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NUTRICIÓN Y CULTIVO DE MICROORGANIMOS

NUTRICIÓN Y CULTIVO DE MICROORGANIMOS. USO DE NUTRIENTES. GENERACIÓN DE MATERIAL CELULAR MANUTENCIÓN DE ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Y DE TRANSPORTE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MICROORGANISMOS. AGUA: 80 – 90% (FORMAS VEGETATIVAS)

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NUTRICIÓN Y CULTIVO DE MICROORGANIMOS

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Presentation Transcript

  1. NUTRICIÓN Y CULTIVO DE MICROORGANIMOS

  2. USO DE NUTRIENTES • GENERACIÓN DE MATERIAL CELULAR • MANUTENCIÓN DE ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Y DE TRANSPORTE • PRODUCCIÓN DE ENERGÍA

  3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MICROORGANISMOS • AGUA: 80 – 90% (FORMAS VEGETATIVAS) • MATERIA SECA: MACROMOLÉCULAS (PROTEÍNAS, ÁCIDOS NUCLEICOS, LÍPIDOS, POLISACÁRIDOS) PRECURSORES DE MACROMOLÉCULAS

  4. ELEMENTOS PRINCIPALES • MACROELEMENTOS: C, O, H, N, P, S, Ca, K, Fe, Mg • OLIGOELEMENTOS: Zn, Mn, Co, Cu, Ni, Mo, Se

  5. FUENTES DE ELEMENTOS • C: CO2, COMPUESTOS ORGÁNICOS • H: AGUA, COMPUESTOS ORGÁNICOS • O: AGUA, OXÍGENO GASEOSO • N: NH3, NO3 • P: COMPUESTOS ORGÁNICOS (AA) • S: SH2, COMPUESTOS ORGÁNICOS • K, Mg, Ca, Na, Fe: IONES

  6. UTILIZACIÓN DE CARBONO • AUTOTROFOS: USAN CO2 COMO ÚNICA O PRINCIPAL FUENTE DE C • HETEROTOFOS: USAN SUSTANCIAS ORGÁNICAS PREFORMADAS REDUCIDAS

  7. FACTORES DE CRECIMIENTO • COMPUESTOS ORGÁNICOS NECESARIOS COMO PRECURSORES QUE NO PUEDEN SER SINTETIZADOS • AMINOÁCIDOS, PURINAS Y PIRIMI-DINAS, VITAMINAS (COFACTORES) • SUMINISTRADOS EN MEZCLAS COMPLEJAS

  8. CULTIVO DE ORGANISMOS • PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA EL CRECIMIENTO • OBTENER UN CULTIVO PURO

  9. MEDIOS DE CULTIVO • MEDIOS SINTÉTICOS O DEFINIDOS: SE CONOCE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA Y CANTIDADES DE COMPONENTES • MEDIOS COMPLEJOS: CONTIENEN ALGUNOS COMPONENTES DE COMPOSICIÓN QUÍMICA NO TOTAL-MENTE DEFINIDA

  10. MEDIOS DE CULTIVO

  11. MEDIOS COMPLEJOS • SIMPLES: BAJOS REQUERIMIENTOS • ENRIQUECIDOS: ADICIÓN DE SANGRE, SUERO, etc. • SELECTIVOS: FAVORECEN EL CRECIMIENTO DE ALGUNOS TIPOS DE ORGANISMOS • DIFERENCIALES: DESTACAN CARACTE-RÍSTICAS PROPIAS DE UN ORGANISMO

  12. CULTIVOS PUROS • OBTENCIÓN DE COLONIAS AISLADAS • PLACAS DE PETRI • MEDIOS SÓLIDOS: AGAR AL 1,5% • UN ORGANISMO DA ORIGEN A UNA COLONIA

  13. SIEMBRA DE MICROORGANISMOS • EN PLACA POR ESTRÍA • EN PLACA EN SUPERFICIE O POR EXTENSIÓN • EN PROFUNDIDAD O POR VERTIDO

  14. PLACA DE PETRI

  15. SIEMBRA POR ESTRÍA

  16. EFECTO DE FACTORES AMBIENTALES • TEMPERATURA • ACIDEZ Y ALCALINIDAD (pH) • NECESIDADES DE OXÍGENO • PRESIÓN OSMÓTICA

  17. TEMPERATURA • INFLUENCIA VELOCIDAD DE REACCIONES ENZIMÁTICAS • TEMPERATURAS “CARDINALES” • MÍNIMA, ÓPTIMA, MÁXIMA

  18. CLASIFICACIÓN • PSICRÓFILOS (0º - 15º - 20º) • PSICRÓFILOS FACULTATIVOS: CRECEN A 0º, MÁXIMA ENTRE 20-30º Y RESISTEN HASTA 40ºC • RESPONSABLES DE PUTREFACCIÓN DE ALIMENTOS REFRIGERADOS

  19. CLASIFICACIÓN • MESÓFILOS: RANGO ENTRE 15 Y 45ºC (MAYORÍA DE PATÓGENOS DE ANIMALES Y HOMBRE) • TERMÓFILOS: ÓPTIMA POR ENCIMA DE 45ºC Y MÁXIMA SUPERIOR A 65ºC

  20. ESTUFA DE CULTIVO

  21. ACIDEZ Y ALCALINIDAD • MAYORÍA ENTRE pH 4 y 9 (ÓPTIMO 7) • HONGOS: 4,5 – 6 • BACTERIAS ACIDÓFILAS (Thiobacillus) y ALCALÓFILAS (Bacillus) • REGULACIÓN CON BUFFERS EN MEDIOS DE CULTIVO

  22. RELACIÓN CON EL O2 • AEROBIO ESTRICTO: DEPENDE POR COMPLETO DEL O2 ATMOSFÉRICO • MICROAERÓFILO: REQUIERE MENOR CONCENTRACIÓN DE O2 (<21%) • ANAEROBIO ESTRICTO: NO TOLERAN PRESENCIA DE O2

  23. RELACIÓN CON EL O2 • ANAEROBIOS FACULTATIVOS • ANAEROBIOS AEROTOLERANTES • CRECIMIENTO EN EL LABORATORIO (CULTIVOS AIREADOS, JARRA DE ANAEROBIOS, etc.)

  24. JARRA DE ANAEROBIOS

  25. SOLUTOS Y PRESIÓN OSMÓTICA • AMBIENTES DILUIDOS • ALTA CONCENTRACIÓN DE SOLUTOS: PLASMÓLISIS (MÉTODO DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS) • ORGANISMOS HALÓFILOS

  26. CRECIMIENTO MICROBIANO • CRECIMIENTO EQUILIBRADO: AUMENTO DEL NÚMERO DE INDIVIDUOS DE UNA POBLACIÓN CONCURRENTE CON EL AUMENTO DE SUS CONSTITUYENTES QUÍMICOS • DUPLICACIÓN DEL NÚMERO DE CÉLULAS Y DE LA BIOMASA

  27. CRECIMIENTO MICROBIANO • DIVISIÓN: FISIÓN BINARIA O BIPARTI-CIÓN (BACTERIAS) Y GEMACIÓN (LEVADURAS) • TIEMPO DE GENERACIÓN: DUPLICACIÓN DE LA POBLACIÓN MICROBIANA

  28. CURVA DE CRECIMIENTO ESTACIONARIA MUERTE Log CÉL. VIABLES EXPONENCIAL LATENCIA TIEMPO

  29. FASE DE LATENCIA • LATENCIA: ADAPTACIÓN AL MEDIO, ORGANISMOS METABÓLICAMENTE ACTIVOS • DEPENDE DE EDAD DEL INÓCULO Y DIFERENCIA ENTRE EL MEDIO DE CULTIVO DE PROCEDENCIA Y EL NUEVO

  30. FASE EXPONENCIAL • CRECIMIENTO EQUILIBRADO A VELOCIDAD CONSTANTE • DEPENDE DE CONDICIONES AMBIENTALES Y CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS

  31. FASE ESTACIONARIA • AGOTAMIENTO DE NUTRIENTES ESCENCIALES • ACUMULACIÓN DE PRODUCTOS DE DESECHO METABÓLICO • NO SE APRECIA INCREMENTO NETO DE LA POBLACIÓN

  32. FASE DE MUERTE • FALTA DE ENERGÍA PARA MANTENIMIENTO CELULAR • DISMINUCIÓN DEL NÚMERO DE CÉLULAS DEL CULTIVO • VELOCIDAD EXPONENCIAL • GENERALMENTE LISIS CELULAR

  33. CULTIVO CONTÍNUO • POBLACIÓN MICROBIANA CRECIENDO EN UN RECIPIENTE DE VOLUMEN CONSTANTE AL QUE SE AÑADE MEDIO FRESCO Y SE QUITA MEDIO USADO • QUIMIOSTATO Y TURBIDOSTATO

  34. MEDICIÓN DEL CRECIMIENTO • RECUENTO DE CÉLULAS TOTALES: CÁMARAS DE RECUENTO, RECUENTO ELECTRÓNICO • RECUENTO DE CÉLULAS VIABLES: EN MEDIO SÓLIDO (PROFUNDIDAD O SUPERFICIE)

  35. MEDICIÓN DE MASA CELULAR • DETERMINACIÓN DEL PESO SECO O HÚMEDO DE LA CÉLULAS EN VOLUMEN FIJO DEL CULTIVO • CENTRIFUGACIÓN O FILTRACIÓN POR MEMBRANA

  36. MEDICIÓN INDIRECTA • TURBIDEZ: MEDICIÓN DE ABSORBANCIA O DENSIDAD ÓPTICA (DO) • DO: PROPORCIONAL A LA CONCENTRACIÓN DE PARTÍCULAS • OTRAS: PRODUCCIÓN DE ÁCIDO O GAS EN ORGANISMOS FERMENTADORES

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