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Los medios de cultivo

Uno de los sistemas más importantes para la identifcación de

microorganismos es observar su crecimiento en sustancias alimenticias

artifciales preparadas en el laboratorio. El material alimenticio en el que

crecen los microorganismos es el Medio de Cultivo y el crecimiento de los

microorganismos es el Cultivo. Se han preparado más de !.!!! medios de

cultivo di"erentes.

#ara que las bacterias cre$can adecuadamente en un medio de cultivo

artifcial debe reunir una serie de condiciones como son% temperatura& grado

de humedad y presión de o'(geno adecuadas& as( como un grado correcto de

acide$ o alcalinidad. Un medio de cultivo debe contener los nutrientes y

"actores de crecimiento necesarios y debe estar e'ento de todo

microorganismo contaminante.

La mayor(a de las bacterias patógenas requieren nutrientes comple)os

similares en composición a los l(quidos orgánicos del cuerpo humano. #or eso&

la base de muchos medios de cultivo es una in"usión de e'tractos de carne y

#eptona a la que se a*adirán otros ingredientes.

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El agar es un elemento solidifcante muy empleado para la preparación de

medios de cultivo. Se lic+a completamente a la temperatura del agua

hirviendo y se solidifca al en"riarse a ,! grados. Con m(nimas e'cepciones no

tiene e"ecto sobre el crecimiento de las bacterias y no es atacado por

aquellas que crecen en -l.

La elatina es otro agente solidifcante pero se emplea mucho menos ya que

bastantes bacterias provocan su licuación.

En los di"erentes medios de cultivo se encuentran numerosos materiales de

enriquecimiento como hidratos de carbono& suero& sangre completa& bilis& etc.

Los hidratos de Carbono se adicionan por dos motivos "undamentales% para

incrementar el valor nutritivo del medio y para detectar reacciones de

"ermentación de los microorganismos que ayuden a identifcarlos. El suero yla sangre completa se a*aden para promover el crecimiento de los

microorganismos menos resistentes.

 /ambi-n se a*aden colorantes que act+an como indicadores para detectar&

por e)emplo& la "ormación de ácido o como inhibidores del crecimiento de

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unas bacterias y no de otras 0el 1o)o 2enol se usa como indicador ya que es

ro)o en p3 básico y amarillo en p3 ácido. La 4ioleta de enciana se usa como

inhibidor ya que impide el crecimiento de la mayoria de las bacterias ram5

positivas6.

 

Condiciones generales para el cultivo de microorganismos

El desarrollo adecuado de los microorganismos en un medio de cultivo se ve

a"ectado por una serie de "actores de gran importancia y que& en algunos

casos& son a)enos por completo al propio medio.

5 disponibilidad de nutrientes adecuados

Un medio de cultivo adecuado para la investigación microbiológica ha de

contener& como m(nimo& carbono& nitrógeno& a$u"re& "ós"oro y sales

inorgánicas. En muchos casos serán necesarias ciertas vitaminas y otras

sustancia inductoras del crecimiento. Siempre han de estar presentes las

sustancias adecuadas para e)ercer de donantes o captadores de electronespara las reacciones qu(micas que tengan lugar.

 /odas estas sustancias se suministraban originalmente en "orma de

in"usiones de carne& e'tractos de carne o e'tractos de levadura. Sin

embargo& la preparación de estas sustancias para su aplicación a los medios

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de cultivo provocaban la p-rdida de los "actores nutritivos lábiles.

7ctualmente& la "orma más e'tendida de aportar estas sustancias a los

medios es utili$ar peptona que& además& representa una "uente "ácilmente

asequible de nitrógeno y carbón ya que la mayor(a de los microorganismos&

que no suelen utili$ar directamente las prote(nas naturales& tienen capacidad

de atacar los aminoácidos y otros compuestos más simples de nitrógeno

presentes en la peptona.

Ciertas bacterias tienen necesidades nutritivas espec(fcas por lo que se

a*ade a muchos medios sustancias como suero& sangre& l(quido asc(tico& etc.

8gualmente pueden ser necesarios ciertos carbohidratos y sales minerales

como las de calcio& magnesio& manganeso& sodio o potasio y sustancias

promotoras del crecimiento& generalmente de naturale$a vitam(nica.

Muy a menudo se a*aden al medio de cultivo ciertos colorantes& bien como

indicadores de ciertas actividades metabólicas o bien por sus capacidades de

e)ercer de inhibidores selectivos de ciertos microorganismos.

95 consistencia adecuada del medio

#artiendo de un medio l(quido podemos modifcar su consistencia a*adiendo

productos como alb+mina& gelatina o agar& con lo que obtendr(amos medios

en estado semisólido o sólido.

Los medios solidifcados con gelatina tienen el gran inconveniente de que

muchos microorganismos no se desarrollan adecuadamente a temperaturas

in"eriores al punto de "usión de este solidifcante y de que otros tienen la

capacidad de licuarla.

7ctualmente los medios sólidos son de uso universal& por su versatilidad y

comodidad& pero hay tambi-n gran cantidad de medios l(quidos cuyo uso

está ampliamente e'tendido en el laboratorio.

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:5 presencia 0o ausencia6 de o'(geno y otros gases

ran cantidad de bacterias pueden crecer en una atmós"era con tensión de

o'(geno normal. 7lgunas pueden obtener el o'(geno directamente de

variados sustratos. #ero los microorganismos anaerobios estrictos sólo se

desarrollarán adecuadamente en una atmós"era sin o'(geno ambiental. En un

punto intermedio& los microorganismos microaeróflos crecen me)or en

condiciones atmos"-ricas parcialmente anaerobias 0tensión de o'(geno muy

reducida6& mientras los anaerobios "acultativos tienen un metabolismo capa$

de adaptarse a cualquiera de las citadas condiciones.

,5 condiciones adecuadas de humedad

Un nivel m(nimo de humedad& tanto en el medio como en la atmós"era& es

imprescindible para un buen desarrollo de las c-lulas vegetativas

microbianas en los cultivos. 3ay que prever el mantenimiento de estas

condiciones m(nimas en las estu"as de cultivo a :;5:<=C proporcionando una

"uente adecuada de agua que mantenga la humedad necesaria para el

crecimiento de los cultivos y evitar as( que se deseque el medio.

;5 Lu$ ambiental

La mayor(a de los microorganismos crecen mucho me)or en la oscuridad que

en presencia de lu$ solar. 3ay e'cepciones evidentes como ser(a el caso de

los microorganismos "otosint-ticos.

>5 p3

La concentración de iones hidrógeno es muy importante para el crecimiento

de los microorganismos. La mayor(a de ellos se desarrollan me)or en medios

con un p3 neutro& aunque los hay que requieren medios más o menos ácidos.

?o se debe olvidar que la presencia de ácidos o bases en cantidades que no

impiden el crecimiento bacteriano pueden sin embargo inhibirlo o incluso

alterar sus procesos metabólicos normales.

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<5 /emperatura

Los microorganismos mesóflos crecen de "orma óptima a temperaturas entre; y ,:=C. @tros como los psicróflos crecen a !=C y los temóflos a A!=C o

incluso a temperaturas superiores 0hipertemóflos6. En l(neas generales& los

patógenos humanos crecen en rangos de temperatura mucho más cortos&

alrededor de :<=C& y los sapro"(tos tienen rangos más amplios.

A5 Esterilidad del medio

 /odos los medios de cultivo han de estar per"ectamente est-riles para evitar

la aparición de "ormas de vida que puedan alterar& enmascarar o incluso

impedir el crecimiento microbiano normal del o de los especimenes

inoculados en dichos medios. El sistema clásico para esterili$ar los medios de

cultivo es el autoclave 0que utili$a vapor de agua a presión como agente

esterili$ante6

La evolución de los medios de cultivo

#odemos decir que la microbiolog(a empie$a su verdadero desarrollo como

ciencia en el momento en que se descubre el microscopio y comien$a la

observación de los primeros microorganismos& pero es indudable que la

puesta a punto de los medios de cultivo y la utili$ación del agar como

solidifcante& marcan dos importantes puntos de inBe'ión en su evolución.

La primera noticia de la utili$ación de medios de cultivo nos llega del

micólogo re"eld& que consiguió aislar y cultivar esporas de hongos enmedios sólidos reali$ados a base de gelatina.

Sin embargo este sistema no era adecuado para las bacterias 0por su menor

tama*o6 y no "ue hasta el a*o A<A cuando Lister populari$ó un m-todo

en"ocado al cultivo puro basado en diluciones seriadas en un medio l(quido.

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Doch reali$ó sus investigaciones utili$ando en un primer momento roda)as de

patata como soporte nutritivo sólido& pero no tardó en recurrir al caldo de

carne l(quido& dise*ado por Loeer& al que& en AA& a*adió gelatina&

logrando un medio sólido transparente ideal para la observación de lamor"olog(a macroscópica de las colonias microbianas.

En el a*o AA9 tiene lugar uno de los grandes avances de la microbiolog(a en

relación con los medios de cultivo% el m-dico alemán Falter 3esse introduce

el agar5agar 0polisacárido e'tra(do de algas ro)as6 como solidifcante.

En AA< un ayudante de Doch llamado #etri& comien$a a utili$ar placas de

cristal planas& que se llaman desde entonces placas de #etri& para sustituir alas clásicas bande)as de vidrio cubiertas con campanas que se usaban hasta

entonces.

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ei)erincG y FinogradsGy& que desde de AAA reali$aron sus investigaciones

sobre las bacterias quimioautótro"as 0utili$ación de nitrógeno y a$u"re sobre

todo6 tuvieron gran importancia en el desarrollo de los medios selectivos y de

enriquecimiento. Hise*aron este tipo de medios de tal "orma que su especialcomposición qu(mica "avorec(a el crecimiento de ciertos tipos de

microorganismos que& en "unción de sus procesos metabólicos& eran los

+nicos capaces de utili$ar para su desarrollo ciertos nutrientes del medio.

En AI9 FJrt$ impulsó el uso de los medios di"erenciales& incorporando

indicadores de p3 a la composición de ciertos medios con lo cual se pod(a

observar la producción de ácidos en la "ermentación en ciertos

microorganismos.

 /ipos básicos de medios de cultivo

atendiendo a su estado "(sico%

l(quidos

semisólidos

sólidos

atendiendo a su utilidad práctica%

Medios para aislamientos primarios%

#ara usos generales% no selectivos& para cultivo de una amplia variedad de

organismos di"(ciles de hacer crecer. 7 menudo están enriquecidos con

materiales como% sangre& suero& 3emoglobina& 2K& 24& glutamina& u otros

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"actores accesorios para el crecimiento de las bacterias 07gar Sangre&

Schaeadler& etc6

selectivos% 0pueden ser de moderada o de alta selectividad6 se a*aden

sustancias que inhiban el crecimiento de ciertos grupos de bacterias&

permitiendo a la ve$ el crecimiento de otras. 4ariando las sustancia a*adidas&

se var(a el tipo y grado de selectividad 0Mac ConGey& Danamicina5

4ancomicina6

enriquecidos% ralenti$ansuprimen el crecimiento de la Bora competitiva

normal potenciando el cultivo y crecimiento deseado 0Selenito& medio con

4itamina D6.

#ara aislamientos especiali$ados% "ormulaciones nutritivas especiales que

satis"acen requerimientos de grupos espec(fcos de bacterias& ayudando a su

identifcación 0Loenstein6.

Medios para identifcación%

di"erenciales% "ormulaciones especiales en las que se estudian laspeculiaridades fsiológicas 0nutrición y respiración sobre todo6 espec(fcas de

las bacterias. Seleccionando los medios adecuados se puede llegar a la

identifcación de casi cualquier bacteria 0@'idación52ermentación6

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CL7S828C7C8@? HE L@S MEH8@S HE CUL/84@%

?atural 04egetal o animal6

Sintetico0Composicion quimica defnida 6

Semisintetico0Son los que se le a*aden "actores de crecimieto ba)o una "orma

de un estracto organico comple)o .

Segun su origen %

Liquidos 0Caldos6

Solidos 0El agar es uno de lo solidos que se estrae de alga6

Semisolidos .

Segun su composicion %

Comunes universales 02inalidad es el crecimiento de la mayor parte de las

microorganismos pocos e'istentes .

Enriquecidos%Se utili$a para microorganismos que tieen e'ceso de

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nutrientes .

Selectivos%Este tipo de medio solo permite el crecimiet de un grupo de

microorganismos e inhibiendo el de otros .