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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 .