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Microbiología Industrial
PRODUCTO NO SEGURO
CONTAMINACIÓN
CONTAMINACIONAMBIENTAL
SOBREVIVEN
CRECIMIENTO
CONT
MATERIAL
MEDIOAMBIENT INGRE
DIENTES
MANIPULADORES
CONSUMIDOR PRODUCCIÓN INDUSTRIAL
MATERIA PRIMA
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CALIDAD DE LOS ALIMENTOSCALIDAD DE LOS ALIMENTOS
• La prioridad en la
producción de los
alimentos es lograr y
garantizar su calidad.
• La calidad consiste en la
obtención de un producto
inocuo, que llene las
necesidades del
consumidor y produzca
satisfacción.
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INOCUIDAD INOCUIDAD
• Garantizar que no causen daño al
consumidor.
• Ausencia de microorganismos
patógenos o en los límites permitidos.
• Ausencia de toxinas, sustancias
tóxicas o en los limites permitidos.
• Ausencia de materia extraña.
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Químicos adicionados intencionalmente
Quimicos adicionados no intencionalmente o accidentalm ente
– Agricultura químicos
– Elementos tóxicos y componentes
– Directo o indirecto
Para reducir el riesgo:
• Almacenar químicos lejos de almacenamiento de alimentos
• Almacenar alimentos en contenedores apropiados
• Leer etiquetas
Peligrosidad Química
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Peligros físicos
• Cualquier material potencialmente dañino, normalmenteno encontrado en el alimento, ejemplo vidrio, madera, piedras, metales o plásticos
Para reducir el riesgo:
• Examinar contenidos de tarros y cajas
• Chequear abridor de tarros por cualquier material abrasivo, cortes en la hoja
• Evaluar productos durante la preparación
• Reportar los incidentes
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Peligros Biológicos
� Peligros biológicos son levaduras, hongos, bacteria, virus, protozoos y gusanos parasitos.
� Bacteria: causa la mayoría de la enfermedadesoriginadas por alimentos contaminados
� Virus: enfocado en higiene personal
� Parasitos: necesitan de un hospedero para vivir
� Hongos: microorganismos que destruyen el alimento(“lo hecha a perder”)
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MICROORGANISMOS
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Microorganismos
HongosHongosHongosHongos
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TIPOS DE MICROORGANISMOS TIPOS DE MICROORGANISMOS QUE SE BUSCAN:QUE SE BUSCAN:
• BACTERIAS
• HONGOS
– Mohos
– Levaduras
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BACTERIASBACTERIAS
• Se reproducen por fisión binaria (una célula se divide en dos).
• En condiciones ambientales adecuadas una sola célula puede dar origen a millones. Algunas se multiplican en 20 minutos
• Su análisis requiere la multiplicación de células en el laboratorio
• Diferentes tamaños, miden de 0.3- 2 micras (1 micra= 0.01)
• Diferentes formas
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Tamaño de las bacterias
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Condiciones de crecimientode los microorganismos
Humedad
Valor de pH
Oxígeno
NutrientesTemperatura
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Velocidad de multiplicación
En condiciones óptimas de crecimiento, un microorganismo puede producir:
Después de 1 hora 8 microorganismosDespués de 2 horas 64 microorganismosDespués de 4 horas 4,000 microorganismosDespués de 7 horas 250,000 microorganismosDespués de 8 horas 16,000,000 microorganismos
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Temperatura
10°C
20°C
30°C
40°C
47°C
Tiempo de Generación
(tiempo para 1 división)
14 horas
9 horas
29 minutos
17 minutos
77 minutos
Velocidad de multiplicación de E. coli a diferentes temperaturas
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Características y Metabolismo
� Tamaño: 1/2 - 1/500 de un milímetro
� Peso: 1/100,000 de 1/100,000 de un gramo
� En 1 hora, una bacteria puede metabolizar azúcar en 1,000 – 10,000 veces su propio peso (para que una persona hiciera lo mismo, necesitaría la mitad de s u vida).
� Movilidad: los flagelos tienen una velocidad máxima de 2,400 rotaciones/minuto, la bacteria puede recorrer 5 veces su propio largo en 1 segundo ( velocidad de un nadador de 90metros/segundo)
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Temperatura de crecimiento
Psicotróficos
Mesófilos
Termófilos
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Temperatura de crecimiento
Psicotróficos
Mesófilos
Termófilos
Esporas
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Tolerancia al Oxígeno
Bacterias
Medio de Cultivo
Aerobio Micro –aerofílico
Anaerobiofacultativo
Anaerobio
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Condiciones de Crecimiento
Humedad
Valor de pH
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Valor óptimo de pH
jugo de limón tomate agua sodio
jabjabjabjabóóóón para lavarn para lavarn para lavarn para lavar
bacteriaslevaduras
áááácidocidocidocido neutroneutroneutroneutro bbbbáááásicosicosicosico
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Las bacterias pueden dividirse en los siguientesgrupos morfológicos:
• Cocos (Redondos): se agrupan en pares, llamados diplococos, en racimos como los Staphylococcus y en cadena como losStreptococcus.
• Bacilos (cilíndricos). Ejemplos de ellos incluyenEscherichia coli, Salmonella, Listeria y Lactobacillus .
LAS BACTERIASLAS BACTERIAS
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ArreglosArreglos BacterianosBacterianos
Mono
Diplo
Strepto
Monococcus Bacillus
Diplococcus Diplobacillus
Streptococcus Streptobacillus
Staphylo
PalisadeStaphylococcus
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COLORACION GRAMCOLORACION GRAM
� Gram positivo
� Gram negativo
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TinciTinci óónn de Gramde Gram
Bacterias sin teñir* Difíciles de ver•Diferentes tipos que no puedendistinguirse
Después del Cristal Violeta* Todas las células teñidas de azul fuerteAdición del IodoCrea un compuesto azul
Después de la decoloración* Gram + células azul* Gram – células decoloradas
Después de la Safranina* Gram + células azul* Gram – células rojas
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Membrana externa
Capa de peptidoglicano
Membrana interna
EstructuraEstructura de la pared de la pared celularcelular
Bacterias Gram-negativas
Capa de peptidoglicano
Membrana interna
Bacterias Gram-positivas
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CocosGram-Positivos
CocosGram-Negativos
BacilosGram-Positivos
BacilosGram-Negativos
LOS 4 TIPOS DE BACTERIASLOS 4 TIPOS DE BACTERIAS
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Cocos Gram + Bacilos Gram +
Bacilos Gram -
LOS TIPOS DE BACTERIASLOS TIPOS DE BACTERIAS
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MICROORGANISMOS IMPORTANTES EN EL CONTROL MICROORGANISMOS IMPORTANTES EN EL CONTROL DE CALIDAD DE LOS ALIMENTOSDE CALIDAD DE LOS ALIMENTOS
• Deterioro o descomposición (DETERIORANTES)
• INDICADORES
• Transmisión de enfermedades
(PATOGENOS)
• Producción de alimentos y
bebidas fermentadas
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ORGANISMOS INDICADORESORGANISMOS INDICADORES
• Son especies o grupos de microorganismos,
principalmente bacterias y hongos.
• Indican si las Buenas Prácticas de Manufactura (BP M)
e higiene han sido eficientes.
• Un número elevado indica un riesgo potencial de la
presencia de patógenos.
• Afectan la vida de anaquel del producto.
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INDICADORES COMUNES
• Conteo Aeróbico en Placa (PCA)
• Conteo de Levadura y Mohos
• Coliformes
• Escherichia coli
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CONTEO AEROBICO EN PLACACONTEO AEROBICO EN PLACA
• Determina principalmente la carga
bacteriana, sin hacer diferencia de
ningún grupo en particular.
• Se aplica en la mayoría de alimentos, a
excepción de los productos donde se
utilizan cultivos en su proceso.
• Se utiliza el Agar PCA (Plate Count
Agar)
• Temperatura de incubación de 35°C
para la mayoría de alimentos.
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INDICADORES COMUNES
• Conteo Aeróbico en Placa (PCA)
• Conteo de Levadura y Mohos
•
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Tamaño de las levaduras y mohos
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• Crecen mejor a pH ácidos y en sustratos con elevadas concentraciones de sal o azúcar.
• Deterioran principalmente alimentos tales como: Zumos de frutasJarabes MelazasCarnes y productos fermentados.
LAS LEVADURASLAS LEVADURAS
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CONTEO DE LEVADURAS Y MOHOS
•Se aplica principalmente en alimentos de:Bajo contenido de aguaProductos de baja acidezAlta concentración de azúcar
•Un conteo elevado en un alimento procesado indica u n proceso de eliminación deficiente o contaminación p ost-proceso.
•Un conteo elevado de mohos es un riesgo para la sal ud cuando son productores de micotoxinas
•Algunas veces se observa crecimiento visual de hong os en alimentos: rupturas, limosidad, crecimiento algodo noso
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•Los medios de cultivo ayudan a su desarrollo e inhiben el crecimiento de la mayoría de bacterias:•Agar Papa Dextrosa (PDA) acidificado con 10 % de acido tartárico
•Las placas se incuban durante 5 días a temperatura de 22-25°C
•Agar con antibióticos:Cloranfenicol y/o Clorotetracicilina 100 mcg/mLde medio
CONTEO DE LEVADURAS Y MOHOS
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INDICADORES COMUNES
• Conteo Aeróbico en Placa (PCA)
• Conteo de Levadura y Mohos
• Coliformes
• Escherichia coli
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COLIFORMES (COLIFORMES TOTALES O GRUPO COLIFORME)
•Bacilos Gram negativo, aeróbicos o anaerobios facultativos.
•Crecen en presencia de sales biliares
•La mayoría están presentes en número elevado en el tracto
intestinal de humanos y animales de sangre caliente.
•Son excretados en millones por gramo de heces
•Algunas especies se encuentran en forma natural en otros
ambientes: vegetación, suelos y granos
•Su presencia es indicadora de higiene en alimentos
procesados
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COLIFORMES
Géneros de Enterobacterias:
EscherichiaEnterobacterKlebsiellaCitrobacterSerratia
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COLIFORMES FECALES O COLIFORMES FECALES O TERMORRESISTENTESTERMORRESISTENTES
•Se definen como aquellos coliformes que
fermentan la lactosa con producción de acidez y
gas a 44.5 - 45.5 °C .
•Su único habitat NO es el el tracto intestinal del
hombre y los vertebrados de sangre caliente
•Los límites permitidos dependen del tipo de
producto.
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GRUPO COLIFORMEGRUPO COLIFORME
GGÉÉNEROSNEROS FUENTEFUENTE
EscherichiaEscherichia HECES (humanos y animales)HECES (humanos y animales)
KlebsiellaKlebsiella HECES, AMBIENTE HECES, AMBIENTE
EnterobacterEnterobacter HECES, AMBIENTEHECES, AMBIENTE
CitrobacterCitrobacter AMBIENTEAMBIENTE
SerratiaSerratia AMBIENTE AMBIENTE
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ESCHERICHIA COLIESCHERICHIA COLI
• Es el indicador más preciso de
contaminación fecal, indica
contaminación fecal directa o
indirecta.
• Su único habitat es el tracto
gastrointestinal y se excreta en
millones por gramo de heces.
• No se acepta en productos
procesados.
• Algunas cepas son patógenas
(diarrea).
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RELACION ENTRE COLIFORMES TOTALES, TERMOTOLERANTES Y E. coliRELACION ENTRE COLIFORMES TOTALES, RELACION ENTRE COLIFORMES TOTALES, TERMOTOLERANTES Y TERMOTOLERANTES Y E. E. colicoli
COLIFORMES TOTALES
COLIFORMES COLIFORMES TERMOTOLERANTESTERMOTOLERANTES
ESCHERICHIA
COLI
ESCHERICHIA
COLI
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BACTERIAS PATOGENAS
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• Causan enfermedades transmitidas por alimentos / ETA
• Causan en su mayoría enfermedades gastrointestinales
• Se multiplican en los alimentos y/o el alimento, puede actuar como vehículo de transmisión
• Diferentes mecanismos de producir enfermedad
• Causan Intoxicaciones o infecciones
MICROORGANISMOS / PATMICROORGANISMOS / PATÓÓGENOS GENOS --ALIMENTOS ALIMENTOS
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Patógenos relevantes en Intoxicaciones Alimentarias
Incidencia Enfermedades Fuente Dosis infectiva (CFU)
Salmonella alta Gastroenteritis, carne, leche, >105
(no-tífica) Septicemia especies, chocolate
Listeria media Septicemia, Meningitis, carne, leche, > 104 / gr de alimentoFiebre, Gastroenteritis ensaladas, pescados
E. coli O157 media Diarrea, Síndrome Hemolti carne, leche, ensaladas 8-18 / 100 g
Uremico (SHU) jugos, frutas, vegetales
Campylobacter alta Diarrea pollo, leche cruda 5 x 102
Staph. aureus alta Gastroenteritis leche, carne > 106 / g food(por enterotoxinas)
Yers. enterocol. baja Diarrea, Fiebre cerdo, leche, Ostras 106
Artritis reactiva
Vibrio spp. baja Gastroenteritis (Japón) pescado crudo, mariscos < 106
B.cereus media Gastroenteritis
(por enterotoxinas)
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Número estimado de infecciones causadaspor bacterias patógenas en USA 1999
# de infecciones: # casos letales:
Campylobacter 2.5 Mio 99
Salmonella 1.4 Mio 553
Shigella 450,000 14
Clostr. perfringens 250,000 7
Staph. aureus 185,000 2
E. coli O157:H7 96,000 52
Yers. enterocolitica 73,000 2
Bacillus cereus 51,000 0
Vibrio 8,000 31
Listeria monocytogenes 2,500 499
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Patógeno establecido: Salmonella
• Líder en la enfermedades bacterianas causadas por alimentos en muchos paises
• ~2500 Serotipos
• alta resistencia al medio ambiente (puede sobrevivir 73 días a 2°C ó a pH 3.5)
• Puede contaminar carne(aves!!!), huevos, productos lácteos (queso, crema, helados, etc.), especies, etc.
Mayores epidemias de Salmonellosis:
Año Pais Alimento Serotipo No. Infecciones No. Muertes
1984 Canada Queso Cheddar S. typhimurium 2,700 0
1985 USA Leche pasteur. S. typhimurium 16,284 11
1988 Japan Huevos cocidos Salmonella spp. 10,476 N.S.
1993 Germany Paprika Chips S. saint-paul 1,000 0
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• Temperatura: Optima de crecimiento: 35°C y 37°C. Pueden multiplicarse desde 5°C a 45/47°C.Sensibles a la Pasteurización : 72°C / 15’ asegura su destrucción.Temperaturas de refrigeración: permiten su supervivencia.
• pH: Soportan un rango de pH entre 4.5 y 9. Optimo: 6.5 a 7.5
•Aw: Desarrollan bien a valores de 0.945 a 0.999. A valores bajos (0.20, productos deshidratados) sobreviven largo tiempo. Pueden multiplicarse hasta valores de 0.93.
Alta resistencia medioambiental (puede sobrevivir 73 días a 2°C o a pH 3.5)
El más importante patógeno en el mundo: Salmonella
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� Enfermedad: Infección Sistémica: Meningitis, Encefalitis, Septi cemia, Aborto
Infección Local : Gastroenteritis
� Frecuencia: Solamente 7 / 1 Mio. individuos sufren Listeriosis
Pero: Mortalidad es extremadamente alta (>25%)
� Resistencia: Se multiplica a 2°C, sobrevive en muchos métodos de preservación (10% osmolaridad, pH 5.0, 55°C)
Patógeno establecido: Listeria monocytogenes
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Conceptos básicos : Listeria
• Listeria es un Bacilo Gram positivo, no capsulado, no esporulado
• Se encuentra en: suelos, agua, vegetación putrefact a.
• Puede reproducirse entre un rango de temperatura de 1°C a 45°C . Rango de temperatura óptimo: 30°C a 37°C.
• Todas las especies son inmóviles a los 37 °C, pero poseen movimiento cuando son incubadas entre 20°C a 30°C
• Todas las especies de Listeria sirven como indicadores de condiciones inapropiadas de higiene.
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• Condiciones para crecimiento lento:
– Alimentos con bajo contenido de agua y alto en preserva ntes
– 10% de NaCl
– pH menor a 4,4
• Buenas condiciones de crecimiento están en:
– Alimentos empacados al vacío
– Alimentos almacenados en frío (4-7°)
Conceptos básicos : Listeria
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Leche y productos lácteos Queso suave, leche cruda y pasteurizada, helado, crema
Carne y productos cárnicos Paté, pavo, salchichas, carne cruda mal cocida, pollo, hot dogs, embutidos, chorizos de cerdo
Pescado y mariscos Pescado, camarones, cangrejos
Vegetales Vegetales crudos, repollo, alfalfa, hongos
Alimentos implicados:
Patógeno establecido: Listeria monocytogenes
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De donde vienen las EHEC ?
• Escherichia coli es una bacteria presente en la naturaleza, normalmente se encuentra en el intestino de seres humanos y animales sanos. Sin embargo, existen algunas variaciones o cepas que son patógenas (tienen la capacidad de causar enfermedades).
• Escherichia coli 0157:H7 es una cepa particular que puede producir infección gastrointestinal, cuyos síntomas como diarrea con sangre y dolores abdominales, pueden o no aparecer.
• Los ancianos y los niños menores de cinco años son altamentes susceptibles al Síndrome Urémico Hemolítico, enfermedad en la que hay destrucción de glóbulos rojos y fallo renal (Kendrick & Wrobel-Woerner, 1997). Del 0 - 15% de pacientes con colitis hemorrágicas pueden desarrollar SUH, enfermedad que puede llevar a la pérdida permanente de la función renal.
• En los ancianos, el SUH puede tener índices de mortalidad arriba del 50%.
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EHEC
• El CDC (Centers for Disease Control and Prevention) de los Estados Unidos dice que, aproximadamente 10,000 a 20,000 personas en los Estados Unidos son afectados anualmente, incluyendo 500 muertes (Reed & Kaplan, 1996). Los brotes más frecuentes de E. coli 0157:H7 están asociados con carnescon contaminación fecal en rastros.
Sin embargo, también se puede asociar con:
• agua • leche cruda • jugo de manzana no pasteurizado/cidra• sandwiches• lechuga• salami• yogurt • carne mal cocida HAMBURGUESES!!!!!
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Métodos para la Detección de Campylobacter
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Campylobacter: Patógeno emergente
• Encontrado en pájaros, animales salvajes y domésticos
• C. jejuni y C. coli causan fiebre y gastroenteritis
• Duración: 2 - 4 días; período de incubación: 1 - 7 días
• Las infecciones resultan del consumo de alimentos
contaminados como pollo (70%), productos lácteos sin pasteurizar,
carne con bajo cocimiento, hongos, hamburgueses, queso, cerdo y huevos
• Grupos de Riesgo: niños y adultos jóvenes
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De dónde viene el Campylobacter ?
• En los USA se ha demostrado que hasta el 88% de la piel del pollo está contaminada con Campylobacter; estudios recientes la han identificado en el 63% de más de 1,000 pollos adquiridos en supermercados.
• Muchos pollos están infectados, pero no muestran signos de enfermedad.Campylobacter puede diseminarse fácilmente de ave a ave, a través de fuentes de agua comunes o a través de heces infectadas.
• Cuando un pollo infectado es sacrificado, la bacteria puede transferirse de losintestinos a la carne. Más de la mitad de pollos crudos en el mercado de lo s USA tiene Campylobacter , también presente en las vísceras, especialmente en el hígado.
• Leche no pasteurizada puede contaminarse si la vaca tiene infección conCampylobacter en sus ubres.
• Las fuentes de agua puede contaminarse con heces infectadas de
vacas o aves salvajes.
Page 64MERCK, S. A. – Gladys Rodríguez
Cómo prevenir Campylobacteriosis
• Cocinar adecuadamente todos los productos hechos de pollo.
• Cuando venga del supermercado, transporte la carne y el pollo en la parte más fría del carro.
• Descongele la carne y el pollo en el refrigerador: colóquelos en la bandeja inferior, en un azafate ancho, tapado con papel toalla y asegúrese que no vaya a gotear en otros alimentos. Si no tiene tiempo suficiente para descongelarlo de esta manera, hágalo en el microondas.
• No cocine las partes que vienen dentro del pollo.
• Nunca deje alimentos a temperatura ambiente por más de 2 horas.
• Beba o coma solamente productos lácteos pasteurizados.
• Lávese bien las manos después de tocar mascotas o animales de granja.
• Lave las frutas y vegetales cuidadosamente, especialmente si se van a comer crudos.
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Staphylococcus aureusINTOXICACION ESTAFILOCOCCICA
• Enterotoxina producida por algunas cepas de Staphylococcus aureus en el alimento.
• Síntomas: principalmente vómitos, diarrea.
• Se encuentra formando parte de la flora normal de la piel y mucosas de la nasofaringe.
• Para producirse, la toxina necesita de uno a diez millones de células.
• Alimentos de alto contenido proteico: carnes, embutidos, productos lácteos.
• La enterotoxina estafilococcica es termoestable.
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BACTERIASBACTERIAS
• Se reproducen por fisión binaria (una célula se div ide en dos).
• En condiciones ambientales adecuadas una sola célul a puede dar origen a millones. Algunas se multiplica n en 20 minutos
• Su análisis requiere la multiplicación de células en el laboratorio
• Diferentes tamaños, miden de 0.3- 2 micras (1 micra= 0.01)
• Diferentes formas (cocos, bacilos, espirilos)
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CULTIVO Y AISLAMIENTO BACTERIANOCULTIVO Y AISLAMIENTO BACTERIANO
• El cultivo de las bacterias es el proceso para poner de manifiesto el crecimiento de microorganismos.
• Para el cultivo y aislamiento de bacterias se debe inoc ular la muestra en un medio de cultivo, usando una técnica espec ífica.
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Manejo de la MuestraManejo de la Muestra
1.Pesar o medirla muestra
2. Homogenizar con diluyemte
4. Sembrar3. Hacer diluciones
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TECNICAS DE SIEMBRA DE DILUCIONES
•Generalmente se siembran alicuotas de 1 ó 0.1 mL
•La técnica de sembrado y el medio a utilizar dependen del organismo a investigar.
•Generalmente se hacen siembras en duplicado
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•Se deposita la alícuota en la caja de petri
•Se adiciona el agar (baño de maría a 44-46°C )
•Se homogeniza la alícuota en el agar y se deja solid ificar
VACIADO EN PLACA “POUR PLATE”
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•La alícuota se deposita
sobre la superficie del
agar ya solidificado
•Se distribuye
homogéneamente sobre el
agar (asa o varilla en L)
ESPARCIDO EN SUPERFICIE
“SPREAD PLATE”
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Filtración de la muestra
Page 75MERCK, S. A. – Gladys Rodríguez
CULTIVO Y AISLAMIENTO BACTERIANOCULTIVO Y AISLAMIENTO BACTERIANO
• El cultivo de las bacterias es el proceso para poner de manifiesto el crecimiento de microorganismos.
• Para el cultivo y aislamiento de bacterias se debe inoc ular la muestra en un medio de cultivo, usando una técnica espec ífica.
• Incubar las placas a 35 °°°°C por 18–24 horas para permitr el crecimiento bacteriano y la multiplicación.
• Al siguiente día, examine las placas con desarrollo bac teriano
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Medio de cultivo
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MEDIOS DE CULTIVOMEDIOS DE CULTIVO
• El medio de cultivo es el medio líquido o sólido, quecontiene substancias para el crecimiento y aislamiento d e los microorganismos.
• Todos los medios de cultivo deben contener nutrientesesenciales para el crecimiento y multiplicación de los microorganismos; su componente básico es el Agar, que esun material nutritivo semisólido.
• El medio de cultivo puede contener substancias queproveen claves para la identificación de microorganism os, tales como los medios selectivos y los medios con indicadores.
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Medio de Cultivo
extractos peptonas
minerales
azúcar
agua
levaduras
malta
carnecaseina
soya
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Ingredientes de un Medio de CultivoIngredientes de un Medio de Cultivo
Extractos
Peptonas Agar
Agua
Fuente de Carbono
AgentesSelectivos
Indicadores (colorantes)
Buffer
Sales Inorgánicas
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Medio de CultivoMedio de Cultivo
Extractos
Peptonas Agar
Agua
Fuente de Carbono
AgentesSelectivos
Indicadores (colorantes)
Buffer
Sales Inorgánicas
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