T6 Y 7 - CRECIMIENTO MOCROBIANO Flashcards
CRECIMIENTO INDIVIDUAL
Aumento del tamaño y división celular.
CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN
Aumento del número de microorganismos.
BIPARTICIÓN o FISIÓN BINARIA
La célula microbiana aumenta de tamaño hasta que alcanza un tamaño crítico y se forma un tabique que separa el contenido celular en dos partes iguales, y después estas partes se separan, generando dos células idénticas (“no envejecen”).
Este crecimiento se da en: bacterias, protozoos, algunas levaduras y algas.
GEMACIÓN
La nueva célula comienza a formarse a partir de un punto de la superficie del microorganismo, donde aparece una pequeña yema. Todo el material de nueva síntesis se incorpora a la yema, que va haciéndose grande, hasta que en la última etapa se forma
un tabique de separación entre la célula original (madre) y la reciente formada (hija) y las dos se separan.
En la célula madre queda una cicatriz de gemación en la pared celular, y por ese punto no puede volver a gemar (“envejecen”). Después de un número limitado de gemaciones, yo pueden crecer.
Este crecimiento es característico de la mayoría de levaduras (hongos unicelulares de forma redondeada u ovoide), como Saccharomyces cerevisiae.
CRECIMIENTO APICAL o EXTENSIÓN DE HIFAS
Es característico de hongos microscópicos filamentosos. El hongo crece formando largos filamentos (hifas) que se tabican y ramifican, dando lugar a un conjunto o masa de filamentos (micelio). El filamento crece apicalmente: todo el material de nueva síntesis se incorpora al ápice, que es la zona de crecimiento de la hifa (extensión de hifas).
DIMORFISMO
Algunas especies de hongos microscópicos patógenos humanos pueden crecer de dos formas distintas, dependiendo de factores ambientales, generando dos morfologías: levaduras (en tejidos infectados) o filamentos (ambiente) (Histoplasma, Coccidiodes, Blastomyces, …).
POLIMORFISMO
La especie Candida albicans puede crecer como levadura (por gemación) o como hifa (crecimiento apical), y puede presentar otras morfologías (pseudohifa).
VELOCIDAD DE CRECIMIENTO POBLACIONAL
Es el aumento del número de microorganismos por unidad de tiempo. No es una constante, ya que depende del número de microorganismos. ⭢ V=KN
- K: constante de la velocidad de crecimiento (solo depende del microorganismo y de las condiciones de cultivo: es una constante para un microorganismo y unas condiciones, si se modifican las condiciones de cultivo, también será una constante, pero distinta).
- N: número de microorganismos.
Por tanto, a medida que hay más población, la velocidad aumenta, generando un crecimiento
exponencial o logarítmico, que se caracteriza porque cada cierto tiempo, llamado T (Tiempo de generación), que es constante, la población (número de microorganismos) se duplica. ⭢ T=LN2/K
T y K son inversamente proporcionales (a mayor K, mayor velocidad de crecimiento y menor T).
RECUENTO DE MICROORGANISMOS TOTALES
Se emplean portas especiales con una cuadricula microscópica (hay diferentes diseños), de la que se conocen las dimensiones de los cuadrados. La altura entre porta y cubre también es conocida, por lo que el volumen también lo es (V).
Se coloca la suspensión de microrganismos entre porta y cubre, se enfoca y se calcula la media de microorganismos por cuadrado (n).
El cálculo del número de microorganismos totales por mL se hace por una regla de 3. El recuento es visual, no se distingue entre viables y no viables.
RECUENTO DE MICROORGANISMOS VIABLES
Se fundamenta en el hecho de que un microorganismo viable es capaz de crecer y generar colonias en medios sólidos. Si las colonias están aisladas, cada colonia proviene de un solo microorganismo.
Se hacen diluciones decimales de la muestra, y se siembra 1 mL (por vertido) en placas de medio de cultivo. Tras la incubación, se cuentan las colonias en aquella placa en la que están suficientemente separadas (30 - 300 colonias). El nº de colonias corresponde a 1 mL de la dilución sembrada (la original estará más concentrada: hay que multiplicar por el factor de dilución). El resultado se expresa como UFC/mL (Unidades Formadoras de Colonias/mL).
DETERMINACIÓN DE LA MASA MICROBIANA
Se basa en que la masa microbiana es proporcional al número de microorganismos.
Se filtra un volumen grande de suspensión/cultivo bacteriano para retener los microorganismos en el filtro. El filtro empleado se pesa, antes de la filtración, después de haberlo desecado en estufa (30 min a 60ºC, por ejemplo). Tras la filtración, el filtro con los microorganismos se deseca de nuevo, y se pesa.
La diferencia de peso corresponde a la masa microbiana que hay en el volumen filtrado. La masa microbiana ha de ser pesable, por lo que hay que filtrar volúmenes grandes, y el resultado se expresa como masa (mg) peso seco/mL.
La filtración también sirve para determinar los microorganismos viables (UFC/ml) en muestras con muy pocos microorganismos, si el filtro se coloca sobre una placa y se incuba para la formación de colonias aisladas.
MEDIDA DE LA TURBIDEZ
A mayor concentración microbiana, mayor turbidez (se impide el paso de la luz). La medida de la absorbancia a 600 nm (visible) es una medida de la turbidez (medida indirecta de la concentración microbiana).
Se emplea el fotómetro, y se ajustan el 0 (con medio de cultivo estéril). Se necesita tener una curva patrón con el microorganismo en estudio, que relacione la A600 con el número de microorganismos/mL o con el peso seco/ml.
Midiendo la A600 la curva nos da la cantidad de microorganismo. La relación entre la absorbancia y la concentración microbiana es lineal a bajas concentraciones (recta), pero se satura con concentraciones altas (la recta pierde pendiente y se hace horizontal), por lo que hay que trabajar dentro del tramo lineal.
CURVA DE CRECIMIENTO DE LSO CULTIVOS PUROS
Aumento de la población durante del crecimiento de un cultivo puro. Se inocula el medio de cultivo con el microorganismo, se incuba y se mide el aumento de la población con el tiempo. Consta de 4 FASES.
- FASE DE LATENCIA: Corresponde al tiempo necesario para que las células que forman el inóculo se adapten a las nuevas condiciones del cultivo. Es una fase de adaptación metabólica, donde los microorganismos sintetizan nuevas moléculas (enzimas) necesarias para la utilización de los nuevos nutrientes del medio. Esta fase será más corta cuanto más parecidos sean el medio original y el nuevo. En esta fase el número de microorganismos prácticamente no aumenta.
- FASE EXPONENCIAL O LOGARÍTMICA: Los microorganismos crecen de forma equilibrada, cada tiempo de generación (T) las células se duplican de manera que el crecimiento es exponencial. El tiempo de generación para cada microorganismo varía según las condiciones del medio, etc. Esta fase es limitada (no puede continuar indefinidamente).
- FASE ESTACIONARIA: El número de microorganismos permanece constante (la población no aumenta), a causa del agotamiento de los nutrientes y por la acumulación de productos del metabolismo, que al concentrarse pueden ser tóxicas e inhibir el crecimiento. Algunos microorganismos como Bacillus y Clostridium forman al inicio de en esta fase las esporas (esporulación).
- FASE DE MUERTE: La viabilidad bacteriana decrece como consecuencia de la acción prolongada de los factores adversos (falta de nutrientes y acumulo de sustancias tóxicas). En algunos casos esta muerte va acompañada de lisis celular (en estos casos el número de microorganismos totales también decrece).
CRECIMIENTO CONTINUO - QUIMIOSTATO
Permite el crecimiento (cultivo) continuo de microorganismos (no se alcanza la fase estacionaria).
- Hay un aporte continuo de nutrientes (no se agotan). El medio nuevo contiene un nutriente en concentraciones limitantes: determina la concentración microbiana que se alcanza.
- Hay un recambio continuo de medio de cultivo “viejo” (usado) por medio de cultivo nuevo y se los eliminan productos del metabolismo y microorganismos.
La velocidad de crecimiento depende de la velocidad de recambio del medio de cultivo. Presenta cierto interés industrial, pues permite obtener de manera continua el producto de interés en las mejores condiciones. Controlando la concentración del nutriente limitante y la velocidad de recambio del medio se puede obtener la concentración microbiana y la velocidad de crecimiento óptimas para el proceso industria.
INFLUENCIA DEL O2 EN EL CRECIMIENTO
Según los requerimientos de oxígeno los microorganismos pueden ser:
- Aerobios: Requieren oxígeno (20%, atmósfera normal) y no pueden crecer en su ausencia. Respiración aerobia.
(Microaerófilos: requieren oxígeno, pero crecen mejor a bajas concentraciones) - Anaerobios estrictos: No pueden crecer en presencia de oxígeno, son incapaces de eliminar los productos tóxicos que se generan en su presencia (peróxido de hidrogeno y el ión superóxido). Respiración anaerobia.
- Anaerobios facultativos: Pueden crecer en presencia o ausencia de oxígeno. Adaptan su metabolismo a este factor respiración/fermentación). Algunos como Lactobacillus son fermentadores estrictos, no tienen CTE (aerotolerantes).
