Estudia

• Adquirir els fonaments teòrics necessaris per a la comprensió del paper dels microorganismes en els processos industrials: estructura i composició dels microorganismes, morfologia, diversitat metabòlica, genètica microbiana, mètodes de control
• Identificar els microorganismes i processos implicats en l'elaboració i deteriorament dels aliments i d’instal•lacions agro-industrials
• Identificar els microorganismes responsables de malalties de transmissió alimentària i valorar les implicacions de la seva presència en els aliments
• Identificar les fonts de contaminació microbiològica i dominar les mesures higiènico-sanitàries que garanteixen la qualitat microbiològica dels productes alimentaris.
• Valorar l’efecte dels tractaments tecnològics sobre la qualitat microbiològica dels aliments.
• Dominar les tècniques microbiològiques bàsiques.

1. PRIMERA PART: MICROBIOLOGIA GENERAL

          1.1. INTRODUCCIÓ (6 hores)

                    1.1.1. La Ciència de la Microbiologia i el món microbià. Evolució històrica i àmbit de la Microbiologia. Postulats de Koch. Tipus de microorganismes i nivells d'organització. La Microbiologia com a Ciència aplicada.

                    1.1.2. Tècniques d'observació, morfologia, estructura i composició dels microorganismes. Nocions generals de microscòpia. Microscòpia òptica. Microscòpia electrònica de transmissió i d'escombrat.- Tècniques de fixació i tinció de microorganismes.- Estructura, composició i morfologia dels virus, bacteris i microorganismes eucariotes.

          1.2. CULTIU, CONSERVACIÓ I CONTROL DELS MICROORGANISMES (10 hores)

                    1.2.1. Aïllament, cultiu axènic i conservació. Preparació del material i medis de cultiu. Requeriments nutricionals dels microorganismes i tipus de medis.- Obtenció de cultius axènics. Tècniques. Aïllament de microorganismes aerobis i anaerobis. Aïllament i cultiu de virus.- Conservació dels microorganismes. Col.leccions de cultius tipus.

                    1.2.2. Tècniques per a la quantificació. Anàlisi quantitativa de bacteris i fongs mitjançant mètodes microbiològics. Determinació de cèl.lules totals i de viables. Mètodes bioquímics, turbidimètrics, reològics i calorimètrics.- Anàlisi quantitativa de virus.

                    1.2.3. Creixement cel.lular, poblacional i cultiu en massa. Creixement cel.lular i poblacional.- Cultiu tancat: fases i paràmetres cinètics. Efecte de la concentració de nutrients i dels paràmetres físico-químics.- Cultiu continu. Quimiostat i turbistat. Els "fermentadors" industrials.- Multiplicació i cultiu de virus.

                    1.2.4. Control dels microorganismes mitjançant agents físics i químics. La cinètica de mort en poblacions de microorganismes. Determinació de constants d'inactivació.- Efecte de la temperatura. Calor i fred. Esterilització, tindalització i pasteurització.- Pressió osmòtica i activitat de l'aigua.- Potencial redox i pH.- Toxicitat i disponibilitat d'oxigen.- Radiacions.- Pressió hidrostàtica.

          1.3. METABOLISME I GENÈTICA (12 hores)

                    1.3.1. Nocions generals de metabolisme microbià. Bioenergètica. Anabolisme i catabolisme. Fonts d'energia, poder reductor i carboni.- Tipus fisiològics de microorganismes segons la seva nutrició.- Relació entre el tipus de metabolisme i potencial redox.- Esquema metabòlic global.

                    1.3.2. Principals vies catabòliques. Hidròlisi de polimers i principals exoenzims implicats.- Degradació de monosacàrids.- Degradació de compostos orgànics no glucídics: àcids grassos, hidrocarburs, compostos aromàtics i aminoàcids.- El cicle dels àcids tricarboxilics.

                    1.3.3. Fermentació. Concepte de fermentació.- Tipus de fermentacions: Fermentació alcohòlica i làctica. Fermentació àcida-mixta i butilenglicòlica. Fermentació acetona-butanol i butírica. Fermentació propiònica i succínica. Fermentació de compostos nitrogenats. Fermentació de compostos aromàtics.

                    1.3.4. Respiració. Concepte de respiració.- Compostos respirables i transport electrònic.- La cadena respiratòria aeròbia en microorganismes heterotrofs. Respiracions anaeròbies de nitrats, sulfats i carbonats.- Respiració en microorganismes quimiolitotrofs. Oxidació de compostos reduïts de ferro, sofre, nitrogen.

                    1.3.5. Biosíntesi i regulació del metabolisme microbià. Reducció assimilatòria de diòxid de carboni, nitrats i sulfats. Principals vies anabòliques en microorganismes heteròtrofs. Biosíntesi de metabolits secundaris en bacteris i fongs: principals substàncies d'interès. Nivells de regulació. Regulació de la síntesi d'enzims: Control de la transcripció i control post-transcripcional.- Factors ambientals que influeixen en la regulació del metabolisme.

                    1.3.6. Cicle cel.lular i transmissió de caràcters. Cicle cel.lular en microorganismes procariotes i eucariotes. Concepte i bases moleculars de la mutació. Mutacions induïdes i espontànies. Tipus d'agents mutagènics. Expressió fenotípica. Intercanvi genètic en microorganismes: Transformació i transfecció. Transducció especialitzada i generalitzada. Conjugació. Seqüències d'inserció i transposons. Enzims de restricció. L'enginyeria genètica. Aplicacions, restriccions i legislació.

          1.4. DIVERSITAT (11 hores)

                    1.4.1. Principis de sistemàtica microbiana i mètodes per a la identificació en microbiologia. Categories taxonòmiques. Concepte d'espècie. Problemàtica de la classificació dels virus. El manual Bergey's de Bacteriologia Sistemàtica. Manuals de classificació de llevats, fongs i d'altres microorganismes eucariotes. Proves morfològiques i ultraestructurals. Tincions específiques. Proves bioquímiques i presència d'activitats enzimàtiques. Microauxanogrames. Immunodiagnòstic. Tècniques d'hibridació i amplificació d'àcids nucleics. Anàlisi de lípids de membrana.- Automatització del procés d'identificació.

                    1.4.2. Eubacteris Gramnegatius. Bacteris fotòtrofs, quimiolitòtrofs, gramnegatius anaerobis i espiroquetes. Bacteris gramnegatius aerobis, rickèttsies i clamídies. Bacils gramnegatius aerobis facultatius

                    1.4.3. Eubacteris Grampositius. Cocs i bacils grampositius no esporulats. Cocs i bacils grampositius endosporulats.

                    1.4.4. Grups bacterians diversos. Bacteris sense paret. Actinomicets i grups relacionats. Arquebacteris

                    1.4.5. Floridures i llevats. Característiques, cicles vitals i principals grups de fongs. Interès agroindustrial, farmacèutic i patològic.

                    1.4.6. Algues i protozous. Algues microscòpiques. Principals grups. Protozous. Principals grups.

                    1.4.7. Prions, viroids i virus. Viroids i prions. Naturalesa i tipus.-Classificació dels virus. Bacteriòfags. Principals grups. Micòfags. Principals grups. Virus de vegetals. Principals grups i malalties víriques dels vegetals. Virus d'animals. Principals grups i malalties víriques dels animals.

          1.5. MICROBIOLOGIA AMBIENTAL (6 hores)

                    1.5.1. Els microorganismes en el medi natural. Ambients terrestres, aquàtics i aeris. Importància ecològica de les interfases i gradients: Colonització de les superfícies i fenòmens d'adsorció, dispersió i successió. Els microorganismes com agents de canvi geoquímic: cicles biogeoquímics. Interaccions entre microorganismes i d'altres organismes: Mutualisme. Competència. Amensalisme. Predació. Parasitisme. Sinergisme.

                    1.5.2. Interaccions entre microorganismes i organismes superiors. Interaccions amb vegetals: sistema radicular, part aèria. Reconeixement específic hoste-paràsit. Patogènesi i mecanismes de defensa en vegetals. Principals virosis, bacteriosis i micosis dels vegetals i la seva epidemiologia. Control químic i biològic de malalties. Interaccions amb animals. Interaccions no patogèniques. Interaccions patogèniques: sistema immunitari en animals. Principals malalties infeccioses d'interès clínic i veterinari i la seva epidemiologia. Quimioteràpia, vacunoprofilaxis i sueroteràpia.

2. SEGONA PART. MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL I DELS ALIMENTS

          2.1. INTRODUCCIÓ (10 hores)

                    2.1.1. Perspectiva històrica i desenvolupament. Els aliments com a substrat pels microorganismes. Tipus, incidència i principals transformacions microbianes en aliments, matèries primeres i instal.lacions.

                    2.1.2. Microorganismes relacionats amb l'obtenció o deteriorament dels aliments: Psicrotròfics. Termodúrics. Proteolítics. Lipolítics. Halòfils i osmòfils. Pectinolítics. Acidogènics. Esporogènics.

                    2.1.3. Els aliments com a font de microorganismes patògens de l'home i els animals: Enterobacteris: coliforms, coliforms fecals i coliforms enteropatògens. Salmonella. Shigella. Yersinia. Vibrionàcies: Vibrio. Campylobacter. Enterococs : Streptococcus. Estafilococs : Staphylococcus. Bacils aerobis i anaerobis esporogènics : Bacillus, Clostridium. Listeria.Fongs toxigènics. Principals virus humans i d'animals transmesos per aliments.

                    2.1.4. Microorganismes relacionats amb el deteriorament d'instal·lacions i equipaments agroindustrials: Biocorrosió de metalls. Producció de biofilms microbians. Deteriorament de materials de construcció. Biodegradació de lubricants.

          2.2. METODOLOGIA (14 hores)

                    2.2.1. Presa de mostres, transport, emmagatzematge i preparació per a l'anàlisi: Planificació del mostreig. Grandària i representativitat de les mostres. Col.lecció de les mostres. Material i equipament. Transport i emmagatzematge. Mètodes d'extracció: homogeneïtzació, sistemes per pales, ultrasons i contacte. Revitalització de microorganismes malmesos.

                    2.2.2. Mètodes generals per a la quantificació de microorganismes relacionats amb el deteriorament o processament dels aliments: Recompte microscòpic. Mètodes basats en el recompte de colònies. Dilució i sembra en placa. Filtració sobre membrana. Mètodes basats en la tècnica del Nombre Més Probable; principi i aplicacions. Mètodes bioquímics i de biologia molecular. Bioassajos. Determinació de toxines i metabòlits microbians.

                    2.2.3. Avaluació i control microbiològic d'instal·lacions: Control de les operacions de neteja i productes utilitzats. Desinfecció i esterilització de superfícies i materials. Sisptema APPCC: definició de risc, punt crític de control, mesures correctores, documentació. Control de l'aire. Control d'estris, instruments i equipaments. Higiene i control sanitari del personal manipulador.

                    2.2.4. Determinació de l'activitat de biocides, antimicrobians i productes genotòxics: Corbes dosi-efecte. Determinació de la dosi infectiva mitjana (DE50). Tractament matemàtic: Mètode del Probit. Determinació de la concentració mínima inhibitòria (CMI). Determinació del coeficient fenòlic en desinfectants. Assajos bacterians per a la detecció d'agents genotòxics i mutagènics.

                    2.2.5. Aspectes tècnico-microbiològics de la conservació d'aliments: Conservació per calor. Esterilització i pasteurització. Procés UHT. Tindalització. Refrigeració i congelació. Conservació per dessecació. Deshidratació i liofilització. Radiacions. Conservació per pH. Acidificació. Conservació per potencial osmòtic elevat. Conservadors. Noves tecnologies de conservació d’aliments: manotermosonicació, pulsos elèctrics, alta pressió hidrostàtica, biocontrol.

          2.3. MICROBIOLOGIA DELS ALIMENTS I BEGUDES NO FERMENTADES (11 hores)

                    2.3.1. Carn i productes carnis no fermentats. Peix i marisc: Estructura i composició. Fonts de contaminació microbiològica. Microbiota normal. Mètodes de conservació. Tipus més freqüents d'alteracions: deteriorament per acció de bacteris aeròbics, anaeròbics, fongs i llevats. Microorganismes patògens i indicadors. Mètodes d'anàlisi microbiològica. Normes de qualitat microbiològica.

                    2.3.2. Llet i derivats làctics no fermentats. Ous i ovoproductes: Estructura i composició. Fonts de contaminació microbiològica. Microbiota normal. Mètodes de conservació. Tipus més freqüents d'alteracions: deteriorament per acció de bacteris aeròbics, anaeròbics, fongs i llevats. Microorganismes patògens i indicadors. Mètodes d'anàlisi microbiològica. Normes de qualitat microbiològica.

                    2.3.3. Fruites, sucs i derivats. Verdures i hortalisses. Condiments i assaonaments: Naturalesa i composició. Tipus i formes de comercialització. Microbiota normal. Fonts de contaminació microbiològica. Mètodes de conservació. Alteracions microbianes més freqüents. Microorganismes indicadors i patògens. Control microbiològic i normes de qualitat.

                    2.3.4. Cereals i derivats. Pinsos i derivats per a l’alimentació animal: Naturalesa i composició. Tipus i formes de comercialització. Microbiota normal. Fonts de contaminació microbiològica. Mètodes de conservació. Alteracions microbianes més freqüents. Microorganismes indicadors i patògens. Control microbiològic i normes de qualitat.

                    2.3.5. Productes de fleca, pastisseria i confiteria: Naturalesa i composició. Microbiota normal. Fonts de contaminació microbiològica. Mètodes de conservació. Alteracions microbianes més freqüents. Microorganismes indicadors i patògens. Control microbiològic i normes de qualitat.

                    2.3.6. Aliments enllaunats (conserves) i precuinats: Procés d'enllaunat i envasat. Tipus d'aliments enllaunats. Alteracions més freqüents segons el pH. Signes i causes. Microorganismes indicadors i patògens. Control microbiològic de la fabricació d'aliments enllaunats i envasats. Claus per a la determinació de possibles causes d'alteració.

                    2.3.7. Aigua: Naturalesa i composició d'aigua potable. Origen dels microorganismes i fonts de contaminació. Microbiota normal. Tipus i formes de comercialització. Microorganismes indicadors i patògens. Control microbiològic i normes de qualitat.

          2.4. MICROBIOLOGIA DELS ALIMENTS OBTINGUTS PER FERMENTACIÓ (6 hores)

                    2.4.1. Productes carnis fermentats curats: Composició, aspectes tècnico-microbiològics i bioquímics de la fabricació de productes carnis fermentats. Microbiota inicial i evolució durant la fermentació i maduració. Tipus de productes, Alteracions, control microbiològic i normes de qualitat.

                    2.4.2. Formatge, iogurt i derivats làctics: Iogurt i altres llets fermentades. Microorganismes utilitzats en la seva fabricació. Procediment. Alteracions microbianes, control microbiològic i normes de qualitat. Formatge. Microorganismes utilitzats en la seva fabricació. Procediment, microbiota inicial i evolució durant la maduració. Tipus de formatge. Alteracions microbianes, control microbiològic i normes de qualitat.

                    2.4.3. Begudes alcohòliques: Cervesa, vi, cava: Composició, aspectes tècnico-microbiològics i bioquímics de la fabricació de cervesa, vi i cava. Llevats utilitzats. Microbiota inicial i evolució durant la fermentació i maduració. Tipus de cerveses, vins i caves. Alteracions, control microbiològic i normes de qualitat.

          2.5. PRODUCTES I PROCESSOS DIVERSOS (4 hores)

                    2.5.1. Tractament microbiològic d'aigües residuals i aprofitament de residus: Microbiota de les aigües residuals. Tipus de contaminació i efectes. Tractament de les aigües residuals. Tipus de plantes depuradores. Oxidació biològica: fangs activats. Filtres de degoteig. Llacunes d'oxidació natural. Digestió anaeròbica: metanització. Fangs negres i fongs sèptics. Desinfecció i tractament final. Aprofitament dels fangs residuals.

                    2.5.2. Elaboració microbiològica de productes químics industrials Producció d'àcids orgànics, vitamines, aminoàcids, enzims, antibiòtics, proteïnes unicel.lulars, dissolvents i bioalcohols. Obtenció de nous productes per enginyeria genètica: Interferó, hormones, vacunes. Altres productes d'interès: obtenció de biopolímers, extracció de metalls.

• Banwart, George J ([1982]). Microbiologia básica de los alimentos. Barcelona: Bellaterra, Anthropos.
• Bergey, David Hendricks (c1989). Bergey's manual of systematic bacteriology. Baltimore [etc.]: Williams & Wilkins.
• Brock, Thomas D (1978). Biología de los microorganismos (2ª ed). Barcelona: Omega.
• Brown, M.H. (ed.) (1982). Meat Microbiology. Nova York: Applied Science Publications.
• Davis, Bernard D (1990). Microbiology (4th. ed). Philadelphia [etc.]: J.B. Lippincott.
• De Kruif, Paul (1975). Los Cazadores de microbios. Madrid: Aguilar.
• Frazier, William C, Westhoff, Dennis C (1993). Microbiología de los alimentos (4ª ed). Zaragoza: Acribia.
• Jay, James M (cop. 1996). Modern food microbiology (5th ed). New York [etc.]: Chapman & Hall.
• Luria, S.E, Darnell, James E (1977). Virología general. Barcelona: Omega.
• Madigan, Michael T, Martinko, John M, Parker, Jack (1997). Brock biology of microorganisms (8th ed). Upper Saddle River: Prentice Hall.
• Mossel, D. A. A, Struijk, Corry B, Moreno García, Benito (DL 2002). Microbiología de los alimentos, : fundamentos ecológicos para garantizar y comprobar la integridad (inocuidad y calidad) microbiológica de los alimentos (2ª ed). Zaragoza: Acribia.
• Pascual Anderson, Mª del Rosario (1992). Microbiología alimentaria, : metodología analítica para alimentos y bebidas. Madrid: Diaz de Santos.
• Pelczar, Michael J, Chan, E.C.S, Krieg, Noel R (1993). Microbiology, : concepts and applications. New York [etc.]: McGraw-Hill.
• Stanier, Roger Y. (1988). Microbiología (2ª ed.). Barcelona [etc.]: Reverté.
• Dairy microbiology (1990) (2nd ed). London [etc.]: Elsevier Applied Science.
• Ecologia microbiana de los alimentos (1983-1984). Zaragoza: Acribia.
• El Sistema de análisis de riesgos y puntos críticos, : su aplicación a las industrias de alimentos (1991). Zaragoza: Acribia.
• Industrial microbiological testing (1987). Oxford [etc.]: Blackwell Scientific Publications.
• Microorganismos de los alimentos ([1981]). Zaragoza: Acribia.
• Microorganismos de los alimentos (DL 1983) (2ª ed). Zaragoza: Acribia.
• Pharmaceutical microbiology (1992) (5th ed). [London]: Blackwell Scientific.
• Standard methods for the examination of dairy products (1985) (15th ed). Washington: American Public Health Association.

Activitats d'avaluació:

L'estudiant disposa d'un guió que descriu el fonament i el desenvolupament de la pràctica i que conté una sèrie de qüestions i problemes relacionats amb cada pràctica. S’haurà d'entregar un informe de pràctiques contestant les qüestions plantejades en el guió.
Tipus d'exàmens:
Es realitzarà un examen escrit que contemplarà tant els continguts teòrics com els pràctics: teoria (60%), problemes (20%) i pràctiques (20%). Cal aprovar per separat l'examen i les pràctiques (assistència i nota de l'informe). La nota de l'assignatura serà la de l'examen modulada per la nota de l'informe de pràctiques.
Al gener es fa un examen parcial de la primera meitat de l'assignatura que serveix per eliminar matèria. Cal treure un cinc per considerar superada aquesta part. En aquest cas, a les dues convocatòries ordinàries només caldrà examinar-se de la segona meitat.
En les convocatòries ordinàries (1era i 2ona) us heu d'examinar de les parts que no tingueu aprovades i cal treure una nota mínima de 4 per a què es pugui compensar fent mitjana amb la de l'altra meitat de l'assignatura.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Incompliment de qualsevol de les següents condicions:
- assistència a les pràctiques i presentació de l'informe
- realització de la prova escrita

Les pràctiques es realitzen de manera intensiva durant dues setmanes (una cada quadrimestre)i es fan cada tarda en sessions de 3 hores:
primer quadrimestre: pràctiques 1-5
segon quadrimestre: pràctiques 6-10

• Biologia