PART 1: MICROBIOLOGIA GENERAL
A. INTRODUCCIÓ (6 hores)
Tema 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.
Tema 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.
B. CULTIU, CONSERVACIÓ I CONTROL DELS MICROORGANISMES (10 hores)
Tema 3. 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.
Tema 4. 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.
Tema 5. 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.
Tema 6. 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.
C. METABOLISME I GENÈTICA (12 hores)
Tema 7. 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.
Tema 8. 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.
Tema 9. 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.
Tema 10. 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.
Tema 11. 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.
Tema 12. 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.
D. DIVERSITAT (11 hores)
Tema 13. 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.
Tema 14. Eubacteris Gramnegatius.
Bacteris fotòtrofs, quimiolitòtrofs, gramnegatius anaerobis i espiroquetes. Bacteris gramnegatius aerobis, rickèttsies i clamídies. Bacils gramnegatius aerobis facultatius
Tema 15. Eubacteris Grampositius
Cocs i bacils grampositius no esporulats. Cocs i bacils grampositius endosporulats.
Tema 16. Grups bacterians diversos
Bacteris sense paret. Actinomicets i grups relacionats. Arquebacteris
Tema 17. Floridures i llevats
Característiques, cicles vitals i principals grups de fongs. Interès agroindustrial, farmacèutic i patològic.
Tema 18. Algues i protozous
Algues microscòpiques. Principals grups. Protozous. Principals grups.
Tema 19. 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.
E. MICROBIOLOGIA AMBIENTAL (6 hores)
Tema 20. 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.
Tema 21. 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.
PART 2: MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL I DELS ALIMENTS
A. INTRODUCCIÓ (10 hores)
Tema 22. La microbiologia aplicada a la indústria agroalimentària
Perspectiva històrica i desenvolupament. Els aliments com a substrat pels microorganismes. Tipus, incidència i principals transformacions microbianes en aliments, matèries primeres i instal.lacions.
Tema 23. Microorganismes relacionats amb l'obtenció o deteriorament dels aliments
Psicrotròfics. Termodúrics. Proteolítics. Lipolítics. Halòfils i osmòfils. Pectinolítics. Acidogènics. Esporogènics.
Tema 24. 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.
Tema 25 . 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.
B. METODOLOGIA (14 hores)
Tema 26. 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.
Tema 27. 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.
Tema 28. Avaluació i control microbiològic d'instal.lacions
Control de les operacions de neteja i productes utilitzats. Desinfecció i esterilització de superfícies i materials. Sisptema ARCPC: 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.
Tema 29. 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.
Tema 30. Aspectes tècnico-microbiològis 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.
C. MICROBIOLOGIA DELS ALIMENTS I BEGUDES NO FERMENTADES (11 hores)
Tema 31. Carn i productes carnis no fermentats. Peix i marisc
Tema 32. 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.
Tema 33. Fruites, sucs i derivats. Verdures i hortalisses. Condiments i assaonaments
Tema 34. 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.
Tema 35. 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.
Tema 36. 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.
Tema 37. 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.
D. MICROBIOLOGIA DELS ALIMENTS OBTINGUTS PER FERMENTACIÓ (6 hores)
Tema 38. 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.
Tema 39. 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.
Tema 40. 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.
E. PRODUCTES I PROCESSOS DIVERSOS (4 hores)
Tema 41. 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.
Tema 42. 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.
Pràctiques de laboratori:
1era setmana (1er quadrimestre)
1. Tècniques microbiològiques generals. (5 hores)
2. Tècniques per a la quantificació de microorganismes. (2 hores)
3. Creixement en cultiu tancat. Identificació de microorganismes: proves bioquímiques i tècniques de tinció. (4,5 hores)
4. Realització d'un antibiograma i determinació de concentració mínima inhibitòria de diferents productes. (2,5 hores)
5. Identificació de fongs i llevats i observació d'estructures fúngiques. (1 hora)
2ona setmana (2on quadrimestre)
6. Anàlisi microbiològica d'un aliment : carn picada (4 hores)
7. Avaluació de l'efecte de tres desinfectants sobre tres microorganismes (coeficient fenòlic) (3 hores)
8. Control microbiològic de l’ambient i de superfícies de treball (2 hores)
9. Avaluació de l'efecte de la calor sobre els microorganismes (4 hores)
10. Anàlisi de potabilitat d'una mostra d'aigua (2 hores)