliza sílica gel) adherida a una superficie solida con algun agente cementante. El eluyente debe ser un compuesto liquido apolar, generalmente orgánico. Para realizar la CCF, se debe apoyar la placa cromatografica sobre algun recipiente o camara que contenga la fase líquida a aproximadamente 1 cm (la distancia entre el principio de la placa y la muestra que se desea analizar).

Aminas. Se oxidan con facilidad, cambian el color de los productos y forman compuestos de olor desagradable. Acido succínico. Acidulante y regulador de pH. Ácido fumárico. Aditivo que proporciona estabilidad. Ácido cítrico. Conservador y saborizante.

ESPECTROFLUORIMETRÍA La espectroscopia de fluorescencia es un tipo de espectroscopia electromagnética que analiza la fluorescencia a partir de una muestra. La espectroscopia de fluorescencia utiliza un rayo de luz, normalmente ultravioleta, que excita a los electrones de las moléculas de ciertos compuestos y hace que emitan luz Indol

CROMATOGRAFÍA DE GASES

MÉTODO DE TATINI Desoxiribonucleasa termoestable: Indica de manera indeirecta la presencia de grandes cantidades de Staphylococus aureus en los alimentos. Rosa =positivo 20 g de muestra + 40 mL de agua destilada (ajustar pH 3.8) Centrifugación y luego adicionar ácido tricloroacético en frío al centrifugado Centrifugar y luego disolver en tris-buffer-metil-aminometano y en 1 mL de Cl2Ca 0,1M (pH a 8,6) Ebullición por 15 min.  enfriado a 50°C Depositar la extracción en hoyuelos habilitados con agar-DNasa azul de toluidina Incubación 37°C x 24 hrs.