Ud6 Bacterias Vínicas: características, morfología y metabolismo

BACTERIAS VÍNICAS

Gramnegativas Grampositivas

1. CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS BACTERIAS. MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA BACTERIANA
2. BACTERIAS LACTICAS DEL VINO: CLASIFICACIÓN Y ECOLOGIA
3. BACTERIAS ACÉTICAS DEL VINO: CLASIFICACIÓN Y ECOLOGÍA

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS BACTERIAS

Morfología y Estructura Bacteriana

Las características generales de la bacterias son:

• Microorganismos procariotas unicelulares. Tamaño oscila entre 0,5- 10 um (micras)
• La mayoría de las bacterias tienen una pared celular rígida compuesta por peptidoglucanos, a la que deben su forma.
• Muchas son móviles y se desplazan mediante flagelos.

Las diferencias en el tamaño, forma y estructuras son características de los principales grupos de bacterias, y son las que nos van a dar las bases fundamentales para su estudio sistemático e identificación.

En cuanto a morfología se pueden distinguir tres tipos fundamentales de bacterias:

• Coco: de forma esférica.
• Bacilo: en forma de bastoncillo.
• Formas helicoidales:
  • Vibrio: ligeramente curvados y en forma de coma, judía o cacahuete.
  • Espirilo: en forma helicoidal rígida o en forma de tirabuzón.
  • Espiroqueta: en forma de tirabuzón (helicoidal flexible).

Además, las bacterias pueden aparecer aisladas o en grupos.

• Si aparecen en parejas se llaman: Diplococos / Diplobacilos
• Si aparecen en cadenas: Estreptococos) /Estreptobacilos

. Si aparecen en agrupaciones irregulares o en racimo: Estafilococos. · Si aparecen en masas cubicas: sarcinas

Tipos de Cocos

Coco Diplococo Diplococo encapsulado Pneumococo Estafilococo Coco Estreptococo Sarcina Tétrada

Tipos de Bacilos

Bacilo 18 Cocobacilo Bacilo C Empalizada 0000 Diplobacilo Espirilo Estreptobacilo 2En cuanto a estructura las bacterias son organismos muy sencillos: membrana externa pared celular membrana plasmática cápsula plásmido ADN ribosomas pili flagelos

• FLAGELOS: apéndices filamentos anclados a la membrama, formados por proteínas y responsables del movimiento de la bacteria. FIMBRIAS: filamentos parecidos a los flagelos pero más cortos y numerosos. Están formados por proteínas pero no están implicados en el movimiento. PILI: similares a las fimbrias pero mas largos y menos numerosos. Los pili y fimbrias participan en la transferencia de material genético entre bacterias y en las bacterias patógenas contribuye a fijarse a los tejidos.
• CÁPSULA: capa exterior presente sólo en algunas bacterias, formada por polisacáridos y da una mayor rigidez a la célula.
• CITOSOL: es el interior de la célula. Los únicos orgánulos que existen en él son los ribosomas para la síntesis de proteínas y las vacuolas que son inclusiones donde se almacenan sustancias de diversa naturaleza. MATERIAL GENETICO: consiste en una unica molecula de ADN superenrollado. PLÁSMIDOS: moléculas de DNA extracromosómico, más pequeñas presentes en algunas bacterias.
• MEMBRANA PLASMÁTICA: envoltura lipoproteína que rodea al citoplasma y lo separa del exterior.
• PARED CELULAR: cubierta rígida que rodea la m. plasmática, es responsable de la forma y la rigidez de la bacteria. El componente principal es el peptidoglicano y la pared es necesaria para que la célula resista la presión interior. Existen dos grandes grupos de bacterias en función de la morfología de la pared: Bacterias Gram + y Gram - y se diferencian al microscopio con una sencilla tecnica de tinción, tinción de Gram. Bacterias gram +: Pared celular gruesa formada por varias capas superpuestas de peptidoglucano enlazadas con ácidos teicoicos. Se tiñen de azul violeta Bacterias gram - Pared celular es más delgada, pocas capas de peptidoglicano, existe una membrana lipídica externa. Se tiñen de rojo 3Gram-positive bacteria Gram-negative bacteria Outer membrane 5 2) Peptidoglycan Cell wall Peptidoglycan Plasma membrane

Técnica de Tinción de Gram

El fundamento de la técnica de tinción de gram que permite diferencias bacterias gram + de gram- es que las bacterias Gram negativas pierden un colorante (el cristal violeta) con mayor facilidad que las Gram positivas debido a que tienen menor cantidad de péptidoglicano en su pared. Las células Gram+ retienen el complejo colorante-mordiente (cristal-violeta- lugol) y permanecen de color violeta. En cambio, en las células Gram- el alcohol altera la capa externa de lipopolisacárido y el complejo colorante/mordiente se elimina de la capa delgada de peptidoglucano. Como consecuencia, las células Gram- son incoloras hasta que se agrega el colorante de contraste rojo (fucsina o safranina), después de lo cual aparecen de color rosado.

Pasos de la Tinción de Gram

Paso 1 0000 Tinción del frotis, previamente fijado al calor, con cristal violeta durante 1 minuto Todas las células se tiñen de color azul-violeta Paso 2 Añadir la solución de lugol (12/1K) y dejar que actúe durante 3 minutos Todas las células siguen del mismo color azul-violeta Paso 3 Decolorar brevemente con alcohol (alrededor do 20 segundos) 0 0000 Las células Gram positivas siguen de color azul-violeta mientras que las Gram negativas se decoloran Paso 4 Tinción de contraste con safanina durante 1-2 minutos Fijación por flameado del porta 00 C G+ Las células Gram positivas (G*) se ven azul-violeta y las Gram negativas (G) Extensión de una fina capa de muestra sobre el porta Secado al aire G 4

BACTERIAS LÁCTICAS DEL VINO

Clasificación y Ecología

Características Generales de las Bacterias Lácticas

Málico Láctico + CO2 Enzima maloláctica (Bacterias lácticas) Responsables de la fermentación maloláctica.

• Bajo ciertas condiciones pueden causar alteraciones.
• Metabolismo de aminoacidos-origina sustancias peligrosas para la salud. Morfología:
  • cocos (géneros: leuconostoc, pediococcus)
  • bacilos (géneros: lactobacillus)
• Según el metabolismo de la glucosa:
  • homofermentativas: a partir de la glucosa producen más del 85% de ácido láctico.
  • heterofermentativas: producen ácido láctico, gas carbónico, etanol y acido acetico.
• Gram +: se tiñen de azul con cristal violeta.
• catalasa -: no poseen enzima catalasa con lo cual no poseen metabolismo oxidativo (catalasa: enzima capaz de descomponer el agua oxigenada en agua y oxígeno)
• no esporuladas, no móviles, división por bipartición. Son anaerobias facultativas (pueden desarrollarse en presencia o ausencia de oxígeno) y microaerófilas (la cantidad que necesitan de oxígeno para desarrollarse es muy pequeña).

Clasificación de Bacterias Lácticas

Especies de bacterias lácticas más difundidas en mostos de uva y vino:

Heterofermentario facultativo (grupo II) Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Lactobacilos Heterofermentario obligatorio (grupo (II) Lactobacillus brevis Lactobacillus hilgardii Homofermentario Pediococcus damnosus Pediococcus pentosaceus Cocos Heterofermentario Leuconostoc oenos (Oenococcus oeni) Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides 5El género de bacterias lácticas Oenococcus Oeni a pesar de que tenga un metabolismo heterofermentativo con los azúcares es el que más interesa desde el punto de vista enológico. Esto se debe a varias razones:

• Soporta el rígido ambiente del vino, tolera altos niveles de alcohol, crece en vinos de pH bajo.
• Convierte rápidamente el ácido málico en ácido láctico, sin producir aromas y gustos no deseados o metabolitos peligrosos.
• No degrada componentes del vino necesarios para la calidad y estabilidad de los vinos, como son: ácido tartárico, etanol o glicerina.

Características de los Principales Géneros de Bacterias Lácticas

Característica Leuconostoc Pediococcus Lactobacillus Morfología de las células Esféricas o un poco alargadas En pares o en cadenas Esféricas División en dos planos-tétradas Alargadas en pares e en cadenas Tamaño 0,5-0,7 um ø 1-2 um ø 0,5-1,2 X 1,0-10 um Metabolismo de la glucosa CO2, láctico, etanol DL ó L láctico No carbónico láctico, etanol, acético, CO2 Todos los géneros son mesófilos: crecen de 20 a 30 ℃

Leuconostoc Pediococus Lactobacilus .0um 6

Ecología de las Bacterias Lácticas

Las bacterias lácticas están presentes en ·Uva, suelo, hojas, superficie. ·Material de bodega .Inóculo (Cultivos iniciadores de Oenococcus oeni) A lo largo de la fermentación tienen la siguiente evolución:

• En uva: población muy baja Mosto: inicialmente población de 104 UCF/ml y enseguida disminuyen por proliferación de las levaduras durante la fermentación alcohólica a 10 2 A
• Fase final de la fermentación alcohólica: Empieza a aumentar la población de bacterias lácticas no existe competencia con las levaduras, estas se autolisan liberando aminoácidos que servirán de nutrientes nitrogenados a las bacterias lácticas y, además, las propias bacterias lácticas se van adaptando a la alta concentración de etanol. El orden es el siguiente: lisis de las levaduras, desaparecen los bacilos homofermentativos, luego los heterofermentativos y acaba predominando O. oeni, mejor adaptado a las condiciones de bajo pH y elevada concentración de etanol. La fermentación maloláctica se inicia cuando las UFC/ml= 106

BACTERIAS ACETICAS DEL VINO

Clasificación y Ecología

Características Generales de las Bacterias Acéticas

• Oxidan el alcohol a acido acetico e incluso a CO2y H20 en presencia de oxígeno.
• En el vino pueden dar lugar al picado acético y su desarrollo es indeseable en todas las etapas de vinificación.
• Gram- y Catalasa+
• No esporuladas Morfología variable: células elípticas o con forma de bastón corto agrupadas en pares o en cadenas Tamaño: 0.6-0.8 x 1-4 um Inmóviles o móviles por flagelos:
  • polares (G. Gluconobacter)
  • peritricos(G.Acetobacter)
• Aerobias estrictas*(sobrevive en barrica)
• Producción de polisacáridos extracelulares (celulosa-afecta la filtrabilidad del vino y pigmentos
• Tolerancia a la acidez, al etanol y moderada al SO2 Formación de velo. 7

Clasificación de Bacterias Acéticas

Gluconobacter: · Suele encontrarse en las uvas, sobre todo dañadas. · Degradan los azúcares en ácido acético y otros compuestos. · Tienen una baja resistencia al alcohol pero también pueden como sustrato para formar ácido acético. Acetobacter: . Predomina en vino, es la bacteria del vinagre. · Utiliza el etanol como sustrato y lo metaboliza a ácido acético. A B X C í Fiat Cummin atminima of inalata

Comparativa Gluconobacter y Acetobacter

Característica Gluconobacter Acetobacter Flagelación polar peritrica Crecimiento a pH 4.5 + + Oxidación de etanol a acético + + Oxidación de acético hasta CO2 - + METABOLISMO DE LOS BACTERIAS ACÉTICAS - Oxidación del etanol a ácido acético (Gluconobacter y Acetobacter) etanol acetaldehido Ácido acético Alcohol deshidrogenasa Aldehido deshidrogenasa - Oxidación completa del ácido acético a CO2 y H2O(Acetobacter) Ácido acético CO2+H2O TCA 8