CRECIMIENTO MICROBIANO

1CRECIMIENTO MICROBIANOUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA PESQUERA Y DE ALIMENTOSBlgo. Enrique Barrientos Aguilar1INTRODUCCIN2La clula bacteriana es esencialmente una maquinaria de sntesis capaz de duplicarse a s misma.

El proceso de sntesis para el crecimiento bacteriano involucra unas 2000 reacciones qumicas de una amplia variedad.

23CRECIMIENTO BACTERIANOCrecimiento implica un aumento ordenado de todos los componentes de un organismo y no solamente de alguno de ellos En organismos unicelulares el crecimiento conduce a un aumento en el nmero de clulas ms que un aumento en el tamao celular En muchos microorganismos este incremento continua hasta que la clula se divide en dos nuevas clulas3Cmo se reproducen las bacterias?4Las bacterias se reproducen mediante un mecanismo llamado fisin binaria:45

Divisin Celular: FISIN BINARIAGemacin, ej. levaduras56Si una bacteria se duplica cada 20 minutos, a una sola bacteria le tomara nicamente 6 horas de reproduccin para llegar a formar 1 milln de bacterias !EL TIEMPO ES UN FACTOR IMPORTANTE PARA EL CRECIMIENTO MICROBIANO!Las bacterias pueden multiplicarse rpidamente hasta llegar a formar grandes cantidades

6FASES DEL CRECIMIENTO 7

78Fase lag, de latencia o de induccinEs la expresin de un perodo de adaptacin para iniciar el crecimiento. Su presencia y su extensin depende de:Inculo:Estado fisiolgicoFase de crecimientoTamaoTipo de microorganismosComposicin del medio en el que se inocula:Condiciones fisicoqumicas del medio

89Fase exponencial o logartmicaFase donde las clulas crecen exponencialmente a velocidades que estn influenciadas por las condiciones ambientales como la T, composicin del medio de cultivo, oxgeno, etc., as como las caractersticas genticas del microorganismo.

Las clulas en crecimiento exponencial estn en el estado fisiolgico ms sano y por lo general son tomados en su punto medio del crecimiento exponencial para estudios enzimticos y estructurales.

910Fase estacionariaLas clulas dejan de reproducirseEl crecimiento neto es ceroEn esta fase se produce la esporulacin y la biosntesis de metabolitos secundariosEs una fase metablicamente activaEl nmero de viables baja aunque el nmero de microorganismos totales puede permanecer constante. La lisis de algunas clulas provee de nuevos nutrientes induciendo a un nuevo perodo de crecimiento

1011Fase de declinacin / muerteRepresenta el fin del crecimiento

Est influenciada por:Agotamiento de un sustratoAcumulacin de un inhibidor

Otras causas ajenas al crecimiento

El nmero de microorganismos viables disminuye

Quistes y esporas ( formas resistentes) se mantienen mucho tiempo

1112Qu Factores Afectan el Crecimiento Microbiano?FACTORES INTRNSECOS Son aquellos factores que forman parte del alimento:

Contenido de nutrientes (alimento)Acidez ( pH )Actividad de agua (aw)

1213FACTORES EXTRNSECOSSon aquellos factores que son externos al alimento (factores ambientales):

Temperatura

Cantidad de oxgeno

Qu Factores Afectan el Crecimiento Microbiano?1314OTROS FACTORES

Presin osmticaRadiacinFiltracinAgentes qumicosAgentes biolgicos

Qu Factores Afectan el Crecimiento Microbiano?1415Nutrientes - AlimentoLos productos alimenticios (ej. carne, leche, frutas, vegetales, etc.) contienen un alta cantidad de nutrientes como protenas, carbohidratos, grasas, fsforo, minerales y agua.

Los productos alimenticios son una excelente fuente de nutrientes que permiten el crecimiento microbiano1516Medicin de la Acidez o pHLa mayora de los alimentos tienen un pH en el rango de 5-7

Por lo general las bacterias no crecen a un pH por debajo de 4.6

Rangos de pH para el crecimiento microbiano en los alimentos:Bacterias5 - 6Levaduras4 - 4.5 Hongos< 41617Medicin de la Acidez o pH1 4 7 10 14

1718Efecto del pH Cada microorganismo posee un rango de pH dentro del cual es posible el crecimiento.

pH es una funcin logartmica, el cambio de una unidad de pH representa un cambio de 10 veces la concentracin de H+.

vinagre con pH 2 y el amoniaco domstico pH 11 difieren en mil millones de veces la concentracin de hidrogeniones.

pH ptimo muy bien definido

1819Slo unas pocas especies pueden crecer a pH inferiores a 2 o mayores a 10

El pH intracelular debe permanecer cercano a la neutralidad

Se clasifican en :

Acidofilos pH es menor a 7Alcalofilos pH es mayor a 7 Neutrofilos pH es igual a 7

Efecto del pH 1920

Microorganismos y escalas de pH2021aw = actividad acuosa Agua disponible libre para el crecimiento microbianoaw es afectada por la presencia de solutos (las sales y los azcares ligan el agua y por consiguiente la convierten en no disponible para el crecimiento microbiano)Disminuyendo la aw= aumento en la duracin de la fase lag y la disminucin del crecimiento microbianoActividad de Agua (aw)2122Medicin del agua disponible libre para el crecimiento microbiano

Medidas: 0= nada de agua a 1.0= mucha agua

aw mnima para el crecimiento microbianoBacterias0.90Levaduras0.87Hongos0.70Actividad de Agua (aw)2223

0.5 .751.0Medida del agua disponible libre para el crecimiento microbiano

Actividad de agua (aw)2324Transporte de nutrientes y productos a los microorganismos.Mantener el equilibrio de concentraciones de los componentes intracelulares.La mayora de los microorganismos requieren actividades de agua de 0.92 0.98. Algunos mohos y levaduras osmfilas pueden crecer en actividades de agua ms bajas del orden de 0.6. Efecto de la Actividad de Agua (aw)2425Actividad de agua en algunas sustancias

2526TEMPERATURA MNIMA:No hay crecimiento

TEMPERATURA PTIMA: Reacciones enzimticas a mxima velocidad

TEMPERATURA MXIMA: Desnaturalizacin proteica, lisis celular

Temperatura ptima de Crecimiento2627Es de los factores ambientales que mas influye en el crecimiento de los microorganismos.

Segn su comportamiento frente a la temperatura, los organismos pueden serTIPO DE M.O.Temp.mnimaTemp.ptimaTemp.mximaPsicrfilo-5 +512 1515 20Psicrtrofo-5 +525 3030 35Mesfilo5 - 1530 4535 47Termfilo40 - 4555 - 7560 - 90TEMPERATURA 2728-60

-50

-40

-30

-20

-10

-0 ZONA DE PELIGRO(5-60C) Psicrfilos12-15C

Mesfilos30-45CTermfilos55-75CGrados Centigrados (oC)Psicrtrofo 25-30C

2829 Es uno de los parmetros ms importantes. Diferenciamos microorganismos en funcin de la relacin microorganismo-oxgeno. Hay cinco grupos.

Aerbios estrictos: necesitan oxigeno para crecen.Anaerobios estrictos: crecen en ausencia de oxgeno, para ellos el oxgeno es txico.Aerobios facultativos: pueden crecer en presencia o en ausencia de oxgeno. Pero crece ms rpido en presencia de oxgeno.Microaerfilos: solo en presencia de oxgeno, pero solo crecen con presiones inferiores a la atmosfrica.Anaerobios aerotolerantes o aerodricos: crecen en ausencia de oxgeno pero tambin pueden crecen en oxgeno.

OXGENO 2930

AerobioestrictoAnaerobioestrictoAerobiofacultativoMicroaerfilosAnaerobioaerotolerantesTOLERANCIA AL OXGENO3031 PRESIN OSMTICA: los microorganismos en su ambiente natural estn sometidos a constante cambio de presin osmtica. El agua tiende a fluir a travs de las membranas semipermeables como lo son las membranas celulares, hacia el lugar de mayor concentracin de soluto.

RADIACIN: Radiacin Ultravioleta, Radiacin Ionizante

FILTRACIN: Los filtros de membrana retiene a los microorganismos en la superficie por poseer poros de tamao pequeo, a travs de los cuales los microorganismos no pueden pasarOtros Factores de Crecimiento3132Agentes QumicosLos agentes qumicos (AQ) son compuestos que matan o inhiben el crecimiento de los microorganismos. Incluyen sustancias usados como conservadores y antispticos as como drogas usadas para el tratamiento de enfermedades infecciosas de plantas y animales.

Tipo de agente qumico antimicrobiano:

Antispticos.Desinfectantes.Conservadores.

Otros Factores de Crecimiento3233

MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIN33