objetivos de aprendizaje
- Identificar y describir medios de cultivo para el crecimiento de bacterias, incluyendo ejemplos de medios de uso múltiple, enriquecidos, selectivos, diferenciales, definidos y medios de enriquecimiento
el estudio de microorganismos se facilita enormemente si somos capaces de cultivarlos, es decir, para mantener vivas las poblaciones reproductoras en condiciones de laboratorio., El cultivo de muchos microorganismos es un desafío debido a los requisitos nutricionales y ambientales altamente específicos y la diversidad de estos requisitos Entre las diferentes especies.
Requerimientos Nutricionales
El número de medios disponibles para cultivar bacterias es considerable. Algunos medios se consideran medios generales de uso múltiple y apoyan el crecimiento de una gran variedad de organismos. Un excelente ejemplo de un medio de uso múltiple es el caldo de soja triptico (TSB). Los medios especializados se utilizan en la identificación de bacterias y se complementan con colorantes, indicadores de pH o antibióticos., Un tipo, los medios enriquecidos, contiene factores de crecimiento, vitaminas y otros nutrientes esenciales para promover el crecimiento de organismos exigentes, organismos que no pueden obtener ciertos nutrientes y requieren que se agreguen al medio. Cuando se conoce la composición química completa de un medio, se denomina medio químicamente definido. Por ejemplo, en el medio EZ, se identifican todos los componentes químicos individuales y se conocen las cantidades exactas de cada uno. En medios complejos, que contienen extractos y digestiones de levaduras, carne o plantas, la composición química precisa del medio no se conoce., Las cantidades de componentes individuales son indeterminadas y variables. El caldo de nutrientes, el caldo de soja triptica y la infusión de corazón cerebral son ejemplos de medios complejos.
la Figura 1. En esta placa de agar MacConkey, las colonias de E. coli fermentador de lactosa son de color rosa brillante. Serratia marcescens, que no fermenta lactosa, forma una raya de color crema en el medio bronceado., (crédito: American Society for Microbiology)
Los medios que inhiben el crecimiento de microorganismos no deseados y apoyan el crecimiento del organismo de interés al suministrar nutrientes y reducir la competencia se denominan medios selectivos. Un ejemplo de un medio selectivo es el agar MacConkey. Contiene sales biliares y violeta cristalina, que interfieren con el crecimiento de muchas bacterias gram-positivas y favorecen el crecimiento de bacterias gram-negativas, particularmente las Enterobacteriaceae. Estas especies se denominan comúnmente entéricas, residen en el intestino y se adaptan a la presencia de sales biliares., Los cultivos de enriquecimiento fomentan el crecimiento preferencial de un microorganismo deseado que representa una fracción de los organismos presentes en un inóculo. Por ejemplo, si queremos aislar las bacterias que descomponen el petróleo crudo, las bacterias hidrocarbonoclásticas, la subculturación secuencial en un medio que suministra carbono solo en forma de petróleo crudo enriquecerá los cultivos con bacterias consumidoras de petróleo. Los medios diferenciales hacen que sea fácil distinguir colonias de diferentes bacterias por un cambio en el color de las colonias o el color del medio., Los cambios de Color son el resultado de productos finales creados por la interacción de enzimas bacterianas con sustratos diferenciales en el medio o, en el caso de reacciones hemolíticas, la lisis de glóbulos rojos en el medio. En la Figura 1, se puede observar la fermentación diferencial de lactosa en agar MacConkey. Los fermentadores de lactosa producen ácido, que convierte el medio y las colonias de fermentadores fuertes en rosa fuerte. El medio se complementa con el indicador de pH rojo neutro, que se convierte en rosa fuerte a un pH bajo., Los medios selectivos y diferenciales pueden combinarse y jugar un papel importante en la identificación de bacterias por métodos bioquímicos.
piénselo
- distinga medios complejos y químicamente definidos.
- distinguir medios selectivos y de enriquecimiento.
El Picnic de fin de curso
El Departamento de Microbiología celebra el final del curso escolar en mayo con su tradicional picnic en el green., Los discursos se prolongan durante un par de horas, pero finalmente todos los profesores y estudiantes pueden profundizar en la comida: ensalada de pollo, tomates, cebollas, ensalada y pastel de natillas. Por la noche, todo el departamento, a excepción de dos estudiantes vegetarianos que no comieron la ensalada de pollo, sufre de náuseas, vómitos, arcadas y calambres abdominales. Varias personas se quejan de diarrea. Un paciente muestra signos de shock (presión arterial baja). Se recogen muestras de sangre y heces de los pacientes y se realiza un análisis de todos los alimentos servidos en la comida.,
Las bacterias pueden causar gastroenteritis (inflamación del estómago y del tracto intestinal), ya sea colonizando y replicando en el huésped, lo que se considera una infección, o secretando toxinas, lo que se considera intoxicación. Los signos y síntomas de las infecciones suelen retrasarse, mientras que la intoxicación se manifiesta en cuestión de horas, como sucedió después del picnic.
Las muestras de sangre de los pacientes no mostraron signos de infección bacteriana, lo que sugiere que este fue un caso de intoxicación., Dado que la intoxicación se debe a toxinas secretadas, las bacterias generalmente no se detectan en muestras de sangre o heces. Las placas de agar MacConkey y sorbitol-agar MacConkey y las placas de xilosa-lisina-desoxicolato (XLD) se inocularon con muestras de heces y no revelaron colonias de colores inusuales, y no se observaron colonias negras o blancas en XLD. Todos los fermentadores de lactosa en agar MacConkey también fermentan sorbitol. Estos resultados descartaron agentes comunes de enfermedades transmitidas por los alimentos: E. coli, Salmonella spp. y Shigella spp.
la Figura 2., Cocos grampositivos en racimos. (crédito: Centros para el Control y la prevención de enfermedades)
El análisis de la ensalada de pollo reveló un número anormal de cocos grampositivos dispuestos en racimos (Figura 2). Un cultivo de cocos grampositivos libera burbujas cuando se mezcla con peróxido de hidrógeno. El cultivo se volvió amarillo después de una incubación de 24 horas.
todas las pruebas apuntan a Staphylococcus aureus como el organismo que secretó la toxina. Las muestras de la ensalada mostraron la presencia de bacterias grampositivas de cocos en racimos. Las colonias fueron positivas para catalasa., Las bacterias crecieron en el agar de sal de manitol fermentando manitol, como se muestra por el cambio a amarillo del medio. El indicador de pH en el agar de sal de manitol es el rojo fenol, que se vuelve amarillo cuando el medio se acidifica por los productos de la fermentación.
se sabe que la toxina secretada por S. aureus causa gastroenteritis grave. El organismo probablemente fue introducido en la ensalada durante la preparación por el manipulador de alimentos y multiplicado mientras la ensalada se mantenía a temperatura ambiente cálida durante los discursos.,
- ¿Cuáles son otros factores que podrían haber contribuido al rápido crecimiento de S. aureus en la ensalada de pollo?
- ¿Por qué S. aureus no se inhibiría por la presencia de sal en la ensalada de pollo?
conceptos clave y Resumen
- Los medios químicamente definidos contienen solo componentes químicamente conocidos.
- Los medios selectivos favorecen el crecimiento de algunos microorganismos mientras inhiben otros.,
- Los medios enriquecidos contienen nutrientes esenciales añadidos que un organismo específico necesita para crecer
- Los medios diferenciales ayudan a distinguir las bacterias por el color de las colonias o el cambio en el medio.
Opción Múltiple
EMB agar es un medio utilizado en la identificación y aislamiento de bacterias patógenas. Contiene proteínas de carne digerida como fuente de nutrientes orgánicos. Dos colorantes Indicadores, la eosina y el azul de metileno, inhiben el crecimiento de bacterias grampositivas y distinguen entre los organismos fermentadores de lactosa y no lactosa., Los fermentadores de lactosa forman colonias de color verde metálico o púrpura oscuro, mientras que los fermentadores no lactosa forman colonias completamente incoloras. EMB agar es un ejemplo de cuál de los siguientes?
- un medio selectivo sólo
- un diferencial único medio
- un medio selectivo y un medio químicamente definido
- un medio selectivo, un diferencial medio, y un medio complejo
Haemophilus influenzae debe cultivarse en agar de chocolate, que es agar de sangre tratado con calor para liberar factores de crecimiento en el medio. H. influenzae se describe como ________.
- un acidophile
- un termófilos
- un anaerobio obligado
- fastidioso
rellene el espacio en blanco
El agar sanguíneo contiene muchos nutrientes no especificados, apoya el crecimiento de un gran número de bacterias y permite la diferenciación de bacterias de acuerdo con la hemólisis (descomposición de la sangre). El medio es ________ y ________.
El agar Rogosa contiene extracto de levadura. El pH se ajusta a 5.2 y desalienta el crecimiento de muchos microorganismos; sin embargo, todas las colonias se ven similares. El medio es ________ y ________.
piénsalo
¿Cuál es la principal diferencia entre una cultura de enriquecimiento y una cultura selectiva?
pensamiento crítico
Haemophilus, influenzae crece mejor a 35-37 °C con ~5% de CO2 (o en un frasco de velas) y requiere hemina (factor X) y nicotinamida-adenina-dinucleótido (NAD, también conocido como factor V) para el crecimiento. Usando el vocabulario aprendido en este capítulo, describa H. influenzae.
- Centros para el Control y la prevención de enfermedades, Organización Mundial de la salud., «CDC Laboratory Methods for the Diagnosis of Meningitis Caused by Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, and Haemophilus influenza. WHO Manual, 2nd edition.» 2011. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/full-manual.pdf ↵