Definición y tipos de cultivo

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1. Microbiología Facilitador: Jaime Reyes Rued a Equipo 4 Luis Enrique Ángel González Rodrigo Samuel Cruz Lopez Eduardo Nuñez Navarro Fernando Vargas Valencia 2.1.1 Definición y tipos de cultivo.

2. Definición Un medio de cultivo es un sustrato o solución de nutrientes en los que crece y se multiplican los microorganismos en el laboratorio, con el objeto de aislar diferentes especies bacterianas, con el fin de identificarlas y realizar estudios complementarios.

3. Nutrientes de los cultivos En general, todo medio de cultivo debe poseer los siguientes grupos de nutrientes: Fuente de Hidrógeno: Constituye la fuente de energía. Generalmente esta fuente de hidrógeno es un azúcar que funciona a la vez como carbono. Aceptores de Hidrógeno: Son indispensables para aquellos microorganismos que no ocupan el oxígeno en la respiración y para aquellos microorganismos fermentadores que no utilizan sus propios metabolitos como aceptor de hidrógenos.

4. Fuente de Carbono: Todos los microorganismos necesitan una fuente de carbono, algunos utilizan el CO2 del aire (autótrofos), pero la mayoría de las bacterias utiliza compuestos orgánicos carbonados preformados (organótrofos). Fuente de Nitrógeno: Es esencial para todos los organismos. Algunos lo requieren como compuesto orgánico y otros pueden utilizar compuestos inorgánicos. Un pequeño grupo puede utilizar el nitrógeno atmosférico, por ejemplo Azotobacter.

5. Sales minerales: Aportan elementos tales como azufre, fósforo y algunos activadores enzimáticos presentes en las coenzimas de los citocromos y en las peroxidasas (oligoelementos: Ca2+, Mg2+, Fe2+, Co2+, Mn2+, Cu2+, etc.). Todos los microorganismos necesitan aporte de sales minerales para su desarrollo. Factores de crecimientos: un factor de crecimiento es un compuesto orgánico (aminoácidos y bases nitrogenadas) que una célula debe tener para su crecimiento pero que ella misma no es capaz de sintetizar.

6. Cultivo líquido Algunas sustancias para los cultivos

7. Medios de cultivo y condiciones de crecimiento Una gran cantidad de microorganismos sin requerimientos, como por ejemplo muchos pseudomonas del suelo y del agua, pero también Escherichia coli , se desarrollan perfectamente en un caldo de cultivo con una composición estándar. Muchos microorganismos necesitan además uno u otro de los oligoelementos, vitaminas o suplementos. Si el medio de cultivo está compuesto por sustancias químicas definidas, se habla de un medio de cultivo sintético ó definido.

8. Preparación de un cultivo líquido Preparación de un cultivo en caja de Petri

9. Medios de cultivo complejos o no definidos Para muchos microorganismos exigentes no se conocen bien los requerimientos nutritivos. Se cultivan en disoluciones que contienen extracto de levadura, autolisado de levadura, peptona o extracto de carne. Para algunos grupos de organismos son también corrientes: mosto (extracto de malta), infusión de heno, jugo de ciruelas, juga de zanahoria, agua de coco, y para hongos coprófilos incluso extracto de excremento de caballo.

10. Medios de cultivo sólidos . Un solidificante casi ideal es el descubierto en 1883 por Hesse, un colaborador de R. Koch, al introducir el agar en la técnica bacteriológica . Es un polisacárido extraído de algas marinas, intensamente ramificado y entrelazado, de composición compleja. Los cultivos sólidos t ienen una proporción de agar de aproximadamente el 1.5%. El crecimiento se desarrolla en la superficie del medio. Estos medios pueden depositarse en placas de Petri o en tubos de ensayo.

11. Agar sangre: Permite el crecimiento de la mayoría de las bacterias con importancia clínica. Está compuesto por un medio base rico en nutrientes más un suplemento de sangre desfibrinada animal en una proporción del 5-10%. Agar chocolate: Es un medio enriquecido similar al agar sangre; la diferencia es que los glóbulos rojos están lisados y liberan al medio nutrientes como la hemoglobina, factor X (hemina) y factor V (NAD). La lisis se produce cuando se añade el agar base fundido a la sangre. La hemólisis le confiere un color marrón característico parecido al del chocolate, de ahí su nombre.

12. Caja de Petri con agar chocolate (izq) y sangre (der) Cultivo en agar sangre

13. Agar MacConkey: Es un medio diferencial y selectivo muy utilizado para el aislamiento e identificación de enterobacterias (bacilos gramnegativos). Llevan en su composición sales biliares y cristal violeta que inhiben el crecimiento de grampositivos y hongos. Agar Schaedler: Es un tipo de agar sangre con suplementos, utilizado para el aislamiento de anaerobios (también pueden crecer aerobios). Medio Lowenstein-Jensen : Es un medio selectivo que se utiliza para el cultivo de especies de micobacterias (Mycobacterium spp.) como Mycobacterium tuberculosis.

14. A gar Mac Conkey que contiene cristal violeta

15. Medios líquidos Comúnmente llamados caldos. Se emplean para la homogeneización de muestras, realizar diluciones y enriquecimiento del medio de cultivo. Así mismo, son útiles para la activación de cepas microbianas liofilizadas. Por lo general, estos medios suelen servirse en tubos de ensayos o en matraces cuando se requiere analizar grandes cantidades de muestras. Ejemplos: Caldo peptona, Caldo infusión cerebro corazón, Caldo lactosado, Caldo brila, etcétera.

16. Medios semisólidos T ienen una consistencia sólida leve o gelatinosa. Provienen de medios de cultivos líquidos a los cuales se les ha adicionado una pequeña cantidad de agar-agar (0,4-0,8%). Por lo general, se usan tubos de ensayo y se emplean para determinar la movilidad de bacterias. Ejemplo: agar SIM, agar MIO, etcétera.

17. Medio de cultivo en cajas petri

18. Muchos microorganismos aparentes a simple vista pueden someterse a un aislamiento directo. Para estos organismos pudieron establecerse fácilmente los medios de cultivo y las condiciones de crecimiento que permitieran su desarrollo. No obstante, muchos tipos fisiológicos distintos de microorganismos pudierón investigarse sólo cuando se desarrolló la técnica del cultivo de enriquecimiento de Winogradsky y Beijerinck Medios de cultivo selectivo

19. Agar EMB Ó Eosina Azul de Metileno Cultivo selectivo y diferencial Agar McConkey Cultivo selectivo y diferencial

20. Cultivo de enriquecimiento: Las condiciones de enriquecimiento son aquellas en las que un organismo se implanta por competencia. Estableciendo una serie de factores (fuentes de energía , carbono, nitrógeno , aceptor de hidrógenos , atmósfera , luz, temperatura, pH, etc.). Se determinan unas condiciones ambientales precisas, y se siembra con una población mixta, como la que se presenta en el suelo o los lodos. En un caldo de enriquecimiento de este tipo se desarrolla mejor el más adaptado y sobre crece a todos los demás organismos acompañantes.

21. Medios de cultivo enriquecido en caja Petri y tubo transportador

22. Cultivo puro: Se entiende por cultivo puro a la descendencia (clon) de una sola célula . La función principal es la obtención de un cultivo puro para demostrar su pureza y mantener el cultivo puro libre de contaminación . El aislamiento del cultivo puro tiene lugar, con alguna excepción en medios sólidos . Las bacterias aeróbicas se aíslan según el método de vertido en placa de KOCH, o más sencillamente por siembra en estría con el asa de platino sobre medios con agar. Las bacterias anaeróbicas se suspenden en agar calentado a una temperatura de 45°C y se incuban en ausencia de aire .

23. Medios diferenciales A estos medios se le adicionan sustancias para que solo crecen ciertas bacterias y estas, al actuar sobre alguna de las sustancias adicionadas, permiten observar macroscópicamente ciertas propiedades de crecimiento que ayudan a diferenciar sus colonias de otras especies. Agar eosina azul de metileno (EMB), diferencia E. coli (color, verde metalico brillante) de colonias de enterobacter aerogenes (color rosado, consistencia mucosa y crecimiento abundante) Agar salmonella-shigella tiene lactosa y un indicador de pH que permite diferenciar las colonias de bacterias fermentadoras de este disacárido

24. Cultivo anaeróbico Para el cultivo de bacterias anaeróbicas estrictas es imprescindible la exclusión del oxígeno del aire. La técnica anaeróbica emplea medios de cultivo a los que se elimina el aire: hervidos, frascos cerrados sin que queden burbujas, atmósferas sin oxígeno en desecadores o frascos de Witt, sustancias para la absorción del oxígeno (pirogalol alcalino, ditionito, cloruro de cobre I), y otros medios auxiliares. La adición de sustancias reductoras ( ácido ascórbico , tioglicolato ó también sulfuro) a los caldos de cultivo permite reducir ó eliminar los efectos tóxicos del oxígeno del aire.

25. Jarras de cultivo anaeróbico

26. Bibliografía Barrero L. (2016). Microbiología clínica. Madrid, España: Editorial Síntesis S.A. Pág: 38-48. Fontalvo L. (2020). Métodos analíticos de microbiología general y aplicada. Santa Marta: Editorial Unimagdalena. Pág: 41-49. Schlegel H. y Zaborosch C. (1991). Microbiología general. Barcelona: Ediciones Omega, S.A. Pág: 193-204 Luna J. (2012). Preparación de medios de cultivo. Manual de prácticas de laboratorio: microbiología general y aplicada. (Pag; 23-25). Santa Marta, Colombia: Editorial Unimagdalena.