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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

QUÍMICO BACTERIÓLOGO PARASITÓLOGO

MICROBIOLOGÍA GENERAL

SEMINARIO: Efecto de los metales pesados y de los detergentes sobre el

crecimiento de los microorganismos.

• Microbios eran una causa posible de enfermedad: empleo de técnicas de asepsia quirúrgica.

• Métodos físicos y agentes químicos para controlar el crecimiento microbiano.

• Desinfección: uso de una sustancia química para tratar una superficie inerte o una sustancia.

• Antisepsia: dirigido a un tejido viable.

Introducción

IntroducciónEfecto:Daño de los lípidos o de las proteínas de la membrana plasmática.

Propiedades funcionales son resultado de su estructura tridimensional, mantenida por: enlaces de hidrógeno y los enlaces covalentes, sujetos al ataque. La rotura produce su desnaturalización.

Metales Pesados

¿Qué son?

Elementos químicos con una densidad alta. En general tóxicos para los seres humanos. Contaminantes del agua.Bioacumulativos

¿Cuáles son?

As Cd Co CrCu Hg Ni PbSn Zn Ag Mg

Mecanismo de acciónPor atracción electrostática entre los iones cargados en solución y los grupos funcionales de la superficie celular microbiana.

Gram + Gram -

Sitios Aniónicos

• Carboxilato del peptidoglicano.

• Fosfato del ácido teicoico.

• Grupos fosforilo de los

lipopolisacáridos

• Grupos carboxilo

Sitios Catiónicos

• Grupos amonio de la D-alanina (ácido teicoico)

• Grupos amino de los azúcares (glicano) y del ácido diaminopimélico (porción peptídica del peptidoglicano).

“LA INCORPORACIÓN DE METALES PESADOS EN LAS BACTERIAS Y SU IMPORTANCIA PARA EL AMBIENTE”

Efecto OligodinámicoCapacidad de cantidades muy pequeñas de metales pesados, de

ejercer actividad antimicrobiana.

Aplicaciones

AgNO3 CuSO4 MgSO4 CoSO4 HgCl2

Tratamiento contra

oftalmía gonocócica neonatal.

Apósitos

Antimicrobiano.

Destruir algas verdes.

Galvanizado

Agricultura y jardinería.

Sales de baño.

Preparación de pigmentos

Galvanizado

Desinfectantes

Formación de moho en las

pinturas.

Microorganismos Resistentes

Movilización del metal (lixiviación microbiana)

Inmovilización del metal

www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/Actualizaciones/metales/metales.htm

Daño a seres humanos

Movilización del metal (lixiviación microbiana)

Metal DañoPlomo Afecta al sistema nervioso, está asociado a anemia, esclerosis, fatiga y a

cáncer de riñónMercurio Asociado a alteraciones neurológicas, autismo, depresión, problemas del

aparato respiratorio,Arsénico Asociado a enfermedades vasculares, bronquitis, cáncer de esófago, de

pulmón, laringe y vejiga, produce hepatotoxicidad.

Cromo Asociado a cáncer de pulmón, hepatotoxicidad y nefrotoxicidad.

Cadmio Asociado a enfisema, cáncer de próstata, bronquitis, infertilidad, enfermedades vasculares, alteraciones neurológicas y toxicidad en riñones.

Cobre Daño en el hígado, en los riñones, está asociado a anemia y a irritaciones del intestino delgado e intestino grueso.

Níquel: Exposición a largo plazo puede producir dolencias cardiacas, irritación de la piel y daños en el hígado.

Zinc Dolor de estómago e infección de las mucosas.

www.ecoagricultor.com/los-efectos-de-los-metales-pesados-en-la-salud-y-como-eliminarlos/

Detergentes

Generalidades

El detergente es una sustancia tensoactiva y anfipática que tiene la propiedad química de disolver la suciedad o las impurezas de un objeto sin corroerlo.

Los detergentes sintéticos, al igual que los jabones, contienen una porción hidrofóbica (normalmente una larga cadena lipófila) y una porción hidrófila (un grupo polar), lo cual les permite formar micelas en solución acuosa, así como formar capas que cubren y solubilizan moléculas hidrófobas.

Acción de los detergentes ante la membrana celular

http://med.se-todo.com/biolog/20055/index.html

http://propanona.blogspot.mx/2014_05_01_archive.html

Extracción de proteínas de la membrana celular

SDS El dodecilsulfato sódico, también conocido como

laurilsulfato sódico (SLS), es un compuesto tensioactivo aniónico, empleado en diversos productos de higiene personal, como pasta de dientes, champú y jabones de baño.

En microbiología… Detergente aniónico que desnaturaliza las proteínas,

eliminando sus estructuras secundaria y terciaria. (pero sin alterar los enlaces disulfuro y además confiere una carga negativa a cada proteína en proporción a su masa).

Tiomersal

El tiomersal es un compuesto orgánico y se utiliza para evitar el crecimiento de bacterias y hongos en algunas vacunas inactivadas (con virus muertos) que se suministran a los países en viales multidosis. Asimismo, se utiliza en la producción de algunas vacunas, principalmente para inactivar determinados microorganismos y toxinas. El tiomersal se viene utilizando desde los años treinta en la fabricación de vacunas y medicamentos.

 Su mecanismo de acción se produce con la unión del mercurio orgánico del Timerosal a grupos sulfidrilos de las proteínas del protoplasma bacteriano, provocando la inhibición enzimática y posterior desnaturalización de las proteínas que concluye con la lisis bacteriana.

Se utiliza como antiséptico de la piel, membranas mucosas y heridas. Es bacteriostático a dosis bajas y bactericida a dosis altas, pero solamente es activo contra bacterias Gram +.La solución presenta una baja tensión superficial y propiedades detergentes.

Cloruro de benzalconio

Inactivación de las enzimas productoras de energía, desnaturalización de las proteínas celulares esenciales y la ruptura de la membrana celular.

Objetivos

Aplicar algunas técnicas para determinar los diversos efectos, letal, inhibidor o promotor del crecimiento que los metales pesados o los detergentes pueden tener sobre los microorganismos.

Procedimiento y Resultados

Efecto de los metales pesados y detergentes en solución sobre el

crecimiento microbiano.Impregnar los

discos de

papel filtro con

diferentes

agentes

químicos.

Sembrar

masivamente

con hisopo

una placa

de gelosa nutritiva con cada

una de las

cepas.

Marcar cada

caja de Petri

con el nombre

de la cepa y

el agente químico distribuyéndolo

s por toda la caja.

Incubar las

cajas a

37°C durante

24hrs.

Medir el

diámetro del halo de

inhibición de

crecimiento en mm.

Resultados por laboratorioLaboratorio 3 Diámetro (mm) del halo de inhibición del crecimiento

Agente Escherichia coli Bacillus subtilis Klebsiella pneumoniae

Staphylococcus aureus

AgNO3 10/11 10/11 10/9 15/13CuSO4 15/15 8/11 14/2 17/8MgSO4 - - - -CoSO4 12/14 18/- 16/3 15/17

Detergente 8/6 8/0 10/8 11/22Tiomersal 42/- 60/58 33/35 70/70

SDS - 19/16 - 35Cloruro de

benzalconio7/10 15/14 13/4 26/22

- :No hubo inhibición

Comparación de inhibición entre bacterias

AgNO3

CuSO4

MgSO4

CoSO4

Deterge

nte

Tiomers

al SDSBe

nzal

020406080

E.coliB. subtillisK. pneumoniaeS. aureus

Sustancia

Tam

año

del h

alo

(mm

)

EQUIPO 1 LAB 3

EQUIPO 2 LAB 3

EQUIPO 7 LAB 3

Resultados por LaboratorioLaboratorio 4 Diámetro (mm) del halo de inhibición del crecimiento

Agente Escherichia coli Bacillus subtilis Klebsiella pneumoniae

Staphylococcus aureus

AgNO3 11 10/12 9/7 13/12CuSO4 22/14 12/15 15 9/12MgSO4 - - - -CoSO4 23/12 25/19 17/22 30/30

Detergente - - 9/- 26/11Tiomersal 45/44 45/43 40 44/60

SDS -/7 20/24 - 40/30Cloruro de

benzalconio8/9 18/22 11/- 35/25

- :No hubo inhibición

Comparación de inhibición entre bacterias

AgNO3

CuSO4

MgSO4

CoSO4

Deterge

nte

Tiomers

al SDSBe

nzal

0204060

E.coliB. subtillisK. pneumoniaeS. aureus

Sustancia

Tam

año

del h

alo

(mm

)

EQUIPO 2 LAB 4

Determinación del efecto del Tween 80

Colocar en una gradilla

los tubos de caldo nutritivo sin y con

Tween 80 a las diferente

s concentraciones.

Inocular los tubos con una

asada de la cepa.

Inocular

a 37°C

24hrs.

Determinar el crecimi

ento en los tubos

comparándolos entre

si.

Efecto del Tween 80

Concentración(%)/ Microorganismo

0 1 3 5 7 9

Escherichia coli 4 2.25

3 2.25

3.25

2 3.25

2 3 2 3

Bacillus subtilis 4 0.5 0.5 - 0.5 - 0.25

- - - 0.5

Klebsiella pneumoniae 3.75 2.25

1 2.75

1.25

2.75

1.5 1.75

1.75

1 2.25

Staphylococcus aureus 4 1.25

2.5 1.75

2.75

2.75

1.5 2.75

1.25

2.25

0.75

Laboratorio 3 Laboratorio 4

Efecto del Tween 80 Laboratorio 3

0 1 3 5 7 9012345

E.coliB. subtillisK. pneumoniaeS. aureus

Concentración de Tween (%)

Prom

edio

de

crec

imie

nto(

“+”

)

Efecto del Tween 80 Laboratorio 4

0 1 3 5 7 9012345

E.coliB. subtillisK. pneumoniaeS. aureus

Concentración (%)

Prom

edio

de

crec

imie

nto

(“+

”)

EQUIPO 7 LAB 3

Gracias por su atención.