Orgánicos

Seminario del Instituto de Fisiología Celular:
Diversity of parasite mitochondria as a drug target
Que impartirá el
Dr. Kiyoshi Kita
Graduate School of Medicine, The University of Tokyo
Viernes 7 de marzo de 2014, 12:00 horas
Auditorio Antonio Peña Díaz del propio Instituto
Entrada libre
http://www.ifc.unam.mx/
UNIDAD 3. Nutrición Microbiana
¡  3.4
Medios de cultivo: clasificación,
diseño y aplicaciones.
Composición química de
una bacteria (E. coli)
Molécula
• Macromoléculas totales
% del peso seco (2.8x10-13 g)
96
Proteínas
55
Polisacáridos
5
Lípidos
9.1
ADN
3.1
ARN
20.5
• Monómeros totales
Aminoácidos y precursores
Azucares y precursores
Nucleótidos y precursores
• Iones inorgánicos
Total
3
0.5
2
0.5
1
100%
Clasificación
Microorganismos
Fuente de energía
Oxido-reducción
Quimiótrofas
Luz
Fotótrofas
Compuestos orgánicos
Quimioheterótrofos
Fuente de carbono
Compuestos orgánicos
Fotoheterótrofos
Fuente de carbono
Compuestos orgánicos
Quimioheterótrofos
CO2
Compuestos inorgánicos
Quimiolitótrofos
Fuente de carbono
Compuestos Orgánicos
Mixótrofos
CO2
Litoautótrofos
CO2
Fotoautótrofos
Macronutrientes en los
medios de cultivo
Elemento
Forma encontrada en
el medio ambiente
Forma química en los
medios de cultivo
Carbono (C)
CO2, compuestos orgánicos
Glucosa, malato, acetato,
piruvato, cientos de otros
compuestos o en mezclas
complejas (extracto de
levadura, peptona y otros)
Hidrógeno (H)
H2O, compuestos orgánicos
H2O, compuestos orgánicos
Oxígeno (O)
H2O, O2, compuestos
orgánicos
H2O, O2, compuestos
orgánicos
Nitrógeno (N)
NH3, NO3, N2, compuestos
orgánicos nitrogenados
Inorgánicos: NH4Cl, (NH4)2SO4,
KNO3, N2
Orgánicos: Aminoácidos,
bases nitrogenadas de
nucleótidos y otros
compuestos de nitrógeno;
PEPTONAS
Macronutrientes en los
medios de cultivo
Elemento
Forma encontrada en
el medio ambiente
Forma química en los
medios de cultivo
Fósforo (P)
PO43-
KH2PO4, Na2HPO4
Azufre (S)
H2S, compuestos orgánicos
de S, metales (FeS, CuS,
ZnS, NiS y otros)
Na2SO4, Na2S2O3, Na2S,
cisteína u otros compuestos
orgánicos con azufre
Potasio (K)
K+ en solución o varias sales
de K
KCl, KH2PO4
Mg2+ en solución o varias
sales de Mg
MgCl2, MgSO4
Magnesio (Mg)
Macronutrientes en los
medios de cultivo
Elemento
Forma encontrada en
el medio ambiente
Forma química en los
medios de cultivo
Sodio (Na)
Na+ en solución o como
NaCl y otras sales de Na
NaCl
Calcio (Ca)
Ca2+ en solución o como
CaSO4 y otras sales de Ca
CaCl2
Fe2+ o Fe3+ en solución como
FeS, Fe(OH), otras muchas
sales de Fe
FeCl3, FeSO4 y otras
soluciones de fierro (o Fe3+,
EDTA, Fe2+ citrato)
Fierro (Fe)
Micronutrientes en los
medios de cultivo
Elemento
Cobalto
Cobre
Manganeso
Función celular
Vitamina B12, transcarboxilasa
Proteínas, citocromo c oxidasa, SOD
Activador enzimático, SOD.
Molibdeno
Enzimas, nitrogenasa de molibdeno, nitrato reductasa.
Níquel
Hidrogenasa, monóxido de carbono deshidrogenasa.
Selenio
Hidrogenasas, aminoácido selenio-cisteína.
Tungsteno
Formato deshidrogenasa.
Vanadio
Nitrogenasa de vanadio.
Zinc
Anhidrasa carbónica, alcohol deshidrogenasa.
Factores de crecimiento
Vitamina
Ácido p-amino benzoico (PABA)
Ácido fólico
Biotina
Niacina (ácido nicotínico)
Cobalamina (B12)
Riboflavina
Ácido pantoténico
Tiamina (B1)
Complejo B6 (piridoxal, piridoxamina)
Grupo Vitamina K, quinonas
Función
Precursor del ácido fólico
Metabolismo de un carbono, transferencia
de grupos metilo
Biosíntesis de ácido grasos, beta
descarboxilaciones, fijación de CO2
Precursor del NAD+; transferencia de
electrones en reacciones redox
Reducción y transferencia de fragmentos
de un solo carbono.
Precursor de FAD, FMN, transporte de
electrones.
Precursor de la CoA
Alfa descarboxilaciones, transcetolasas.
Transformaciones de aminoácidos y
cetoácidos.
Transportadores de electrones
(ubiquinonas, menaquinonas, etc.)
Medios de Cultivo
Composición
Naturales o Complejos
Sintéticos
Estado
Líquido
Fluido 0.1% de agar
Semisólido 0.2 a 0.8% de agar
Sólido 1.5 a 2% de agar
Uso
Enriquecidos o nutritivos
De enriquecimiento
Selectivos
Diferenciales
De transporte
De mantenimiento o conservación
Pruebas Bioquímicas
Clasificación por composición de
los medios de cultivo
Naturales o complejos. Son medios
que no tienen una composición
definida. Sangre, suelo, frutas, etc.
o medios que contengan
ingredientes cuya composición no
esté completamente definida
como el extracto de levadura,
peptonas o el agua de la llave.
Los medios sintéticos son aquellos
cuya composición en
completamente conocida, sus
componentes son extrapuros,
como en los medios empleados
para investigación.
Medios de cultivo deshidratados
Clasificación por estado de los
medios de cultivo
Medios líquidos. Generalmente tienen
componentes completamente
solubles. Son útiles en la propagación
de microorganismos pero tienen la
desventaja de que no se pueden
detectar contaminaciones.
Agar
Extraído a partir de un tipo de
algas rojas (de los géneros
Gelidium y Gracilaria), Agar
es un gelificante que se
emplea en Japón desde el
siglo XV. En 1859 se introdujo
en Europa como alimento
característico de la cocina
china y a principios del siglo
XX se empezó a aplicar en la
industria alimentaria. Es una
fuente de fibra y tiene
capacidad de formación de
gel en proporciones muy
bajas. Permite la elaboración
de gelatinas calientes.
Clasificación por estado de los
medios de cultivo
Los medios fluidos contienen agar en una
concentración aproximada a 0.1%, el
medio tiene una consistencia líquida pero
la presencia de agar disminuye la
velocidad de disolución de O2 ambiental.
Se emplea generalmente en el cultivo de
microorganismos anaerobios y
microaerofílicos.
Medio fluido de tioglicolato
con resarzurina (indicador
de oxido/reducción)
Clasificación por estado de los
medios de cultivo
Los medios de cultivo semisólidos
contienen de entre el 0.2 y el 0.8% de
agar, son suaves y permiten observar la
movilidad de los microorganismos. Esta
consistencia es utilizada en los medios
de transporte, las pruebas de movilidad,
pruebas bioquímicas y pruebas
genéticas.
Clasificación por estado de los
medios de cultivo
Los medios sólidos contienen entre 1.5
a 2.0% de agar, esto los hace tener
una consistencia dura y forman un
soporte para el crecimiento
microbiano. Se emplean para cultivo,
aislamiento, diferenciación,
cuantificación, pruebas de
sensibilidad y en algunos casos para
conservación (inclinados).
Uso. Medios enriquecidos
Contienen componentes ricos nutritivamente y permite el
crecimiento de microorganismos no exigentes. Ejemplos:
• Agar cuenta estándar (cuenta en placa)
• Infusión cerebro y corazón (BHI)
• Agar Soya Tripticaseína (TSA)
• Agar nutritivo (AN)
• Agar sangre (AS)
Uso. Medios de enriquecimiento
Contiene componentes y condiciones que permiten el
desarrollo de un tipo microbiano y disminuyen la velocidad de
crecimiento de la flora acompañante. Ejemplos:
• Caldo tetrationato
Pre-enriquecimiento
para Salmonella
• Agua peptonada pH 9
Detección de
V. cholerae
• Caldo selenito
Detección de
Salmonella,
Enterobacter sakazakii y
Yersinia enterocolitica
Uso. Medios selectivos
Contienen componentes que permiten el desarrollo de un tipo
microbiano e inhiben el crecimiento de los demás
microorganismos. Ejemplos:
• Agar cetrimida (Pseudomonas)
• Caldo bilis verde brillante (coliformes totales)
• Agar Bacillus cereus
• Agar Sabouraud cicloheximida (hongos patógenos primarios)
Uso. Medios diferenciales
Contiene componentes que permiten diferenciar las actividades
metabólicas de los microorganismos inoculados. La presencia de
indicadores o el uso de reveladores después de la incubación
ponen de manifiesto la actividad. Ejemplos:
• Agar DNAsa
• Agar almidón
• Agar cromogénico para Candida
Uso. Medios diferenciales y
Selectivos
• Agar sal y manitol (MSA) (estafilococos)
• Agar eosina azul de metileno (EMB)
(bacterias entéricas Gram negativas)
• Agar XLD (Xilosa, Lisina, Desoxicolato)
Shigella
• Agar Endo (coliformes)
• Agar Mc Conkey (Bacterias Gram negativas)
Uso. Medios de conservación
Algunos medios de cultivo son empleados para
la conservación temporal de microorganismos,
como son:
• Medio sólido en caja a 4ºC (hasta 1 semana).
• Medio de agar inclinado 4ºC (hasta 2
semanas) con sello de glicerol estéril a 4ºC
(varios meses dependiendo del
microorganismo).
• Medio fluido de tioglicolato con carne molida
con sello de aceite mineral estéril a
temperatura ambiente (varios meses
dependiendo del microorganismo).
En la liofilización también se emplea la leche
descremada (años).
Uso. Medios de transporte
Son medios que se emplean para el transporte de muestras sin
alterar la viabilidad y la proporción de microorganismos. Tienen
consistencia semisólida, con amortiguador de pH y reducidos
en nutrientes para preservar la proliferación de microorganismos
por varias horas.
Las muestras se recolectan con asas o con hisopos de alginatos
que no inhiben a los microorganismos.
• Medio Amies
• Medio de Stuart
Uso. Pruebas Bioquímicas
Son medios de cultivo que tienen los nutrientes para poner
en evidencia la actividad metabólica de un
microorganismo puro. Pueden emplear reveladores y/o
indicadores.