Microbiología: Métodos de Estudio y Relaciones con Humanos

INDEX
• 1. Métodos de estudio de los microorganismos.
• 1.1. Cultivos.
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1.1.1. Técnicas de cultivo.
1.1.2. Cultivo de microorganismos.
1.1.3. Factores que condicionan el crecimiento bacteriano.
1.1.4. Crecimiento bacteriano.
• 1.2. Esterilización.
• 1.2.1. Métodos físicos de esterilización.
• 1.2.2. Métodos químicos de esterilización.
• 1.3. Pasteurización.
• 1.3.1. Tipos de pasteurización.
• 2.Relaciones entre los microorganismos y la especie humana.
• 2.1. Beneficiosas
• 2.1.1. Biota Normal
• 2.1.2. En la naturaleza humana
• 2.2. Perjudiciales: enfermedades producidas por microorganismos en
la especie humana, animales y plantas.
• 2.3. Los microorganismos en los ciclos biogeoquímicos.
1. MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS
MICROORGANISMOS
• Los microorganismos debido a
su
pequeño
tamaño
solo
pueden ser vistos a través
de
técnicas
microscópicas, dentro de estas
técnicas tenemos:
• Microscopio: es el método más
utilizado en los laboratorios.
• Cultivos:
producen
un
crecimiento
controlado
de
ciertos microorganismos a través
de distintos medios de cultivos
existentes.
• Preparación en fresco.
1.1. CULTIVOS
1.1.1. TÉCNICAS DE CULTIVO
• Los medios de cultivo pueden
ser:
• Medios líquidos: Se preparan
generalmente en tubo de
ensayo.
• Medios sólidos: Se preparan
en placas de Petri se agrega
agar, que da al medio una
consistencia gelatinosa. Los
medios sólidos se utilizan para
el aislamiento y cultivo de
microorganismo y para la
obtención de clones o
estirpes puras.
1.1.2. CULTIVO DE MICROORGANISMOS
• Una vez preparados los medios se procede a inocular o sembrar el
microorganismo.
• Los recipientes y materiales que vayan a ser utilizados deben ser
esterilizados cuidadosamente. Además, después de introducir el
microorganismo deseado, debe quedar protegido de la contaminación
externa. Tubos de ensayo y matraces se tapan con algodón o con
tapones de goma y las placas de Petri ya presentan una forma que las
preserva de contaminación.
• El inóculo o material microbiano, se introduce, generalmente, con un
hilo de metal o asa de platino o de siembra, que se esteriliza con fuego
antes y después de su uso.
• La siembra en medio sólido se puede llevar a cabo en profundidad,
introduciendo el asa en el medio de cultivo y realizando estrías paralelas
sobre la placa de agar. Este método es satisfactorio para aislar bacterias
de pequeño tamaño y hongos; para protozoos, algas y bacterias
grandes son mejores los medios líquidos. En el caso de los virus los
recipientes suelen ser tubos de ensayo o placas de Petri.
1.1.3. FACTORES QUE CONDICIONAN EL
CRECIMIENTO BACTERIANO.
• El pH. Es preciso establecer un pH óptimo para que se inicie el
crecimiento y mantenerlo durante todo el proceso. En la mayoría de los
microorganismos pH óptimo de crecimiento está próximo a 7, aunque
algunos como los Actinomicetes prefieren pH alcalinos y otros toleran pH
ácidos como Acetobacter.
• La Temperatura. La mayoría de las bacterias del suelo y del agua son
mesófilas, es decir, sus temperaturas óptimas oscilan entre 20 y 45 ºC.
• La presión osmótica. Sólo las bacterias marinas y las halófilas dependen
para su existencia de determinadas condiciones salinas y se lisan
cuando se las cambia del medio salino a agua destilada.
• El oxígeno. Todas las bacterias aeróbicas obligadas necesitan oxígeno.
En microorganismos anaerobios estrictos, hay que excluir totalmente el
oxígeno atmosférico.
• El dióxido de carbono. Este gas es la principal fuente de carbono de
organismos fotoautótrofos y quimioautótrofos, pero además cumple
numerosas funciones catalíticas en los heterótrofos.
• La luz. Para el cultivo de microorganismos fotosintéticos la luz es esencial
y se debe tener en cuenta no sólo su cantidad y su longitud de onda.
1.1.4. CRECIMIENTO BACTERIANO
• En un medio favorable las
poblaciones de microorganismos
experimentan un incremento en
su número, es decir crecen. Se
denomina
velocidad
de
crecimiento de la población al
aumento o disminución en el
número de individuos por unidad
de tiempo. Para determinar el
crecimiento
microbiano
se
utilizan dos parámetros: tiempo
de generación, que es el tiempo
que tarda una población en
duplicarse y tasa de crecimiento
que
es
el
número
de
generaciones por hora.
1.2. ESTERILIZACIÓN
• Es el método o proceso por el cual células vivas
son eliminadas o destruidas de su hábitat o de algún
objeto, lo cual podemos decir que un objeto estéril es
cuando está libre de células o microorganismos vivos o
de cualquier agente infeccioso.
• Los métodos pueden ser tanto físicos como químicos. Se
utiliza a una temperatura de 115-130 grados a unos 15-30
minutos, su conservación es duradera si se mantiene
envasado el producto ya que el calor destruye las
bacterias y crea un vacío lo que permite un cierre
térmico impidiendo así que vuelva a contaminarse.
1.2.1. MÉTODOS FÍSICOS DE ESTERILIZACIÓN
• El calor: es uno de los métodos más usados, debido a que las
temperaturas elevadas tienen efecto letal sobre los
microorganismos, puede ser seco que se utiliza para esterilizar
utensilios de metal y cristal; húmedo que Posee mayor poder de
penetración. Se usa para esterilizar los materiales mediante
autoclaves.
• Las radiaciones electromagnéticas: se utilizan para esterilizar
materiales de laboratorio que no pueden ser sometidos a altas
temperaturas, se utilizan diferentes tipos de radiaciones como las
radiaciones ultravioleta, radiaciones ionizantes (rayos X).
• Los filtros: se emplean en la esterilización de líquidos y gases sensibles
al calor, presentan poros muy pequeños para que no pasen los
microorganismos.
1.2.2. MÉTODOS QÚIMICOS DE ESTERILIZACIÓN
• Agentes microbicidas: actúan
matando los microorganismos
y según el tipo sobre el que
actúen se habla de agentes
bactericidas, fungicidas o
viricidas.
• Agentes estáticos: actúan
inhibiendo el crecimiento de
los microorganismos y se habla
de agentes bacteriostáticos,
fungistáticos y viristáticos.
1.3. PASTEURIZACIÓN.
• Es un proceso utilizado en la industria
alimentaria y que consiste en reducir
la población microbiana presente en
los alimentos. La Pasteurización no es
un tipo de esterilización, ya que no
se destruyen todos los
microorganismos, se utiliza
para prolongar el periodo de
almacenamiento de la leche y sus
derivados.
• Este método se realiza a
temperaturas inferiores de los 100
grados Celsius y conserva los
alimentos durante 2-4 días. Después
del proceso de calentamiento el
producto se enfría con rapidez hasta
alcanzar una temperatura de 4-6
grados Celsius y luego se procede a
su envasado.
1.1.3. TIPOS DE PASTEURIZACIÓN.
• Pasteurización lenta o LTH: es el primer método de
Pasteurización existente donde se calienta el líquido por
30 minutos a 63 grados y funciona de manera
discontinua.
• Pasteurización a altas temperaturas o HTST: utilizado en
leche, zumo y cerveza a una temperatura de 72 grados
por 15 segundos y su uso es continuo. Para comprobar si
la Pasteurización de un alimento ha sido correcta se
realizan pruebas para determinar si una enzima como la
fosfatasa alcalina ha sido destruido o aun presenta
actividad en el alimento.
• Proceso a alta temperatura o UHT: se realiza a 138
grados por 2 segundos y es la que asegura una mínima
degradación del alimento.
2.RELACIONES ENTRE LOS
MICROORGANISMOS Y LA ESPECIE
HUMANA.
2.1. BENEFICIOSAS
2.1.1. BIOTA NORMAL
• Se denomina biota normal al conjunto de microorganismos que se establecen y
crecen sobre las superficies corporales sin producirefectos negativos. Las
superficies corporales expuestas ofrecen un ambiente propicio, rico en nutrientes,
para el crecimiento dealgunos microorganismos.
• La biota normal se localiza principalmente en la piel, la cavidad oral y los
tractos respiratorio,intestinal y genitourinario. En condiciones normales, estos
microorganismos no tienen efectosnegativos y compiten con otros que sí
pueden tener un efecto patógeno, evitando así suproliferación.
• En la piel y la cavidad oral proliferan sobre todo bacterias gram positivas,
levaduras yestafilococos. Ocasionalmente, algunas especies pueden causar
infecciones, contribuyen aldesarrollo del acné, o producen caries, como los
estreptococos de la placa dental.
• En el tracto intestinal, sin embargo, son más comunes lasbacterias gram
negativas, como Escherichia coli, que tiene un efecto beneficioso,ya que
contribuye a la digestión de los ácidos biliares y aporta vitaminas al organismo, a
la vez que ejerce una ocupación que impide a otros microorganismos
perjudiciales colonizar nuestro intestino. En el caso de los rumiantes, la biota
simbiótica estomacal(del rumen o panza ) resulta imprescindible para la digestión
dela celulosa.
• En las mucosas genitales (vagina) habita también un gran número de bacterias
(Lactobacillus)que acidifican el pH de las secreciones, creando un ambiente hostil
para microorganismos patógenos.
2.1.2. EN LA NATURALEZA Y LAS ACTIVIDADES
HUMANAS
• Los microorganismos saprobios como bacterias y hongos
(mohos y levaduras) con sus fermentaciones contribuyen a
la descomposición de restos orgánicos promoviendo el reciclaje
de la materia orgánica y enriqueciendo el suelo. Las bacterias
intervienen en la casi totalidad de los ciclos biogeoquímicos.
• Los protozoos ciliados (paramecios, vorticelas...) actúan como
depuradores de aguas residuales dada la masiva ingestión de
bacterias que supone su dieta habitual.
• Algunos protozoos flagelados colaboran con las bacterias de la
panza de los herbívoros en la digestión de la celulosa. Lo mismo
sucede en el intestino de las termitas y otros insectos.
• Bacterias y levaduras se han utilizado desde la antigüedad
en la alimentación humana: fabricación de pan, quesos,
cerveza, vino, yogur etc. Además, recientemente se han
aplicado a la producción de antibióticos (mohos y
bacterias),hormonas, enzimas, vacunas, etc. con técnicas de
ingeniería genética
2.2. PERJUDICIALES:ENFERMEDADES PRODUCIDAS
POR MICROORGANISMOS EN LA ESPECIE HUMANA,
ANIMALES Y PLANTAS.
• Los parásitos son organismos que viven a expensas de otros organismos
hospedadores. Cuando el crecimiento de microorganismos parásitos ocasiona un
daño o lesión a las células u órganos del individuo parasitado, éstos reciben el
nombre de patógenos.Los microorganismos que normalmente no causan
enfermedades en su hábitat natural y se convierten en patógenos bajo
determinadas circunstancias como, por ejemplo, el debilitamiento de las
defensas inmunitarias, se denominan patógenos oportunistas.
• La infección consiste en el crecimiento y colonización de microorganismos
patógenos en un individuo. Cuando los microbiosprovocan un desequilibrio
en la función normal del organismo se produce una enfermedad infecciosa.
• La patogenicidad (del griego pathos= enfermedad y genein,=engendrar) se
define como la capacidad potencial de un microorganismopara producir una
enfermedad. Está condicionada porvarios factores, unos dependientes del
agente patógeno y otros del huésped.Entre los primeros destacamos:
•
•
La capacidad invasora que es proporcional a la actividad reproductiva del microbio y su
facilidad para diseminarse porla sangre y los tejidos.
La producción de toxinas, sustancias tóxicas -producidas generalmente por bacteriasresponsables de los trastornoscaracterísticos de la enfermedad. Las toxinas permiten que
microbios de escaso poder invasor originen síntomas muy graves,desde su lugar de
penetración en el organismo (Ej.- El bacilo del tétanos, ver más adelante).
• Entre los segundos citaremos la malnutrición, fatiga física, inmunodeficiencia
congénita, adquirida o por padecimiento de otrasenfermedades, etc.