Describir los factores que afectan el desarrollo
bacteriano, analizando el tipo de alteración y su
aplicación en la fabricación y conservación
de alimentos.
Objetivos Específicos:
- Reconocimiento y determinación de la temperatura
optima de crecimiento de los diferentes cultivos - Conocer los efectos de la presión
osmótica y del calor en el
desarrollo y
supervivencia de los microorganismos. - Considerar las diferentes concentraciones de pH en los
medios de
cultivos que influyen en la inhibición o desarrollo de
los microorganismos - Comprobar a que cantidad de glucosa los
microorganismos se reproducen mejor
Experimento Nº 1:
En cuatro placas con agar sembramos por agotamiento
partiendo del cultivo de Bacillus Cereus, estas placas fueron
dejadas a diferentes temperaturas durante 24 horas, observado los
siguientes resultados:
Nevera: no hubo desarrollo
Temperatura ambiente:
++
45 ºC: +++
37 ºC: ++
Experimento Nº 2:
Tomamos tres placas con agar, las cuales fueron
divididas en tres partes, una de levadura y dos de Salmonella y
hongos,
sembrando por agotamiento en cada parte con el cultivo
correspondiente, estas fueron incubadas a 37 ºC y luego
pasados a la nevera.
pH3: se observó crecimiento en el sector de
hongo.
pH7: sectores Salmonella, levaduras y hongo
pH11: hubo crecimiento en ambos sectores, mas en
hongos
Experimento Nº 3:
- Tomamos 9 placas con medios de
cultivos diferentes; con distintas concentraciones de glucosas;
3 con diferentes concentraciones de NaCl y 3 con distintas
concentraciones de glucosa en agar extracto de malta (AEM),
cada una de las placas las dividimos en tres sectores: hongos,
Salmonella y levaduras. Sembramos por agotamiento en cada
sector partiendo del cultivo correspondiente, posteriormente
todas las placas fueron incubadas a 30 ºC (temperatura
del laboratorio)
durante una semana.
- Glucosa
- 0%: Hubo crecimiento en el sector (2) Salmonella,
tornándose pigmentos amarillos, en el (1) hongo hubo
menor crecimiento de colonias. - 10%: Observamos desarrollo en el sector (1) Hongo y
en el sector (2) Salmonella y en (3) Levadura. - 25%: Se dio desarrollo abundante en el sector (1)
hongo y en el sector (2) Salmonella y levadura.
- NaCl
- 5%: Se observó desarrollo en el sector (2)
levadura y Salmonela, no creció hongo - 10%: Hubo desarrollo en el sector de Hongo y en el
sector de Salmonella y levadura. - 15%: no hubo desarrollo en ninguno de los
sectores.
- Glucosa (AEM)
- 0%: Logramos observar desarrollo en el sector (1)
hongo y en el sector (3) levadura. - 15%: Observamos desarrollo en el sector (1) y en el
sector (3), no hubo hongo - 40%: Se desarrolló una colonia en forma de
agotamiento en el sector (1) hongo y levadura.
- Los 4 tubos de caldo glucosado con distintas
concentraciones de (NaCl) inoculados con los hongos de carne y
los otros 4 tubos mas de caldo glucosado con sacarosa que
fueron inoculados con trozos de frutas seca (pasas) fueron
dejadas a temperatura ambiente (30
ºC) durante unas semanas.
Posteriormente realizamos la fijación de las
frotis de la siguiente manera, en los 3 porta objetos que nos
fueron asignados dividimos en 4 partes cada uno.
En el primer porta objeto, (NaCl) fijamos el frotis de
igual manera, pero esta vez partiendo de los 4 tubos de caldo
glucosado con diferentes concentraciones de NaCl, (0,5 %, 5 %,
15 %, 20 %) los frotis fueron fijados de acuerdo con la
concentración correspondiente, a estos se les
realizó tinción de Gram, para posteriormente
observarlos a través del microscopio.
En el segundo portaobjeto (sacarosa), fijamos de la
misma forma, pero partiendo de los otros 4 tubos de caldo
glucosado con sacarosa de diferentes concentraciones (5%, 15%,
30%, 60%), ya realizados los frotis, de igual manera se les
aplicó tinción de Gram, para después ser
observadas por medio del microscopio
En el tercer portaobjeto (Hongo), a través de
un trozo de cinta plástica, tomamos el frotis de una
placa que contenía hongos (A. Níger), agregamos
una gota de azul de algodón, sobre el portaobjetos y
fijamos la cinta plástica, posteriormente lo observamos
con el microscopio.
Experimento N 4:
Tomamos 6 placas con Agar estériles y las
dividimos cada una de estas en 6 sectores iguales, tres fueron
rotuladas con B. Esporas y tres con Escherichia Coli, luego
identificamos todos los sectores de esta manera:
5’
10’
15’
20’
S = Sin inóculo
C = Control, se
inoculó al principio del experimento con el microorganismo
correspondiente
Luego con los tres tubos inoculados con B. Esporas, los
tres con E. Coli y el tubo control,
procedimos de la siguiente manera:
Sumergimos en baño de maría a 50 ºC
tres de los 7 tubos; uno de B. Esporas, uno de E. Coli y el tubo
control en donde se introdujo un termómetro para controlar la temperatura,
una vez pasado 5 minutos de exposición
a 50 ºC, inoculamos el sector 5’, pasados otros
minutos de exposición
a 50 ºC, inoculamos el sector 10’ y así hasta
inocular todos los sectores.
Continuamos colocando otros par de tubos en baño
de maría, hasta alcanzar los 70 y 85 ºC y procedimos
de igual manera, que en el paso anterior. Las seis placas fueron
expuestas durante 24 horas a una temperatura de 37 ºC,
transcurridas las 24 horas se observaron de la siguiente
manera:
Para 50 ºC:
Salmonella, E. Coli: Bacillus
Esporas
S = – S = –
C = + C = +
5’ = + (50 ºC) 5’ = + (50
ºC)
10’ = + (50 ºC) 10’ = + (50
ºC)
15’ = + (50 ºC) 15’ = + (50
ºC)
20’ = + (50 ºC) 20’ = + (50
ºC)
Para 70 ºC:
Salmonella Bacillus Esporas
S = – S = –
C = + C = +
5’ = + (70 ºC) 5’ = + (70
ºC)
10’ = + (69 ºC) 10’ = + (69
ºC)
15’ = + (69 ºC) 15’ = + (69
ºC)
20’ = + (69 ºC) 20’ = + (69
ºC)
Para 85 ºC:
Salmonella Bacillus Esporas
S = – S = –
C = – C = –
5’ = + (83 ºC) 5’ = + (83
ºC)
10’ = + (83 ºC) 10’ = + (83
ºC)
15’ = + (83 ºC) 15’ = + (83
ºC)
20’ = + (83 ºC) 20’ = + (83
ºC)
Las bacterias
suelen presentar diferentes exigencias en relación a la
temperatura de crecimiento. Entre la máxima temperatura,
por encima de la cual esta no puede crecer y una temperatura
mínima, por debajo de la cual un cultivo no se desarrolla,
se ubican los límites en
los que pueda haber crecimiento. En cuanto a este primer
experimento, en el cual logramos crecimiento a temperatura
ambiente, 37 ºC y 45 ºC, observando mayor desarrollo en
relación al tiempo a
temperatura de 45 ºC por lo que se puede considerar a este
organismo (B. Espora); un ente perteneciente al grupo de
la familia de
las mesófilas, las temperaturas máximas y
mínimas de este grupo
varían correspondientemente, pero la mayor parte de ellas
se sitúan en límites de
5 ºC – 45 ºC.
Las mejores condiciones de crecimiento de un organismo
tiene lugar dentro de unos límites bastante reducidos que
es lo que se conoce como temperatura óptima de
crecimiento.
La temperatura óptima para el crecimiento de una
especie microbiana determinada, está relacionada con la
temperatura del hábitat normal del organismo.
La influencia de la temperatura sobre el crecimiento, es
realmente, una medida de la influencia de la temperatura sobre la
actividad enzimática de la
célula.
En el experimento Nº 2: logramos desarrollar
tanto bacterias como
levaduras, en distintas concentraciones de pH; 3, 5 y 7.
la mayor parte de los microorganismos tienen concentraciones de
iones hidrógenos óptimas para su crecimiento,
aunque crezcan en unos límites de pH bastante amplios.
Generalmente, los organismos crecen mejor en el pH de su
hábitat natural, por ejemplo en el caldo de las bacterias
específicamente, E.Coli; la cual tiene los límites
mínimos y máximos de pH entre 4.3 y 9.5; por lo
cual no se considera el pH 3 óptimo para el desarrollo de
este organismo.
Entre los microorganismos mas sensibles a los rangos de
pH se encuentran las bacterias, las cuales tienen los
límites mínimos y máximo de pH entre 4 y
9.
En relación a las levaduras, las cuales crecen en
límites amplios de pH, aunque sus requerimientos son
más limitados que el de los mohos, muchas especies se
multiplican en soluciones de
PH3, los límites mínimos y máximo
de las levaduras se encuentran entre 2.5 y 8.
De manera general, la temperatura, el pH y otras
características del medio, modifican
intensamente el crecimiento y muerte de
microorganismos, todos estos factores alteran los índices
o velocidades de las reacciones bioquímicas.
Las temperaturas progresivamente mayores que la
temperatura máxima de crecimiento, son cada vez más
mortales, pero las bacterias y otros microorganismos sobreviven
periodos duraderos a temperaturas muy bajas.
En referencia a la primera parte del experimento Nº
3 en el cual sembramos bacterias, levaduras y hongos en
diferentes medios de cultivo; glucosa, glucosa (AEM) y NaCl; en
donde identificamos crecimiento abundante de hongos en las
placas. También se pudo lograr el desarrollo de levaduras
en algunas placas, mientras que el crecimiento de bacterias fue
muy escaso.
Es muy importante destacar, que en todas las placas
donde hubo desarrollo de hongos (Asperguillos Nigér), se
daba el crecimiento de levaduras (Saccharomyces Cerevisiae), en
los medios de cultivo, de diferentes concentraciones de glucosa y
NaCl. En donde se debe resaltar tanto la relación intima
entre hongos y levaduras, como sus formas de reproducción las cuales son similares, los
hongos se desarrollan en condiciones adversas de
temperatura.
Con respecto a la bacteria (Escherichia Coli) su
crecimiento se dio únicamente en el medio de cultivo de
diferentes concentraciones de glucosa (AEM) donde también
se distinguió escaso crecimiento de hongo.
La glucosa suele ser muy aprovechada por la
mayoría de los hongos por ser una fuente de carbono
así como también lo es la maltosa.
Los hongos específicamente los aspergillus se
desarrollan en contracciones se desarrollan en concentraciones
altas de azucares, altos de azúcar
y sales, lo que indica que pueden tomar el agua que
necesitan de sustancias relativamente secas.
En cuanto a las levaduras se desarrollan en medios
ácidos
y algo alcalinos a temperatura moderada. Crecen sin oxigeno pero
su índice de multiplicación es mayor en presencia
de gas. El
crecimiento es facilitado por el azúcar
y se caracteriza por su capacidad para fermentar grandes
cantidades de azúcar.
Las bacterias en particular (Escherichia Coli) crecen
fácilmente en un medios sencillo que contenga glucosa. Las
bacterias presentan diversos comportamientos en la
reacción a las condiciones físicas del ambiente. La
temperatura óptima de crecimiento para las bacterias es a
37 º C.
La mayoría de las bacterias son sensibles a las
presiones osmóticas elevadas a las diferencias de las
levaduras y hongos que toleran mejor los ambientes
hipertónicos, sin embargo, existen en la naturaleza formas
microbianas; incluyendo bacterias que prosperan en hábitat
que tienen presiones osmóticas elevadas o en elevadas
concentraciones de sal.
El efecto de la presión
osmótica que el último término es
principalmente un efecto de disecación, es de gran
importancia práctica en la microbiología.
Con respecto a la segunda parte del experimento Nº
3 en donde se le aplicó tinción de gram a los
siguientes frotis: (NaCl) a diferentes concentraciones; que una
vez enfocados en el microscopio, se identificaron tanto cocos
como bacilos largos y cortos.
El método de
coloración de gram es el mas empleado en
bacteriología, este método
divide las bacterias en dos grandes grupos; Gram (-)
y Gram (+).
En el caso de las sacarosas a diferentes
concentraciones, no se logró identificar ningún
tipo de microorganismo.
En cuanto a la levadura a la cual se le realizó
tinción simple (cristal violeta), para ser luego
observadas en el microscopio; logrando diferenciarlas en forma de
racimos de uvas.
Las coloraciones simples son empleadas para apreciar las
formas, disposición y el tamaño relativo de estas
siendo útiles para su identificación.
Los hongos al igual que las levaduras se le
realizó tinción sencilla pero a diferencia de estas
se le añadió una gota de azul de algodón, el
cual nos permitió el enfoque correcto de estos
microorganismos en el microscopio.
En este último experimento en el cual sembramos
en la placa divididas en 6 sectores, partiendo de 2 cultivos
bacterianos E. Coli, y B. Esporas los cuales fueron expuestas a
ciertas temperaturas durante un tiempo
determinado.
En el caso específico de B. Esporas, en donde se
logró crecimiento a las distintas temperaturas; 5’,
10’, 15’, 20’. Este organismo perteneciente al
grupo de las bacterias esporuladas; el cual puede ser destruido
si se le somete durante 10 ó 15 minutos en calor
húmedo a 100 ºC; en caso de calor seco se necesita
mantener la temperatura en 150 ºC durante una
hora.
En relación a las bacterias que no forman
esporas, específicamente el E. Coli, se destruyen en 5 y
10’ a temperaturas de 60 a 70 ºC (calor
húmedo), mientras que la mayor parte de las esporas
bacterianas solo mueren a temperaturas excepcionalmente
elevadas.
Las temperaturas superiores a la máxima ejercen
efecto letal, mientras que las inferiores a la mínima se
consideran, en general, como determinantes de un efecto
estático, aun cuando mueran algunas células de
la población microbiana.
Las células
vegetativas mueren a temperaturas comprendidas entre los 50 y 70
ºC (calor húmedo), pero para matar las esporas son
necesarias temperaturas mucho mas elevadas.
De manera general en este experimento se debe tomar en
cuenta el punto térmico letal, el cual se refiere a la
temperatura mínima a que mueren las células de una
población bacteriana en un determinado
tiempo.
La reproducción de los microorganismos no solo
dependen del tiempo; sino también de las condiciones en
que se encuentren, algunos microorganismos dependerán de
las concentraciones de pH, Glucosa, % de sal, la humedad,
temperatura, etc., para obtener un verdadero
desarrollo.
Se puede decir que los mohos requieren de una
concentración de pH bajo, en cultivos poco saldos, a
temperatura ambiente, importándoles poco las
concentraciones de glucosa. Las levaduras requieren pH altos,
medios poco salados dependiendo poco de las concentraciones de
glucosa, para obtener un verdadero desarrollo al igual que el E.
Coli requiere de pH altos, concentración de glucosa alta,
medios salados y temperatura ambiente. Se puede decir que el B.
Espora se puede producir a temperaturas altas. El tiempo de
crecimiento influye mucho; a mayor tiempo de inoculación
mayor es la reproducción.
Documento cedido por:
JORGE L. CASTILLO T.