Trata sobre el efecto de los microorganismos en el ambiente, agua, suelo y aire. y la biorremediaccion

1. Impacto de la Microbiología
Ambiental en Nuestra vida
Cotidiana
Maestra Altagracia Magdalena Jiménez Díaz
Republica Dominicana

2.  Promover la importancia de la microbiología
ambiental.
 Valorar los riesgos de las infecciones
ocasionadas por microorganismos patógenos
presentes en el agua, aire y suelo.
 Reconocer acciones preventivas para evitar la
contaminación ambiental.
 Reconocer los microorganismos que con mayor
frecuencia contaminan el agua, aire y suelo.
 Empoderarse del impacto de la biorremediación.
Altagracia Jiménez Díaz 30/10/2011 2

3.  Tomar conciencia del daño que ocasionan los
residuos sólidos como son los
Industriales, Plaguicida, Metales pesados y
derivados del petróleo.
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4.  La Microbiología como ciencia tiene aplicaciones
importantes que producen impacto en nuestra vida
cotidiana en las áreas:
Médica
Industrial
De los Alimentos
Agrícola
Microbiología Ambiental
Altagracia Jiménez Díaz 30/10/2011 4

5. - Identificación de los diferentes microorganismos
de importancia médica.
- Prevención y tratamiento de enfermedades
infecciosas causadas por microorganismos en
plantas y animales, incluyendo al hombre.
Médica:
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6. - Producción de alimentos por
métodos microbiológicos:
Productos
Deterioro microbiano de los Métodos de conservación de
lácteos, fermentación del
alimentos los alimentos.
pan, bebidas
alcohólicas, proteína de origen
unicelular.
Altagracia Jiménez Díaz 30/10/2011 6

7. •- Fertilidad del •- Enfermedades •- Plaguicidas
suelo. microbianas de las microbianos
plantas.
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8. - pintura y corrosión
de metales
-
- Control de calidad
, aminoácidos, enzimas,
de productos
disolventes, combustible
industriales:
s (Metano, etanol y
otros). Biodeterioro de
papel, madera, textiles
-En procesos de - Recuperación de
fermentación en la recursos
producción de Industrial: minerales, reforzada
antibióticos, ácidos por acción microbiana.
orgánicos
Altagracia Jiménez Díaz 30/10/2011 8

9. - Ciclos • - Bioluminiscencia.
- Los microorganismos en sus
biogeoquímicos hábitats naturales:
- Interacciones entre
(Fijación del Nitrógeno Aire, Agua, Suelo y Ambientes
las poblaciones:
en el suelo). Extremos (Aguas
Simbiosis fijadora de Termales, Lagos salados, y
nitrógeno, Micorrizas. otros).
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10. • - Reducción de la Calidad • - Procesos de
y la Contaminación Biorremediación.
Ambiental.
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11.  .
Es evidente que la Microbiología abarca
un campo muy amplio, cubriendo en
particular la Microbiología Ambiental
muchos aspectos relacionados con la
calidad de vida actual.
30/10/2011 11

12.  .
IMPORTANCIA DE LOS
MICROORGANISMOS EN INGENIERIA
AMBIENTAL
30/10/2011 12

13.  .
El estudio de los
microorganismos
en Ingeniería
Ambiental tiene
gran importancia
debido a que:
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14.  - Son una de las principales fuentes de
contaminación de
 Aire
 Agua
 Suelo
 pudiendo ser algunos de ellos patógenos
para el humano y otros organismos
 Así como causar daño a materiales.
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15.  La contaminación es un problema importante
en la actualidad
 Ocasionado principalmente por el hombre
 Algunos microorganismos que han sido
estudiados durante mucho tiempo pueden
contribuir a resolverlo.
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16.  - Algunos juegan un papel importante como
indicadores de contaminación.
 - Los diferentes grupos de microorganismos
participan en gran medida en el tratamiento
biológico de residuos líquidos y sólidos.
 Estos tratamientos pueden ser de tipo
aerobio, anaerobio ó mixto.
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17. •- Muchos de ellos
son útiles en •y suelo.
procesos de
biorremediación de:
•agua
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18. -
 .
- Contribuyen a la fertilidad del
suelo, degradando la materia
orgánica de restos de animales y
plantas muertos, así como por la
participación de algunas bacterias
en la fijación del nitrógeno
atmosférico.
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19. - Pueden utilizarse en el
diseño y construcción de
Biosensores
que pueden ser utilizados en
la determinación de
analitos de interés
ambiental.
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20.  - Un sinnúmero de microorganismos son de gran
utilidad en Biotecnología
 En la obtención de una gran variedad de productos
de interés
 y producción de proteína de origen unicelular
(Biomasa).
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21.  - En Ingeniería Genética existe cada vez
mayor interés en mejorar la capacidad de
microorganismos.
 para resolver problemas ambientales.
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22.  Algunos microorganismos pueden ser
utilizados como indicadores en un ambiente
específico que ha sido contaminado.
 Estos deben pertenecer a especies que
representen fielmente las características del
medio
 Deben ser confiables
 y fácilmente identificables.
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23.  Deben reflejar no solamente la presencia o
ausencia de contaminación de un tipo
específico
 Sino también los niveles de dicha
contaminación.
 y sus fluctuaciones periódicas.
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24.  Los microorganismos usados como
indicadores de contaminación de agua y
suelo deben estar ausentes del medio
específico (agua ó suelo)
 A menos que éste haya sido contaminado
 y generalmente no son miembros de la flora
indígena del suelo o del sistema acuático.
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25.  microorganismos tales como
 B. subtilis
 B. stearothermophilus
 Tienen importancia como indicadores en la
determinación de eficiencia de destrucción de
microorganismos
 Mediante el tratamiento:
 Físico ó químico de residuos
peligrosos biológico infecciosos.
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26. Biotecnología
Microorganismos
El uso
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27.  La Biotecnología se define como el empleo de
organismos para llevar a cabo procesos
químicos definidos para la aplicación
industrial.
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28.  Una gran variedad de microorganismos que
incluyen:
 Bacterias
 Mohos
 Levaduras
 Algas y virus.
 son utilizados en Biotecnología debido a sus
características
 ya que con ellos se obtienen productos con
propiedades de interés para el humano, con fines
específicos.
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29.  - A partir de 1910 se establecen sistemas de
purificación en gran escala de las aguas residuales
empleando microorganismos.
 - En 1912 a 1914 se obtienen tres importantes
productos químicos:
 Acetona,
 Butanol y glicerina a partir de microorganismos.
 - En 1928 Alexander Fleming descubre la penicilina.
 - En 1944 empieza la producción de penicilina en
gran escala.
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30.  - En 1950 se introducen antibióticos nuevos.
 - En 1953, Watson y Crick descubrieron la estructura de ADN
 - En 1962 comienza en Canadá la extracción de Uranio con la ayuda de
microorganismos.
 - En 1970 se marca otra etapa importante, el inicio de la manipulación enzimática
del material genético de los seres vivos y consecuentemente la aparición de la
Ingeniería Genética
 Dando lugar a una verdadera Revolución Tecnológica
 Se han diseñado los protocolos para el tratamiento y prevención de
enfermedades
 Obtención de células especializadas en la fabricación de productos de interés
comercial y médico
 mejoramiento de especies silvícolas y agrícolas;
 Recuperación de ecosistemas.
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31. La Ingeniería Genética y
Biotecnología Ambiental
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32.  La Ingeniería Genética, que usa la Biotecnología de
Recombinación del DNA, abre la posibilidad de
resolver muchos problemas de contaminación del
ambiente.
 Debido a la enorme diversidad metabólica de las
bacterias
 Existe un gran conjunto de genes en bacterias
procedentes de hábitats naturales.
 En algunos casos, estos genes codifican proteínas
que degradan agentes contaminantes del ambiente.
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33.  Se ha visto que en aislamientos naturales de
bacterias existen genes para la
biodegradación de muchos desechos tóxicos
y contaminantes del agua.
 La ingeniería genética está empezando a
prestar atención a estos recursos, con la
finalidad de limpiar el ambiente.
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34.  En muchos casos, los donantes de genes son cepas
bacterianas aisladas de sitios contaminados con
desechos.
 Entre los ejemplos figuran genes para la
biodegradación de pesticidas clorados, como
 El ácido 2,4,5, triclorofenoxiacético,
 (2,3,5-T), clorobencenos y clorofenólicos afines
 Naftaleno
 Tolueno,
 Anilinas
 y varios hidrocarburos.
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35.  Los genes deseados se aíslan de especies de :
 Pseudomonas
 Alcaligenes
 y unas cuantas bacterias más y luego se
clonan en plásmidos.
 Se han construido algunos plásmidos que
contienen genes para la biodegradación de
diversos productos químicos tóxicos.
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36. No ser
•-
dañino o - Debe tener las
- Un rápido enzimas
útiles para la
- Si el propio
el
patógeno. clonación son
crecimiento. adecuadas para microorganismos DNA clonado va a hospedador
- Capacidad de - Ser capaz permitir la ser usado
que crecen bien y debe ser
crecer en un de tomar el replicación del de los cuales se terapéuticamente
medio de vector. tiene información , para tratar una una
DNA y
cultivo barato. permanecer
- Los genética enfermedad persona
hospedadores disponible. humana,
estable en el humana
más
cultivo.
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37. Escherichia
coli
Bacillus
subtilis
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38. Saccharomyces y para muchos
cerevisiae fines, células
de mamíferos.
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39. El uso de los
microorganismos en
procesos de
Biorremediación
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40.  La Biorremediación es el uso de microorganismos para
degradar:
 agentes tóxicos
 y desechos peligrosos
 Que surge como un tratamiento para la restauración de:
 Suelos
 Acuíferos
 Subsuelos contaminados.
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41.  Debido a la oportunidad natural y poderosa
que representan para restaurar los ambientes
contaminados.
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42. - Biomineralización:
-
Biotransformación
: Loscontaminantes
Es la completa
orgánicos son
destrucción
parcialmente
degradados
formando otras
sustancias químicas
de los menos complejas.
contaminantes
orgánicos para
reducirlos a sus
constituyentes
minerales básicos.
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43. Biovolatilización:
Cometabolismo: Cometabolismo
•Se refiere a la • Los
•Las bacterias y habilidad de las compuestos quími
bacterias de cos al ser
hongos pueden
metabolizados, pue
volatilizar romper un
den apoyar el
metales por contaminante en crecimiento
adición del la adición de un • y servir como
grupo sustrato fuente de carbono
metilo, que hace primario. u otro elemento
al metal muy energético
volátil.
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44. Contaminantes de suelos
Físicos
Químicos
Biológicos
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45. • Nematodos y
• Protozoarios
hongos
• Bacterias
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46. Zona urbana: Tiraderos
de basura, fugas de
Rural: Uso de Industrial: Derrames de
alcantarillado, derrames
accidentales. plaguicidas, descargas combustibles, descarga
de letrinas, criaderos s de aguas
de animales, uso residuales, ruptura de
excesivo de tanques y
fertilizantes, canales de tuberías, disposición de
aguas residuales. desechos sólidos.
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47.  - Físicos: Principalmente sustancias:
 Radiactivas provenientes de descargas de
desechos radiactivos
 Desechos nucleares
 O explosivos.
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48.  - Químicos: Incluyen todo tipo de sustancias
que provienen de residuos sólidos:
 Industriales
 Plaguicidas
 Metales pesados
 y derivados del petróleo.
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49. - Bioaumentación: Adición de microorganismos al sitio
contaminando cuando la población autóctona carece de
capacidad degradadora.
- Composteo:
- Bioestimulación:
Adición de estimulantes
Bioventeo: El material contaminado se
Introducción de oxígeno coloca sobre la superficie del
en la actividad microbiana terreno en forma de pilas que
autóctona como co- a través del suelo para
se cubren para crear
sustratos o aceptores de estimular la población
condiciones
electrones para la microbiana netamente termófilas, periódicamente se
degradación anóxica. aerobia. mezcla para favorecer la
aceleración.
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50. •Tratamiento en fase sólida que generalmente
Biocultivo: se realiza en sitios confinados para retener
los lixiviados que se forman.
•Uso de microorganismos con afinidad para
absorber metales bajo ciertas
Biosorción:
condiciones, generalmente se aplica en fase
líquida.
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51.  - Son seguras, económicas y más rápidas
algunos tratamientos Fisicoquímicos.
 - Se utilizan sistemas biológicos cuyo costo
es mínimo, más aún si se utiliza la población
autóctona.
 - El ecosistema del sitio contaminado
prácticamente no se altera; al contrario se
recupera.
 - No se generan desechos como producto del
tratamiento, ya que los contaminantes son
realmente degradados.
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52.  - Pueden ser acoplados a otro tipo de tecnología
cuando la remoción de los contaminantes no es la
deseada.
 - Los contaminantes absorbidos o atrapados en los
poros del suelo, también son biodegradados.
 - Si la actividad microbiana no es la
deseada, puede estimularse con la adición
controlada de compuestos requeridos.
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53.  - Cuando los contaminantes orgánicos son empleados
como la principal fuente de carbono y energía para los
microorganismos el proceso se realiza con mayor rapidez.
 - Cuando se trata de una biorremediación in situ se tienen
ventajas adicionales.
 - Se eliminan costos de transportación.
 - Al utilizar la población microbiana autóctona se elimina
la necesidad de introducir microorganismos
potencialmente peligrosos.
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54.  .
Microorganismos
Involucrados en la
Biodegradación de
Hidrocarburos
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55.  Micrococcus
 Achromobacter  Mycobacterium
 Acinetobacter  Nocardia
 Alcaligenes  Proteus
 Arthrobacter  Pseudomonas
 Bacillus  Sarcina
 Brevibacterium  Serratia
 Chromobacterium  Spirillum
 Corynebacterium  Streptomyces
 Cytophaga  Vibrio
 Erwinia  Xanthomonas
 Flavobacterium
BACTERIAS BACTERIAS
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56. 30/10/2011 56

57. 
 ACTINOMICETOS
 Agrobacterium  Streptomyces
Nocardia
 Arthrobacter 
 Micromonospora
 Bacillus
HONGOS
 Clostridium 
Alternaria
 Corynebacterium 
 Aspergillus
Cladosporium
Flavobacterium

  Fusarium
Glomerella
Klebsiella

  Mucor
Penicillium
Pseudomonas

  Rhizoctonia
Trichoderma
Xanthomonas


BACTERIAS ACTINOMICETOS y hongos
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58. 30/10/2011 58

59. Aspergillus
Bacillus •Mycobacterium
Neurospora
•Pseudomonas
Clostridium
Scopulariopsis
y algunas levaduras
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60. Clostridium
Algunas
especies Corinebacterium Rhizobium
de Candida
Micrococcus
30/10/2011 60

61. • Aspergillus • Scopulariopsis • Paecilomyces
• Mucor • Fusarium
30/10/2011 61

62.  .
Los microorganismos del suelo
juegan un papel muy
importante manteniendo la
fertilidad de los suelos
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63.  Elementos esenciales para el crecimiento
 tales como:
 oxígeno
 nitrógeno
 carbón
 azufre y fósforo
 son reciclados por microorganismos del
suelo.
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64.  La mayoría de los
microorganismos que
viven en el suelo
juegan un papel
indispensable en el
mantenimiento de la
vida sobre este
planeta.
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65.  Las bacterias del género
 Bacterias. Streptomyces además de
 En general, el grupo más
numeroso de bacterias en el  producir
suelo son los Actinomicetos antibióticos, producen
que resisten condiciones
metabolitos llamados
secas y pueden sobrevivir
en suelos desérticos. geosminas las cuales dan al
suelo su olor característico
Los géneros más comunes
son: Nocardia, Arthrobacter
y Streptomyces.
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66.  Los géneros de hongos varían con el tipo de suelo y sus propiedades
fisicoquímicas. Algunos son de vida libre y otros como las Micorrizas, en
forma simbiótica con las raíces de plantas.
 Son comunes, especies de los géneros:
 Candida
 Aspergillus,
 Penicillium,
 Rhizopus y Mucor.
 Algunos hongos son importantes patógenos de plantas atacando trigo y
maíz entre otros.

 Los hongos del suelo son extremadamente importantes en la
descomposición de materia de plantas
 Degradando y utilizando macromoléculas complejas tales como:
 celulosa y lignina.
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67.  Debido a que las algas dependen de la luz solar y de la
fotosíntesis para proveer sus necesidades
energéticas, viven cerca de la superficie del suelo.
 La población algal disminuye en períodos de oscuridad o
de baja temperatura.
 Las algas son una fuente de nutrientes para un número
considerable de habitantes del suelo, incluyendo
protozoarios, hongos, lombrices de tierra y nemátodos.
 En suelos áridos, son comunes los líquenes, que son una
simbiosis de alga-hongo.
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68.  Son encontrados en la mayoría de los suelos en
una densidad de 104 a 105 organismos por
gramo de suelo.
 Generalmente se encuentran cerca de la
superficie debido a que requieren oxígeno.
 Los Protozoarios son predadores de algas y
bacterias del suelo.
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69.   Glicladium
 Acremonium  Graphium
 Aspergillus  Humicola
 Aureobasidium  Monilia
 Beauveria  Mortierela
 Botrytis  Paecelomyces
 Candida  Penicillium
Chryisosporium

 Rhodotorula
Cladosporium

Cochlobolus
 Saccharomyces

Cylindrocarpon
 Spicardia
Tolypocladium


Debaryomyces
Thrichoderma


Fusarium
Verticillium

 Geotrichum 
HONGOS HONGOS
30/10/2011 69

70.  microorganismos patógenos en el agua
pueden ser nocivos para nuestra salud:
 vibrio cholerae
 Samonella enteritidis
 Shigella dysenteriae
 E.coli
 Helicobacter pylori
 Leptospira interrogans
La presencia de microorganismos en el aire
puede causar severos daños en la salud
humana.
Mycobacterium tuberculosis
Neisseria meningitidis
Haemophilus influenzae
Microorganismos en el suelo:
Clostridium tetani
Clostridium botulinum
Bacillus anthracis…

71.  Los microorganismos  Alteran los materiales
producen enfermedades en orgánicos
plantas, animales y
humanos  y contribuyen al deterioro y
 Pueden casar corrosión de monumentos y
alergias, vómitos, diarrea, metales.
meningitis y hasta la  Producen gases
muerte contaminantes en el
proceso de su
 Alteran los
alimentos, ocasionando metabolismo, mientras
putrefacción, modificando degradan a las
los olores, el aspecto la proteínas, en el proceso
textura y sabor en fin catabólico de proteólisis ,o
dañan el alimentos
resultando imposible para de glucolisis, lipolisis ...
el consumo humano .
30/10/2011 71

72.  Alimentos y agua  Virus de Hepatitis A y
contaminadas con Hepatitis E
heces fecales pueden  Virus polio
ocasionar severos
trastornos a nuestra
salud.
 Por transmisión fecal
oral de virus
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73.  Microorganismos que  Existen en ambientes naturales o
son beneficiosos artificiales microorganismos que
juegan un papel importante en la
vida humana ya que algunos
microorganismos como las
bacterias ayudan a fijar al
nitrógeno a el suelo o como las
micorrizas que ayudan al
crecimiento y protección de las
plantas y también la formación del
humus que es resultado de la
degradación microbiana.
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74.  Lavado de las manos  TÉCNICAS DE LAVADO DE
MANOS
 Medidas de salud  El lavado de manos es el
publica más simple, económico e
 Clorinacion del agua. importante procedimiento,
para la prevención de las
 Desecho apropiado de
infecciones y la
las heces fecales contaminación en la
preparación de los
alimentos.
30/10/2011 74

75.  Remover la suciedad, el material orgánico y
disminuir la concentración de bacterias o
flora transitoria, adquiridas por contacto
reciente con microorganismos
contaminantes.
30/10/2011 75

76. ◦ Usar agua y jabón antimicrobiano liquido (3 a 5 ml)
◦ Mojar las manos con agua, use 1 aplicación de
jabón, frotar enérgicamente por 10-15".
◦ Cubrir todas las superficies de manos, dedos y
uñas, llegando hasta 10 cm por debajo del pliegue
de las muñecas.
 Enjuagar con abundante agua
◦ Secar con toallas de papel desechable.
◦ Usar la misma toalla para el cierre de la llave para evitar
la re contaminación
 El tiempo total para el procedimiento es de
aproximadamente 30” segundos

30/10/2011 76

77.  La normativa establece que el agua es apta
bacteriológicamente para consumo humano
si se encuentra exenta de microorganismos
patógenos de origen entérico y parasitario
intestinal.
 La bacteria que se utiliza como índice de
contaminación fecal es la Escherichia coli
30/10/2011 77

78. "Nunca consideres el
estudio como una
obligación sino como
una oportunidad para
penetrar en el bello y
maravilloso mundo del
saber."
30/10/2011 78

79.  Ocampo Quijano Eloísa. (2004). Microbiología Ambiental.
 http://docencia.udea.edu.co/bacteriologia/MicrobiologiaAmbiental/contactenos.html
 De la Rosa, M. A. Mosso y C. Ullán. (2002). El aire: hábitat y medio de transmisión de
microorganismos. España.
 http://revistas.ucm.es/cca/11391987/articulos/OBMD0202110375A.PDF
 Palomino Cadenas Edwin Julio. (1995). Introducción a la Microbiología Ambiental.Perú
 http://www.cepis.org.pe/bvsacd/scan2/029270/029270-04.pdf

 María C. Apella y Paula Z. Araujo. Microbiología de agua. Conceptos básicos. Argentina.
 http://www.psa.es/webesp/projects/solarsafewater/documents/libro/02_Capitulo_02.pdf
 Díaz, R. / Gamazo, C. / López-Goñi, I.Manual Práctico de Microbiología 3 ª ed. ©
HERNANDEZ JIMENEZ JENIFER LIZBET diapositivas de MICROBIOLOGÍA Y SU RELACIÓN CON EL ECOSISTEMA
IBARRA ARELLANO MIGUEL ANGEL
GUERRERO RAMÍREZ CINTIA ANAID
ACOSTA MENDEZ EDITH DANIELA
CASTILLO LORA EDUARDO
30/10/2011 79

80. 30/10/2011 80