Tema 8a: Control del crecimiento microbiano

Question 1

Clasificación de las bacterias según sus temperaturas cardinales

Answer 1

• Sicrófilos: afinidad por el frío, temperatura óptima a las 12-15ºC.
• Mesófilos: afinidad por las temperaturas moderadas, temperatura óptima a los 30-45ºC.
• Termófilos: afinidad por el calor, temperatura óptima a los 55-75ºC.

Question 2

Clasificación de las bacterias según su rango de pH óptimo

Answer 2

• Neutrófilas: pH óptimo entre 6,5 y 7,5
• Acidófilas
• Alcalófilas

Question 3

¿Qué es la actividad agua (Aw)?

Answer 3

Es el índice de agua disponible y utilizable por el microorganismo para que pueda realizar su metabolismo de forma activa.

Question 4

¿De qué depende la actividad agua (Aw)?

Answer 4

La disponibilidad de agua utilizable depende del contenido de agua del medio y de la concentración de solutos en el mismo, pues las sales, azúcares y otras sustancias, por su afinidad al agua, hacen que no sea utilizable por los microorganismos.

Question 5

Clasificación de las bacterias según la afinidad a los solutos

Answer 5

• Osmófilas: crecen en disoluciones a altas concentraciones de solutos
• Halotolerantes: pueden crecer en medios con o sin altas concentraciones salinas
• Halófilas: crecen solo en disoluciones a altas concentraciones de sales

Question 6

Formas tóxicas del oxígeno

Answer 6

• Radicales libres superóxido: degradado con la enzima superóxido dismutasa (SOD), que lo convierte en oxígeno molecular O2 y peróxido de hidrógeno H2O2.
• Anión peróxido producido en el H2O2: la enzima catalasa convierte el H2O2 en agua y oxígeno, y la enzima peroxidasa convierte el H2O2 en agua.

Question 7

Clasificación de las bacterias según su tolerancia al O2

Answer 7

• Aerobias estrictas: solo se desarrollan en presencia de O2 libre. Lo utilizan como aceptor final de electrones (respiración aerobia), y las enzimas catalasa y SOD neutralizan sus formas tóxicas.
• Anaerobias facultativas: se desarrollan tanto en presencia como en ausencia de oxígeno libre, aunque aceleran el crecimiento en su presencia. Pueden sustituir el O2 por otros aceptores de electrones, y las enzimas catalasa y SOD neutralizan las formas tóxicas.
• Anaerobias estrictas: se desarrollan en ausencia de oxígeno libre, por lo que realizan la fermentación o respiración anaerobia. Carecen de enzimas neutralizadoras de las formas tóxicas.
• Anaerobias aerotolerantes: no pueden utilizar O2 pero sobreviven en su presencia. Presentan SOD y peroxidasa.
• Microaerófilas: requieren O2 en concentraciones menores que las presentes en el aire, y son más sensibles a los radicales libres superóxidos y peróxidos.

Question 8

Métodos de cultivo para bacterias que se desarrollan en presencia de O2

Answer 8

Se siembran en medios que contienen O2, es decir, sólidos en superficie o líquidos en agitación constante o con introducción de aire estéril.

Question 9

Métodos de cultivo de bacterias microaerófilas

Answer 9

• Sobres generadores de gases: consiguen una atmósfera de un 5-10% de oxígeno y 5-12% de dióxido de carbono.
• Jarra de anaerobiosis con reemplazo de atmósfera: se sustituye el aire contenido en una jarra anaeróbica por una mezcla de gases con porcentajes adecuados de nitrógeno, dióxido de carbono y oxígeno.
• Jarra con vela: la combustión de la vela aporta una atmósfera apropiada (17-19% de oxígeno, 2-5% de dióxido de carbono).

Question 10

Métodos de cultivo de bacterias anaerobias estrictas

Answer 10

• Cultivos reductores con tioglicolato sódico: se combina con el O2 del medio y lo elimina.
• Cámaras y estufas de incubación de anaerobiosis: se extrae el O2 mecánicamente (bomba de vacío) y el O2 residual se elimina insuflando N2 o CO2. Los microorganismos y materiales son itroducidos por exclusas de cierre hermético.

Question 11

¿Qué es un cultivo puro o axénico?

Answer 11

Es un cultivo que contiene un único tipo de bacteria y que se obtiene por el aislamiento (en medio de cultivo sólido) de la progenie de una sola célula.

Question 12

Técnicas de mantenimiento y preservación de cultivos puros

Answer 12

• Liofilización (desecación): es el método más eficaz. Consiste en la eliminación de gua por congelación y posterior sublimación, de forma que no pasa por el estado líquido. Las cepas liofilizadas se presentan en ampollas de vidrio protegidas de la luz.
• Suspensión de conservación: viales con bacterias inoculadas en suspensión de conservación. Simplifica el proceso de recuperación de las cepas respecto a los liófilos.
• Congelación: a -20ºC, -40ºC, -80ºC. Pueden emplearse agentes estabilizantes como glicerol o dimetilsulfóxido, y se presentan en viales con esferas para congelación.
• ADN genómico: se usa un microtubo con el ADN genómico total de una cepa desecada/liofilizada.
• Resiembra periódica en medios de cultivo
• Nitrógeno líquido

Question 13

¿Qué es una colonia bacteriana?

Answer 13

Es una masa visible de células que contiene un número variable de bacterias, según el tamaño y su disposición dentro de la colonia, y comparten características comunes al tipo de bacteria que la forma.

Question 14

¿Qué es una cepa de referencia?

Answer 14

Es material biológico de referencia certificado por las Normas Internacionales de Calidad. Se encuentran en cultivo puro.

Question 15

¿Qué son las colecciones de cultivos tipo?

Answer 15

Son colecciones de cepas de referencia nacionales e internacionales, reconocidas por sus respectivos registros y certificados, y que certifican que las cepas suministradas poseen sus correspondientes pruebas morfológicas, bioquímicas y moleculares.

Question 16

Definiciones de crecimiento bacteriano, tiempo de generación y tasa específica de crecimiento

Answer 16

• El crecimiento bacteriano hace referencia al aumento del número de bacterias en un cultivo.
• El tiempo de generación es el tiempo necesario para que una célula se divida y se duplique
• La tasa específica de crecimiento o constante de velocidad de crecimiento es el aumento de la biomasa por unidad de la misma y por unidad de tiempo

Question 17

Método de reproducción bacteriana

Answer 17

Las bacterias se reproducen por fisión binaria o bipartición, un método de reproducción asexual mediante el cual una célula se divide y origina dos células idénticas.

Question 18

Fases de la fisión binaria

Answer 18

1. Elongación
2. Duplicación del ADN
3. Tabicado central
4. Invaginación de la membrana celular
5. Síntesis de la pared celular

Question 19

¿Qué es un cultivo discontinuo?

Answer 19

Los cultivos bacterianos discontinuos son sistemas de cultivo cerrados en los que el cultivo se realiza en un volumen finito y no hay renovación del medio. Son adecuados para el diagnóstico microbiológico.

Question 20

Fases de la curva de crecimiento de un cultivo discontinuo

Answer 20

1. Fase de latencia (LAG): es un período de escasa o nula división celular en el que las bacterias se adaptan al medio, por lo que se produce una intensa actividad metabólica. La duración es variable y depende de factores intrínsecos de la bacteria, la optimización de los factores nutricionales y físico-químicos, y las diferencias entre el medio del que procede y al que se transfiere.
2. Fase logarítmica o exponencial (LOG): la población tiene un crecimiento equilibrado a velocidad constante con una cinética exponencial. La reproducción alcanza su actividad máxima y el tiempo de generación llega a un máximo constante. Esta fase se mantiene hasta la aparición de los factores limitantes.
3. Fase estacionaria: aparecen factores limitantes del crecimiento. No hay aumento neto de la población, pues la aparición de nuevos individuos se compensa con la muerte de otros, y el número de bacterias se mantiene constante. Existe una actividad metabólica lenta pero están activas para mantener a la población existente.
4. Fase de muerte o declinación logarítmica: el nutriente limitante se agota, por lo que disminuye el número de células (las muertes superan las nuevas células). La velocidad de muerte celular es exponencial, y dura hasta que la población disminuye a una pequeña fracción de células más resistentes, o hasta la muerte de todas.