Factores que afectan el crecimiento microbiano, Diapositivas de Microbiología

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FACTORES QUE

AFECTAN AL

CRECIMIENTO

MICROBIANO

EQUIPO 6:

Franco García Ángel Israel

González Andrade Juan Carlos

Torres Pacheco José Guadalupe

López Jaramillo Luis Ángel

Humedad y disponibilidad del agua La humedad y la disponibilidad de agua son factores esenciales para el crecimiento y la supervivencia de los microorganismos. Un concepto clave en este contexto es la actividad de agua (Aw), que mide la cantidad de agua disponible para las reacciones biológicas. Se define como la relación entre la presión de vapor del agua en un medio y la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. Su valor varía entre 0 (sin agua disponible) y 1 (agua pura). aw = p / p₀ (donde p es la presión de vapor en el medio y p₀ la del agua pura) La Aw influye directamente en la capacidad de los microorganismos para desarrollarse, ya que afecta su metabolismo, reproducción y viabilidad. A medida que disminuye la Aw, las células enfrentan mayor dificultad para captar agua, lo que ralentiza su crecimiento e incluso puede llevarlas a un estado de inactividad o muerte.

Hidrofílos Microorganismos que necesitan ambientes con alta humedad para crecer. Requieren una Aw cercana a 1 para desarrollarse y son comunes en alimentos frescos o en medios acuáticos.

• (^) Rango de Aw: 0.90 – 1.00.
• (^) Características celulares :

 Membranas y paredes celulares ricas en componentes polares

que facilitan la interacción con el agua libre.

 Enzimas optimizadas para funcionar en medios acuosos.

• (^) Hábitats típicos:

 Alimentos frescos y húmedos (carnes, vegetales, lácteos).

 Ambientes acuáticos (ríos, lagos, agua potable).

 Superficies húmedas (equipos de procesamiento de alimentos).

Xerofílos Son microorganismos capaces de crecer en condiciones de baja disponibilidad de agua. Para sobrevivir, producen solutos compatibles (como glicerol o trehalosa) que ayudan a retener la humedad celular y evitan la desecación.

• (^) Rango de Aw: 0.60 – 0.85.
• (^) Características celulares:  (^) Acumulan solutos compatibles (como glicerol, trehalosa o manitol) para evitar la pérdida de agua.  (^) Tienen paredes celulares más gruesas que reducen la pérdida de humedad.  (^) Su metabolismo es lento para resistir la desecación.
• (^) Hábitats típicos:  (^) Alimentos deshidratados o secos (cereales, pan, frutos secos).  (^) Suelos áridos o desérticos.  (^) Superficies con baja humedad relativa (paredes, madera).

Tipo de microorganismo Rango Aw óptima Ambiente típico Ejemplos Xerófilos 0.60 – 0. Ambientes secos o con poca agua Aspergillus flavus, Penicillium spp. Osmófilos 0.60 – 0. Ambientes con alto contenido de azúcar Zygosaccharomyces rouxii, Aspergillus niger Hidrófilos 0.90 – 1. Ambientes húmedos o acuáticos E. coli, Pseudomonas spp., Listeria monocytogenes Clasificación de microorganismos según la disponibilidad de agua (Aw)

Efecto de la temperatura en el crecimiento microbiano El crecimiento de un microorganismo depende del medio de cultivo y de los factores ambientales como lo es la temperatura que controla tanto la tasa o velocidad de crecimiento de una población microbiana como el metabolismo interno de las células. Para cada microorganismo se define un grupo de 3 temperaturas llamadas temperaturas cardinales.

Efecto del pH en el crecimiento microbiano El pH es un parámetro crítico para el crecimiento microbiano. Los microorganismos solo toleran cambios mínimos del pH del medio en el que viven. Generalmente viven a un pH neutro. Las variaciones bruscas del pH dañan la permeabilidad de la membrana plasmática y produce la inhibición de la actividad enzimática y de los sistemas de transporte.

NEUTROFILOS: son microorganismos que prefieren un pH entre 6,5 y 7,5 para un crecimiento óptimo. ACIDOFILOS: son los microorganismos que mejor crecen a un pH cercano a 3. En general, crecen en condiciones de pH ácido, especialmente por debajo de pH 5. ALCALOFILOS: son microbios que crecen bien entre pH 8 y 10,5. Los alcalófilos extremos muestran un crecimiento óptimo a un pH de 10 o superior. Clasificación de los microorganismos según su pH óptimo

Tipos de microorganismos según su tolerancia a la presión

1. Barotolerantes: Pueden vivir con alta presión, pero crecen mejor en

condiciones normales. Ejemplo: Escherichia coli.

2. Barófilos: Crecen mejor bajo presiones superiores a 400 atm.

Ejemplo: Thermococcus barophilus.

3. Barófilos extremos: Necesitan altas presiones para vivir (más de

700 atm). Ejemplo: Pseudomonas bathycetes.

Puede hacer que el interior de la célula sea más denso, dificultando su

funcionamiento.

Reduce la actividad de las enzimas, lo que puede afectar la supervivencia

del microorganismo.

Puede impedir que las bacterias se dividan correctamente.

Efectos de la presión en los microorganismos

Oxígeno El oxígeno es un factor clave en el metabolismo de los microorganismos, ya que puede ser utilizado para generar energía, pero también puede ser tóxico para algunos organismos. Según su relación con el oxígeno, los microorganismos se clasifican en

MICROORGANISMOS AEROBIOS I Aerobios estrictos u obligados

• Crecen fácilmente sobre la superficie de placas de agar y en la superficie de los cultivos líquidos en reposo
• En cultivos líquidos, es necesario airear el cultivo para suministrar la misma concentración de O2 en todo el cultivo.
• Poseen las enzimas para neutralizar las formas tóxicas del O Microaerófilos
• En medios de cultivo no crecen en la superficie, sino por debajo donde la concentración de O2 es menor
• Poseen las enzimas para neutralizar las formas tóxicas del O Aerobios facultativos
• Pueden crecer tanto en presencia como en ausencia de O2 ,
• En los medios de cultivo pueden desarrollar en todo el tubo, tanto en superficie como en profundidad.
• Poseen las enzimas catalasa, peroxidasa y SOD para

EJEMPLOS Aerobio (aer = aire, bios = vida) Mycobacterium tuberculosis, Micrococcus luteus, Pseudomonas spp Anaerobio (an = sin, aer = aire, bios = vida) Clostridium botulinum Anaerobio estricto (strictus = rígido) Bacteroides, Fusobacterium, Clostridium. Anaerobio facultativo (facultas = capacidad) Escherichia coli Microaerófilo (mikros = pequeño, aer = aire, philos = amante) Helicobacter pylori Campilobacter spp., Spirillum volutans Anaerobio aerotolerante (aer = aire, tolerans = que soporta) Lactobacillus Enterococcus faecalis, Streptococcus pyogenes

Crecimiento y concentración de oxígeno Microaerófilo s Facultativo s (e) Los anaerobios aerotolerantes crecen por todo el tubo. El crecimiento no es mejor cerca de la superficie, (b) Los anaerobios, al ser sensibles al O2 crecen solo lejos de la superficie. (a) El O2 penetra solo un poco en el tubo, de manera que los aerobios estrictos crecen solamente cerca de la superficie. Anaerobio s Aerobios (c) Los aerobios facultativos pueden crecer tanto en presencia como en ausencia de O2 , así que están por todo el tubo Aerotolerante s (d) Los microaerófilos crecen lejos de la zona más óxica.