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NUTRICION DE LOS MICROORGANISMOS (GRUPO 2B)

ELIANA KARERLY QUINTANA BAYONA CODIGO: 1611190 LAURA MICHELLE NIETO ARCINIEGAS CODIGO: 1611306 GISSELLE STEFANNY TORRES CLARO CODIGO: 1611255 MERCEDES DE LOS REYES GARCIA CODIGO: 1611240

DOCENTE: PAOLA ANDREA ROMÁN HERNÁNDEZ

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER INGENIERÍA BIOTECNOLÓGICA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL CUCUTA

2018 NUTRICIÓN DE LOS MICROORGANISMOS

INTRODUCCION La gran meta que tiene un microorganismo es crecer y dividirse; para ello necesita duplicar el material que posee. Las células utilizan elementos químicos que provienen del medio ambiente para transformarlos en los constituyentes característicos que componen dicha célula. Estos compuestos químicos se llaman nutrientes y el proceso por el cual una célula transforma estos nutrientes en sus componentes celulares se denomina anabolismo o biosíntesis. La biosíntesis es un proceso que requiere energía. Esta energía se obtiene del medio ambiente. Las células pueden utilizar tres tipos distintos de fuentes de energía: luz, compuestos orgánicos o compuestos inorgánicos. Aunque algunos organismos obtienen su energía de la luz, la mayor parte lo hacen a través de compuestos químicos. Cuando estos compuestos químicos se rompen originando compuestos más simples se libera energía y a este proceso se le denomina catabolismo. El resultado colectivo de las reacciones anabólicas y catabólicas es el metabolismo. Cuando los microorganismos se separan de su hábitat (donde adquieren los nutrientes) y se cultivan en laboratorios o industrias se deben usar medios de cultivo que contengan los elementos químicos necesarios para su crecimiento. Las BACTERIAS necesitan de un aporte energético para desarrollarse. Existen distintos tipos nutricionales según la fuente de energía utilizada:  las bacterias que utilizan la luz son fotótrofas y las que utilizan los procesos de oxidorreducción son quimiótrofas. las bacterias pueden utilizar un sustrato mineral son las litógrafas y las que utilizan materia orgánica son las organótrofas. las bacterias patógenas que viven a expensas de la materia orgánica son quimioorganótrofas.  la energía en un sustrato orgánico es liberada en la oxidación del mismo mediante sucesivas deshidrogenaciones. el aceptor final del hidrógeno puede ser el oxígeno: se trata entonces de una respiración. cuando el aceptor de hidrógeno es una sustancia orgánica (fermentación) o una sustancia inorgánica, estamos frente a una anaerobiosis.  Además de los elementos indispensables para la síntesis de sus constituyentes y de una fuente de energía, ciertas bacterias precisan de unas sustancias específicas: los factores de crecimiento (vitaminas). las bacterias que precisan de factores de crecimiento se llaman autótrofas. las que pueden sintetizar todos sus metabolitos se llaman protótrofas. La nutrición en bacterias puede ser: 1. Las bacterias quimioheterótrofas que utilizan un compuesto químico como fuente de carbono, y a su vez, este mismo compuesto es la fuente de energía.

2. Las bacterias quimioautótrofas son las que utilizan compuestos inorgánicos reducidos como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono. Como por ejemplo nitrobacter, thiobacillus. 3. Las bacterias fotoautótrofas son las que utilizan la luz como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono, por ejemplo las bacterias purpureas. 4. las bacterias fotoheterótrofas son las que utilizan la luz como fuente de energía y biomoléculascomo fuente de carbono. Ejemplos como rodospirillum y cloroflexus. Están los medio de enriquecimiento que tienen sales y glucosa, medios complejos que contienen extracto de levadura, peptona de carne, aminoácidos, algunos pueden tener factores de crecimiento, vitaminas. Por lo general tienen glucosa, aunque también puede ser sacarosa, maltosa, de acuerdo al tipo de glúcido que sea capaz de degradar el microorganismo de interés. Algunos tienen aminoácidos como el triptófano, otros caseína, lactosa, mossel, lb, agar sange, mac conkey, baird parker, etc. depende del medio del que estés hablando. Los HONGOS y las LEVADURAS se reproducen en determinadas condiciones de humedad, sin embargo estos microorganismos, incluidos las bacterias, no solo aportan en las estructuras y características típicas de los alimentos, sino que también actúan como conservantes naturales. El lado oscuro y desagradable de estos microorganismos es su también su propiedad para deteriorar y causar descomposición en los alimentos de forma patógena. Esto se da en todas partes. Las bacterias que dañan los alimentos son una minoría, pero muy peligrosos y su forma de actuar pasa desapercibida. Los hongos son todo lo contrario en el aspecto visual, su manifestación física es el moho. Ante casos como estos es necesario tener extremo cuidado, por ello se recomienda evitar el consumo de alimentos crudos. La mayoría de microorganismos patógenos no sobreviven a las temperaturas elevadas, de ahí que se recomiende coser los alimentos a altas temperatura.

OBJETIVOS 

Conocer la composición de los diferentes medios de cultivo y la adaptación de los microorganismos a éstos.



Distinguir las rutas metabólicas utilizadas por los microorganismos.



Conocer los requerimientos nutricionales, fisicoquímicos y medioambientales de los diferentes microorganismos. MATERIALES

MICROORGANISMOS





BACTERIAS

Bacteria staphylococcus aureus Hongo Geotrichum

  

Glucosa 0.1%, 1%, 2%, 5% Sacarosa 0.1%, 1%, 2%, 5% Mezcla 1 (Glucosa + Sacarosa) 0.1%, 1%, 2%, 5%

HONGOS Y LEVADURAS

 

PROCEDIMIENTO

INOCULAR

SUSTRATOS

Extracto de levadura 0.1%, 1%, 2%, 5% Mezcla 2 (Glucosa + Extracto de levadura) 0.1%, 1%, 2%, 5%

FASE I

Bacteria staphylococcus aureus Toma de muestra 3 asadas

 

Bacterias: (37°C / 24h) Hongos y levaduras: (25°C / 5d)

GLUCOSA

0,1% %%

Inocularla en los sustratos con concentraciones

SACAROSA Incubar a 37°C durante 24 horas

MEZCLA 1

PROCEDIMIENTO HONGO

CEPA DE LA LEVADURA

Hongo Geotrichum

1%

2%

0,5%

EXTRACTO DE LEVADURA

Inocularla en los sustratos con concentraciones

Incubar a 25°C durante 4 a 5 días

FASE II

MEZCLA 2

Transcurrido el tiempo de incubación

RESULTADOS Y ANALISIS Para el grupo de laboratorio se usó la bacteria Staphylococcus aureus y el hongo Geotrichum sp., con la primera tanda de medios de cultivo se obtuvo lo siguiente: Tabla 1: Resultados arrojados por el cultivo de Staphylococcus aureus en cultivo durante aproximadamente 24 horas Staphylococcus

Grumos

Cambio de color

Turbidez

Suspendidos y

No.

presenta

aureus M1 al 0,1%

precipitados M1 al 1%

Suspendidos

No.

Poca presencia

M1 al 2%

Suspendidos y

No.

presenta

precipitados M1 al 5%

Suspendidos.

No.

Poca presencia

Glucosa al 0,1%

Suspendidos y

No.

presenta

precipitados Glucosa al 1%

Suspendidos

No.

Poca presencia

Glucosa al 2%

Suspendidos

No.

presenta

Glucosa al 5%

Precipitados y

No.

Poca presencia

No.

presenta

suspendidos. Sacarosa al 0,1%

Precipitados y suspendidos.

Sacarosa al 1%

Precipitados.

No.

Poca presencia

Sacarosa al 2%

Precipitados.

No.

presenta

Sacarosa al 5%

Suspendidos

No.

Poca presencia

Tabla 2: Resultados arrojados por el cultivo de Geotrichum sp. en cultivo durante aproximadamente 5 días.

Figura 1.cultivo de Geotrichum sp. En pase de Mezcla 2 y Extracto de Levadura a agar PDA durante aproximadamente 5 días. Geotrichum sp.

Biopelícula

Cambio de Color

Turbidez

Extracto de

Biopelicula no

No.

Poca turbidez.

levadura al 0,1%

uniforme

Uniforme.

Amarrillo claro

Si.

Extracto de

Superior y

Amarillo mas fuerte

Si.

levadura al 2%

precipitada.

Extracto de

No, presenta

Anaranjado.

Si.

levadura al 5%

floculos

Mezcla 2 al 0,1%

Suspendida.

No.

Si.

Mezcla 2 al 1%

Precipitada.

Verde.

Si.

Mezcla 2 al 2%

Suspendida y

Amarillo.

Si.

Anaranjado.

Si.

Extracto de levadura al 1%

precipitada. Mezcla 2 al 5%

Superior y precipitada.

Teniendo en cuenta que la Mezcla 2 es una combinación de glucosa+ extracto de levadura+ agua, se evidencia el gran crecimiento del hongo en este medio. Para el cultivo del hongo Geotrichum sp. Se obtuvieron los siguientes resultados: Tabla 3: Resultados arrojados por el cultivo de Geotrichum sp. En pase de Mezcla 2 y Extracto de Levadura a agar PDA durante aproximadamente 5 días. Sustrato

Concentración

Crecimiento

Mezcla 2

Extracto de Levadura

0,1%

++++

1%

++++

2%

++++

5%

+++

0,1%

+++

1%

++++

2%

++++

5%

++++

Geotrichum sp. 4.5 4 3.5 3 2.5

Mezcla 2

2

Extracto de levadura

1.5 1 0.5 0 0

2

4

6

Gráfica 1: Concentración (en X) contra Crecimiento (en Y) de Geotrichum sp.

El agar PDA es también conocido como Agar Papa Dextrosa, el cual está compuesto por infusión de papa, dextrosa (comúnmente conocido como glucosa) y agar-agar, como se dijo anteriormente, Geotrichum sp. Crece en glucosa. Las características macroscópicas observadas en el cultivo del hongo en Agar PDA son blancas y polvorientas, pero en ciertas partes se observaba de textura algodonosa con el mismo color.

Figura 3: Imagen donde se evidencia las dos texturas observadas en las siembras en agar PDA, textura polvorienta y algodonosa.

Figura 4: después de inocular la cepa de la bacteria en los medios de sacarosa, glucosa y mezcla 1. En la segunda parte de la siembra se pasó el inoculo de los viales según su concentración a los agares respectivos en forma de estría.

Figura 5: siembra en estría por medios y por diluciones en agar nutritivo.

El agar nutritivo es un medio de cultivo utilizado para propósitos generales, para el aislamiento de microorganismos poco exigentes en lo que se refiere a requerimientos nutritivos. Tabla 4: Resultados de estrías para los medios por diluciones en agar nutritivo. CONCENTRACIÓN MEZCLA 1 SACAROSA

GLUCOSA

0,1

++++

contaminación Contaminación

1

++++

Contaminación Contaminación

2

++++

Contaminación Contaminación

5

++++

Contaminación Contaminación

Al momento de presenciar el crecimiento de la bacteria Staphylococcus aureus se pudo notar un crecimiento irregular propio del desarrollo de un Bacillus como se puede notar en la figura 5 mostrando una ampliación en toda la caja de petri, se llegó a la conclusión que hubo error en la contaminación del agar por una mala manipulación durante la siembra. DISCUSIONES El Staphylococcus aureus es considerado un patógeno con gran potencial para causar múltiples infecciones en el humano y en los animales y posee una resistencia contra antibióticos, S. aureus es la especie tipo del grupo, considerada la más virulenta, responsable de un amplio espectro de enfermedades, que van desde infecciones de la piel como forúnculos, ampollas, vejigas y abscesos cutáneos; hasta enfermedades como neumonía, meningitis, endocarditis, síndrome del shock toxico (SST) Y sepsis, es una bacteria anaerobia facultativa, grampositiva, productora de coagulasa, catalasa, inmóvil y no esporulada que se encuentra ampliamente distribuida por todo el mundo. Staphylococcus aureus es un coco inmóvil, de 0,5 a 1 μm de diámetro, que se divide en tres planos para formar grupos de células irregulares semejantes a racimos de uvas, se desarrolla rápidamente en todos los medios, fermentan lentamente en carbohidratos, pero no produce gas. La actividad proteolítica varía mucho de una cepa a otra. S. aureus produce pigmentos que varían desde un color blanco hasta un amarillo intenso. Staphylococcus aureus tiene un metabolismo anaerobio facultativo, es decir que emplea alternativamente el oxígeno molecular u otros compuestos inorgánicos u orgánicos como aceptores finales de

electrones, no presenta movilidad ni forma capsula y es capaz de crecer hasta con un 10% de sl común, haciendo posible su crecimiento en el océano. En nuestro caso en los viales no observamos un crecimiento abundante como paso con el hongo, esto pudo deberse a que al realizarse la lectura del microorganismo este había desarrollado poco crecimiento debido a que su metabolismo es lento. En las cajas de Petri no pudimos observar el crecimiento del Staphylococcus aureus debido a que se nos contaminaron o quizá sembramos otro microrganismo que no era S.aureus. El agar usado para esta bacteria fue el agar nutritivo, el cual es un medio de cultivo utilizado para propósitos generales, para el aislamiento y recuento de microrganismos con escasos requerimientos nutricionales , este medio es no selectivo en el cual la peptona y el extracto de carne constituye la fuente de carbono, nitrógeno y aportan nutrientes para el desarrollo bacteriano. El agregado de cloruro de sodio mantiene el balance osmótico y el agar es el agente solidificante. La capacidad del Staphylococcus aureus para producir en pocas horas enterotoxinas resistentes al calor, la convierte en una bacteria causante de un gran número de intoxicaciones alimentarias, su presencia en alimentos indica la falta de higiene durante el proceso de elaboración del alimento, deficientes prácticas higiénicas de los manipuladores, diseño inadecuado de los procesos de limpieza y desinfección o inadecuados productos utilizados durante estos procesos. El género Geotrichum son hongos levaduriformes inocuos que se han aislado de tierra, material vegetales, frutas, entre otros. Al igual que Candida spp., las infecciones pueden ser de tipo endógeno o exógeno por aspiración de estructuras del hongo. Se encuentra causando infección principalmente en adultos. Geotrichum sp es un hongo capas de fermentar gran cantidad de azucares tales como: glucosa, manosa, xilosa, sorbosa, fructosa, galactosa, sacarosa, manitol, sorbitol, etanol y glicerol. Crece entre 2-5 días en los medios habituales como Sabouraud, a temperatura ambiente. Producen una colonia blanca a beige pálido, aspecto algodonoso ocasionalmente producen un micelio aéreo. Luego de un tiempo pueden tomar un aspecto velloso, radiado, plegado y húmedas, similar a las colonias de levaduras. Podemos afirmar que el crecimiento obtenido en las cajas de Petri si corresponde a un Geotrichum sp. El medio de cultivo usado para el hongo fue Agar Papa Dextrosa (Potato Dextrose Agar, PDA, por sus siglas en inglés) es un medio de propósito general para levaduras y mohos que puede ser suplementado con ácidos o antibióticos para inhibir el crecimiento bacteriano. Es recomendado para uso con métodos de conteo en placa para alimentos, productos lácteos y pruebas realizadas en cosméticos. El Agar Papa Dextrosa (PDA) puede ser usado para el cultivo de levaduras y mohos clínicamente significativos. La base (infusión de papa) nutricionalmente rica, estimula la esporulación de los mohos y la producción de pigmentos en algunos dermatofitos.

Geotrichum sp. es un microrganismo importante en el área láctea ya que es el responsable de la creación de los quesos Reblochon, Camembert, Saint-Nectaire, etc; además del responsable de la creación de un tipo de yogurt nórdico llamado viili CONCLUSION Se logró conocer la composición de cada uno de los diferentes medios de cultivo empleados en el laboratorio según los microorganismos que fueron asignó al grupo teniendo en cuenta la adaptación de estos, donde gracias a la composición del medio de cultivo y el metabolismo los microorganismos se pudo distinguir las rutas metabólicas que estos cumplen. De acuerdo a los requerimientos nutricionales, fisicoquímicos y medio ambientales de cada uno de los microrganismos los cuales se les aplicaron según sus condiciones, teniendo en cuenta sus características morfológicas y fisiológicas del microorganismo. BIBLIOGRAFIA 

Socorro, S., Flores, H., y Soto, M.,(2014). Microbiología general de Staphylococcus aureus: Generalidades, patogenicidad y métodos de identificación. Rev Biomed, 25(3), 129-143.



Acumedia.(2015).

Agar

papa

dextrosa.

Neogen.

Recuperado

de:

http://foodsafety.neogen.com/pdf/acumedia_pi/7149_sp_pi.pdf 

Laboratorios Britania. Agar nutritivo. Recuperado de: http://www.britanialab.com/back/public/upload/productos/upl_5a28446b169d8.pdf