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NUTRICIÓN Y CRECIMIENTO BACTERIANO
FUNDACIÓN 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:
1
La célula debe estar en un medio que le provea
CATABOLISMO
(Degradación)
ANABOLISMO
(síntesis)
NUTRIENTES
2
METABOLISMO
CELULAR
Los microorganismos deben extraer del medio ambiente las
sustancias requeridas para:
- La síntesis de su material celular y la generación de ENERGÍA
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES
Los microorg difieren en la forma específica en la cual obtienen los sig
nutrientes:
C (carbono)
N (nitrógeno)
O (oxígeno)
S (azufre)
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
Aerobios obligados o
estrictos
NO
Anaerobios
Facultativos
Si hay O2 lo utilizan
Aerotolerantes
Pueden crecer en presencia de
O2 , pero no lo utilizan
Estrictos
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 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.
Síntesis de proteínas y juega un rol importante en la homeostasis
Necesario para síntesis de ác. Nucleicos y fosfolípidos
MACRONUTRIENTES
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
Respiración celular y citocromos
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 CULTIVO
Clasificación
Por su consistencia
Por su finalidad o uso
Preservación
Líquidos
Enriquecimiento
Resucitación
Sólidos
Fermentativos
Selectivo de
Enriquecimiento
Semi
Sólidos
Aislamiento
Diferenciales
Identificación
Selectivo de
Aislamiento
Genéricos
Líquidos
Soluciones acuosas de
uno o más componentes.
Ej: peptona buffereada,
Caldo nutritivo
Sólidos
Son medios de cultivo
que contienen también
un agente solidificante
o gelificante como el
ágar-ágar, en
concentraciones
oscilan entre 1-2%
Semi
Sólidos
Son medios vertidos en
forma inclinada, que
contienen 0,15% de
ágar-ágar.
Usualmente se
emplean para test de
movilidad
Ej: ágar-SIM
Preservación
 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
Enriquecimiento
 Son medios líquidos de cultivo
que proveen los nutrientes
necesarios para la multiplicación
de los microorg.
 Ej: Agua de peptona buffereada
o caldo nutritivo
Resucitación
 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
Fermentativos
 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
 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
Aislamiento
 Son medios de cultivo sólidos que
favorecen el crecimiento de
microorg.
 Ej: Ágar en placa
Selectivo de Aislamiento
Diferenciales
 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-sangre
Streptococcus 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 MacConkey
Agar Macconkey con bacterias Lac+ (Izquierda) y
Lac- (Derecha
MEDIOS DE CULTIVO
Como fuente de Nutrientes
Se 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
A 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
II. Fuente de C
III. Buffers
aa,
peptonas,
y/o extractos derivados de hidrolizados de
carne, caseína, levadura y vegetales.
Peptonas (se usa como fuente de N y C)
Azúcares (dextrosa, lactosa y otros mono
y polisacáridos)
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
Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+
SO42-, PO43Peptonas, infusiones o
extractos
V. Factores de crecimiento
Nutrientes y protección contra
agentes tóxicos (como H2O2 por
ej)
Sangre, suero, extracto de
levaduras, hemina o vitaminas
VI. NaCl
Se agrega para mantener el balance osmótico en el
medio
VII. Agentes gelificantes
Ágar-ágar(*)
Silicagel
Alginato
Gelatina
El ágar no es inerte,
aporta metales minerales
y piruvatos
VIII. Agentes selectivos
Inhiben a los microorg
acompañantes sin afectar el
crecimiento de los organismos
buscados. Ej: ATB
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