CRECIMIENTO BACTERIANO

11-11-2013
CRECIMIENTO BACTERIANO
•El crecimiento de los microorganismos esta
influido por la naturaleza química y física
de su ambiente.
•El conocimiento de estas influencias
permite controlar el crecimiento y estudiar
la distribución ecológica de los
microorganismos.
•En general, los microorganismos crecen en
ambientes con condiciones moderadas, algunos
tienen la capacidad de adaptarse a ambientes
extremos verdaderamente inhóspitos.
•Las bacterias habitan casi cualquier lugar
donde pueda existir la vida.
Nutrición: captación del medio de las
sustancias para crecer.
Los nutrientes se necesitan para
• Fines energéticos
• Fines biosintéticos
1
11-11-2013
Clases de nutrientes
•
•
•
Universales
Particulares
Factores de crecimiento
CONCENTRACIÓN DE NUTRIENTES
se clasifican en los siguientes grupos:
1.- Macronutrientes: carbono, hidrógeno,
oxígeno y nitrógeno.
2.- Micronutrientes: fósforo, potasio,
azufre, magnesio.
3.- Vitaminas y hormonas
4.- Elementos traza: zinc, cobre,
manganeso, molibdeno, cobalto.
2
11-11-2013
Relaciones de las bacterias
con el oxígeno
• Aerobias
• Anaerobias
• Aerotolerantes
pH
• Neutrófilas
• Acidófilas
• Alcalófilas
CICLO CELULAR Y CRECIMIENTO DE
POBLACIONES MICROBIANAS
3
11-11-2013
crecimiento microbiano
• Crecimiento: incremento ordenado
de todos los componentes del
sistema biológico aumento de
la masa celular multiplicación
celular
• En microorganismos que se dividen
por fisión o por gemación aumento del nº de individuos
• En microorganismos cenocíticos aumento del tamaño de la colonia
cenocítica
tiempo de generación
• tiempo que le lleva a una nueva célula
dividirse
• Cada especie bacteriana tiene un tiempo de
generación determinado genéticamente.
• El más corto 6 min.
• Tiempos de generación de horas, días,
semanas, o meses.
• La mayoría de las bacterias con las cuales
trabajarán tienen tiempos de generación de
15 min. a una hora
Evaluación del crecimiento
1- Determinación del número de MO
Métodos directos: recuento total
– Recuento microscópico directo
- Conteo electrónico
Métodos indirectos: recuento de viables
–Recuento en placa
–Filtración por membrana.
–Número más probable (NMP), en medio
líquido
4
11-11-2013
2- Determinación de la masa celular
Métodos directos
–Medida de la masa
–Medida del volumen
Métodos indirectos.
–Determinación del contenido de N, C, P, etc
–Turbidimetría
3- Determinación de la actividad celular
–Actividad enzimática
–Concentración de un metabolito
–Medida de la respiración
Medida del crecimiento por
masa celular
Métodos directos:
• Determinación del peso húmedo
• Determinación del peso seco
• Determinación del N total
• Determinación de algún componente
característico:
•
•
•
•
•
PG
ADN, ARN
Proteínas
ATP
Clorofilas (en fotosintéticos)
Medida del crecimiento por
masa celular
• Métodos indirectos:
• Consumo de nutrientes
• consumo de oxígeno
• consumo de dióxido de carbono
• Producción de ciertos metabolitos
• Producción de ácidos orgánicos
• Métodos turbidimétricos (ópticos)
• Espectrofotómetro (mide luz transmitida)
• Nefelómetro (mide luz dispersada)
5
11-11-2013
Medida del número de individuos
• Métodos directos:
• Cámara de Petroff-Hauser (para bacterias)
• Cámara de Thoma (para levaduras y células mayores que
las bacterianas)
• Contadores electrónicos de partículas (contador
Coulter)
Cámara de Petroff-Hauser
Medida del número de individuos
• Métodos indirectos:
• Recuento de viables por siembra de muestras de
diluciones en placas de Petri
• Recuento de viables a partir de grandes volúmenes se
hacen pasar por filtros de nitrocelulosa o
equivalentes y se incuban sobre medio sólido
6
11-11-2013
Dispersión sobre la superficie de placas Petri
Medio en sobrefusión se añade a una muestra
Recuento de viables por
siembra en placas Petri
Alícuotas 0.1 ml
10 x
106
Filtración por membrana de
Millipore® de una muestra
7
11-11-2013
Crecimiento balanceado
• El incremento por unidad de tiempo
de la población es un valor constante
y similar en cada caso:
el nº de células, la masa u otros
componentes se duplican en un mismo
lapso de tiempo • tiempo de generación (g)
Crecimiento en sistemas
cerrados líquidos
• El más habitual en laboratorio
• Cultivo en frascos, tubos, etc.
• No hay aporte nuevo de nutrientes
ni es posible eliminar los
productos de desecho del cultivo
• Se desarrolla a través de una curva
de crecimiento
CONDICIONES PARA EL CRECIMIENTO
Inóculo viable.
Presencia de una fuente de energía.
Presencia de nutrientes.
Ausencia de inhibidores del
crecimiento.
Condiciones físico-químicas adecuadas.
8
11-11-2013
En una curva típica de crecimiento bacteriano pueden distinguirse cuatro etapas:
· fase de latencia
· fase de crecimiento exponencial
· fase estacionaria
· fase de muerte.
Fase de latencia
• Las bacterias transferidas de un cultivo en
fase estacionaria a un medio fresco, sufren
un cambio en su composición química antes de
ser capaces de iniciar la multiplicación.
• Hay un marcado aumento de los componentes
macromoleculares y de la actividad metabólica,
casi sin división celular
Fase exponencial
• Las células se dividen a una velocidad
constante determinada por la naturaleza
intrínseca de la bacteria y por las
condiciones del medio.
• Existe un marcado aumento del número total
de células viables, que puede ser expresado
en forma exponencial.
• Próximo al final de esta fase, ocurre la
liberación de exotoxinas por algunas de las
bacterias que las producen.
9
11-11-2013
Fase estacionaria
• El agotamiento de los nutrientes o la
acumulación de productos tóxicos determina
el cese del crecimiento.
• Hay una pérdida de células por muerte, que
es balanceada por la formación de nuevas
células.
• Cuando esto ocurre, el conteo total de
células se incrementa levemente, aunque el
conteo
de
bacterias
viables
permanece
constante.
• Sobre el final de esta etapa puede ocurrir
la esporulación en aquellas bacterias que
poseen este mecanismo de resistencia.
Fase de muerte
Luego de la fase estacionaria, la
tasa de muerte se incrementa, el
número de bacterias viables
disminuye rápidamente, por lo que
la curva declina en forma franca.
10