Actividad de agua (Aw) [ Microbiología ]

I n s t i t u t o P o l i t é c n i c o N a c i o n a l

E s c u e l a N a c i o n a l D e C i e n c i a s B i o l ó g i c a s

Q u í m i c o Fa r m a c é u t i c o I n d u s t r i a l

Castro Loa Fernando Adrian

Prieto Martínez Fernando Daniel

Aldana Colín Nallely Duran Ramírez Fabiola

Microbiología General

6FM2 / QFI

F u n d a m e n t o s T e ó r i c o s

La presencia de una cantidad importante de agua es necesario para que los microorganismos

tomen los elementos nutritivos del medio ambiente.

Si el contenido hídrico del ambiente externo desciende por debajo de cierto límite, éstos mueren o permanecen latentes o estáticos

Agua necesaria para la vida…


El agua como disolvente…

Al ser uno de los pocos dipolos permanentes, el agua posee características únicas, entre ellas destaca su

constante dieléctrica; es decir la capacidad de separar y solvatar iones.


La adición de un soluto no volátil a un disolvente produce cambios en la naturaleza del mismo, a estas propiedades en concreto se les denomina propiedades coligativas.

El agua y sus propiedades…

La osmosis es el fenómeno de intercambio másico que obedece al potencial químico.

Usualmente al referirnos a la osmosis se

entiende que hay una membrana semipermeable de por medio.

Presión Osmótica.


La variación en la concentración de un soluto no sólo altera la disponibilidad de agua, sino también la presión osmótica.

Presión Osmótica y su repercusión biológica…


Para crecer en ambientes con baja actividad de agua los microorganismos

incrementan la concentración intracelular de solutos.

Solutos Compatibles…

Organismo Solutos Compatibles Aw mínima para crecimiento

Bacterias, no fotótrofas G+ : Glicina betaína, prolina

G-:Glutamato 0.97 - 0.90

Cianobacterias de agua dulce Sacarosa 0.98

Cianobacterias marinas α- Glucosilglicerol 0.92

Algas marinas Manitos, glicósidos, prolina,

Propionato de dimetilsulfonio 0.92

Cianobacterias de lagos salinos Glicina betaína 0.90 - 0.75

Halobacterias fototofas anoxigenicas

(Eclothiorhodospira sp., Halorhodospira sp.

y Rhodospirillum sp.)

Glicína betaína, trehalosa 0.90 - 0.75

Archaea Halofilas extremas

(Halobacterium sp.) KCl 0.75

Algas verdes halófilas Glicerol 0.75

Levaduras Xerófilas Glicerol 0.83 - 0.62

Hongos filamentosos Xerófilos Glicerol 0.72 - 0.61

Estos solutos no interfieren con la actividad bioquímica en los microorganismos.

Estos solutos compatibles suelen ser sustancias bastante hidrosolubles.


Índice del agua disponible que puede ser utilizada por los microorganismos. De otra forma se trata de la disponibilidad de agua para los microorganismos en función

de la cantidad de solutos (tonicidad de la solución).

Es la relación entre la presión de vapor de agua del sustrato de cultivo (P) y la presión de vapor de agua del agua pura (Po):

Actividad de Agua [Aw/aw]

Aw= P sol/P agua Aw= P/Po

El agua pura, tiene por definición aw=1 y varía en base a la cantidad de solutos

presentes en una solución.


Actividad de Agua [Aw/aw]

Bacterias: Aw>0.90 Levaduras: Aw>0.85

Hongos filamentosos: Aw>0.80

Vida

Organismos Xerofílicos / Osmofílicos / Osmotolerantes*

Reino Archaea: Aw<0.60


Clasificación de Microorganismos en base a su aw

Halotolerante (Staphylococcus aureus)

Halófilo (Vibrio fischeri)

Halófilo extremo (Halobacterium salinarum)

Osmosensible No halófilo

(Escherichia coli)

Tasa de Crecimiento

% NaCl

M e t o d o l o g í a

20% 12% 9% 7% 5% 3%

Testigo

Efecto del cloruro de sodio.

Escherichia coli Bacillus megaterium Micrococcus luteus

Staphylococcus aureus Salmonella typhi Bacillus subtilis

Saccharomyces cerevisiae Picchia sp.

Incubar 37 ºC

24-48 horas.

M e t o d o l o g í a

Efecto de la sacarosa.

60% 30% 20% 15% 10% 5%

Testigo

Escherichia coli Bacillus megaterium Micrococcus luteus

Staphylococcus aureus Salmonella typhi Bacillus subtilis

Saccharomyces cerevisiae Picchia sp.

Incubar 37 ºC

24-48 horas.

R e s u l t a d o s

Efecto del NaCl.

% C

reci

mie

nto

% NaCl

0

1

2

3

4

5

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

E.coli

B.CFW

M.luteus

S.aureus

S.typhi

S.cerevisiae

B. subtilis

Pichia sp.

Concentración de NaCl (%)

Microorganismo Testigo 3 5 7 9 12 20

Escherichia coli T (+) 3 1 0 0 0 0

Bacillus CFW T (+) 2 3 4 0 0 0

Micrococcus luteus T (+) 4 4 0 0 0 0

Staphylococcus aureus T (+) 4 3 2 0 0 0

Salmonella typhi T (+) 3 2 0 0 0 0

Saccharomyces cerevisiae T (+) 1 0 0 0 0 0

Bacillus subtilis T (+) 4 1 0 0 0 0

Pichia sp. T (+) 4 1 0 0 0 0

R e s u l t a d o s

Efecto de la Sacarosa.

% C

reci

mie

nto

% Sacarosa

Concentración de Sacarosa(%)

Microorganismo Testigo 5 10 15 20 30 60

Escherichia coli T (+) 4 3 2 1 0 0

Bacillus CFW T (+) 1 3 4 2 1 0

Micrococcus luteus T (+) 3 4 3 2 1 0

Staphylococcus aureus T (+) 3 4 2 1 0 0

Salmonella typhi T (+) 3 4 2 1 1 0

Saccharomyces cerevisiae T (+) 2 3 4 4 4 1

Bacillus subtilis T (+) 4 4 4 3 2 1

Pichia sp. T (+) 2 4 3 3 3 1

0

1

2

3

4

5

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

E.coli

B.CFW

M.luteus

S.aureus

S.typhi

S.cerevisiae

B. subtilis

Pichia sp.

C o n c l u s i o n e s

Se logró observar como es que la actividad de agua repercute sobre el

comportamiento de un cultivo microbiano en tubo.

La actividad de agua es importante en el desarrollo de la vida, mas especifico en el

caso correspondiente en el crecimiento de microorganismos eucariotes y

procariotes.

B i b l i o g r a f í a y r e f e r e n c i a s

1. Brock. Biología de los microorganismos. 10ma Edición. PEARSON. Capítulo

6: Crecimiento microbiano.

2. Prescott et al. Microbiología. 5ta Edición. McGraw-Hill, 2002. Capítulo 6:

Crecimiento microbiano.

3. Castellan Gilbert. Physical Chemistry. 3rd Edition. Addison-Wesley, 1984.

Chapter 13: Solutions I.

4. Microbiología Enológica, Suárez J. A., Íñigo B., 3ª edición, Ediciones Mundi-

Prensa, Madrid 2004, pp. 97, 99

5. http://www.ibercivis.es/index.php?module=public&section=channels&action=view&id_channel=3&id_subchannel=144

http://www.ibercivis.es/index.php?module=public&section=channels&action=view&id_channel=3&id_subchannel=144













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