Clase #4 .CULTIVO DE MICROORGANISMOS

CAPITULO 5

CULTIVO

El cultivo es el proceso de proliferación de microorganismos al proporcionarles un entorno con condiciones apropiadas. Los microorganismos en proliferación producen réplicas de sí mismos y necesitan los elementos presentes en su composición química. Los nutrientes deben proporcionar estos elementos en una forma que sea accesible desde el punto de vista metabólico. Además, los microorganismos requieren energía metabólica para sintetizar macromoléculas y mantener gradientes químicos esenciales a través de sus membranas. Los factores que deben controlarse durante la proliferación incluyen nutrientes, pH, temperatura, aireación, concentración de sales y fuerza iónica del medio.

NECESIDADES PARA EL CRECIMIENTO

La mayor parte del peso seco de los microorganismos es materia orgánica que contiene elementos como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Además, se necesitan iones inorgánicos como potasio, sodio, hierro, magnesio, calcio y cloruro para facilitar los procesos enzimáticos y mantener los gradientes químicos a través de la membrana celular.

FUENTES DE ENERGÍA METABÓLICA

Los tres mecanismos principales para la generación de energía metabólica son fermentación, respiración y fotosíntesis. Para el desarrollo del microorganismo debe utilizarse al menos uno de estos mecanismos.

Fermentación

La transformación de ATP en la fermentación no se acopla con la transferencia de electrones. La fermentación se caracteriza por la fosforilación del sustrato, un proceso enzimático en el cual los enlaces de pirofosfato se donan directamente al trifosfato de adenosina (ATP) por un intermediario metabólico fosforilado.

Respiración

La respiración es análoga a los procesos de acoplamiento dependientes de energía para descargar una batería. La reducción química de un oxidante (aceptor de electrones) a través de una serie específica de transportadores de electrones en la membrana establece la fuerza motriz protónica a través de la membrana bacteriana

Fotosíntesis

La fotosíntesis es similar a la respiración en el sentido de que la reducción de un oxidante a través de una serie específica de transportadores de electrones establece una fuerza motriz protónica. La diferencia en los dos procesos consiste en que en la fotosíntesis se crean el reductor y el oxidante por medios fotoquímicos por medio de energía luminosa absorbida por los pigmentos en la membrana; así, la fotosíntesis continúa en tanto exista una fuente de energía luminosa.

MÉTODOS DE CULTIVO

Deben considerarse dos problemas: elección del medio de cultivo apropiado y aislamiento de un microorganismo bacteriano.

Medios de cultivo

La técnica y medio de cultivo utilizados dependen de la naturaleza de la investigación. En términos generales, pueden encontrarse tres situaciones: 1) tal vez sea necesario cultivar un grupo de células de una especie en particular que se encuentran a la mano; 2) puede ser necesario establecer el número y tipo de microorganismos presentes en un material dado, o 3) podría desearse el aislamiento de un tipo particular de microorganismo a partir de una fuente natural.

Aislamiento de microorganismos en cultivos puros

A fi n de estudiar las propiedades de un microorganismo dado, es necesario manipularlo en cultivos puros sin otros tipos de microorganismos. Para llevar a cabo esto, debe aislarse una sola célula de todas las demás y cultivarse de forma tal que su progenie permanezca aislada. Se dispone de varios métodos.

A. Cultivo en placa

A diferencia de las células en medio líquido, las células en un medio de gel se encuentran en moles. Por tanto, si se colocan pocas células en un medio de gel, cada célula prolifera en una colonia aislada. El agente ideal para la formación de gel para la mayor parte de los medios de cultivo microbiológico es el agar, un polisacárido ácido extraído de ciertas algas rojas. Una suspensión al 1.5 a 2% en agua se disuelve a 100°C, dando origen a una solución clara que se gelifica a 45°.

B. Dilución

Un método mucho menos fiable es el de la dilución hasta la extinción. Se realizan diluciones seriadas de la suspensión y las muestras de cada dilución se cultivan en placa. Si sólo unas cuantas muestras de una dilución en particular muestran crecimiento, se supone que algunas de las colonias iniciaron a partir de una sola célula. Este método no se utiliza a menos que sea imposible el cultivo en placa por alguna razón. Una característica indeseable de este método es que sólo puede utilizarse para aislar el tipo predominante de microorganismo en una población mixta.