8. Efecto de factores físicos y químicos sobre el crecimiento microbiano

PRÁCTICA No. 8
EFECTO DE FACTORES FÍSICOS Y QUÍMICOS SOBRE EL CRECIMIENTO MICROBIANO
 

I.- OBJETIVO. Determinar la sensibilidad microbiana a diferentes agentes físicos y químicos, evaluando su crecimiento.

II.- INTRODUCCIÓN. Las actividades de los microorganismos se ven muy afectadas por las condiciones químicas y físicas del medio. El conocimiento de los efectos ambientales nos permite explicar la distribución de los microorganismos en la naturaleza y hace posible diseñar métodos que controlen o potencien las actividades microbianas. A este respecto se pueden considerar muchos factores ambientales, pero hay cuatro factores que tienen una función  destacada en el control del crecimiento microbiano: la temperatura, el pH, la disponibilidad de agua y el oxígeno. Los microorganismos pueden ser eliminados, inhibidos o muertos por agentes físicos, procesos físicos o agentes químicos. Es unos de los factores físicos ambientales mas importantes, que influyen en el crecimiento.

Un agente físico es una condición física o propiedad física que causa un cambio. La temperatura, la presión y la radiación son ejemplos de agentes físicos que actúan sobre los microorganismos. Los filtros los retienen. Mediante los procesos físicos se causan cambios en los microorganismos, por ejemplo la esterilización y la incineración que los conducen a la muerte. En la higienización, por ejemplo el lavado, los desprende de los materiales.  La temperatura es uno de los factores físicos ambientales mas importantes, que influyen en el crecimiento y afecta la sobrevivencia de los microorganismos en dos formas. 

Primero, si aumentamos la temperatura, las reacciones químicas y enzimáticas en la célula se realizan más rápidamente y por lo tanto el crecimiento es más rápido. 

Segundo, tanto las proteínas como los ácidos nucléicos y otros componentes celulares son sensibles a altas temperaturas y pueden ser irreversiblemente inactivos.

          Generalmente al aumentar la temperatura dentro un límite dado, el crecimiento y las funciones metabólicas aumentan hasta un punto en que se inactivan y entonces las funciones cesan. 

Cada organismo tiene sus temperaturas cardinales que se refieren a la mínina, óptima y máxima a la cual crecen. La temperatura optima generalmente esta más cerca de la máxima que de la mínima. 

En base a lo anterior, los microorganismos se clasifican de acuerdo a su temperatura optima de crecimiento en: psicrófilos,  mesófilos  y termófilos. 

Un agente químico es una sustancia (sólido, líquido o gas) que se caracteriza por una composición molecular definida y que causa una reacción en los microorganismos, por ejemplo los compuestos fenólicos, los alcoholes, el cloro, el yodo y el óxido de etileno. Dependiendo de la concentración y del tiempo de exposición, los daña o los mata.. El pH y la salinidad, son factores químicos que afectan el crecimiento de los microorganismos. 

Cada microorganismo tiene un intervalo de pH, dentro del cual el crecimiento es posible, generalmente hay un pH optimo bien definido. 

La mayoría de ambientes naturales tienen valores de pH entre 5 y 9, pocas especies pueden crecer en pH menores de 2 o mayor  de 10. 

De acuerdo a su pH óptimo de crecimiento los microorganismos se clasifican en: Acidófilos, neutrófilos y alcalófilos.  

Todos los organismos requieren de agua para vivir, la adición de un soluto en un medio puede influir en la disponibilidad de agua para los microorganismos. Así, podemos tener organismos que requieren de altas concentraciones de sales para desarrollar llamados halófilos y los que pueden crecer en altas concentraciones de sales pero que no las requieren necesariamente, llamados halófilos facultativos. 

Otros organismos son capaces de desarrollarse en altas concentraciones de azúcar y se les llama sacarofilicos. 

A los halofílicos y sacaroíilicos se les puede considerar tipos de microorganismos no habituales comprendidos dentro de los organismos osmofílicos.
 

AGENTES FÍSICOS	AGENTES QUÍMICOS
Temperatura	Desinfectantes y antisépticos
Desecación	pH
Radiaciones	Antibióticos
Ondas sonoras
Presión hidrostática
Presión osmótica

 

 

III.- CORRELACIÓN CON EL PROGRAMA DE MICROBIOLOGÍA (ING, BIOQUÍMICA BQO-0525). 

Tema: Crecimiento y propagación de microorganismos.

Subtema: Factores físicos y químicos que influyen en el crecimiento microbiano.

Es importante conocer  los factores físicos y químicos que influyen en el desarrollo de los microorganismos y como pueden manipularse para afectarlos y beneficiar al hombre. 

IV.- MATERIAL Y EQUIPO 

• Tubos con 3 ml de BHI
• Incubadoras o baños metabólicos para incubar a 4 º, 28 º,37 º,55 º  y 80⁰C
• Pipetas Pasteur
• Cultivos microbianos
• Tubos de ensaye.
• Caldo nutritivo, pH  1,  3, 5, 7, 9, 11
• Caldo nutritivo normal
• Pipetas Pasteur  o pipetas de 1mL
• Discos con antibióticos o impregnados con desinfectantes comunes (cloro, iodo, violeta de genciana, merthiolate)
• Cajas Petri con agar nutritivo o agar cuenta estándar
• Lámpara de luz ultra violeta

 
V.- PROCEDIMIENTO

Factores Físicos

Temperatura.

1. En un tubo con 3 ml de caldo nutritivo, resupender varias asadas de su cultivo de 24h.
2. Inocular con 0.1 ml  ó 2 gotas cada uno de los tubos que se incubaran a las diferentes temperaturas. Marcar cada tubo.
3. Incubar durante 24 horas a las diferentes temperaturas. 4, 28, 37, 55 y 80 ^oC.
4. Registrar el grado de turbidez en cruces, anotando sus resultados en una tabla.
5. Hacer una grafica indicando crecimiento y temperatura de cada uno de sus microorganismos.

 

	Tubo 1	Tubo 2	Tubo 3	Tubo 4	Tubo 5
Temp oC	4°	28°	37°	55°	92
pH	3	5	7	9	11

Radiación ultravioleta  

1. Marcar cinco cajas Petri con agar nutritivo de acuerdo a los siguientes tiempos de exposición  0, 30, 60, 90 y 120 segundos.
2. Depositar dos gotas de inóculo.
3. Sembrar masivamente con una varilla acodada a  su microorganismo en las cajas de Petri.
4. Dejar una caja sin irradiar.
5. Las cajas restantes destaparlas e irradiarlas con luz ultra violeta durante el tiempo indicado.
6. Tapar las cajas e incubarlas a 37⁰C durante 24 horas. 

Factores Químicos

Efecto del pH 

1. En un tubo con 3 ml de caldo nutritivo, resuspender varias asadas de su cultivo de 24 h.
2. Inocular con 2 gotas a cada uno de los tubos con los diferentes pH.
3. Incubar a 37ºC por 24 horas.
4. Anotar en una tabla sus resultados, registrando el grado de turbidez en cruces.
5. Hacer una grafica para cada uno de sus microorganismo respecto a su crecimiento en las diferentes concentraciones de pH. 

Antibióticos

1. En una caja Petri con agar nutritivo, adicionar cinco gotas de la suspensión del microorganismo en el centro.
2. Realizar la dispersión con una varilla acodada.
3. Con unas pinzas estériles colocar en la superficie de la caja el multidisco impregnado con antibióticos, tratando de que quede colocado en el centro de la misma, presionar suavemente.
4. Después de 15min de haber colocado el disco, invertir la caja y pasar a la incubadora de 35–37°C por 18 a 24 Hrs.
5. Observar el crecimiento obtenido en la placa.
6. La medición de los halos de inhibición se hace con una regla, por el fondo de la caja la cual se ilumina con luz reflejada.
7. En el caso de utilizar discos de papel filtro impregnados con desinfectates comunes, colocar  los discos de tal manera que estén bien distribuidos en la caja y que no queden cerca de los extremos de la misma.
8. Seguir los pasos 5 y 6.  

VI.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

1. Fomentar el uso de tecnología de información.
2. Inducir al estudiante a la discusión crítica de resultados.
3. Vincular los conocimientos teóricos con su aplicación práctica.

 

VII.- REPORTE 

Efecto de la Temperatura  Realizar una gráfica utilizando la temperatura y el crecimiento obtenido, evaluado en cruces. 

Temperatura	Crecimiento
4°
28°
37°
55°
92°

Efecto de la luz ultravioleta.   Determinar el crecimiento en cada caso, evaluando con cruces.

Tiempomde  irradiación                 (seg)	Crecimiento
Testigo
30
60
90
120

Efecto de pH.  Realizar una gráfica utilizando los valores de pH y el crecimiento obtenido, evaluando con cruces.

Efecto  de los antibióticos. Con sus resultados llenar una tabla como la siguiente. Utilizar  los halos de inhibición medidos en mm.