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NUTRICIÓN Y CRECIMIENTO BACTERIANOFUNDACIÓN H.A BARCELÓ
TECNICATURA DE ANÁLISIS CLÍNICOS
MICROBIOLOGÍA 1° CUATRIMESTRE 2015
Lic. Maria Andrea Camilletti
El objetivo principal de una bacteria es duplicarse, y deberá duplicar todos los componentes celulares. Para ello debe cumplir una serie de requisitos:
La célula debe estar en un medio que le provea1
2
NUTRIENTES
METABOLISMO
CELULAR
CATABOLISMO
(Degradación)
ANABOLISMO
(síntesis)
Los microorganismos deben extraer del medio ambiente las sustancias requeridas para:- La síntesis de su material celular y la generación de ENERGÍA
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES
C (carbono)N (nitrógeno)O (oxígeno)S (azufre)
Los microorg difieren en la forma específica en la cual obtienen los sig nutrientes:
Las bacterias fotosintéticas fabrican su propia fuente de C, mientras que las que no, lo obtienen directamente a partir de compuestos orgánicos.
FUENTE DE CARBONO
Doble función: fuente de Energía y fuente de Carbono
El carbono es el elemento mayoritario en las macromoléculas
Requerimiento de O2 para el crecimiento
SI NO
Aerobios obligados o estrictos
Anaerobios
Facultativos
Aerotolerantes
Estrictos
Si hay O2 lo utilizan
Pueden crecer en presencia de O2 , pero no lo utilizan
NO pueden crecer en presencia de O2
REQUERIMIENTOS DE OXÍGENO
NO todas las bacterias requieren de O2, podemos encontrar bacterias:
1. Aerobias obligadas o estrictas: Crecen sólo en presencia de O2 ya que dependen de la respiración aeróbica para obtener energía (el O2 funciona como el último aceptor de electrones). Ej. Bacilo de la tuberculosis y algunos bacilos esporulados
2. Anaerobias facultativas: NO requieren de O2 pero cuando está presente lo utilizan como aceptor final de electrones. En ausencia de O2 obtienen energía mediante reacciones de fermentación a través de cadenas respiratorias que no tienen al O2 como aceptor final de electrones.
3. Anaerobias aerotolerantes: NO requieren ni utilizan O2
pero pueden crecer en presencia o ausencia del mismo. Su metabolismo es siempre de tipo fermentativo
4. Anaerobias obligadas o estrictas: NO requieren de O2 pero tampoco lo toleran. Crecen sólo en ausencia de O2
SOD: Presente en Aerobios y Anaerobios facultativos y aerotolerantes
Catalasa: Presente en Aerobios y Anaerobios facultativos
Ambas ausentes en los anaerobios estrictos
MACRONUTRIENTES
Además de C y N, los microorg requieren de P, S, K, Mg, Ca, Na y Fe
Necesario para síntesis de ác. Nucleicos y fosfolípidos
Síntesis de proteínas y juega un rol importante en la homeostasis
Necesario para el aa Cys y Met, y vitaminas como Tiamina, Biotina, Ác. Lipoico y coenzima A. La mayor parte del azufre la obtienen de fuentes inorgánicas como sulfatos o sulfitos.
MACRONUTRIENTES
Respiración celular y citocromos
Estabiliza a los ribosomas, células y ác. Nucleicos. Es necesario para la actividad de muchas enzimas
Ayuda a estabilizar la pared celular y tiene un rol fundamental en el mantenimiento del calor en las endoesporas
Interviene en homeostasis
MICRONUTRIENTES
También llamados elementos traza:Co, Ni, Cr, Cu, Mn, Se, Zn. Muchos de ellos cumplen un rol fundamental en la estructura de las enzimas
Importante
Todo aquel compuesto que un microorg NO PUEDE SINTETIZAR, debe ser aportado como nutriente
Dichos compuestos orgánicos se denominan Factores de Crecimiento e incluye vitaminas, aa, purinas y pirimidinas
MEDIOS DE CULTIVO:Soluciones de nutrientes para el crecimiento de los microorganismos
Un medio de cultivo DEBE:-Aportar los nutrientes que un microorg específico requiere en la concentración adecuada. Ej: una elevada cc de un nutriente, como un aminoácido puede llegar a inhibir el crecimiento
Cultivo de Bacterias en el Laboratorio
MEDIOS DE CULTIVOClasificación
LíquidosSólidos
Semi Sólidos
Por su consistencia
Por su finalidad o uso
Preservación
ResucitaciónEnriquecimiento
Fermentativos Selectivo de EnriquecimientoAislamientoSelectivo de Aislamiento
Diferenciales
Identificación Genéricos
Líquidos
Sólidos Semi Sólidos
Soluciones acuosas de uno o más componentes.
Ej: peptona buffereada,Caldo nutritivo
Son medios de cultivo que contienen también un agente solidificante o gelificante como el ágar-ágar, en concentraciones oscilan entre 1-2%
Son medios vertidos en forma inclinada, que contienen 0,15% de ágar-ágar.
Usualmente se emplean para test de movilidad
Ej: ágar-SIM
Preservación Resucitación
Enriquecimiento Fermentativos
Son medios que preservan y mantienen la viabilidad de los microorganismos por un largo período. Durante el almacenamiento por largos periodos, el medio de preservación protege a los microorg de influencias que le son adversas
Medios NO SELECTIVOS ricos en nutrientes que permiten a los microorg deteriorados o debilitados, reparar y recuperar su capacidad para crecer normalmente.
Ej: Tripteína Soja ágar con 0,3% de extracto de levaduras
Son medios líquidos de cultivo que proveen los nutrientes necesarios para la multiplicación de los microorg.
Ej: Agua de peptona buffereada o caldo nutritivo
Son medios líquidos de cultivo formulados de tal forma que contienen los nutrientes necesarios para obtener el máximo rendimiento de un microorg específico o de un producto de su metabolismo
Selectivo de Enriquecimiento
Aislamiento
Selectivo de Aislamiento Diferenciales
Medios formulados para favorecer la multiplicación de un microorg puntual o de un grupo de ellos, mientras que inhibe total o parcialmente el crecimiento de microorg interferentes acompañantes.
Ej: Muller-Kauffman Tetrationato con Novobiocina
Son medios de cultivo sólidos que favorecen el crecimiento de microorg.
Ej: Ágar en placa
Favorece el crecimiento de determinados microorg específicos, mientras que inhibe a los interferentes.
Ej: Ágar Mc Conkey
Medios de cultivo que permiten evaluar una o más características fisiológicas y/o bioquímicas de los microorg. para permitir su identificación.
Ej: Fluorocult o Ágar citrato de Simmons
Identificación Genéricos
Medios de cultivo diseñados para producir una reacción de identificación específica que no requiere ningún test de confirmación posterior.
Ej: TSI Triple sugar agar
Algunos medios pueden asimilarse a varias categorías. Ágar sangre por ejemplo, puede ser utilizado como medio de resucitación, aislamiento, o diferencial para la detección de hemólisis.
Ágar-sangreStreptococcus pneumoniae creciendo en agar columbia nutrido con sangre de caballo. Hemólisis alfa. Cepa mucoide aislado de la conjuntiva de un niño de seis semanas de edad
Ágar MacConkeyAgar Macconkey con bacterias Lac+ (Izquierda) y Lac- (Derecha
MEDIOS DE CULTIVOComo fuente de Nutrientes
SINTÉTICOS
COMPLEJOSSe preparan agregando
cantidades precisas de determinados químicos.
Se usan ocasionalmente cuando se cultivan microorg. con requerimientos nutricionales muy simples
Emplean peptonas y/o extractos suplementados con azúcares (glucosa, generalmente) como fuente de C y Energía y un buffer para mantener un pH óptimo para el crecimiento
MEDIOS DE CULTIVO COMPLEJOSA pesar de la diversidad en las aplicaciones y requerimientos, los medios de cultivo complejos tienen una estructura básica, cuyos constituyentes son:
I. Fuente de N
II. Fuente de C
III. Buffers
IV. Sales minerales y metales
V. Factores de Crecimiento
VI.Cloruro de Sodio
VII.Agentes Gelificantes
VIII.Agentes Selectivos
IX. Indicadores
I. Fuente de N aa, peptonas,y/o extractos derivados de hidrolizados de carne, caseína, levadura y vegetales.
II. Fuente de C Peptonas (se usa como fuente de N y C)Azúcares (dextrosa, lactosa y otros mono y polisacáridos)
III. Buffers Buffers salinos evitan cambios drásticos de pH en el medio (producto de catabolismo o anabolismo), Más usados son el Buffer fosfato y el Buffer Tris
IV. Sales minerales y metales
V. Factores de crecimiento
Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+
VI. NaCl
Nutrientes y protección contra agentes tóxicos (como H2O2 por ej)
SO42-, PO43-
Sangre, suero, extracto de levaduras, hemina o vitaminas
Peptonas, infusiones o extractos
Se agrega para mantener el balance osmótico en el medio
VII. Agentes gelificantes
VIII. Agentes selectivos
Ágar-ágar(*)
Inhiben a los microorg acompañantes sin afectar el crecimiento de los organismos buscados. Ej: ATB
SilicagelAlginatoGelatina
El ágar no es inerte, aporta metales minerales y piruvatos
Interacción con base nutritiva
IX. Indicadores Colorantes indicadores de pH. Muestran los cambios debidos a la utilización de los H de C. Ej Rojo fenol, Rojo neutro
Ágar
Sustancia obtenida a partir de algas marinas como Gelidium, Gracilaria, Pterocladia y Ampheltia
Químicamente es un galactano, un carbohidrato complejo compuesto por galactosas
Forma un gel con una temperatura de gelificación de 40-45°C después del enfriamiento, previo calentamiento hasta fusión a temperaturas de 80-90°C
Es un agente solidificante, no es utilizado como nutriente por las bacterias sino como sostén
FACTORES REQUERIDOS PARA EL CULTIVO DE MICROORGANISMOS
Disponibilidad de nutrientes apropiados
O2, y otros gases de acuerdo al
requerimiento
Humedad
pH adecuado
Temperatura adecuada
El medio debe estar libre de
microorganismos interferentes
Prevención de la contaminación
O2
Aerobios obligados: Requieren la libre entrada
de O2
Anaerobios: Crecen solamente en ausencia de
O2 atm
Microaerófilos: Se desarrollan mejor bajo
condiciones parcialmente aeróbicas
Anaeróbicos facultativos: Son capaces de crecer
en ausencia o presencia de O2
Humedad
Los microorg requieren un ambiente acuoso y
deben disponer de “agua libre” (agua no ligada a
estructuras complejas)
La evaporación durante la incubación o el
almacenamiento ocasiona una pérdida del “agua
libre” y una reducción en el tamaño de las
colonias o una total inhibición del crecimiento de
los microorg.
Temperatura adecuada
Bacterias mesófilas1 y hongos: 25-
40°C
Termófilos: > 45°C
Psicrófilos: < 20° C
1Los organismos patógenos son generalmente mesófilos
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