Introducción a los medios de cultivo: los medios de crecimiento y supervivencia de los microorganismos

El cultivo y mantenimiento artificial de microorganismos es la necesidad básica de la investigación contemporánea. El cultivo de microorganismos requiere el suministro de los nutrientes necesarios en forma de medio de cultivo, junto con la provisión de condiciones adecuadas como temperatura, pH y concentración de oxígeno. Un medio de cultivo es una preparación sólida o líquida que contiene nutrientes esenciales para el crecimiento, transporte y almacenamiento de microorganismos.

Los medios de cultivo se pueden dividir en:

1. Medios químicamente definidos: Este es el medio cuya composición química exacta se conoce. Dichos medios se utilizan en los laboratorios de investigación para el crecimiento de bacterias específicas. Por ejemplo, la glucosa se usa en medios utilizados para el crecimiento de E.coli quimioheterótrofa

2. Medios complejos: Este es el medio cuya composición química exacta no se conoce, ya que consiste en nutrientes, incluidos extractos de levadura, carne o plantas, o resúmenes de proteínas de estas y otras fuentes. Ex. Agar nutritivo: es uno de los medios complejos más comunes utilizados para el crecimiento de bacterias heterótrofas.

3. Medios Selectivos y Diferenciales: En microbiología clínica y de salud pública, es muy necesario detectar la presencia de microorganismos específicos asociados con enfermedades o malas condiciones sanitarias. Para esta tarea se utilizan medios selectivos y diferenciales.

Los medios selectivos promueven el crecimiento de ciertos microorganismos. Los medios selectivos están diseñados para suprimir el crecimiento de bacterias no deseadas y estimular el crecimiento de los microbios deseados. Por ejemplo, el agar de sulfito de bismuto (BSA) es un medio que se utiliza para aislar la bacteria tifoidea, la Salmonella typhi gramnegativa, de las heces. El sulfito de bismuto inhibe el crecimiento de bacterias grampositivas y otras bacterias intestinales gramnegativas.

Los medios diferenciales facilitan la distinción de las colonias del organismo deseado de otras colonias que crecen en la misma placa. Por ejemplo, el agar sangre (que contiene glóbulos rojos) se usa para identificar especies bacterianas como Streptococcus pyogenes que destruyen los glóbulos rojos.

4. Medios de cultivo de enriquecimiento: Este medio se utiliza para promover el crecimiento de un microorganismo específico en una muestra. Se utiliza principalmente en microbiología patológica. El medio de enriquecimiento generalmente se combina con las condiciones de incubación (temperatura, aeróbico/anaeróbico, etc.) para seleccionar el crecimiento del organismo deseado. enemigo ej. Uso de sales biliares en medios diseñados para el enriquecimiento de Enterobacteriaceae como E. coli.

5. Medios para el crecimiento de bacterias anaerobias: Las bacterias anaerobias no necesitan oxígeno para crecer, por lo que deben colocarse en un medio especial llamado medio reductor. Estos medios contienen ingredientes, como el tioglicolato de sodio, que se combinan químicamente con el oxígeno disuelto y agotan el oxígeno en el medio de cultivo.

Culturas Puras

Los microorganismos se presentan como poblaciones mixtas en hábitats naturales. Sin embargo, se necesitan cultivos puros para caracterizar y estudiar a fondo cualquier organismo. Algunas de las formas de preparar cultivos puros son:

1. Método de la placa esparcidora:

En este método, un pequeño volumen de mezcla microbiana diluida que contiene aproximadamente de 30 a 300 células se transfiere al centro de una placa de agar y se distribuye uniformemente sobre la superficie con una varilla de vidrio curva estéril.

2. Método de la placa de rayas: En este método, un inóculo microbiano se transfiere al borde de una placa de agar con un asa de inóculo o un hisopo de algodón y luego se extiende sobre la superficie en uno de varios patrones.

Tanto en las técnicas de placa extendida como de placa rayada, el aislamiento exitoso depende de la separación espacial de las células individuales.

3. Método de la placa de vertido: En la placa de vertido, la muestra original se diluye varias veces para reducir la población microbiana lo suficiente como para obtener colonias individuales después de la siembra.

Crecimiento microbiano:

Hay cuatro fases básicas de crecimiento microbiano: la fase de retraso, la fase de registro, la fase estacionaria y la fase de muerte.

• En la fase de retraso, el estado inicial representa cuando hay muy poca o ninguna multiplicación de células. Esta fase puede durar de cero a una hora a varios días.
• La fase logarítmica comienza con la multiplicación logarítmica de las celdas, cuando el número de celdas comienza a aumentar exponencialmente. En esta etapa, las células son metabólicamente más activas.
• La fase estacionaria es el estado de equilibrio en el que la tasa de crecimiento se ralentiza y el número de microorganismos muertos es igual al número de nuevos microorganismos y la población se estabiliza.
• En esta etapa, el número de células muertas es mayor que el número de células nuevas. Esta fase continúa hasta que la población disminuye o desaparece por completo.

La siguiente figura muestra una curva de crecimiento típica.

Puntos para recordar

• Se utilizan diferentes tipos de medios para cultivar diferentes microorganismos.
• Los medios de cultivo se pueden preparar a partir de componentes químicamente definidos (medios definidos o medios sintéticos) o pueden contener componentes como peptonas y extracto de levadura cuya composición precisa se desconoce (medios complejos).
• Los medios de cultivo se clasifican por función y composición en medios de uso general, medios enriquecidos, medios selectivos y medios diferenciales.
• Los cultivos puros generalmente se obtienen aislando células individuales utilizando una de las tres técnicas de placas: los métodos de placa extendida, placa de rayas y placa de vertido.
• El crecimiento microbiano se puede representar mediante una curva típica conocida como curva de crecimiento.
• La curva de crecimiento suele tener cuatro fases: las fases de retraso, exponencial o logarítmica, estacionaria y de muerte.