efecto de la actividad de agua sobre la viabilidad y el crecimiento microbiano

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALEscuela Nacional de Ciencias Biológicas

Químico Bacteriólogo Parasitólogo

Práctica: Efecto de la actividad de agua sobre la viabilidad y el crecimiento

microbiano.Laboratorio de Microbiología.

16/Noviembre/2016

INTRODUCCIÓNEl crecimiento microbiano se ve afectado por diversas condiciones físicas y químicas.

Actividad del Agua (aw)Se denomina actividad de agua a la relación entre la presión de vapor de agua del substrato de cultivo (P) y la presión de vapor de agua del agua pura (P0), ambos permaneciendo a una misma temperatura:

aw = P / Po

El valor de la actividad de agua nos da una idea de la cantidad de agua disponible metabólicamente.

El agua es un substrato en muchas reacciones bioquímicas (proteasas y lipasas, por ejemplo). Cuando no hay agua disponible, estas reacciones se detienen y el metabolismo se para, así como la funcionalidad de las enzimas degradadoras.

Las células que no crecen por falta de agua no mueren rápidamente: los sistemas de degradación tampoco funcionan y no las degradan.

Depende de:› La clase de microorganismo.› Material con el que se

desecan los m.o.› Factores a los que son

expuestos.

Causas de muerte: El aumento de

concentración intracelular de sales

Daños por oxidación. Cambios en la membrana

citoplasmática. Cambios en ácidos

nucleicos.

DesecaciónProduce la detención de la actividad metabólica (no es una muerte inmediata).

Presión osmóticaOsmosis es la difusión de productos a través de una membrana semipermeable que separa dos medios de diferentes concentraciones. Al finalizar esta difusión, la concentración es igual en ambos lados de la membrana.

Osmosensibles

Su crecimiento se afectan a bajas presión osmóticas.

requiere 1-6% sal

Osmofílicos

extremos

moderados

halofílicos

sacarofílicos

ligeros

requiere 6-15%.

requiere 15-30%.

toleran ciertas presiones osmóticas, pero no las requieren para crecer.

Osmotolerantes

halotolerantes

sacarotolerantes

Clasificación de los m.o con base a la aw/osmolaridad

Mecanismos de adaptación.

La acumulación de solutos compatibles es un mecanismo que contrarresta los efectos de la disminución de actividad de agua causados por la desecación o aumento de solutos.

Solutos compatibles

Sintetizados por el microorganismo: azucares, polialcoholes, aminoácidos, etc.)

Tomados del exterior y acumulados activamente (K+, betaina).

OBJETIVOS Observar el efecto de la baja actividad de agua

promovida por elevadas concentraciones de cloruro de sodio y sacarosa sobre el crecimiento microbiano.

Observar el efecto de la desecación sobre la viabilidad de varios microorganismos.

PROCEDIMIENTOS Y RESULTADOS

EFECTO DE NaClColocar la serie de 7

tubos de caldo con NaCl a

distinta concentración

Marcar cada tubo con la

cepa que se va a inocular

Inocular cada tubo con 100µl

del cultivo

Incubar los tubos a 37° C durante 24 -48

hrs

Homogeneizar los cultivos, comprobar

turbidez con el método de las

cruces

Efec

to d

el N

aCl s

obre

el

crec

imie

nto

mic

robi

ano.

Microorganismo Laboratorio 0% 3% 5% 7% 9% 12% 20%

Staphylococcus aureus3 3 4 3 2 2 1 -4 - 4 3 4 - - -

Bacillus subtilis3 4 4 3 - - - -4 4 4 3 2 - - -

Escherichia coli3 4 3 2 1 1 1 -4 4 4 3 2 1 - -

Saccharomyces cerevisiae3 4 2 1 1 1 1 14 2/X 3 4 x/2 - - -

Micrococcus luteus3 4 2 - - - - -4 4 4 3 2 2 - -

Pichia sp3 4 3 - - - - -4 4 4 3 2 1 1 -

Bacillus CFW3 1 4 4 3 - - -4 4 4 3 2 - - -

Salmonella typhi 3 - 4 4 - - - -4 4 4 - - - - -

EFECTO DE LA SACAROSAColocar la serie de 7 tubos de

caldo con sacarosa a

distinta concentración

Marcar cada tubo con la

cepa que se va a inocular

Inocular cada tubo con 100µl

del cultivo

Incubar los tubos a 37° C durante 24 -48

hrs

Homogeneizar los cultivos, comprobar

turbidez con el método de las

cruces

Efec

to d

e la

sac

aros

a so

bre

el c

reci

mie

nto

mic

robi

ano. Microorganismo 0% 5% 10% 15% 20% 30% 60%

Staphylococcus aureus 3 4 3 2 2 1 -4 3 3 4 3 3 2

Bacillus subtilis 4 3 3 2 1 - -4 3 3 3 2 2 1

Escherichia coli4 3 2 1 1 1 -4 4 4 2/3 2/3 2/3 1

Saccharomyces cerevisiae 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 2

Micrococcus luteus 3 3 3 2 2 1 14 4 4 4 3 2 1

Pichia sp - - - - 4 - -4 2 4 3 3 3 3

Bacillus CFW 3 3 3 3 2 - -4 4 4 4 4 3 2

Salmonella typhi - 4 4 3 3 - -4 4 4 3 - 1 1

DESECACIÓNMarcar 2 cajas Petri, con 16

discos estériles, y la cepa a

estudiar

Impregnar cada disco por

capilaridad

Conservar una caja a 22°C y la otra a 55°C por

14 días

Tomar un disco de cada caja y

colocarlos en un tubo con caldo

nutritivo

Incubar los tubos a 37°C

durante 24 hrs y observar el crecimiento

Efecto de la desecación sobre la viabilidad del microorganismo.Microorganis

mo

Día 1 Día 2 Día 5 Día 6 Día 7 Día 8 Día 9 Día 12 Día 13

T° L3 L4 l3 l4 l3 l4 l3 l4 l3 l4 l3 l4 l3 l4 l3 l4 l3 l4

E. coli22° + + + + + + + + + + + + + + + + - +55° - :c - :c - - - - - - - - - - - - - -

Bacillus CFW22° + + + + + + + + + + + + + + + + + +55° + :c + :c + + + + + + + + + + + + + +

M. luteus22° + + + + + + + + + + + + + + + + + +55° - :c - :c - + - + - + - - - - - - - -

S. aureus22° + + + + + + + + + + + + + + + + + +55° + :c + :c - + - + - + - - - - - - - -

S. cerevisiae22° + + + + + + + + + + + + - + - + - +55° ? :c + :c - - - - - - - - - - - - - -

Pichia sp22° + + + + + + + + + + + + + + + + + +55° - :c - :c - + - + - + - + - + - - - +

B. subtilis22° + + + + + + + + + + + + + + + + + +55° + :c + :c + + + + + + + + + + + + + +

S. typhi22° + + + + + + + + + + + + + + + + + +55° + :c - :c - + - + - + - - - - - - - -

CONCLUSIONESSe observo el efecto de la baja actividad de agua por altas concentraciones de NaCl y sacarosa sobre el crecimiento microbiano.Se observo el efecto de la desecación sobre la viabilidad de distintos microorganismos.

BIBLIOGRAFÍA1. Madigan Michael, Martinko John,ParkerJack Brock.

(2007). Biología de los microorganismos. 10ª ed. Médica Panamericana. PP. 159-161

2. http://microbiologyon-line.blogspot.mx/2009/09/desiccation.html

3. Pelczar, Michael J., Reid Roger D. (1985) Microbiología. 4ª edición. Mc Graw Hill. México D.F. 373, 374, 378, 379 pp.

4. Atlas, Ronald M., Bartha, Richard. (2002). Ecología microbiana y microbiología ambiental. 4ª edición. Pearson. Madrid.