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Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 1 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS DEPARTAMENTO DE PATOLOGÍA VETERINARIA CATEDRA DE MICROBIOLOGÍA E INMUNOLOGÍA ASIGNATURA: MICROBIOLOGÍA LABORATORIO DE MICROBIOLOGIA GENERAL CULTIVO DE MICROORGANISMOS: MEDIOS DE CULTIVO Y MÉTODOS DE SIEMBRA. 1.- OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA a. Reconocer los medios de cultivos, materiales, instrumentos y técnicas empleadas rutinariamente en los procedimientos de aislamiento primario e identificación bacteriológica de patógenos de interés veterinario. b. Conocer la clasificación, preparación, esterilización y distribución de los medios de cultivo. c. Adquirir conciencia de la importancia que tiene la correcta preparación del medio de cultivo en la práctica microbiológica. d. Reconocer la necesidad de evitar la contaminación tanto de los medios de cultivo como de los demás elementos utilizados en el laboratorio de microbiología e. Adquirir conocimientos básicos teóricos y prácticos de la siembra y aislamiento de bacterias realizando sobre medios de cultivo los diferentes procedimientos de siembra por extensión, siembra por estría y agotamiento en placa, siembra en masa por placa vertida y siembra en medios de cultivo líquidos y sólidos en tubos. 2.- ACTIVIDADES DEL INSTRUCTOR: a. Explicación sobre medios de cultivo, métodos de siembra y aplicaciones b. Demostración de las técnicas de preparación, esterilización y distribución de los medios de cultivo en placas de petri y tubos de ensayo, diferenciando, en estos últimos las técnicas para los medios líquidos y sólidos. c. Demostración de técnicas de siembra por agotamiento en placa de agar, placa vertida, tubos de medios líquidos y sólidos. 3.- ACTIVIDADES DE LOS ALUMNOS: a- Aplicando técnicas asépticas, siembre el medio de cultivo líquido en tubo que se le suministra. Emplee el esquema de diseminación del inoculo indicado. Marque el tubo, incube el tubo en estufa a 37ºC. b- Aplicando técnicas asépticas, siembre el medio de cultivo sólido en tubo (medio con bisel) que se le suministra. Emplee el esquema de diseminación del inoculo indicado. Marque el tubo, incube el tubo en estufa a 37ºC. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 2 c- Aplicando técnicas asépticas, siembre en la placa de agar nutritivo que se le suministra, por la técnica de extensión, usando una espátula de Drygalsky esquemas de diseminación del inoculo. Marque la placa, incube la placa en posición invertida, en estufa a 37ºC. d- Aplicando técnicas asépticas, siembre en la placa de agar nutritivo que se le suministra, por la técnica de agotamiento, usando cualquiera de los esquemas de diseminación del inoculo. Marque la placa, incube la placa en posición invertida, en estufa a 37ºC. e- Aplicando técnicas asépticas, y a partir de un tubo de una dilución seriada de una muestra bacteriológica, realice la siembra siguiendo la técnica de siembra en masa por placa vertida. 4.- LOS MEDIOS DE CULTIVO EN MICROBIOLOGÍA Los microorganismos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, de modo que podemos encontrarlos prácticamente en cualquier ambiente. Frecuentemente, se encuentran varias especies microbianas compartiendo un determinado ambiente; buenos ejemplos de complejas comunidades bióticas lo constituyen el colon humano o animal, el rumen, las cavidades naturales del hombre y los animales, el suelo, etc. Las mezclas de microorganismos es frecuente en los materiales clínicos, sobre todo en los que proceden de regiones en las que existe una flora microbiana normal establecida como, por ejemplo, las muestras de lesiones en piel, exudados óticos, nasales, faríngeos, uretrales, vaginales, heces, etc. Las bacterias se encuentran en el ambiente junto con otros microorganismos, razón por la cual es difícil aislarlas. A menudo nuestro interés es caracterizar una especie bacteriana, para lo cual debemos estar preparados para aislar, cultivar e identificar a la misma. Si bien el aislamiento es un paso crucial en este camino, comenzaremos examinando los medios de cultivo, ya que en estos últimos se basan muchos de los principios del aislamiento. Uno de los sistemas más importantes para la identificación de microorganismos es observar su crecimiento en sustancias alimenticias artificiales 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 10.000 medios de cultivo diferentes. Para que las bacterias crezcan adecuadamente en un medio de cultivo artificial debe reunir una serie de condiciones como son: temperatura, grado de humedad y presión de oxígeno adecuadas, así como un grado correcto de acidez o alcalinidad. Un medio de cultivo debe contener los nutrientes y factores de crecimiento necesarios y debe estar exento de todo microorganismo contaminante. Un medio de cultivo es un conjunto de nutrientes, factores de crecimiento y otros componentes que crean las condiciones necesarias para el desarrollo de los Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 3 microorganismos. Es decir, es cualquier “medio” que proporcione substancias nutritivas que permitan el desarrollo y reproducción de microorganismos. La diversidad metabólica de los microorganismos es enorme, por ello, la variedad de medios de cultivo también lo es, no existiendo un medio de cultivo universal adecuado para todos ellos. El conocimiento de las necesidades nutritivas y físicas de los microorganismos es fundamental para seleccionar un medio de cultivo adecuado. Los requisitos que debe reunir el cultivo de un microorganismo tienden a reproducir el ambiente natural en el que se desarrollan. La mayoría de las bacterias patógenas requieren nutrientes complejos similares en composición a los líquidos orgánicos del cuerpo humano. Por eso, la base de muchos medios de cultivo es una infusión de extractos de carne y Peptona a la que se añadirán otros ingredientes. El agar es un elemento solidificante muy empleado para la preparación de medios de cultivo. Se licúa completamente a la temperatura del agua hirviendo y se solidifica al enfriarse a 40 grados. Con mínimas excepciones no tiene efecto sobre el crecimiento de las bacterias y no es atacado por aquellas que crecen en él. La Gelatina es otro agente solidificante pero se emplea mucho menos ya que bastantes bacterias provocan su licuación. En los diferentes 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 fundamentales: para incrementar el valor nutritivo del medio y para detectar reacciones de fermentación de los microorganismos que ayuden a identificarlos. El suero y la sangre completa se añaden para promover el crecimiento de los microorganismos menos resistentes. También se añaden colorantes que actúan como indicadores para detectar, por ejemplo, la formación de ácido o como inhibidores del crecimiento de unas bacterias y no de otras (el Rojo Fenol se usa como indicador ya que es rojo en pH básico y amarillo en pH ácido. La Violeta de Genciana se usa como inhibidor ya que impide el crecimiento de la mayoria de las bacterias Gram-positivas). 5.- LA EVOLUCIÓN DE LOS MEDIOS DE CULTIVO Podemos decir que la microbiología empieza su verdadero desarrollo como ciencia en el momento en que se descubre el microscopio y comienza la observación de los primeros microorganismos, pero es indudable que la puesta a punto de los medios de cultivo y la utilización del agar como solidificante, marcan dos importantes puntos de inflexión en su evolución. La primera noticia de la utilización de medios decultivo nos llega del micólogo Brefeld, que consiguió aislar y cultivar esporas de hongos en medios sólidos realizados a base de gelatina. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 4 Sin embargo este sistema no era adecuado para las bacterias (por su menor tamaño) y no fue hasta el año 1878 cuando Lister popularizó un método enfocado al cultivo puro basado en diluciones seriadas en un medio líquido. Koch realizó sus investigaciones utilizando en un primer momento rodajas de patata como soporte nutritivo sólido, pero no tardó en recurrir al caldo de carne líquido, diseñado por Loeffler, al que, en 1881, añadió gelatina, logrando un medio sólido transparente ideal para la observación de la morfología macroscópica de las colonias microbianas. En el año 1882 tiene lugar uno de los grandes avances de la microbiología en relación con los medios de cultivo: el médico alemán Walter Hesse introduce el agar- agar (polisacárido extraído de algas rojas) como solidificante. En 1887 un ayudante de Koch llamado Petri, comienza a utilizar placas de cristal planas, que se llaman desde entonces placas de Petri, para sustituir a las clásicas bandejas de vidrio cubiertas con campanas que se usaban hasta entonces. Beijerinck y Winogradsky, que desde de 1888 realizaron sus investigaciones sobre las bacterias quimioautótrofas (utilización de nitrógeno y azufre sobre todo) tuvieron gran importancia en el desarrollo de los medios selectivos y de enriquecimiento. Diseñaron este tipo de medios de tal forma que su especial composición química favorecía el crecimiento de ciertos tipos de microorganismos que, en función de sus procesos metabólicos, eran los únicos capaces de utilizar para su desarrollo ciertos nutrientes del medio. En 1892 Würtz impulsó el uso de los medios diferenciales, incorporando indicadores de pH a la composición de ciertos medios con lo cual se podía observar la producción de ácidos en la fermentación en ciertos microorganismos. 6.- CONDICIONES GENERALES PARA EL CULTIVO DE MICROORGANISMOS El desarrollo adecuado de los microorganismos en un medio de cultivo se ve afectado por una serie de factores de gran importancia y que, en algunos casos, son ajenos por completo al propio medio. a- disponibilidad de nutrientes adecuados Un medio de cultivo adecuado para la investigación microbiológica ha de contener, como mínimo, carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y sales inorgánicas. En muchos casos serán necesarias ciertas vitaminas y otras sustancias inductoras del crecimiento. Siempre han de estar presentes las sustancias adecuadas para ejercer de donantes o captadores de electrones para las reacciones químicas que tengan lugar. Todas estas sustancias se suministraban originalmente en forma de infusiones de carne, extractos de carne o extractos de levadura. Sin embargo, la preparación de estas sustancias para su aplicación a los medios de cultivo provocaba la pérdida de los factores nutritivos lábiles. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 5 Actualmente, la forma más extendida de aportar estas sustancias a los medios es utilizar peptona que, además, representa una fuente fácilmente asequible de nitrógeno y carbón ya que la mayoría de los microorganismos, que no suelen utilizar directamente las proteínas naturales, tienen capacidad de atacar los aminoácidos y otros compuestos más simples de nitrógeno presentes en la peptona. Ciertas bacterias tienen necesidades nutritivas específicas por lo que se añade a muchos medios sustancias como suero, sangre, líquido ascítico, etc. Igualmente pueden ser necesarios ciertos carbohidratos y sales minerales como las de calcio, magnesio, manganeso, sodio o potasio y sustancias promotoras del crecimiento, generalmente de naturaleza vitamínica. Muy a menudo se añaden al medio de cultivo ciertos colorantes, bien como indicadores de ciertas actividades metabólicas o bien por sus capacidades de ejercer de inhibidores selectivos de ciertos microorganismos. b- consistencia adecuada del medio Partiendo de un medio líquido podemos modificar su consistencia añadiendo productos como albúmina, gelatina o agar, con lo que obtendríamos medios en estado semisólido o sólido. Los medios solidificados con gelatina tienen el gran inconveniente de que muchos microorganismos no se desarrollan adecuadamente a temperaturas inferiores al punto de fusión de este solidificante y de que otros tienen la capacidad de licuarla. Actualmente los medios sólidos son de uso universal, por su versatilidad y comodidad, pero hay también gran cantidad de medios líquidos cuyo uso está ampliamente extendido en el laboratorio. c- presencia (o ausencia) de oxígeno y otros gases Gran cantidad de bacterias pueden crecer en una atmósfera con tensión de oxígeno normal. Algunas pueden obtener el oxígeno directamente de variados sustratos. Pero los microorganismos anaerobios estrictos sólo se desarrollarán adecuadamente en una atmósfera sin oxígeno ambiental. En un punto intermedio, los microorganismos microaerófilos crecen mejor en condiciones atmosféricas parcialmente anaerobias (tensión de oxígeno muy reducida y concentraciones elevadas de CO2 – 5-8%), mientras los anaerobios facultativos tienen un metabolismo capaz de adaptarse a cualquiera de las citadas condiciones. d- condiciones adecuadas de humedad Un nivel mínimo de humedad, tanto en el medio como en la atmósfera, es imprescindible para un buen desarrollo de las células vegetativas microbianas en los cultivos. Hay que prever el mantenimiento de estas condiciones mínimas en las estufa s de cultivo a 35-37ºC proporcionando una fuente adecuada de agua que mantenga la humedad necesaria para el crecimiento de los cultivos y evitar así que se deseque el medio. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 6 e- Luz ambiental La mayoría de los microorganismos crecen mucho mejor en la oscuridad que en presencia de luz solar. Hay excepciones evidentes como sería el caso de los microorganismos fotosintéticos. f- pH La concentración de iones hidrógeno es muy importante para el crecimiento de los microorganismos. La mayoría de ellos se desarrollan mejor en medios con un pH neutro, aunque los hay que requieren medios más o menos ácidos. No 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. En general el rango óptimo de pH para la mayoría de las bacterias oscila entre 6,6 y 7,8 con pH óptimo de 7,4. g- Temperatura Los microorganismos mesófilos crecen de forma óptima a temperaturas entre 15 y 43ºC. Otros como los psicrófilos crecen a 0ºC y los temófilos a 80ºC o incluso a temperaturas superiores (hipertemófilos). En líneas generales, los patógenos humanos crecen en rangos de temperatura mucho más cortos, alrededor de 37ºC, y los saprofítos tienen rangos más amplios. h- Esterilidad del medio Todos los medios de cultivo han de estar perfectamente estériles para evitar la aparición de formas de vida que puedan alterar, enmascarar o incluso impedir el crecimiento microbiano normal del o de los especímenes inoculados en dichos medios. El sistema clásico para esterilizar los medios de cultivo es el autoclave de Chamberland, el cual utiliza vapor de agua a presión como agente esterilizante. (15 libras de presión a 121ºC, durante 15 a 20 minutos) i.- Presión osmótica y fuerza iónica Aunque en menor grado, a veces, puede ser necesario controlar las condiciones de salinidad y presión osmótica del medio de cultivo 7.- CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIOS DE CULTIVO Los medios de cultivo son una mezcla equilibrada de nutrientes que en concentraciones adecuadas y con condiciones físicas óptimas permiten un buen crecimiento de los microorganismos. Contienenuna base mineral; fuente de carbono, nitrógeno y azufre; atmósfera adecuada y los factores de crecimiento necesarios. Ellos pueden clasificarse en función a: 7.1.- SEGÚN SU ORIGEN Los medios de cultivos pueden clasificarse en: a.- Naturales: Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 7 Son aquellos que existen como tales en la naturaleza, por ejemplo, agua, suero, papa, huevos, leche, sangre, tierra, etc. b.- Artificiales: Están compuestos de sustancias que son manipuladas por el hombre en el laboratorio. A los medios artificiales a su vez se los puede dividir en sintéticos y complejos. Sintético o químicamente definido: Medio del cual se conoce exactamente su composición química y las cantidades precisas de sus componentes; puede ser una simple solución de sales con una fuente de carbono o puede contener muchos compuestos orgánicos. Medio no sintético o complejo: es aquel del que se desconoce su composición química exacta; se trata básicamente de extractos de tejidos vegetales, animales o microbianos, cuya concentración no se conoce con exactitud y que proveen todos los nutrientes necesarios, como por ejemplo el caldo nutritivo. 7.2.- ATENDIENDO A SU ESTADO FÍSICO O CONSISTENCIA: Líquidos: Semisólidos: Se preparan agregando a un medio líquido sustancias solidificantes, tales como la gelatina y el agar; este último es el más usado por tratarse de un polisacárido complejo, formado por moléculas de galactosa, que muy pocas bacterias son capaces de degradar. Los medios semisólidos se preparan agregando 2,5 a 3 gramos de agar por litro y son ampliamente utilizados para estudiar motilidad bacteriana. Sólidos: Se preparan agregando 13 a 15 gramos de agar por litro de medio 7.3.- ATENDIENDO A SU UTILIDAD PRÁCTICA: a.- Medios Básicos Ordinarios o medios simples: En esta clase tenemos los medios como el caldo y el agar nutritivo, capaces de soportar el crecimiento de microorganismos que no ostentan requerimientos de cultivos especiales. Se utilizan con frecuencia para mantener cepas de laboratorio, como base para preparar medios más ricos o complejos, para el sub-cultivo de microorganismos a partir de colonias aisladas, etc. b.- Medios Enriquecidos: Aunque muchas bacterias desarrollan bien en medios de cultivos simples u ordinarios, algunas tienen requerimientos especiales, no siempre bien conocidos, que no son cubiertos por los medios ordinarios y, por ello, no desarrollan en esos medios. Se recurre entonces al uso de los llamados Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 8 “medios enriquecidos”, que son básicamente, medios de cultivo simples u ordinarios a los cuales se agrega sangre, suero, líquido ascítico, extracto de levadura o cualquier otro producto biológico, con el fin de aportar los factores de crecimiento requeridos por esos microorganismos llamados “exigentes”. Ejemplos de este tipo de medio son: el agar sangre, el agar chocolate, el caldo cerebro corazón más suero, etc. Cuando se trata de medios líquidos no existe dificultad para agregar al medio estéril las sustancias enriquecedoras necesarias, en las proporciones deseadas. Tratándose de medios de cultivo sólido se requiere fundir el medio base a 100ºC, esperar a que su temperatura descienda a 46-50ºC, aproximadamente, y luego, añadir la sustancia enriquecedora estéril, respetando rigurosas condiciones de asepsia. c.- Medios Selectivos: Son medios de cultivo que, por su composición, permiten el desarrollo de determinado microorganismo e inhibe el crecimiento de otros. Ejemplos de estos medios de cultivo selectivo son: Medio de Chapman, utilizado en el aislamiento y caracterización de miembros del género Staphylococcus y especialmente de la especie patógena Staphylococcus aureus. El poder selectivo de este medio reside en su alta (7,5%) concentración de cloruro de sodio, con relación a la de los medios ordinarios (0,5%), lo cual impide el desarrollo de la mayoría de las bacterias, pero permite el desarrollo de los Staphylococcus; de esa manera se facilita grandemente su aislamiento a partir de muestras poliinfectadas. Medio de Edwards, es un medio usado para aislamiento de miembros del género Streptococcus; este medio es, básicamente, un agar sangre, pero contiene cristal violeta que impide el desarrollo de los microorganismos Gram negativos y sales de talio, que inhibe el desarrollo de ciertas bacterias Gram positivas como los Staphylococcus. Medio de MacConkey, es un medio que contiene sales biliares, lactosa, rojo neutro y cristal violeta, además de las sustancias usuales. Las sales biliares impiden el desarrollo de la mayoría de las bacterias Gram positivas y el cristal violeta evita el desarrollo de ciertos gérmenes Gram negativos. El medio es recomendable para el aislamiento de enterobacterias patógenas. La presencia de lactosa en el medio y del rojo neutro como indicador de pH, permiten además una diferenciación inicial entre bacterias fermentadoras de la lactosa (E. coli y otras bacterias coliformes) y no fermentadoras de la lactosa (Salmonella sp., Shigella sp.) d.- Medios Diferenciales: Son medios de cultivo diseñados para estudiar características bioquímicas o enzimáticas, que nos permiten la identificación de las bacterias aisladas. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 9 Existen muchos medios de cultivo diferenciales de uso frecuente; p. ej. El medio Kliger, medio citratado de Simmon, caldo nitratado, medios hidrocarbonados, caldo urea, medios de Clark y Lubs MR-VP (para pruebas de Rojo Metilo y Voges-Proskauer), etc. e.- Medios Especiales: Se trata de medios desarrollados con una finalidad específica, por ejemplo tenemos los medios de Lowestein-Jensen y Petragnani, diseñados para el aislamiento de bacilo tuberculoso humano o bovino. f.- Medios de Enriquecimiento: La mayoría de estos medios están basados en el mismo principio señalado para los medios selectivos; sin embargo, los medios de enriquecimiento no siempre permiten el aislamiento del microorganismo investigado en un solo paso, Ejemplos de este tipo de medio son el Caldo Selenito, el Caldo Tetrationato para enriquecimiento de Salmonella sp., a partir de muestras de heces y el agua peptonada alcalina para Vibrio cholerae. En ocasiones, el enriquecimiento de un determinado microorganismo se logra por incorporación de una determinada fuente de carbono usada preferentemente por el agente investigado, con lo cual se logra su multiplicación rápida y prevalencia en la población microbiana inoculada en el medio. g.- Medios de transporte: Se trata de medios diseñados especialmente para el transporte de muestras clínicas. Generalmente, son medios químicamente definidos, formulados para lograr que la población microbiana presente en una muestra que sufra pocas modificaciones, durante períodos que varían dependiendo del medio de transporte. Estos medios se caracterizan por no aportar materiales nutritivos, por lo que no se produce multiplicación microbiana, con lo cual la proporción de bacterias presentes en la muestra no se altera. Además, son medios tamponados, por lo que el pH se mantiene cercano a la neutralidad y, algunos, vienen incorporados con carbón, que absorbe sustancias tóxicas. Generalmente, son semisólidos y de bajo potencial de óxido reducción, por lo que pueden usarse también en caso de sospecharse microorganismos anaerobios. Ejemplos de estos medios son el medio de Stuart, el medio de Cary y Blair y el medio de Amies. En el mercado existen medios de transporte como el Transcult y el Culturette. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 10 8.- CONSTITUYENTES HABITUALES DE LOS MEDIOS DE CULTIVO Los elementos citados a continuación, son los más frecuentemente usados en la preparaciónde los medios de cultivo, aunque pueden no ser los únicos e incluso alguno de ellos puede estar ausente de la preparación. a.- Agua destilada o desionizada. Libre de inhibidores del crecimiento. b.- Agar. El agar se utiliza como agente gelificante para dar solidez a los medios de cultivo. El componente dominante en el agar es un polisacárido, al que acompañan algunas impurezas y que se obtiene de ciertas algas marinas. Existe en rama o en polvo, se solubiliza en agua a ebullición (funde hacia los 98°C) y al enfriarse forma un gel inodoro e insípido (se gelifica alrededor de los 42°C), dependiendo de su grado de pureza, por lo que tiene la ventaja de ser sólido a la temperatura de incubación. Con la excepción de algunos microorganismos marinos, el agar no es empleado como nutriente. Para preparar un medio sólido se le agrega agar al 12-18 %. Si se desea visualizar movilidad se usa agar blando se le agrega agar al 3 %. c.- Extractos. Para su preparación, ciertos órganos o tejidos animales o vegetales (por ejemplo carne, hígado, semillas, etc.) son extraídos con agua y calor, y posteriormente concentrados hasta la forma final de pasta o polvo. Estos preparados deshidratados son frecuentemente empleados en la confección de medios de cultivo. Ejemplos: extracto de carne, de levadura, de malta, etc. En el caso del extracto de carne en polvo o pasta, provee sustancias nitrogenadas, minerales y vitaminas, mientras que el extracto de levaduras provee vitaminas del grupo B, nitrógeno y carbono. d.- Peptonas. Son mezclas complejas de compuestos orgánicos nitrogenados y sales minerales que carecen de identidad química definida; se obtienen por digestión enzimática o química de proteínas animales o vegetales (soja, carne, gelatina, caseína, etc.). Las peptonas son muy ricas en péptidos y aminoácidos, pero pueden ser deficientes en determinadas vitaminas y sales. Proveen proteosas, peptonas, polipéptidos y aminoácidos. e.- Fluidos Corporales. Sangre completa, sangre desfibrinada, plasma o suero sanguíneo son frecuentemente añadidos a los medios empleados para el cultivo de algunos patógenos. La sangre no puede ser esterilizada y debe, por tanto, ser obtenida en condiciones asépticas directamente de un animal sano. Los fluidos corporales no solamente contribuyen con factores de crecimiento, sino también con sustancias que neutralizan inhibidores del crecimiento de algunas bacterias. f.- Sistemas amortiguadores. Algunos componentes son incorporados al medio de cultivo para mantener el pH dentro del rango óptimo del crecimiento bacteriano. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 11 Los microorganismos más comunes son neutrófilos (el pH óptimo para su crecimiento está próximo a la neutralidad), y sales como fosfatos bisódicos o bipotásicos, o sustancias como las peptonas, previenen una desviación del pH. g.- Indicadores de pH. Indicadores ácido- base se añaden a menudo a los medios de cultivo con objeto de detectar variaciones del pH. h.- Agentes reductores. Cisteína, tioglicolato y otros son agentes reductores que se añaden a los medios de cultivo para crear condiciones que permitan el desarrollo de los gérmenes microaerófilos o anaerobios. i.- Agentes selectivos. La adición de determinadas sustancias al medio de cultivo puede convertirlo en selectivo (ver más adelante, clasificación de los medios de cultivo). Por ejemplo, cristal violeta, sales biliares, azida sódica, telurito potásico, antibióticos, etc., a la concentración adecuada, actúan como agentes selectivos frente a determinados microorganismos. 9.- P REPARACIÓN DE MEDIOS DE CULTIVO En la actualidad, la mayoría de los medios de cultivo se encuentran comercializados, normalmente bajo la forma de liofilizados que es preciso re-hidratar. En general, la preparación de un medio de cultivo se reduce simplemente a pesar la cantidad deseada del mismo y disolverla en agua destilada, siguiendo las instrucciones del fabricante y luego esterilizarlo. En caso que el medio de cultivo debamos hacerlo nosotros, la preparación de un medio de cultivo comienza por hacer un estudio de la fórmula que constituye una receta que deberá respetarse estrictamente. Primero se agrega agua destilada o desionizada a un recipiente, luego se van incorporando todos los ingredientes de la lista en el orden en el que se encuentran. Generalmente figura en primer término el compuesto que actúa como tampón, como puede ser el PO 4 H 2 K, que además provee fósforo y potasio. Es conveniente añadir todos los ingredientes en el orden indicado y disolverlos de a uno antes de agregar el siguiente. Al finalizar la preparación y una vez que ésta se enfríe, se debe verificar que el pH sea el adecuado. En caso de ser necesario se ajusta con CO 3 Na 2 (1N) o HCl (1N). 9.1.- EJEMPLOS DE PREPARACIÓN DE MEDIOS DE CULTIVO Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 12 MATERIALES: - Erlenmeyer - Pipetas de 10 ml - Tubos de ensayo con sus tapones - Gradillas - Tiras de pH o pHmetro - Reactivos correspondientes a cada fórmula - Balanza - Autoclave A.- CALDO NUTRITIVO (CALDO CARNE) Es el medio complejo más común para el cultivo de microorganismos. Fórmula: Peptona.................... 5 g Extracto de carne..... 3 g Agua c.s.p................. 1000 ml pH............................... 7,2 Preparación: 1) Colocar un volumen medido de agua destilada en un recipiente. 2) Disolver los ingredientes de a uno y por orden. 3) Llevar a ebullición agitando periódicamente con una varilla de vidrio. 4) Completar el volumen hasta 1000 ml. 5) Dejar enfriar y medir pH. Si hace falta corregir con HONa 1M. 6) Colocar 10 ml del caldo en tubos de ensayo y volúmenes apropiados en frascos. 7) Tapar, colocar capuchón de papel y esterilizar en autoclave 15 minutos a 1 atm. B.- AGAR NUTRITIVO Fórmula: Agar........................... 20 g Caldo nutritivo........ 1000 ml Preparación: 1) Colocar 1000 ml de caldo en un recipiente. 2) Agregar el agar calentando a baño maría agitando hasta disolución total. 3) Ajustar pH hasta 7,2. 4) Llevar 10 ml a tubos de ensayo. 5) Esterilizar. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 13 La preparación de agar nutritivo no requiere usar caldo estéril, la esterilización se lleva a cabo una vez que se ha envasado el caldo agarizado. Para la preparación de tubos con agar inclinado o en pico de flauta (slant), se colocan 5 ml del agar en los tubos de ensayo, se tapan y esterilizan. Una vez fuera del autoclave, cuando están aún líquidos, se apoyan sobre la mesada con un cierto ángulo hasta que solidifiquen. Para la preparación de tubos con agar para punción, se colocan 5 ml del agar en los tubos de ensayo, se tapan y esterilizan En este caso, una vez que los tubos fueron retirados del autoclave se dejan solidificar en posición vertical. Para la preparación de capsulas de Petri con agar nutritivo se puede utilizar medio de cultivo recién esterilizado y todavía líquido, o bien medio solidificado y fundido a ebullición en Baño María. Se deja enfriar el agar hasta 45 ºC, luego se lo vuelca asépticamente en caja de Petri estéril, teniendo la precaución de flamear previamente la boca del tubo o recipiente a la llama del mechero. Se deja solidificar en posición horizontal y posteriormente se invierten las placas para almacenarlas en nevera. 10.- SIEMBRA Y AISLAMIENTO BACTERIANO En la naturaleza los microorganismos se encuentran en comunidades más o menos complejas. Son diversos los procedimientos existentes para el estudio de los mismos que dependerán del tipo de microorganismo y del período de tiempo de conservación que se requiera. Paraello existen técnicas de siembra, conservación y mantenimiento de los cultivos microbianos. Una técnica esencial en Microbiología es la de obtención de cultivos puros, a partir de los cuales podemos realizar estudios sobre las propiedades de los microorganismos. Un cultivo puro es aquel que contiene una sola clase de microorganismo. Para poder obtenerlo es necesario concurrir a las técnicas conocidas como aislamiento. 10.1.- SIEMBRA Sembrar una bacteria es colocarla en un medio de cultivo, elegido de acuerdo a las exigencias vitales del microorganismo, lo que permite su desarrollo y multiplicación, si se incuba en condiciones adecuadas y en un tiempo conveniente. Para ello una pequeña porción de cultivo o muestra, que se denomina inóculo se transfiere al medio con precauciones especiales de asepsia a fin de evitar la introducción de otros microorganismos ajenos al inóculo. El conjunto de pasos a efectuar para lograr una siembra correcta, se conoce como técnica aséptica. La toma del inoculo es simple, pero se requiere tener en cuenta lo siguiente: Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 14 a. La siembra siempre debe realizarse al abrigo de las corrientes de aire (cerrar bien puertas y ventanas), con movimientos pausados, poco amplios, sin brusquedad y sin hablar. b. Coloque frente a usted el mechero y la preparación o muestra que contiene los microorganismos, así como el resto del material necesario (portaobjetos, tubos, placas). Todo ello ha de ser alcanzado con facilidad y sin tropiezos. c. Se debe trabajar a una distancia no mayor de 15 cm. de la llama de un mechero. d. El asa o aguja de siembra se esteriliza por llameado directo (flaméelo hasta que alcance un rojo incandescente) y antes de retirar el inóculo debe facilitarse su enfriamiento, a fin de evitar el deterioro del material a sembrar (enfríelo en la proximidad de la llama unos 10 segundos). e. Una vez realizada la siembra se esteriliza nuevamente el asa o aguja a la llama del mechero antes de depositarla sobre la mesada de trabajo. b- Nunca debe depositarse un tapón sobre la mesada o gradilla, pues estos elementos están cargados de microorganismos. c- Cuando esté destapado, mantener el tubo en la forma más horizontal posible para evitar que los microorganismos del ambiente, en su caída, tengan acceso al interior. a. Las bocas de los tubos de donde se toman los cultivos y la de aquellos a donde serán transferidos, deben pasarse ligeramente sobre la llama inmediatamente antes de que el asa o aguja sea introducida. También se debe flamear la boca del tubo antes de taparlo. Este procedimiento fija al vidrio los microorganismos que pueden estar en dicha boca y tiende a crear corrientes hacia afuera (el aire tiende a salir), disminuyendo así el riesgo de contaminación. b. Para retirar el inoculo o sembrar medios de cultivos en capsulas de Petri, coloque la placa invertida sobre la mesada de trabajo y levante la parte que contiene el medio de cultivo con los microorganismos. Llévela a la proximidad de la llama del mechero y tome el inoculo con el asa de siembra. Otro método permitido consiste en retirar el inoculo o sembrar, levantando la tapa solo lo suficiente para permitir la introducción del asa o aguja, para evitar que los microorganismos ambientales se depositen en la superficie del medio. c. Si la siembra se realiza con pipeta, ésta debe estar convenientemente preparada y esterilizada hasta el momento de su empleo. Una vez utilizada se descarta introduciéndola en una solución antiséptica. d. Transfiera el inoculo a otro medio de cultivo estéril, tomando las mismas precauciones en su manejo (flameando bocas de tubos, trabajando en la proximidad de la llama, etc.) La finalidad de una siembra puede ser la de realizar una transferencia o un aislamiento. La primera se efectúa con cultivos puros (una sola especie bacteriana), ya sea con el objeto de renovar el medio de cultivo para perpetuar la especie, o bien para conocer alguna de sus propiedades culturales o bioquímicas. El aislamiento, en cambio, Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 15 se realiza a partir de un material que contiene una mezcla de especies bacterianas y su objeto es separarlas para obtener cultivos puros. 10.2.- TOMA DEL INÓCULO Si la muestra proviene de un medio líquido, el inoculo se toma agitando el suavemente el asa dentro del mismo, quedando la muestra adherida por tensión superficial en el extremo del filamento del asa de siembra. Si el medio es sólido y se encuentra en superficie la muestra a sembrar (capsula de Petri), tome una pequeña porción de cultivo mediante un ligero roce con el asa de siembra. Si la muestra se encuentra en la profundidad del agar (tubo con agar en pico de flauta), hunda el filamento dentro del medio hasta tomar una pequeña porción de la misma. Flamee la boca del tubo antes de taparlo y colóquelo en el soporte necesario. 10.3.- TRANSFERENCIA La técnica que se aplica depende de la consistencia de los medios de cultivo y del tipo de recipiente que los contiene. Se pueden presentar los siguientes casos: a. Siembra de medio líquido a medio líquido: El procedimiento se puede realizar con asa en anillo, aguja o pipeta y en tubos de ensayo, matraces o frascos. b. Siembra de medio sólido a medio líquido: El procedimiento se puede realizar con asa en anillo o aguja y en tubo de ensayo, matraces o frascos. c. Siembra de medio sólido a medio sólido: El procedimiento se puede realizar con asa o aguja y en tubo de ensayo, ya sea en superficie o en profundidad o en capsula de Petri, en superficie. d. Siembra de medio líquido a medio sólido: El procedimiento se puede realizar con asa en anillo, aguja o pipeta y en tubo de ensayo, ya sea en superficie o en profundidad o en capsula de Petri, ya sea en superficie o por homogenización. TÉCNICA DE TRANSFERENCIA EN TUBOS DE ENSAYO. TÉCNICA PARA MEDIO LÍQUIDO. Los dos tubos, el que contiene el medio de cultivo sin sembrar y el que contiene los microorganismos a transferir, se toman con una mano, con las bocas colocadas a la misma altura. Se sostienen con los dedos índice, medio y anular apoyándolos en el dedo meñique, y se los sujeta con el dedo pulgar muy cerca de la base para permitir la visualización de toda la superficie del cultivo. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 16 Con los dedos: pulgar e índice (como un lápiz) de la otra mano, se toma la pipeta estéril o el mango de Koll con su aguja o asa en anillo y se esteriliza. Se destapan los tubos con los dedos libres de la mano que sujeta el asa, de la siguiente manera: el tapón del tubo más alejado del operador (que es el que contiene la muestra) entre el dedo meñique y la palma de la mano; el tapón del tubo más cercano al operador (que contiene el medio de cultivo estéril) entre el meñique y el anular. Se flamean las bocas de los tubos, se toma el inoculo; se siembra; se flamean nuevamente las bocas de los mismos y se tapan respetando la procedencia de los tapones y se quema el asa. Como el inoculo procede de un medio líquido, antes de realizar la transferencia se debe agitar el tubo para poner en suspensión a los microorganismos que pudieran estar depositados. Si la siembra se realiza en medio líquido, se agita el tubo sembrado para distribuir homogéneamente el inoculo. Para realizar la agitación se toma el tubo cerca del extremo superior con los dedos índice y pulgar y se golpea suavemente la base del mismo sobre el dedo índice de la otra mano con una amplitud de 5 cm. Otra forma consiste en hacer rotar los tubos entre las palmas de las manos. TÉCNICAS PARA MEDIO SÓLIDO. Cuando el medio de cultivo a sembrar es sólido, se puede sembrar en superficie, en profundidad o en profundidad y superficie. a.- En superficie:Por estría: Introducir el asa en anillo o aguja en el tubo de agar inclinado hasta el fondo diluyendo el inoculo en el agua de condensación que se acumula en esa parte, luego mover el ansa suavemente sobre la superficie del agar con un movimiento en zig-zag ascendiendo desde el fondo hasta la parte superior del medio. Por trazo: Introducir el asa en anillo o aguja en el tubo de agar inclinado y trazar una línea de siembra desde la base del pico de flauta hasta el extremo superior, sin ejercer presión para que no se rompa el medio. b.- En profundidad: Por punción: El medio de cultivo que se emplea está solidificado en tubo en forma vertical y la siembra se realiza con aguja, la que se introduce con el inoculo rápidamente en el seno del medio y se retira de la misma forma. La punción se realiza en el centro del medio o excéntricamente. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 17 c.- En profundidad y superficie: Por punción y estría: Se utilizan para la siembra tubos con agar inclinado pero con mucho fondo. Se introduce la aguja en el tubo de agar inclinado, se punza el fondo, se retira y se realiza un trazo o estría en el pico de flauta. TÉCNICA DE TRANSFERENCIA EN CAJA DE PETRI. La siembra en capsula de Petri, puede hacerse: a.- En superficie. Por estría central: Se levanta la tapa lo suficiente como para permitir la introducción del asa con la carga de microorganismos, iniciándose la estría en el borde del medio más alejado del operador y se la extiende hasta llegar al centro de la placa, luego se gira ésta 180 º y se continúa realizando otra estría de la misma manera. Esta división evita el obstáculo del borde de la placa Por estría en cuadrantes: Se divide la caja en cuatro sectores y se siembra en estría cada uno de ellos, partiendo del borde de la caja hacia el centro. El cuadrante a sembrar debe ser el más alejado del operador y el inoculo en cada caso puede ser el mismo (la misma especie) o distinto (diferente especie) para cada cuadrante. Por diseminación con espátula de Drigalsky: Se deposita sobre el medio sólido contenido en la placa, una asada o una gota con pipeta del material a sembrar, que luego se extenderá por toda la superficie del medio con una espátula de DRIGALSKY. La espátula se introduce inmediatamente después de su uso en un recipiente para su esterilización en autoclave o en formaldehído al 5 %. Por diseminación con hisopo: Se sumerge en el caldo de cultivo, se escurre el exceso de líquido sobre la pared interior del tubo y se estrían ambas mitades de la capsula de Petri, partiendo de los bordes hacia el centro, luego se gira 90º y se estrían nuevamente ambas mitades, finalmente se gira 45º y se estrían ambas mitades. b.- Por homogeneización: Técnica de la siembra en tubo para volcar en placa: El inoculo se introduce con el ansa o pipeta en un tubo con el medio de cultivo fundido Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 18 y enfriado a 45 ºC en cantidad suficiente para cubrir la placa de Petri. Se homogeniza por rotación y se vuelca en la placa previo flameado de la boca del tubo. Técnica del agar volcado: Se deposita el inoculo con pipeta en el centro de la caja de Petri y luego se vuelca sobre el mismo el medio de cultivo fundido y enfriado a 45ºC. Se homogeneiza por rotación para lo cual se le imprime a la caja movimientos circulares, en sentido horario y en sentido antihorario y movimientos rectilíneos, horizontales y verticales. Se debe tener en cuenta que de las cajas de Petri preparadas con medio de cultivo para sembrar, debe eliminarse el agua de sinéresis (condensación) antes de efectuar dicha operación. Para tal fin es aconsejable preparar las placas con 24 hs. de anticipación y dejarlas invertidas a temperatura ambiente. 10.4.- AISLAMIENTO El objeto es obtener cultivos en estado puro, operación imprescindible y previa al estudio e identificación de una especie bacteriana. Se pueden realizar aislamientos por métodos generales y por métodos especiales. MÉTODOS GENERALES DE AISLAMIENTO. Estos métodos utilizan medios de cultivos sólidos en caja de Petri. Por diluciones sucesivas: Se homogeniza la muestra y se carga el asa por única vez. Luego se pasa el asa de un tubo a otro. Estos tubos contienen agar a 45 ºC. De esta manera el primer tubo contendrá mayor concentración de microorganismos que el último. Luego se pasa el contenido de los tubos a las cajas de Petri y de allí a los tubos con agar en pico de flauta. Por agotamiento en superficie en una sola caja: Es el método más utilizado. Se prepara una caja de Petri con el medio de cultivo a la que se le elimina el exceso de humedad según se indicó anteriormente. a. Se marca la parte exterior de la contratapa de acuerdo al esquema. b. Se carga el asa con la muestra c. Se deposita en un punto de la superficie del sector (I) cercano al borde, y se extiende en el mismo con estrías próximas y paralelas. A continuación se quema el asa y se deja enfriar. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 19 d. Se gira la caja 90 º, se pasa el asa una vez sobre la última estría de la región ya inoculada y se arrastra al sector (II) efectuando sobre él la siembra sin superponer las estrías con las realizadas antes. e. Se quema nuevamente el asa y de la misma manera se estría el sector (III). f. Luego de quemar el asa, en el sector (IV) se realizan estrías con el material que se arrastra de (III), más amplias y que terminan en el centro de la caja. Cualquiera sea el método empleado, si se realiza correctamente, podrán obtenerse colonias aisladas. Estas pueden pertenecer a distintas especies bacterianas, las que generalmente se diferencian macroscópicamente. En general cada colonia se considera formada a partir de una célula bacteriana, aunque esto no es del todo cierto pues puede darse el caso de que dos o más células den origen a una colonia. Si todas pertenecen a una misma especie, la colonia resultante será pura. Caso contrario, la finalidad del trabajo no se habrá cumplido, no lográndose el aislamiento. MÉTODOS ESPECIALES DE AISLAMIENTO. Métodos derivados de las propiedades de las bacterias: Consisten en hacer desarrollar la mezcla bacteriana, en un medio de cultivo especial, donde una especie puede dar lugar a colonias de un color que la identifiquen (ya sea por cambios de pH o por precipitación de elementos del medio). Un ejemplo, es el aislamiento en el llamado agar- lactosa- verde- brillante- bilis, donde las bacterias coliformes dan colonias color rojo intenso en el centro con un halo rosado que destacan del fondo azul del medio. Métodos biofísicos: Se basan en el empleo de condiciones físicas determinadas que afectan a ciertos microorganismos y no a otros. a) Empleo de temperaturas disgenésicas: La mayoría de las bacterias desarrollan bien a 37ªC. Sin embargo hay especies que lo hacen hasta 40 ºC -42ªC y aún más, otras por debajo de 35 ªC. Estas características se pueden usar para la separación de especies. b) Termorresistencia de las bacterias esporuladas: Los esporos de las bacterias son formas de resistencia que toleran temperaturas que resultan letales para las formas vegetativas. Este comportamiento se aprovecha para la separación de las especies que tienen la capacidad de esporular. c) Movilidad del microorganismo: Las bacterias móviles desarrollan en gran parte de la superficie del medio, mientras que las inmóviles lo hacen solo en el punto de siembra. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 20 Métodos biológicos: Estos métodos utilizan la propiedad que tienen ciertos animales de laboratorio de ser receptivos a algunos microorganismos. CARACTERÍSTICAS DE CULTIVO:OBSERVACIÓN, DESCRIPICIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS CULTIVOS MORFOLOGÍA COLONIAL Y CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS DE LOS MICROORGANISMOS I. OBJETIVO 1. Definir la morfología colonial de los microorganismos cultivados por sus características de tamaño, forma, color, producción de pigmento y de hemólisis mediante examen visual. 2. Describir los medios de cultivo rutinarios utilizados en el diagnostico microbiológico de muestras clínicas. (Agar sangre, Agar McConkey y Agar manitol salado). 3. Describir las características de crecimiento de los microorganismos en Agar Sangre, Agar McConkey y Agar Manitol Salado). 4. Reconocer como separar una mezcla de microorganismos por la técnica de siembra de dilución por estría en placa de agar para obtener un cultivo axénico o puro. II. INTRODUCCIÓN La evaluación de las características macroscópicas de las colonias se lleva a cabo con el examen visual del desarrollo en la superficie de las placas de agar. La inspección de los cultivos se realiza sosteniendo la placa con una mano y observando la superficie del agar para comprobar la presencia de desarrollo bacteriano. Se debe estudiar con cuidado cada placa debido a que las bacterias aisladas inicialmente a partir de muestras, constituyen a menudo cultivos mixtos y puede haber una gran variedad de colonias de diversos tipos. Si se toma un asa bacteriológica cargada con una muestra que contenga bacterias y se van haciendo estrías de ésta sobre una placa de agar nutritivo de tal Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 21 manera que el material se vaya “diluyendo” sobre la superficie (Fig. 12.1), llegará un momento en que las bacterias depositadas en la estría estén bien separadas unas de otras, reproduciéndose cada una en progresión geométrica (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, etc.). Dependiendo del tiempo de generación, que varía según la especie bacteriana, después de cierto tiempo, cada una se habrá multiplicado muchas veces, formando sobre la superficie del medio un pequeño promontorio constituido por células bacterianas llamado Colonia, que se obtiene generalmente en unas 24-48 horas. Las colonias puntiformes constituidas por bacterias de desarrollo lento, pueden pasar inadvertidas entre las de mayor tamaño, principalmente si hay una tendencia a la dispersión del desarrollo por toda la superficie de la placa. Durante el examen las placas se deben inclinar en distintas direcciones con iluminación brillante directa, de modo que la luz sea reflejada desde diversos ángulos. En algunos casos, se utiliza una lupa o un microscopio de disección para la mejor detección de colonias minúsculas o inmaduras y así observar mejor sus características en el agar. Las colonias de cada especie bacteriana son diferentes ya sea en tamaño, color, consistencia etc., y pueden ser diferenciadas sobre estas bases. Cada colonia aislada está constituida de un solo tipo de bacterias, ya que se supone que es la descendencia de una sola célula y por tanto, un cultivo puro. Para estudiar las características físicas, químicas, fisiológicas, etc., de una bacteria, se necesita que ésta sea aislada en cultivo puro y el aislamiento en cápsula de Petri es el primer paso para ello, siendo el segundo paso la siembra de una porción de una colonia en un medio de cultivo en tubo, verificando su pureza después de la incubación apropiada, mediante observación al microscopio. III. MORFOLOGÍA COLONIAL La morfología de las colonias es importante por lo anteriormente expuesto y debe familiarizarse el alumno con ella. La terminología mencionada a continuación sobre algunas de las características más constantes de una colonia bacteriana es muy útil: FORMA: Punt iforme, circular, irregular, alargada, fusiforme, filamentosa, rizoide, etc. TAMAÑO: Estimar el diámetro en mm. SUPERFICIE: Lisa, rugosa, cerebriforme, en anillos concéntricos, etc. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 22 SUPERFICIE (LUZ REFLEJADA): Brillante, mate, etc. ELEVACION: Aplanada, elevada, pulvinada, convexa, umbonada, umblicada, etc. BORDE O MARGEN: Continuo, ondulado, lobulado, erosionado, festoneado, filamentoso, rizado, aserrado, etc. ESTRUCTURA INTERNA: Amorfa o granulosa. COLOR: Según sea observado por la luz reflejada o por la luz transmitida, puede ser de color blanco, amarillo, rojo ladrillo, anaranjado, etc. DENSIDAD: Transparente, opaca, translucida, etc. CONSISTENCIA: Dura, viscosa, butirosa, membranosa, gelatinosa, mucosa, quebradiza, etc. Usar el asa bacteriológica para determinar la consistencia. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 23 Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 24 Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 25 IV. RE ACCIONES EN MEDIOS DE AGAR, USADOS EN LA IDENTIFICACIÓN DE BACTERIAS 1.- Hemólisis en agar sangre (se pueden distinguir tres tipos de hemólisis): • Alfa: aclaramiento parcial de la sangre alrededor de las colonias, con coloración verde del medio. • Beta: zona de aclaramiento completa de la sangre alrededor de las colonias, debida a la lisis de los eritrocitos. • Gamma: no hay cambio en el medio que rodea a la colonia, no hay lisis de los eritrocitos. • Doble zona: halo de lisis completa inmediatamente alrededor de las colonias, con una segunda zona de hemólisis parcial ubicada en la periferia. 2.- Producción de pigmentos en medios de agar: • Pigmentos hidrosolubles que colorean el medio. • Piocianinas. • Pigmentos fluorocrómicos (fluoresceína). • Pigmentos no difusibles, confinados a las colonias. 3.- Cambios en medios diferenciales: en los medios diferenciales se incluyen diversos colorantes, indicadores de pH y otros componentes, que actúan como indicadores de las actividades enzimáticas y ayudan a identificar las bacterias aisladas, por ejemplo, Agar McConkey y Manitol Sal Agar, 4.- Olor: Si bien son difíciles de describir específicamente los olores producidos por acción de ciertas bacterias, tanto en medios sólidos como líquidos, éstos pueden ser útiles para la identificación tentativa de los microorganismos, ejemplos: Pseudomonas spp. Zumo de uvas Proteus spp. Chocolate quemado Streptomyces spp. Sótano enmohecido Clostridium spp. Fétido, nauseabundo Evaluando las características descritas de las colonias y la acción sobre los medios, se puede realizar una identificación preliminar de las bacterias aisladas por cultivo primario. Dichas características son útiles en la selección de otros medios y pruebas diferenciales apropiadas para completar la identificación de los aislamientos una vez obtenidos los cultivos puros o axénicos. Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 26 MEDIOS PARA AISLAMIENTO PRIMARIO Agar McConkey Es un medio diferencial utilizado para la detección, aislamiento y enumeración de bacterias coliformes y patógenas intestinales en agua, productos lácteos y muestras biológicas. Su acción diferencial radica en que las bacterias con la capacidad de fermentar la lactosa provocan un descenso de pH, junto con una absorción del indicador de pH (colorante), surgiendo en la colonia el color rojo. Las colonias de bacterias que no fermentan la lactosa quedan incoloras. En cuanto a su composición por litro observamos 17 g de pancreático digestivo de gelatina; 1.5 g de pancreático digestivo de caseína, 1.5 de peptona de tejido animal; 10 g de lactosa; 1.5 g de sales biliares; 5 g de cloruro Sódico; 0.03 g de rojo Neutro; 0.001g de cristal Violeta; 13.5 g de agar; y un pH de 7.1 (+ - 0.2º a 25º) Agar Nutritivo Es un medio con fines generales para la siembra y el crecimiento de la mayoría de los microorganismos poco exigentes. Su composición esta a base de 3 g de extractode Carne de buey, 5 g de peptona trípsica de gelatina, 15 g de agar, y cloruro sódico, glucosa y agua destilada hasta 1000 ml Agar Manitol Sal Es un medio elegido para la detección de Staphylococcus patógenos en muestras de alimentos y muestras clínicas. En su composición observamos extracto de carne de 1g, peptona trípsica de caseína de 5g, peptona de carne de 5g, cloruro sódico de 75g, D-manitol de 15g, rojo fenol de 25g y agar de 15g. Agar Sangre Medio de cultivo con fines generales para una gran cantidad de microorganismos circunscribiendo los exigentes. Con el añadido de sangre, viene bien en el empleo de las reacciones hemolíticas. Este medio está libre de azucares reductores. En su composición por litro se le observa 15 g de digestivo pancreático, 5 g de peptona de soja, 5 de cloruro sódico y 15 g de agar Cultivo de microorganismos: Medios de cultivo y métodos de siembra 27
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