Em formação

1.4.7.8: Alimentos de Bactérias - Biologia


Resultados de Aprendizagem

  • Identifique os alimentos nos quais procariontes são usados ​​no processamento

De acordo com a Convenção das Nações Unidas sobre Diversidade Biológica, biotecnologia é "qualquer aplicação tecnológica que usa sistemas biológicos, organismos vivos ou seus derivados para fazer ou modificar produtos ou processos para uso específico."[1] O conceito de “uso específico” envolve algum tipo de aplicação comercial. Além disso, alguns dos bens e serviços são tão simples como queijo, pão, vinho, cerveja e iogurte, que empregam bactérias e outros micróbios, como levedura, um fungo (Figura 1).

A produção de queijo começou por volta de 4.000 a 7.000 anos atrás, quando os humanos começaram a criar animais e processar seu leite. A fermentação, neste caso, preserva os nutrientes: o leite deteriora-se relativamente rapidamente, mas quando processado como queijo é mais estável. Quanto à cerveja, os registros mais antigos de fabricação de cerveja têm cerca de 6.000 anos e referem-se aos sumérios. As evidências indicam que os sumérios descobriram a fermentação por acaso. O vinho é produzido há cerca de 4.500 anos, e as evidências sugerem que produtos lácteos cultivados, como o iogurte, existem há pelo menos 4.000 anos.



TIPOS DE TERMÓFILAS E SUAS CARACTERÍSTICAS

Os termófilos são um tipo de organismo muito peculiar. Na verdade, são raros e sempre despertaram a curiosidade dos comunidade científica . São organismos com a capacidade única de resistir a altas temperaturas, com graus térmicos que não são tolerados pela maioria dos seres vivos. Nesse sentido, eles têm certas condições muito peculiares, sendo todos organismos microscópicos.

Sobre este assunto, damos a seguir alguns exemplos para que nossos leitores possam tirar as dúvidas que possam ter. Acontece que este tipo de microrganismos tem certas implicações do ponto de visão da saúde , que são necessários para limpar. Por outro lado, eles também são usados ​​em certas indústrias, como plásticos ou na produção de alimentos e bebidas, como cerveja.


Resumo do autor

O que os animais, incluindo os humanos, escolhem comer tem um tremendo impacto na saúde e no bem-estar. Embora a ingestão de proteínas e aminoácidos dietéticos seja essencial para os animais, o consumo excessivo desses nutrientes é conhecido por ter efeitos prejudiciais. Muitos animais, portanto, executam um controle preciso sobre a ingestão desses nutrientes essenciais. No entanto, os fatores que controlam o apetite por proteínas são mal compreendidos. Aqui, mostramos que na mosca do vinagre Drosophila melanogaster, os aminoácidos essenciais e as bactérias intestinais são os principais moduladores do apetite por proteínas. A falta de qualquer um dos aminoácidos essenciais na dieta produz um apetite forte e específico por alimentos proteicos ou ricos em aminoácidos. No entanto, as moscas com um microbioma adequado não desenvolvem esse apetite por proteínas. Especificamente, duas espécies de bactérias intestinais, Acetobacter pomorum e Lactobacilos, trabalham juntos para suprimir o apetite por proteínas. Além disso, mostramos que as moscas sem aminoácidos essenciais na dieta reduzem a produção reprodutiva, um efeito que também é resgatado pelas bactérias intestinais. Finalmente, com base em medições de metabólitos, propomos que a influência das bactérias na fisiologia e comportamento do hospedeiro não é mediada pela alteração dos níveis de aminoácidos. Nosso estudo demonstra como a interação de nutrientes específicos com o microbioma pode moldar o comportamento e a aptidão dos animais e sugere que eles o façam por meio de um novo mecanismo.

Citação: Leitão-Gonçalves R, Carvalho-Santos Z, Francisco AP, Fioreze GT, Anjos M, Baltazar C, et al. (2017) Bactérias comensais e aminoácidos essenciais controlam o comportamento de escolha de alimentos e reprodução. PLoS Biol 15 (4): e2000862. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2000862

Editor Acadêmico: Leslie Vosshall, Rockefeller University, Estados Unidos da América

Recebido: 18 de agosto de 2016 Aceitaram: 15 de março de 2017 Publicados: 25 de abril de 2017

Direito autoral: © 2017 Leitão-Gonçalves et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença de Atribuição Creative Commons, que permite o uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original e a fonte sejam creditados.

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Financiamento: Bolsa de Pós-Doutoramento da Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) (bolsa SFRH / BPD / 78947/2011). Recebido por RLG. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Fundação Portuguesa para a Ciência e Tecnologia (FCT) (bolsa n.º PTDC / BIA-BCM / 118684/2010). Recebido por CR. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Programa Human Frontier Science (bolsa número RGP0022 / 2012). Recebido por CR. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. COMISSÃO EUROPEIA - MARIE CURIE ACTIONS FLiACT (subsídio número 289941). Recebido por CR. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Programa Ciência sem Fronteiras do CNPq (bolsa nº 200207 / 2012-1). Recebido por GTF. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Royal Society (concessão número UF100158). Recebido por MDWP. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Fundação BIAL (bolsa nº 283/14). Recebido por CR. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. EMBO (número de concessão ALTF 1602-2011). Recebido por RLG. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (bolsa número BB / I011544 / 1). Recebido por MDWP. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Fundação Champalimaud. Recebido por CR. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Australian Research Council - Australian Research Council Future Fellow (número de concessão FT150100237). Recebido por MDWP. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Bolsa de Pós-Doutoramento da Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) (bolsa SFRH / BPD / 76201/2011). Recebido por ZCS. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Bolsa de Pós-Doutoramento da Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) (bolsa SFRH / BPD / 79325/2011). Recebido pelo PMI. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Fundação Kavli. Recebido por CR. O financiador não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito.

Interesses competitivos: Eu li a política da revista e os autores deste manuscrito têm os seguintes interesses conflitantes: O PMI tem um interesse comercial na tecnologia de código aberto flyPAD.

Abreviações: AA, aminoácido Ap, Acetobacter pomorum Arg, arginina CAFE, ensaio de alimentação capilar eAA, aminoácido essencial His, histidina Ile, isoleucina Libra, Lactobacillus brevis Lp, Lactobacillus plantarum neAA, aminoácido não essencial ns, não significativo Phe, fenilalanina Tyr, tirosina Val, valina


O que é intoxicação alimentar bacteriana?

  • A intoxicação alimentar bacteriana também é conhecida como doenças transmitidas por alimentos ou doenças de origem alimentar, que são causadas por comer alimentos contaminados, estragados ou tóxicos.
  • Produtos químicos ou toxinas bacterianas podem contaminar os alimentos durante o processamento ou manuseio incorreto dos alimentos.
  • Os sintomas de intoxicação alimentar bacteriana começaram a se revelar poucas horas após a ingestão de alimentos contaminados.

Novas bactérias encontradas no intestino humano

Chame-o de algas verde-azuladas. Cornell e University of California, Berkeley, os pesquisadores identificaram uma nova bactéria encontrada nas águas subterrâneas e no intestino de mamíferos - incluindo aquelas em humanos.

As melainabactérias recém-descobertas podem desempenhar um papel na digestão das fibras, pois são mais abundantes em mamíferos herbívoros e em pessoas com dietas ricas em plantas. Os micróbios também parecem agregar valor às dietas, sintetizando vitaminas B e K para seus hospedeiros, de acordo com pesquisa publicada na revista eLife (1º de outubro). Os cientistas sequenciaram o genoma da nova bactéria e descrevem a aparência e função do micróbio com base em pistas genéticas.

O sistema imunológico humano reconhece sequências específicas nos flagelos de bactérias comensais e simbióticas, incluindo Melainabacteria, oferecendo evidências de que os insetos são residentes intestinais comuns.

As melainabactérias são parentes próximos de cianobactérias de bilhões de anos - frequentemente chamadas de algas verde-azuladas - antigos micróbios fotossintetizantes que ajudaram a aumentar o oxigênio atmosférico em eras pré-históricas e provavelmente levaram ao surgimento de células vegetais primitivas.

Apenas cerca de um quarto de todas as bactérias podem ser cultivadas em laboratório, então os pesquisadores procuram por uma sequência de genes de assinatura - chamada 16S rRNA - para identificar novos tipos de bactérias. O intestino humano contém entre 10 trilhões e 100 trilhões de células bacterianas, e a maioria delas se enquadra em cinco diferentes filos ou linhagens.

“Começamos a coletar sequências [para melainabactérias], mas quando as colocamos em contexto com outras bactérias, elas eram do ramo da cianobactéria”, disse Ruth Ley, professora assistente de microbiologia e autora sênior do estudo. Sara Di Rienzi, uma pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Ley, é co-autora principal.

As melainabactérias pertencem a uma linhagem comum com as cianobactérias, mas divergem e não fotossintetizam, disse Ley.

Quando os cientistas usaram programas de computador para analisar sequências genéticas de amostras de intestino, os computadores classificaram as melainabactérias como cianobactérias. Mas então os pesquisadores começaram a perguntar: por que eles estão no intestino? Alguns pesquisadores propuseram que fossem restos de comida. Outros encontraram sequências semelhantes em amostras de lama. Nenhum havia sido cultivado em laboratório, então seus papéis eram desconhecidos.

No estudo, os pesquisadores usaram uma nova técnica para costurar genomas bacterianos de águas subterrâneas de aquíferos e amostras de fezes humanas. “Esta nova tecnologia permite que você monte genomas a partir de bits complexos que você não poderia ter montado anteriormente”, disse Ley.

Di Rienzi e seus colegas colheram quatro amostras, três fezes humanas e uma de um aqüífero, onde as novas bactérias representavam até 4% da comunidade de micróbios. Usando a nova técnica, eles juntaram oito genomas, um deles a partir da amostra do aquífero. Os genomas também confirmam que o intestino e as Melainabactérias ambientais pertencem a subfilos separados.

Os pesquisadores também acreditam que as melainabactérias facilitam a fermentação no intestino, provavelmente para quebrar as fibras vegetais, que produzem gás hidrogênio como subproduto. Mas quando o hidrogênio se acumula, ele interrompe o processo de fermentação. O novo bug provavelmente dependerá de um micróbio parceiro que processa hidrogênio, disse Ley. E por causa dessa confiança, não pode ser obtido em “cultura pura” em laboratório, por isso se sabia tão pouco sobre ele.

O estudo oferece um exemplo de onde novas tecnologias genômicas, saúde humana e microbiologia evolutiva se juntam, disse Di Rienza. “A melainabactéria é um garoto-propaganda para o campo” da microbiologia, acrescentou ela.

Itai Sharon, um pesquisador de pós-doutorado, também é um co-autor principal do estudo, e Jillian Banfield, professora de geomicrobiologia, é a outra autora correspondente do artigo, ambos na Universidade da Califórnia, Berkeley.


Fontes

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Melhorar a saúde intestinal e evitar a inflamação causada pelos alimentos é a chave para atingir um peso saudável e maximizar sua energia.

Dr. Tim Spector

Co-fundador científico, ZOE
Professor de Epidemiologia Genética, King’s College London

Como o intestino influencia a inflamação da dieta e o metabolismo?

Com nossa pesquisa, podemos ver que os alimentos que você ingere influenciam as bactérias em seu intestino. Também vemos que certos alimentos e dieta geral estão ligados a bactérias intestinais "boas" ou "más" que podem ajudar ou prejudicar sua saúde metabólica. Comer os alimentos certos para equilibrar essas bactérias pode melhorar a resposta do seu corpo aos alimentos - reduzindo a inflamação alimentar prejudicial.

O que é inflamação da dieta?

Usamos o termo 'inflamação da dieta & # x27 para capturar os efeitos prejudiciais à saúde que podem ser desencadeados horas depois de comer os alimentos' errados & # x27 para nossa biologia. Repetidas ao longo do tempo, as respostas excessivas de açúcar no sangue e gordura podem desencadear uma variedade de resultados negativos para a saúde a curto e longo prazo. Nossos estudos sugerem "bactérias intestinais boas & # x27 podem fornecer um efeito protetor, reduzindo essas respostas negativas e apoiando níveis mais baixos de gordura corporal.


Métodos bioquímicos para purificação de bacteriocinas

PETER M. MURIANA, JOHN B. LUCHANSKY, em Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria, 1993

I. Introdução

As bactérias do ácido láctico (BAL) têm sido usadas há séculos na preparação e preservação de alimentos de carne, leite e origem vegetal e são geralmente reconhecidas como seguras (GRAS). Essas bactérias produzem uma gama heteróloga de produtos funcionais, incluindo ácidos orgânicos, compostos de sabor, proteases e vários antimicrobianos, principalmente bacteriocinas. Bacteriocinas são proteínas bactericidas que inibem outras bactérias, geralmente intimamente relacionadas (Tagg et al., 1976). Mais recentemente, Tagg (1991) argumentou que o termo "bacteriocina" se restringe a inibidores que se assemelham mais às bacteriocinas produzidas por Escherichia coli e bactérias Gram-negativas relacionadas (colicinas), e que o termo substâncias inibidoras do tipo bacteriocina (BLIS) seja usado para outros inibidores proteicos. Retemos o termo bacteriocina aqui para descrever proteínas bactericidas produzidas por LAB porque este descritor está em uso há décadas.

As propriedades gerais compartilhadas pela maioria das bacteriocinas de origem LAB incluem sensibilidade a várias proteases, modo de ação bactericida, insensibilidade ao calor e estreito espectro inibitório (Klaenhammer, 1988). No entanto, algumas bacteriocinas (por exemplo, nisina, pediocinas e sakacinas) produzidas por LAB exibem atividade inibitória de espectro mais amplo para bactérias Gram-positivas. Assim, há um interesse considerável na exploração de bacteriocinas e LAB (isto é, sistemas de biopreservação) como barreiras suplementares para impedir o crescimento / sobrevivência de organismos patogênicos e deteriorantes em alimentos. De acordo com o uso de bacteriocinas para (bio-) controle de bactérias indesejáveis ​​em alimentos e / ou outras aplicações, esforços de pesquisa têm sido direcionados para obter informações sobre suas propriedades físicas. Invariavelmente, isso envolveu a purificação e caracterização das porções bioativas e as sequências genéticas que as codificam. Neste capítulo, revisamos os avanços recentes na purificação, detecção, produção e caracterização física de bacteriocinas de origem LAB e discutimos brevemente suas aplicações.


Laboratórios virtuais e comércio

Esses laboratórios virtuais ajudam os alunos a aprender técnicas laboratoriais básicas e métodos práticos usados ​​por técnicos de laboratório e pesquisadores em uma variedade de carreiras, usando processos laboratoriais de ciência de alimentos específicos.

É fácil para os consumidores considerar alimentos seguros como garantidos: já que a maioria das pessoas não entende os rigorosos testes, pesquisas e avaliações que o processamento de alimentos e alimentos exige. Alimentos saudáveis ​​e seguros são de extrema importância e vital para a sobrevivência humana. Técnicos de laboratório especializados ajudam a garantir que os alimentos que comemos e alimentamos nossos animais não prejudiquem a nós ou nosso gado.

Este trabalho foi apoiado pelo USDA CSREES e pelo Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura do USDA em dois projetos de Subsídio Desafio ao Ensino Superior: 2008-38411-19055 e 2011-38411-30625. & copy 2008-2021 NMSU Board of Regents. As universidades colaboradoras South Dakota State University, North Dakota State University e New Mexico State University são todas empregadores e educadores de igual oportunidade / ação afirmativa.

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1.4.7.8: Alimentos de Bactérias - Biologia


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Nunca houve uma tentativa de apresentar um livro-texto completo ou compêndio de conhecimentos em bacteriologia, pois a taxa de produção de novas informações em microbiologia ultrapassa em muito a capacidade do autor de adquiri-las e apresentá-las adequadamente. Dito isso, a partir de 2015, apenas revisões ou correções mínimas foram feitas no texto, e a apresentação atual não deve ser considerada atualizada além dessa data. No entanto, os princípios básicos da microbiologia aqui apresentados são confiáveis ​​e precisos, mesmo se a nomenclatura ou o vocabulário estiverem desatualizados.

Kenneth Todar, PhD
Universidade de Wisconsin
Departamento de Bacteriologia
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