PREPARACIÓ DE MITJANS DE CULTIU: OBJECTIUS I PASSOS - BIOLOGIA - 2025

La preparació de mitjans de cultius és una metodologia de rutina usada en els laboratoris per al creixement de microorganismes desitjats. Els mitjans de cultiu són preparacions sòlides, líquides o semi-sòlides que posseeixen tots els nutrients necessaris per al desenvolupament d'una població microbiana.

De manera general, els mitjans per conrear microorganismes són rics en proteïnes i aminoàcids i solen contenir algun component que afavoreixi el creixement de l'organisme que es vol estudiar, com vitamines, sang, sèrum, entre d'altres.

Font: pixabay.com

No existeix un mitjà de cultiu general o universal, ja que la composició de la mateixa varia en funció de les necessitats de l'microorganisme d'interès. Alguns bacteris poden desenvolupar-se en qualsevol medi de cultiu, però altres posseeixen requeriments especials.

En què consisteix?

Els microorganismes, com els fongs i els bacteris, no poden ser estudiats de manera individual per la seva mida tan diminut. Per això s'han de conrear en mitjans artificials que permetin l'augment significatiu de la població.

Per exemple, si volem estudiar bacteris hem de proporcionar-los les condicions adequades perquè puguin proliferar i formen una colònia (que pot ser observada a simple vista).

La preparació dels mitjans de cultiu varia àmpliament depenent de el tipus de microorganisme que es vol conrear. Abans de preparar-lo, és menester conèixer les necessitats nutricionals bàsiques de l'organisme de treball.

A continuació es descriuran els components més habituals usats en els mitjans de cultius per tenir una idea general de la seva preparació:

agar

S'usa en els cultius com a agent gelificant i s'afegeix quan es busca un mitjà sòlid o semisòlid. El primer agent solidificant usat en la preparació de mitjans va ser la gelatina, però l'any 1883 l'agar va ser introduït en el món de la bacteriologia per W. Hesse.

L'agar de tipus bacteriològic posseeix com a component principal un polisacàrid de complexes ramificacions extret d'algues. Aquest compost és usat com a espessidor d'aliments comuns com gelats i melmelades.

És un element molt valuós en la microbiologia per diverses raons. Principalment perquè els microorganismes no poden degradar-lo, es liqua a una temperatura de 100 ° C i roman en estat líquid fins a aconseguir uns 45 ° C o menys.

En cas que es vulgui preparar un mitjà sòlid, la concentració d'agar deu aquesta al voltant de 1,5%, mentre que els semisòlids s'han de preparar des de 0,3 fins a 0,5%.

fluids

El cultiu d'organismes patògens necessita de fluids corporals perquè puguin desenvolupar-se com ho farien en el seu ambient natural. Per aquesta raó, s'afegeix sang completa o desfibrilada. El fluid s'extreu d'un animal sa i, un cop esterilitzat, s'agrega al medi de cultiu.

extractes

Són obtinguts de diferents parts animals (com carn o fetge) o vegetals (llavors) i es processa per obtenir un concentrat sòlid en forma de pasta o pols. Els més comuns són de llevat, malt i carn.

peptones

Aquests compostos orgànics s'obtenen per hidròlisi enzimàtica o química de teixits animals o vegetals. La finalitat és afegir contingut ric en aminoàcids, els quals són les unitats fonamentals de les proteïnes.

amortidors

Els "buffers" o sistemes amortidors eviten els canvis bruscos de pH i ajuden a mantenir el rang òptim que l'organisme tolera.

La majoria dels organismes poden desenvolupar-se adequadament a un pH de 7, tot i que alguns bacteris prefereixen els mitjans alcalins. No obstant això, hi ha bacteris que resisteixen variacions de pH entre els valors de 6 i 9.

En espècies sensibles a l'pH, el dany no és produït per la quantitat excessiva d'ions hidrogen o hidroxil, sinó per l'augment d'àcids o bases febles que poden penetrar en la cèl·lula.

Igualment, s'afegeixen indicadors que pH per poder la monitorització i evitar desviacions ocasionades per fermentacions o altres processos.

objectius

L'objectiu principal a l'preparar un mitjà de cultiu és afegir tots els components necessaris per a permetre el desenvolupament reeixit de l'organisme que desitja ser aïllat. Ha de identificar la combinació de components i nutrients més efectiu per aconseguir el medi desitjat.

Tant la preparació com l'emmagatzematge de l'mitjà són crítics per garantir un creixement reeixit, ja que d'aquests passos depèn la composició de el medi i la disponibilitat de nutrients.

Cal tenir en compte que el cultiu de microorganisme és una tasca que es veu afectada per diversos factors externs a el mitjà de cultiu, com la intensitat de llum rebuda, temperatura i nivell d'acidesa o alcalinitat de l'mig. Per això, cada un d'aquestes variables ha de ser presa en compte.

Tipus de mitjans

Basat en la seva composició

Basats en la seva composició hi ha tres tipus principals de cultius: naturals o empírics, semi-sintètics i mitjans definits sintètics o químics.

medi natural

En els mitjans naturals la composició exacta és desconeguda. Aquests inclouen ingredients com llet, sang diluïda, sucs vegetals, extractes i infusions de carns i peptones. Per raons econòmiques, solen afegir components de baix cost com extracte de soja, sèrum, melassa, etc.

Mitjans semi-sintètics

Es diu mitjà semi-sintètic si es coneix parcialment la composició del mateix. Qualsevol mitjà que contingui agar passa a ser un mitjà semi-sintètic.

Entre ells tenim agar papa dextrosa, agar czapek-dox, agar civada, agar peptona de carn, entre d'altres exemples.

Medi definits sintètics o químics

En aquest cas la composició de l'mitjà - pel que fa a la quantitat de fonts de carboni, nitrogen, sofre, fòsfor i qualsevol altre factor de creixement necessiti - és totalment coneguda. És molt útil si es volen obtenir resultats reproduïbles per altres investigadors.

Per als anomenats "microorganismes amb requeriments especials de creixement" es necessita afegir els components necessaris. Un exemple d'aquest tipus són els Lactobacillus.

Basada en el tipus de microorganisme

De la mateixa manera, hi ha una altra classificació per als mitjans de cultiu basada en el tipus de microorganisme que pot créixer en ell. Seguint aquest principi tenim els següents mitjans generals, d'enriquiment, selectius i diferencials. Cada un es descriu a continuació:

mitjans generals

Aquests admeten el desenvolupament d'una àmplia varietat de microorganismes. Si algun organisme necessita de condicions especials per al seu creixement no podrà desenvolupar amb èxit en aquest tipus de cultiu.

Mitjans d'enriquiment

Els mitjans d'enriquiment afavoreixen el creixement de cert tipus de microorganisme, però no s'ha afegit cap substància per evitar que una altra classe de microbis creixin en ell.

mitjans selectius

Busquen el creixement específic d'un microorganisme, es digui fongs, bacteris, protozous, entre d'altres. Per a això, inhibeixen de el desenvolupament dels altres.

Per aconseguir aquest objectiu es poden afegir compostos químics mortals per a un ampli grup de microorganismes i innocu per a l'organisme d'interès o afegint fonts d'energia que només siguin assimilables pel microbi buscat.

Els mitjans selectius són utilitzats quan es prenen mostres mèdiques per tal de conrear algun microorganisme patogen. Aquí cal afavorir el creixement de l'patogen i inhibir el desenvolupament de la flora microbiana normal provinent de l'pacient.

L'agar sulfit de bismut, per exemple, no permet el creixement de bacteris grampositius i una gran quantitat de bacteris trobades en la cavitat gastrointestinal. Per això, és usat per cultives el bacteri gramnegativa causant de la febre tifoide, Salmonella typhi en mostres fecals.

mitjans diferencials

Aquest tipus utilitza alguna característica diagnòstica de l'organisme d'interès (peculiaritats en el seu metabolisme, per exemple) per poder identificar-les enfront d'una altra espècie que creix en el mateix mitjà.

Tant els mitjans diferencials com els mitjans selectius són de gran utilitat en l'àrea de la microbiologia clínica i de la salut pública, ja que aquestes disciplines necessiten detectar la presència de microorganismes específics relacionats amb patologies o condicions pobre d'higiene.

Es poden afegir substàncies indicadores en el cultiu que atorguen un tret distintiu a la colònia buscada. Per exemple, als mig agar-eosina-blau de metilè (abreujat EMB) i l'agar-MacConkey se'ls afegeix lactosa i un indicador de pH.

Així, quan es desenvolupa una colònia en aquests mitjans amb la capacitat de fermentar la lactosa i de produir aldehids, poden observar-se d'un color especial.

passos

Actualment els mitjans de cultiu poden comprar-se en forma liofilitzada. Per això, la preparació es facilita i només queda rehidratar el producte. El contingut ha de ser pesat (tenint en compte la quantitat final que es desitja preparar) i dissolt en aigua destil·lada seguint totes les indicacions del producte.

El contingut dels mitjans líquids ha de ser dividit en els recipients desitjats (plates de Petri, tubs, etc.) per al seu posterior esterilització. Per distribuir el medi sòlid és necessari fondre usant un microones o sotmetent el material a un bany Maria. El pH de l'medi ha de ser ajustat.

Usualment l'agar s'usa en tubs d'assaig o en plaques de Petri. Si l'agar solidifica en una posició inclinada, amb l'angle adequat perquè la vora terminal final sigui diagonal, a aquesta disposició se li coneix com tubs en pic de flauta o inclinats. Quan l'agar solidifica en posició totalment vertical se li dóna el nom de "profund".

Després esterilitzar els mitjans - fent servir una autoclau - es deixen refredar. Aquests han de ser manipulats en un ambient lliure de microorganismes, el més comú és treballar amb un encenedor encès que assegura un ambient asèptic en les seves rodalies.

referències

1. Celis, JE (2006). Cell biology: a laboratory handbook (Vol. 2). Elsevier.
2. Finegold, SM, Bailey, WR, Baron, EJ, Fineglod, SM, & Scott, EG (1991). Bailey Scott: diagnòstic microbiològic. Mèdica Panamericana.
3. Olives, I. (2004). Manual de Pràctiques de Microbiologia I i II i Parasitologia. Universitat Autònoma de Ciudad Juárez.
4. Schlegel, HG, & Zaborosch, C. (1993). General microbiology. Cambridge University Press.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, & Casi, CL (2007). Introducció a la microbiologia. Ed. Mèdica Panamericana.