Nutrición Microbiana

Nutriente: Sustancias empleadas en la biosíntesis y producción de energía, necesarias para el crecimiento microbiano.

Macronutrientes

Elementos por los que está constituida una célula (C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe). Los C, O, H, N, S, P son componentes de los hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. K, Ca, Mg, Fe están en la célula en forma de cationes y desempeñan diversas funciones.

Oligoelementos (micronutrientes)

Elementos requeridos por los microorganismos en pequeñas cantidades. Como necesitan poca cantidad, los contaminantes presentes en el agua, recipientes para cultivo y componentes del medio son a menudo adecuados para el crecimiento.

Fuentes de Energía para Organismos

La energía lumínica captada durante la fotosíntesis y la energía derivada de la oxidación de moléculas orgánicas e inorgánicas.

Tipos de Medios de Cultivo Bacteriológicos

A) Definidos

Conocemos su composición química exacta, fue preparado a partir de compuestos químicos puros, para estudios genéticos. Tiempo considerable y las bacterias crecen más despacio.

B) Complejos

Se desconoce la composición química exacta de un medio completo, a partir de extractos de productos naturales como carne o sangre. Fáciles de preparar y permiten un crecimiento rápido de los microorganismos. Una hidrólisis parcial rompe las proteínas en péptidos, una total las degrada hasta aminoácidos.

C) Selectivos/Diferenciales

Para identificar colonias de un determinado microorganismo. Ponen de relieve propiedades que un determinado tipo de microorganismo posee y da lugar a características de las colonias fáciles de reconocer.

Condiciones Físicas para el Desarrollo

A) Temperatura

B) pH

C) Oxígeno:

• Microorganismos aerobios estrictos: no pueden vivir sin oxígeno, lo necesitan para obtener energía.
• Anaerobios estrictos: no pueden vivir en presencia de oxígeno, es un agente tóxico.
• Anaerobios facultativos o aerotolerantes: pueden crecer en presencia de oxígeno como en ausencia. Los facultativos lo utilizan si disponen de él, también pueden crecer sin él. Los aerotolerantes no lo utilizan, pero no afecta negativamente.

2. Técnicas de Aislamiento de Cultivos Puros

2.1. Técnicas de Diluciones Sucesivas

2.2. Técnica por Agotamiento en Superficie

• a) Siembra por agotamiento o aislamiento en estría
• b) Siembra de los 4 cuadrantes
• c) Siembra por agotamiento según la técnica de los 3 giros
• d) Siembra en estría múltiple

3. Morfología y Crecimiento de Colonias

El crecimiento celular más rápido se produce en el extremo de la colonia. El crecimiento es más lento en el centro, produciéndose autolisis celular en las paredes centrales más antiguas de las colonias. Las diferencias en el crecimiento se deben a gradientes de oxígeno, nutrientes y productos tóxicos dentro de la colonia. En el extremo, el oxígeno y los nutrientes son abundantes. El centro de la colonia es más grueso y los nutrientes y el oxígeno no se difunden tan fácilmente. En el centro, los metabolitos tóxicos no pueden eliminarse rápidamente y el crecimiento es más lento o está detenido. Las células de la periferia crecen a un nivel máximo y las del centro mueren.

4. Cultivo en Anaerobiosis (Métodos)

• a) Siembra en profundidad en placa
• b) Siembra en tubo con medio sólido fundido
• c) Siembra en tubo con medio líquido
• d) Utilización de jarras de anaerobiosis: Para conseguir condiciones de anaerobiosis más estrictas, se introducen los tubos en una jarra donde la atmósfera está libre de oxígeno. En las jarras se genera una reacción que produce CO2 y elimina el O2. Dentro de ella hay que introducir:
  • Indicadores de anaerobiosis: indicadores redox que adoptan un color u otro según las condiciones de oxigenación del medio. A veces lo lleva el medio incorporado.
  • Generadores de anaerobiosis

5. Conservación de Cepas Microbianas

Los objetivos para conservar las cepas microbianas en los laboratorios son:

• Que el cultivo a conservar sea puro, evitando que se produzcan contaminaciones durante el proceso de conservación.
• Que durante el tiempo de conservación sobrevivan al menos el 70-80% de las células y que estas permanezcan genéticamente estables.

Factores que influyen en la viabilidad y estabilidad de las células por congelación:

• Edad de las células
• Velocidad en congelación y descongelación
• Temperatura de almacenamiento
• Empleo de agentes crioprotectores: Protegen del daño que se pueda producir a células microbianas en el momento de la congelación.

Factores que influyen en la liofilización (sumando a los anteriores):

• Tipo de microorganismo
• Concentración celular
• Temperatura durante la sublimación
• Atmósfera de oxígeno en el tubo
• Condiciones de almacenamiento

La cepa se guarda en forma de cultivo activo en el medio que creció, pero no pueden permanecer indefinidamente ahí porque al seguir activas excretan productos tóxicos del metabolismo que se acumulan provocando envejecimiento y muerte celular, por lo que hay que transferirlas a otro tubo con cultivo fresco.