Las interacciones humanas con microbios incluyen usos prácticos y simbólicos de los microbios , e interacciones negativas en forma de enfermedades humanas, de animales domésticos y de cultivos.
El uso práctico de microbios comenzó en la antigüedad con la fermentación en el procesamiento de alimentos ; el pan , la cerveza y el vino han sido producidos por levaduras desde los albores de la civilización, como en el antiguo Egipto . Más recientemente, los microbios se han utilizado en actividades desde la guerra biológica hasta la producción de productos químicos por fermentación, a medida que los químicos industriales descubren cómo fabricar una variedad cada vez mayor de productos químicos orgánicos, incluidas enzimas y moléculas bioactivas como hormonas e inhibidores competitivos.para su uso como medicamentos. La fermentación también se utiliza para producir sustitutos de combustibles fósiles en formas como etanol y metano ; Los combustibles también pueden ser producidos por algas . Los microorganismos anaeróbicos son importantes en el tratamiento de aguas residuales . En la investigación científica, las levaduras y la bacteria Escherichia coli sirven como organismos modelo, especialmente en genética y campos relacionados.
En el aspecto simbólico, uno de los primeros poemas sobre la elaboración de cerveza es el "Himno a Ninkasi " sumerio , de 1800 a. C. En la Edad Media , Giovanni Boccaccio 's El Decamerón y Geoffrey Chaucer ' s Tales El Canterbury : dirigida miedo al contagio mortal y la decadencia moral que podrían resultar de las personas. Los novelistas han explotado las posibilidades apocalípticas de las pandemias desde The Last Man de Mary Shelley de 1826 y The Scarlet Plague de 1912 de Jack London en adelante. Hilaire Belloc escribió un poema humorístico para "The Microbe" en 1912. Plagas dramáticas e infecciones masivas han formado la trama de muchas películas de Hollywood , comenzando con Nosferatu en 1922. En 1971, The Andromeda Strain contó la historia de un microbio extraterrestre que amenaza la vida. en la tierra. Los microbiólogos desde Alexander Fleming han utilizado colonias de bacterias coloreadas o fluorescentes para crear obras de arte en miniatura.
Los microorganismos como las bacterias y los virus son importantes como patógenos y causan enfermedades a los seres humanos, las plantas de cultivo y los animales domésticos .
Contexto
La cultura consiste en el comportamiento social y las normas que se encuentran en las sociedades humanas y se transmiten a través del aprendizaje social . Los universales culturales en todas las sociedades humanas incluyen formas expresivas como el arte , la música , la danza , los rituales , la religión y tecnologías como el uso de herramientas , la cocina , el refugio y la ropa . El concepto de cultura material abarca expresiones físicas como la tecnología, la arquitectura y el arte, mientras que la cultura inmaterial incluye principios de organización social , mitología , filosofía , literatura y ciencia . [1] Este artículo describe las funciones que desempeñan los microorganismos en la cultura humana.
Dado que los microbios no se conocieron hasta el período moderno temprano, aparecen en la literatura anterior indirectamente, a través de descripciones de horneado y elaboración de cerveza . Sólo con la invención del microscopio , como lo utilizó Robert Hooke en su libro Micrographia de 1665 , [2] y Antonie Van Leeuwenhoek en la década de 1670, [3] la teoría de los gérmenes de la enfermedad y el progreso de la microbiología en el siglo XIX fueron microbios. observados directamente, identificados como organismos vivos y utilizados sobre una base científica. [4] El mismo conocimiento también permitió que los microbios aparecieran explícitamente en la literatura y las artes. [5]
Usos practicos
La producción de alimentos
La fermentación controlada con microbios en la elaboración de cerveza , la elaboración de vino , el horneado , el decapado y los productos lácteos cultivados como el yogur y el queso se utiliza para modificar los ingredientes y hacer alimentos con propiedades deseables. Los principales microbios involucrados son las levaduras , en el caso de la cerveza, el vino y el pan común ; y bacterias , en el caso de verduras fermentadas anaeróbicamente , productos lácteos y pan de masa madre . Los cultivos proporcionan sabor y aroma de diversas formas, inhiben los patógenos, aumentan la digestibilidad y la palatabilidad, hacen que el pan se eleve, reducen el tiempo de cocción y crean productos útiles que incluyen alcohol , ácidos orgánicos , vitaminas , aminoácidos y dióxido de carbono . La seguridad se mantiene con la ayuda de la microbiología alimentaria . [6] [7] [8]
Tratamiento de aguas
Los procesos oxidativos de tratamiento de aguas residuales se basan en microorganismos para oxidar los componentes orgánicos. Los microorganismos anaeróbicos reducen los sólidos del lodo produciendo gas metano y un residuo mineralizado estéril. En el tratamiento del agua potable , un método, el filtro de arena lento , emplea una capa gelatinosa compleja compuesta por una amplia gama de microorganismos para eliminar tanto el material disuelto como el material particulado del agua cruda. [9]
Energía
Los microorganismos se utilizan en la fermentación para producir etanol, [10] y en reactores de biogás para producir metano. [11] Los científicos están investigando el uso de algas para producir combustibles líquidos , [12] y bacterias para convertir diversas formas de desechos agrícolas y urbanos en combustibles utilizables . [13]
Productos químicos, enzimas
Los microorganismos se utilizan para muchos fines comerciales e industriales, incluida la producción de productos químicos, enzimas y otras moléculas bioactivas, a menudo mediante ingeniería de proteínas . Por ejemplo, el ácido acético es producido por la bacteria Acetobacter aceti , mientras que el ácido cítrico es producido por el hongo Aspergillus niger . Los microorganismos se utilizan para preparar una amplia gama de moléculas y enzimas bioactivas. Por ejemplo, la estreptoquinasa producida por la bacteria Streptococcus y modificada por ingeniería genética se usa para eliminar los coágulos de los vasos sanguíneos de pacientes que han sufrido un ataque cardíaco . La ciclosporina A es un agente inmunosupresor en el trasplante de órganos , mientras que las estatinas producidas por la levadura Monascus purpureus sirven como agentes reductores del colesterol en sangre , inhibiendo competitivamente la enzima que sintetiza el colesterol. [14]
Ciencias
Los microorganismos son herramientas esenciales en biotecnología , bioquímica , genética y biología molecular . Las levaduras La levadura de cerveza ( Saccharomyces cerevisiae ) y la levadura de fisión ( Schizosaccharomyces pombe ) son organismos modelo importantes en la ciencia, ya que son eucariotas simples que se pueden cultivar rápidamente en grandes cantidades y se manipulan fácilmente. [15] Son particularmente valiosos en genética, genómica y proteómica , por ejemplo en la producción de proteínas . [16] [17] [18] [19] La bacteria intestinal de fácil cultivo Escherichia coli , un procariota , también se usa ampliamente como organismo modelo. [20]
Endosimbiosis
Los microbios pueden formar una relación endosimbiótica con organismos más grandes. Por ejemplo, las bacterias que viven dentro del sistema digestivo humano contribuyen a la salud humana a través de la inmunidad intestinal, la síntesis de vitaminas como el ácido fólico y la biotina y la fermentación de carbohidratos complejos no digeribles . [21] Es posible que los medicamentos y productos químicos alimentarios futuros deban probarse en la microbiota intestinal; Ya está claro que los suplementos probióticos pueden promover la salud y que los microbios intestinales se ven afectados tanto por la dieta como por los medicamentos. [22]
Guerra
Los microbios patógenos y las toxinas que producen se han desarrollado como posibles agentes de guerra. [23] Se han practicado formas crudas de guerra biológica desde la antigüedad. [24] En el siglo VI a. C., los asirios envenenaron los pozos enemigos con un hongo que, según se decía, deliraba al enemigo. En 1346, los cuerpos de los guerreros mongoles de la Horda Dorada que habían muerto a causa de la peste fueron arrojados sobre los muros de la ciudad de Kaffa , en Crimea, sitiada , posiblemente ayudando a la propagación de la Peste Negra en Europa. [25] [26] [27] [28] Los avances en bacteriología en el siglo XX aumentaron la sofisticación de posibles agentes biológicos en la guerra. El sabotaje biológico —en forma de ántrax y muermo— se llevó a cabo en nombre del gobierno imperial alemán durante la Primera Guerra Mundial , con resultados indiferentes. [29] En la Segunda Guerra Mundial , Gran Bretaña utilizó como armas la tularemia , el ántrax , la brucelosis y las toxinas del botulismo , pero nunca las utilizó. [30] Estados Unidos exploró de manera similar agentes de guerra biológica, [31] desarrollando esporas de ántrax, brucelosis y toxinas del botulismo para un posible uso militar. [32] Japón desarrolló agentes de guerra biológica, con el uso de experimentos en prisioneros humanos , y estaba a punto de usarlos cuando terminó la guerra. [33] [34] [35] [36] [37]
Usos simbólicos
Al ser muy pequeños y desconocidos hasta la invención del microscopio , los microbios no aparecen directamente en el arte o la literatura antes de la Edad Moderna (aunque aparecen indirectamente en trabajos sobre elaboración de cerveza y horneado), cuando Antonie van Leeuwenhoek observó microbios en el agua en 1676; sus resultados pronto fueron confirmados por Robert Hooke . [38] Algunas enfermedades importantes, como la tuberculosis, aparecen en la literatura, el arte, el cine, la ópera y la música . [39]
En literatura
Las posibilidades literarias de las historias postapocalípticas sobre pandemias (brotes mundiales de enfermedades) se han explorado en novelas y películas desde El último hombre de 1826 de Mary Shelley y La peste escarlata de 1912 de Jack London en adelante. Escritos medievales que se ocupan de la peste son Giovanni Boccaccio 's El Decamerón y Geoffrey Chaucer ' s Tales El Canterbury : el miedo se usan para tratar los de la gente de contagio y la decadencia moral resultante, así como la muerte corporal. [40]
La elaboración de cerveza se ha celebrado en verso desde la época de la antigua Sumeria , c. 1800 aC, cuando se inscribió el "Himno a Ninkasi " en una tablilla de arcilla. Ninkasi, diosa tutelar de la cerveza, e hija del creador Enki y la "reina del lago sagrado" Ninki ", maneja la masa y con una gran pala, mezclando en un hoyo, el bappir con [dátil] miel, ... riega la malta puesta en el suelo, ... empapa la malta en una jarra, ... esparce el puré cocido sobre grandes esteras de juncos, el frescor vence, ... sostiene con ambas manos el gran mosto dulce , elaborándolo con miel " . [41]
El vino es un tema frecuente en la literatura inglesa , desde los especiados franceses e italianos " ypocras ", " claree " y " vernage " en The Merchant's Tale de Chaucer en adelante. William Shakespeare 's Falstaff bebió español ' jerez saco ', en contraste con DON TOBÍAS ' s preferencia para ' canario '. Las referencias vinícolas de siglos posteriores se extienden a más regiones vitivinícolas. [42]
El microbio es un poema humorístico de 1912 de Hilaire Belloc , que comienza con las líneas "El microbio es tan pequeño / No puedes distinguirlo en absoluto / Pero muchas personas optimistas esperan / Verlo a través de un microscopio. [43] Microbios y El hombre es un libro "clásico" admirado [44] , publicado por primera vez en 1969, por la "figura paterna de la microbiología británica" [45] [46] John Postgate sobre todo el tema de los microorganismos y sus relaciones con los humanos. [47]
En película
Los microbios aparecen en muchas películas muy dramatizadas. [48] [49] Hollywood se apresuró a explotar las posibilidades de enfermedades mortales, infecciones masivas y una reacción drástica del gobierno, comenzando ya en 1922 con Nosferatu , en el que una figura parecida a Drácula , el Conde Orlok , duerme en un terreno impío contaminado con el Black Death , que trae consigo a donde quiera que vaya. Otra película clásica, El séptimo sello de Ingmar Bergman de 1957 , trata el tema de la peste de manera muy diferente, con la Parca representada directamente por un actor con capucha. Más recientemente, The Andromeda Strain de 1971 , basada en una novela de Michael Crichton , retrató un microbio extraterrestre que contamina la Tierra. [49]
En musica
" A Very celular Canción ", una canción de los británicos folk psicodélico banda El Incredible String Band álbum de 1968 's del verdugo hija hermosa , se le dice en parte desde el punto de vista de una ameba , un protista . [50]
En arte
El arte microbiano es la creación de obras de arte mediante el cultivo de bacterias, generalmente en placas de agar , para formar los patrones deseados. Estos pueden elegirse para que emitan fluorescencia bajo luz ultravioleta en diferentes colores. [51] Alexander Fleming , el descubridor de la penicilina , creó "pinturas de gérmenes" usando diferentes especies de bacterias que fueron pigmentadas naturalmente en diferentes colores. [52]
Una instancia de un protista en una obra de arte es el artista Louise Bourgeois 's de bronce escultura de la ameba . Tiene una pátina blanca que se asemeja al yeso y fue diseñado en 1963–5, basado en dibujos del vientre de una mujer embarazada que hizo ya en la década de 1940. Según la Tate Gallery , la obra "es una forma orgánica modelada de forma aproximada, sus protuberancias y su única abertura sugieren una criatura viviente en movimiento en las etapas de evolución". [53]
Microbios en el Támesis en Brentford y Hungerford. Arthur Hill Hassall , 1850
Un microbiólogo británico de la Primera Guerra Mundial en su laboratorio, examinando un tubo de ensayo de bacterias. Pintado por James McBey , 1917
El sello de 1966 de la Unión Soviética para el Congreso Internacional de Microbiología. Las bacterias y los virus forman el fondo.
Escena de playa con bacterias vivas en una placa de Petri que expresan diferentes proteínas fluorescentes . Arte microbiano de Nathan Shaner, 2006
Interacciones negativas
Enfermedad
Los microorganismos son los agentes causantes ( patógenos ) de muchas enfermedades infecciosas de los seres humanos y los animales domésticos. Las bacterias patógenas causan enfermedades como la peste , la tuberculosis y el ántrax . Los protozoos causan enfermedades como malaria , enfermedad del sueño , disentería y toxoplasmosis . Los hongos microscópicos provocan enfermedades como la tiña , la candidiasis y la histoplasmosis . Los virus patógenos causan enfermedades como la influenza , la fiebre amarilla y el SIDA . [54] [55]
La práctica de la higiene se creó para prevenir infecciones o deterioro de los alimentos mediante la eliminación de microbios, especialmente bacterias, del entorno. [56]
En agricultura y horticultura
Los microorganismos que incluyen bacterias , [57] [58] hongos y virus son importantes como patógenos de las plantas y causan enfermedades en las plantas de cultivo . Los hongos causan enfermedades graves en los cultivos, como la roya de la hoja del maíz , la roya del tallo del trigo y el mildiú polvoriento. Las bacterias causan enfermedades de las plantas, incluidas las manchas foliares y las agallas de la corona. Los virus causan enfermedades de las plantas como el mosaico de las hojas. [59] [60] El oomiceto Phytophthora infestans causa el tizón de la papa, lo que contribuyó a la Gran Hambruna Irlandesa de la década de 1840. [61]
El virus que rompe los tulipanes jugó un papel en la manía de los tulipanes de la Edad de Oro holandesa . El famoso tulipán Semper Augustus, en particular, debe su llamativo patrón a la infección con la enfermedad de las plantas, una especie de virus del mosaico , lo que lo convierte en el más caro de todos los bulbos de tulipán vendidos. [62]
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