domingo, 10 de enero de 2016

Bacteries y yogures: de como trabayen en comuña Lactobacillus y Streptococcus

   Los naturallistes (falo en xeneral, garrando desde los ecólogos, zoologos, botánicos, estudiosos de la evolución, a los aficionaos a los bichos) tamos peravezaos a ver la llucha pola sobrevivencia’n tolos llaos, y pa cualesquier comportamientu o carauterística de los seres tratamos de dar col inquiz evolutivu, d’atopar cuála ye la ventaxa que llevó a la maquinaria de la selleición natural a siguir esi camín. 

   Esta visión nun se contaxó a otros campos, nos que naide para muncho a cabilar nestes coses. Ye’l casu, per exemplu, de fasteres de la microbioloxía aplicada, que ven a los xeres colos que trabayen como entes inertes; anque esto entama a camudar, polo que tán abriendo caminos nuevos y bayurosos, al tomar a bacteries, virus o fongos como entidades adautaes pala sobrevivencia, con mecanismos sofísticaos y comportamientos colaborativos qu’agora tamos caltriando.
   La verdá que yo entamé a pensar nes bacteries como xeres que tán en llucha col mediu y colos otros organismos del so mediu, al trabayar nos proyeutos con furmientos y otros nos que estudié la vida de bacteries y fongos, nos que yera nidio qu’adautaben el mediu a les sos necesidaes (El golor de la tierra moyao , La maxia del pan ). Al tratar d’ampliar información sobre’l tema vi qu’hai perpoco sobre la ecoloxía d’estes tribes, y darréu con conceutos trafucaos o malinterpretaos, ainda munchos trataos y estudios sobre como aformienten el llechi les bacteries Lactobacillus y Streptococcus, falen del comportamientu simbioticu d’estes bacteries, ¿ye esto verdá? Vamos velo a dulces nesta entrada.

Streptococcus a traviés de microscopiu.

Lactobacillus a traviés del microscopou

   Ya vimos, na entrada Escupiendo nel yogur (enllaz a Escupiendo nel yogur ), que Lactobacillus forma parte de la nuesa flora bacteriana, y con ellos ficimos yogur, lo normal ye que los fabricantes de yogures usen dos xéneros de bacterias, Lactobacillus (sobre tou la especie L. bulgarius var. varians) y Streptococcus (la especie S. thermophilus), anque cuando entamé esti proyeutu vi que nun ye asina siempre, pues al garrar yogures colos que semar cultivos, pa sacar cepes d’estos dos xéneros costome delles prebes atopar una marca con presencia de los dos. Nel trabayu falo a ras de xéneru, pues nun teo nidio que les bacteries cultivaes fuese deses especies concretes.
 
   El cultivu, toos a 37ºC, fícelo’n cápsules Petri, semado les amueses n’agarosa cubierta con debura (sueru) de llechi, y dexándolo medrar na yogurtera. Al otru día ya había delles colonies desendolcaes, y selleicioné delles amueses que semé soles pa tener cepes d’un y otru xéneru (pude destremar unes d’otres, primero pola forma de la colonia: arrodada, compauta y con bordes uniformes en Streptococcus, y rugoses ya irregulares en Lactobacillus; y depués en microscopiu pola forma de los organismos), fice tres vegaes la operación, col fin d’aisllar cepes lo más pures posibles (métodu de dilución, que ya vimos na entrada del Golor a tierra moyao, enllaz más arriba).
   Con too esto fecho, seme’n tubos d’ensayu con llechi normal separtaos, una amuesa de Lactobacillus, otra de Streptococcus y otra coles dos bacteries, col fin de ver cómo trabayaben les dos.
  Estes bacteries al alimentase de la glucosa xeneren ácidu llácticu na so actividá metabólica, y eso foi lo que midí pa tratar de caltriar la eficacia d’aprovechar los recursos. Esta midida garrela cada 6 hores. Tamién garré’l pH de les amueses cada 2 hores.
 
[Esta parte pues saltala si nun quies lleer como fice pa midir la cantidá d’ácidu llácticu.
Si t’alcuerdes na entrada de la dureza del agua (midiendo la dureza del agua ), usé un métodu químicu pa ver cómo de duro yera l’agua, pente medies d’un reautivu y ácidu, que diba amestando pingarata a pingarata, hasta que camudaba la color, el númberu de gotes yera la dureza, pues bien, nesti casu usé esi métodu pa calcular el percentax d’acidu llácticu de la amuesa. Asina nuna amuesa de 100 ml con dos gotes de fenoftaleina (indicador incoloru que torna a rosa con pH 9), y fui amestando pingarates d’hidróxidu sódicu, hasta que tornó a rosa, el númberu de gotes, y asumiendo que caúna yeren 5 ml, apliqué esta fórmula que dame diréutamente’l percentax d’ácidu llácticu de la amuesa: % d’ácidu llácticu= 9*V/100
]

   L’acidez xeneral agrandó’n toles amueses col mesmo patrón, nes primeres hores perrápido, y depués sele (como ves na gráfica de baxo), como un perfil altitudinal clásicu d’un ríu, anque’n distinta midida, asina l’amuesa de Lactobacillus amenorgó’l pH menos que la de Streptococcus hasta un pH 4,  depués foi Lactobacillus el que baxó más el pH. La que más l’amenorgó foi l’amuesa que tenía les dos bacteries, talmente como si hubiesen trabayao’n comuña. 


Por ciertu, fici otra preba col cultivu mestu, a 45ºC, con mesmu resultáu, pero’n cuasi la cuarta parte del tiempu (veslo na gráfica que sigue):


   Los datos de pH si parecíen sofitar la idega de que trabayen en simbiosis, pero, ¿qué pasó colos datos de la evolución percentax d’ácidu llácticu?
   Cuando grafiqué los datos pa les tres amueses (na gráfica que vien darreú) pude ver como les dos bacteries medraben de distinta manera, asina mentantes Streptococcus arranca aumentando más la proporción de ácidu llácticu, y amernogándose la velocidá según pasa’l tiempu, Lactobacillus la curva arranca sele, y aumenta según avanzaben les hores, siguendo un patrón esponencial (o sea aumenta cada vegada más), la curva de Streptococcus axústase a un curva polinómica de tercer grau (o seya que la so ecuación ye de tercer grau). Pa la amuesa coles dos bacteries, que foi la que más aumentó’l percentax d’ácidu llácticu, sigue tamién una curva polinómica, pero muy diferente a la de Streptococcus, ye más bien como si garrásemos la primer metá de Streptococcus y la segunda de Lactobacillus y les amestásemos. 


   Puedes pensar que los mios datos pueden tar mal, o que cometí daqué error, pero los datos de investigadores de verdá coinciden colos de mio, asina vemos que na gráfica  que da Mateos (www.sabadelluniversitat.org/JAMateos-S7-p.pdf):


   Les bacteries en xeneral medren siguiendo un patrón nel que depués d’una fas de adautación o de lletargu, entamen a medrar de forma esponencial, hasta un puntu nel qu’estabilicen, queden asina, mentantes quede alimentu. Les bacteries del yogur siguen esta mesma llinia, anque a ritmos destremaos, en Streptococcus ye perrrápido, mentantes que Lactobacillus más sele. Si caes na cuenta a lo primero dixe que costome atopar un yogur coles dos bacteries, pues atopaba más que nada Streptococcus, y ye por esto, los fabricantes corten el procesu antes del momentu nel que Lactobacillus medra enforma, ya que nun quieren un productu perácidu, el procesu córtenlu con fríu, que mata o dexa’n chasis les files d’estes bacteries, nes que Lactobacillus entá nun tenía muncho pesu.
   Caúna sigue un patrón nel so medrar, podríamos cabilar qu’en realidá tán bregando, pol alimentu y por ver cuála medra más (como si metemos vaques y caballos xuntos), yo de primeres entendilo asina, pues razonaba que la téunica de Streptococcus yera medrar muncho y nun dexar “sitiu” a Lactobacillus, anque esta a dulces diba medrando y acidificando’l mediu, algo que tampoco y-vien bien pa crecer rápidu a Streptococcus, pues medra meyor con pH ente 6-8y 6. Tamién cabilé que la causa de que la que más aumentó’l percentax d’ácidu llácticu fuese la mesta de les dos bacteries, yera por mor a la guerra ente les dos bacteries por medrar más. Nada más lloñe de la realidá, gracies a trabayos recientes se sabe qu’estes bacteries trabayen en comuña, nuna relación simbiótica.
   Asina, como vimos nes gráfiques les dos bacteries soles producíen ácidu llácticu, pero xuntes producíen más, frutu de la so sestaferia, ya que lo que-y falta a una produzlo la otra y al revés, asina Streptococcus que ye’l qu’entama anties (sobre too porque atopa qu’el pH del llechi ye’l óptimu) produciendo ente otres coses ácidu fórmicu y CO2, que aprovecha Lactobacillus, (n’esta l’ácidu fórmicu empobina la síntesis d’ARN pa la síntesis de proteines, y el CO2 estimula la síntesis d’ácidu aspartámicu), esto fae que Lactobacillus entame a medrar más, y entame a producir entre otres aminoácidos y péptidos que garra y aprovecha Streptococcus.
   Como dixe, vese na gráfica primera, Streptococcus medra meyor con pH mayor que 6, aunque sigue faciéndolo perbaxo, nun siendo capaz polo xeneral,  a curtio, de baxar más pallá de pH 5, momentu nel que Lactobacillus ya ta “caliente”, y entama a amenorgar el pH, perbaxo de 4, esto, ente otres coses, favorez a les dos collacies, pues impide que medren alrodiu delles otra triba d’organismos, ente los que tán, per exemplu, los sos depredadores (esto vímoslo ya n’otres entraes...).
 
   La verdá que con esti proyeutu, afité más una idega que teo afincada na mio mente desde fae muncho: les apariencien engañen, y que pa llegar a xuicios de valor (polo menos en ciencia) hai que tar al tanto de nun zarrase a nuevos datos, anque tiren pol suelu les tos teoríes. El conocimientu ye un procesu que va faciendo poyu sobre lo que otros faen, asina ye como la ciencia tira p’alantre, ¡sofitándose n’hombros de xigantes!
 
   De too esto de xuru que salen nuevos proyeutos, qu’espero poder cuntate...

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