Este documento describe los medios de cultivo utilizados para el crecimiento de microorganismos en el laboratorio. Explica que los medios de cultivo deben proporcionar nutrientes, temperatura, humedad y otras condiciones adecuadas para permitir el crecimiento. También describe los diferentes tipos de medios, como los selectivos y enriquecidos, y cómo se han desarrollado los medios de cultivo a lo largo del tiempo, con la introducción del agar y las placas de Petri. Además, resalta las propiedades antibióticas naturales de
1. Universidad Nacional Autónoma de México Escuela Nacional Preparatoria Plantel No.2 “ERASMO CASTELLANOS QUINTO” PRACTICA Nº 2 MEDIOS DE CULTIVO COMO LOTE DE INVESTIGACIÓN DE ANTIBIÓTICOS NATURALES, AGUA Y ANTBIOTICOS INTEGRANTES: FALCÓN ORTIZ VALERIA GÁLVEZ ALVAREZ MARÍA GUADALUPE LÓPEZ OJEDA Z. AIDÉ MÉNDEZ RAMÍREZ LUZ IRENE PROF.: PABLO GONZÁLEZ YOVAL ASIGNATURA: TEMAS SELECTOS DE BIOLOGÍA GRUPO: 600C T.M. CICLO ESCOLAR: 2010 – 2011
2. INTRODUCCIÓN Uno de los sistemas más importantes para la identificación de microorganismos es observar su crecimiento en sustancias alimenticias artificiales preparadas en el laboratorio. El material alimenticio en el que crecen los microorganismos es el Medio de Cultivo y el crecimiento de los microorganismos es el Cultivo. Se han preparado más de 10.000 medios de cultivo diferentes. (García, 1999) Para que las bacterias crezcan adecuadamente en un medio de cultivo artificial debe reunir una serie de condiciones como son: temperatura, grado de humedad y presión de oxígeno adecuadas, así como un grado correcto de acidez o alcalinidad. Un medio de cultivo debe contener los nutrientes y factores de crecimiento necesarios y debe estar exento de todo microorganismo contaminante. (García, 1999) La mayoría de las bacterias patógenas requieren nutrientes complejos similares en composición a los líquidos orgánicos del cuerpo humano. Por eso, la base de muchos medios de cultivo es una infusión de extractos de carne y Peptona a la que se añadirán otros ingredientes. (García, 1999) El agar es un elemento solidificante muy empleado para la preparación de medios de cultivo. Se licúa completamente a la temperatura del agua hirviendo y se solidifica al enfriarse a 40 grados. Con mínimas excepciones no tiene efecto sobre el crecimiento de las bacterias y no es atacado por aquellas que crecen en él. (García, 1999) La Gelatina es otro agente solidificante pero se emplea mucho menos ya que bastantes bacterias provocan su licuación. (García, 1999) En los diferentes medios de cultivo se encuentran numerosos materiales de enriquecimiento como hidratos de carbono, suero, sangre completa, bilis, etc. Los hidratos de Carbono se adicionan por dos motivos fundamentales: para incrementar el valor nutritivo del medio y para detectar reacciones de fermentación de los microorganismos que ayuden a identificarlos. El suero y la sangre completa se añaden para promover el crecimiento de los microorganismos menos resistentes. (García, 1999) También se añaden colorantes que actúan como indicadores para detectar, por ejemplo, la formación de ácido o como inhibidores del crecimiento de unas bacterias y no de otras (el Rojo Fenol se usa como indicador ya que es rojo en pH básico y amarillo en pH ácido. La Violeta de Genciana se usa como inhibidor ya que impide el crecimiento de la mayoria de las bacterias Gram-positivas). (García, 1999)
3. Condiciones generales para el cultivo de microorganismos El desarrollo adecuado de los microorganismos en un medio de cultivo se ve afectado por una serie de factores de gran importancia y que, en algunos casos, son ajenos por completo al propio medio. (García, 1999) 1- disponibilidad de nutrientes adecuados Un medio de cultivo adecuado para la investigación microbiológica ha de contener, como mínimo, carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y sales inorgánicas. En muchos casos serán necesarias ciertas vitaminas y otras sustancia inductoras del crecimiento. Siempre han de estar presentes las sustancias adecuadas para ejercer de donantes o captadores de electrones para las reacciones químicas que tengan lugar. (García, 1999) Todas estas sustancias se suministraban originalmente en forma de infusiones de carne, extractos de carne o extractos de levadura. Sin embargo, la preparación de estas sustancias para su aplicación a los medios de cultivo provocaban la pérdida de los factores nutritivos lábiles. (García, 1999) Actualmente, la forma más extendida de aportar estas sustancias a los medios es utilizar peptona que, además, representa una fuente fácilmente asequible de nitrógeno y carbón ya que la mayoría de los microorganismos, que no suelen utilizar directamente las proteínas naturales, tienen capacidad de atacar los aminoácidos y otros compuestos más simples de nitrógeno presentes en la peptona. (García, 1999) Ciertas bacterias tienen necesidades nutritivas específicas por lo que se añade a muchos medios sustancias como suero, sangre, líquido ascítico, etc. Igualmente pueden ser necesarios ciertos carbohidratos y sales minerales como las de calcio, magnesio, manganeso, sodio o potasio y sustancias promotoras del crecimiento, generalmente de naturaleza vitamínica. (García, 1999) Muy a menudo se añaden al medio de cultivo ciertos colorantes, bien como indicadores de ciertas actividades metabólicas o bien por sus capacidades de ejercer de inhibidores selectivos de ciertos microorganismos. (García, 1999)
4. 2- consistencia adecuada del medio Partiendo de un medio líquido podemos modificar su consistencia añadiendo productos como albúmina, gelatina o agar, con lo que obtendríamos medios en estado semisólido o sólido. (García, 1999) Los medios solidificados con gelatina tienen el gran inconveniente de que muchos microorganismos no se desarrollan adecuadamente a temperaturas inferiores al punto de fusión de este solidificante y de que otros tienen la capacidad de licuarla. (García, 1999) Actualmente los medios sólidos son de uso universal, por su versatilidad y comodidad, pero hay también gran cantidad de medios líquidos cuyo uso está ampliamente extendido en el laboratorio. (García, 1999) 3- presencia (o ausencia) de oxígeno y otros gases Gran cantidad de bacterias pueden crecer en una atmósfera con tensión de oxígeno normal. Algunas pueden obtener el oxígeno directamente de variados sustratos. Pero los microorganismos anaerobios estrictos sólo se desarrollarán adecuadamente en una atmósfera sin oxígeno ambiental. En un punto intermedio, los microorganismos microaerófilos crecen mejor en condiciones atmosféricas parcialmente anaerobias (tensión de oxígeno muy reducida), mientras los anaerobios facultativos tienen un metabolismo capaz de adaptarse a cualquiera de las citadas condiciones. (García, 1999) 4- condiciones adecuadas de humedad Un nivel mínimo de humedad, tanto en el medio como en la atmósfera, es imprescindible para un buen desarrollo de las células vegetativas microbianas en los cultivos. Hay que prever el mantenimiento de estas condiciones mínimas en las estufas de cultivo a 35-37ºC proporcionando una fuente adecuada de agua que mantenga la humedad necesaria para el crecimiento de los cultivos y evitar así que se deseque el medio. (García, 1999) 5- Luz ambiental La mayoría de los microorganismos crecen mucho mejor en la oscuridad que en presencia de luz solar. Hay excepciones evidentes como sería el caso de los microorganismos fotosintéticos. (García, 1999)
5. 6- pH La concentración de iones hidrógeno es muy importante para el crecimiento de los microorganismos. La mayoría de ellos se desarrollan mejor en medios con un pH neutro, aunque los hay que requieren medios más o menos ácidos. No se debe olvidar que la presencia de ácidos o bases en cantidades que no impiden el crecimiento bacteriano pueden sin embargo inhibirlo o incluso alterar sus procesos metabólicos normales. (García, 1999) 7- Temperatura Los microorganismos mesófilos crecen de forma óptima a temperaturas entre 15 y 43ºC. Otros como los psicrófilos crecen a 0ºC y los temófilos a 80ºC o incluso a temperaturas superiores (hipertemófilos). En líneas generales, los patógenos humanos crecen en rangos de temperatura mucho más cortos, alrededor de 37ºC, y los saprofítos tienen rangos más amplios. (García, 1999) 8- Esterilidad del medio Todos los medios de cultivo han de estar perfectamente estériles para evitar la aparición de formas de vida que puedan alterar, enmascarar o incluso impedir el crecimiento microbiano normal del o de los especimenes inoculados en dichos medios. El sistema clásico para esterilizar los medios de cultivo es el autoclave (que utiliza vapor de agua a presión como agente esterilizante) (García, 1999) La evolución de los medios de cultivo Podemos decir que la microbiología empieza su verdadero desarrollo como ciencia en el momento en que se descubre el microscopio y comienza la observación de los primeros microorganismos, pero es indudable que la puesta a punto de los medios de cultivo y la utilización del agar como solidificante, marcan dos importantes puntos de inflexión en su evolución. (de la Rosa, 1997) La primera noticia de la utilización de medios de cultivo nos llega del micólogo Brefeld, que consiguió aislar y cultivar esporas de hongos en medios sólidos realizados a base de gelatina. (de la Rosa, 1997) Sin embargo este sistema no era adecuado para las bacterias (por su menor tamaño) y no fue hasta el año 1878 cuando Lister popularizó un método enfocado al cultivo puro basado en diluciones seriadas en un medio líquido. (de la Rosa, 1997)
6. Koch realizó sus investigaciones utilizando en un primer momento rodajas de patata como soporte nutritivo sólido, pero no tardó en recurrir al caldo de carne líquido, diseñado por Loeffler, al que, en 1881, añadió gelatina, logrando un medio sólido transparente ideal para la observación de la morfología macroscópica de las colonias microbianas. (de la Rosa, 1997) En el año 1882 tiene lugar uno de los grandes avances de la microbiología en relación con los medios de cultivo: el médico alemán Walter Hesse introduce el agar-agar (polisacárido extraído de algas rojas) como solidificante. (de la Rosa, 1997) En 1887 un ayudante de Koch llamado Petri, comienza a utilizar placas de cristal planas, que se llaman desde entonces placas de Petri, para sustituir a las clásicas bandejas de vidrio cubiertas con campanas que se usaban hasta entonces. (de la Rosa, 1997) Beijerinck y Winogradsky, que desde de 1888 realizaron sus investigaciones sobre las bacterias quimioautótrofas (utilización de nitrógeno y azufre sobre todo) tuvieron gran importancia en el desarrollo de los medios selectivos y de enriquecimiento. Diseñaron este tipo de medios de tal forma que su especial composición química favorecía el crecimiento de ciertos tipos de microorganismos que, en función de sus procesos metabólicos, eran los únicos capaces de utilizar para su desarrollo ciertos nutrientes del medio. (de la Rosa, 1997) En 1892 Würtz impulsó el uso de los medios diferenciales, incorporando indicadores de pH a la composición de ciertos medios con lo cual se podía observar la producción de ácidos en la fermentación en ciertos microorganismos. (de la Rosa, 1997) Tipos básicos de medios de cultivo atendiendo a su estado físico: Líquidos Semisólidos sólidos
7. Atendiendo a su utilidad práctica:Medios para aislamientos primarios:Para usos generales: no selectivos, para cultivo de una amplia variedad de organismos difíciles de hacer crecer. A menudo están enriquecidos con materiales como: sangre, suero, Hemoglobina, FX, FV, glutamina, u otros factores accesorios para el crecimiento de las bacterias (Agar Sangre, Schaeadler, etc). (de la Rosa, 1997)selectivos: (pueden ser de moderada o de alta selectividad) se añaden sustancias que inhiban el crecimiento de ciertos grupos de bacterias, permitiendo a la vez el crecimiento de otras. Variando las sustancia añadidas, se varía el tipo y grado de selectividad (Mac Conkey, Kanamicina-Vancomicina). (de la Rosa, 1997)enriquecidos: ralentizan/suprimen el crecimiento de la flora competitiva normal potenciando el cultivo y crecimiento deseado (Selenito, medio con Vitamina K). (de la Rosa, 1997)Para aislamientos especializados: formulaciones nutritivas especiales que satisfacen requerimientos de grupos específicos de bacterias, ayudando a su identificación (Lowenstein). (de la Rosa, 1997)ANTIBIÓTICOS NATURALESExisten frutas y verduras que constituyen no sólo una verdadera defensa contra las infecciones sino también combaten los resfriados y alivian otras dolencias relacionadas. Por ello, son considerados verdaderos antibióticos naturales. (Cruz, 2004)Lo importante es que no producen efectos secundarios serios sobre el organismo como podrían causar los antibióticos sintéticos comerciales, pero si pueden ayudarnos a reforzar nuestras defensas y mantener una buena salud. Además, pueden ser elaborados en la comodidad de la casa con elementos naturales que están al alcance de todos. (Cruz, 2004)AJOEs quizás el remedio natural con mayores propiedades medicinales demostradas experimentalmente: Efecto hipotensor a dosis altas, fluidificante de la sangre - muy utilizado por personas que han padecido trombosis, embolias o accidentes vasculares-, hipolipemiante -disminuye el colesterol LDL, es decir el nocivo para el cuerpo-, antibiótico y antiséptico general, estimulante de las defensas, vermífugo, callicida... (Cruz, 2004)
8. El ajo, es considerado, uno de los vegetales curativos, más importantes. En los últimos años, se le ha estado dando, mucha más importancia y difusión a este vegetal, y a tratar de educarnos para estimularnos en su consumo, brindándonos mucha más información sobre todas sus propiedades y sobretodo, como actúa, como medio preventivo y curativo en las distintas enfermedades. Por lo tanto, una vez recopilada esta información, de muchos artículos leídos, en distintos textos y revistas que consideramos serios, creemos que lo importante, no es tenerlas guardadas, sino difundirlas lo más posible, para que éstas informaciones y conocimientos puedan servir, a su vez de ayuda a todo aquél que la necesite. (Cruz, 2004) El ajo, ayuda a prevenir y curar todas las enfermedades de las vías respiratorias.Se utiliza para eliminar parásitos y en estos casos el jugo del ajo es uno de los mejores remedios, y aún en las especies difíciles de expulsar, se obtienen resultados sorprendentes. (Cruz, 2004)Ayuda a quienes padecen de ácido úrico y actúa como protector en la calcificación de las arterias. Previene la hipertensión y la mala circulación, ya que tiene una acción hipotensora. (Cruz, 2004)Es estimulante, diurético y expectorante. El ajo ayuda a eliminar los viejos residuos que van quedando en el organismo, sus enzimas favorecen una buena síntesis de los ácidos grasos, ayudando a bajar el colesterol malo o LDL. (Cruz. 2004)Tiene un alto contenido de fósforo y de azufre, por eso se destaca como un sedante especial para los nervios. (Cruz, 2004)
9. Aconsejan comerlo crudo ya que cocido pierde más del 90% de su efectividad. (Cruz, 2004) El ajo produce mal aliento y transpiración desagradable, sólo por un corto período de tiempo, es decir mientras se expulsan las toxinas acumuladas en el organismo, una vez liberadas éstas, ya no se despide mal olor, ni en el aliento, ni en la transpiración, ni siquiera en la orina y las deposiciones. Esto es debido a que ese olor desagradable que se atribuyen a los ajos, no es debido a los ajos propiamente dicho, sino a las toxinas acumuladas en el organismo que, al combinarse con los activos principios eliminadores del ajo, despiden ese olor desagradable. (Cruz, 2004) Esto se puede entender fácilmente con este ejemplo. Una persona que practica una alimentación sana y natural, donde el ajo ocupa un lugar preferencial, no desprende ese olor tan desagradable que se le atribuye al ajo, pero sí ocurre esto, en aquellas personas que comen ajo, pero a su vez continúan una mala alimentación, en base a alimentos ricos en grasas, embutidos, bebidas alcohólicas, etc. En estos casos lo que sucede, es que el ajo continua constantemente, eliminando toxinas, producidas por la mala alimentación, y es justamente, la constante eliminación de estas sustancias, la que producen ese olor desagradable, no el ajo. (Cruz, 2004)
10. LA CEBOLLA También es muy buena para todas las afecciones respiratorias, cuando tenemos tos, catarro, resfrio, gripe, bronquitis, si nos preparamos el jugo de 1 cebolla junto con el jugo de 1 limón y 2 cucharadas de miel y lo tomamos caliente nos ayudará a recuperarnos. No debemos olvidar que las cebollas crudas o cocidas o también su jugo, funcionan muy bien en caso de estreñimiento. (Cruz, 2004) Es un gran desinfectante, por lo tanto comerla sobre todo cruda, nos ayuda a protegernos contra las enfermedades infecciosas.. Otras de sus propiedades es que nos ayuda a combatir la caspa y Ela caída del cabello, haciéndonos fricciones en la cabeza, con su jugo frecuentemente. Contiene vitaminas y sales minerales, azufre, fósforo, hierro, calcio, sodio, magnesio etc..... Para aquellos que son diabéticos, incorporar la cebolla a su tratamiento es muy importante ya que ellos necesitan depurar su sangre y la cebolla ayuda a depurarla, desinfectándola, ya que actúa eliminando las impurezas de la sangre, tornándola más limpia y pura y por lo tanto con más defensas. (Cruz, 2004) La cebolla, sana y nutritiva, esconde numerosas propiedades medicinales entre sus capas y además resulta muy versátil en la cocina. (Cruz, 2004) La cebolla es rica en minerales y oligoelementos: calcio, magnesio, cloro, cobalto, cobre, hierro, fósforo, yodo, níquel, potasio, silicio, cinc, azufre, bromo, ... También abundan la vitaminas A, B, C y E. (Cruz, 2004) Además alberga un aceite esencial que contiene una sustancia volátil llamada alilo, con propiedades bactericidas y fungicidas.Es interesante su contenido en glucoquinina, una sustancia hipoglicemiante considerada la «insulina vegetal», pues ayuda a combatir la diabetes. (Cruz, 2004) Sus enzimas favorecen la fijación de oxígeno por parte de las células, colaborando en la función respiratoria. (Cruz, 2004)
11. BENZETACIL BENZETACIL® COMBINADOadministrado por inyección intramuscular está indicado en el tratamiento de las infecciones causadas por microorganismos susceptibles. El tratamiento debe ser guiado por los estudios bacteriológicos (incluyendo pruebas de sensibilidad) y por respuesta clínica. Cuando se requieran concentraciones altas y sostenidas se debe utilizar bencilpenicilina acuosa por vía intramuscular o intravenosa. Infecciones estreptocócicas (estreptococos del grupo A sin bacteriemia). Infecciones leves a moderadamente serias de las vías respiratorias altas (por ejemplo, amigdalitis, faringitis, escarlatina, erisipela, piodermia). Infecciones neumocócicas. Neumonía leve a moderada, otitis media. (http://plm.wyeth.com.mx/) Microbiología: La bencilpenicilina ejerce una acción bactericida contra los microorganismos sensibles a la penicilina durante la etapa de multiplicación activa. Actúa por inhibición de la biosíntesis dl mucopéptido de la pared celular. No es activa contra bacterias productoras de penicilinasa, entre las cuales figuran muchas bacterias de estafilococos. La bencilpenicilina ejerce una actividad in vitro contra estafilococos (excepto las cepas productoras de penicilinasa), estreptococos (grupos A, C, G, H, L y M) y neumococos. (http://plm.wyeth.com.mx/) Otros microorganismos sensibles a la bencilpenicilina son: Neisseriagonorrhoeae, Corynebacteriumdiphteriae, Bacillusanthracis, especies deClostridium, Actinomycesbovis, Streptobacillusmoliformis, Listeria monocytogenesyLeptospira. Treponema pallidum es extremadamente sensible a la acción bactericida de la bencilpenicilina.
24. Introducimos 6 cajas de petri al refrigerador y 4 nos la llevamos nosotros a nuestra casa
25. Abrimos la caja de petri media hora en un lugar de nuestra casa
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28. OBSERVAMOS EL CRECIMIENTO EN CADA UNA DE LAS CAJAS PETRI.FIGURA 10 CRECIMINETO DE BACTERIAS Y HONGOS EN LOS MEDIOS DE CULTIVO En esta imagen se ve como las bacterias y hongos aumentaron en tamaño, y las podemos distinguir porque las bacterias son lechosas y los hongos son algodonosas.
33. 1 de ajo, 1 de cebolla , 1 de antibiotico natural y otro de agua(testigo)
34. abrimos las cajas dentro de la campana ya esterilizada y empexamos el cultivo
35. tomamos una muestra de el hongo elegido con la pinzita de siembra y lo poasamos por toda la daja petri
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37. FIGURA 16 CAJA PETRI Nº 2 CON BACTERIAS Y HONGOS CONTROLADOS CON ANTIBIOTICOS NATURALES (CEBOLLA, AJO), PENICILINA Y AGUA En esta imagen se puede ver el efecto que tuvo el agua, los antibióticos naturales y la penicilina con el hongo y la bacteria; solo que en esta imagen se puede aprecia que no le paso nada al papel filtro al que se le puso la penicilina. FIGURA 17 TABLA DE CONTROL DE HONGOS Y BACTERIAS EN LA CAJA 3 En esta tabla se puede notar que todos estos medicamentos les salió hongo, pero aquí el agua y la penicilina salieron sin bacteria. FIGURA 18 CAJA PETRI Nº 3 CON BACTERIAS Y HONGOS CONTROLADOS POR ANTIBIOTICOS NATURALES (CEBOLLA, AJO), PENICILINA Y AGUA En esta imagen lo que se puede notar es que hubo un exceso de contaminación en todos los medicamentos.
38. FIGURA 19 TABLA DE CONTROL DE HONGOS Y BACTERIAS EN LA CAJA 4 En esta tabla se puede ver que todas estuvieron contaminadas, sólo que aquí las que salieron con bacteria fue la penicilina y el agua. FIGURA 20 CAJA PETRI Nº 4 CON BACTERIAS Y HONGOS CONTROLADOS POR ANTIBIOTICOS NATURALES (CEBOLLA, AJO), PENICILINA Y AGUA En esta imagen se puede observa que el hongo creció en toda la caja.
39. DISCUSIONES Con esta practica pudimos notar que los medios de cultivo eran como un ser como nosotros, y pues tratamos de experimentar en ellos para ver de que forma estamos expuesto. Algo curioso que resultó en la tabla fueron los resultados de los antiobioticos naturales los cuales no hacen mucho por elk organismo quizá tenga que ver con algunas de las funciones para los son necesarios. Otra cosa que cabe destacar es el crecimiento de hongos dentro de cada medio esto quizá dependió del lugar en el que se colocó la caja, para que esta pudiera percibir los microorganismos que había a su alrededor. CONCLUSIONES: Con esta práctica pudimos notar lo importante que han sido los avances en la microbiología pues de no ser así no se hubiera descubierto algo tan importante como la penicilina, que en esta práctica pudimos apreciar su gran eficacia, algo que también es importante destacar es que el agua es vital, pues en casi todos los casos el agua no presentó bacteria, y esto nos da a entender que el agua es una fuente de vida muy importante, y en cuanto a los antibióticos naturales quizá no vimos mucho su efecto por las funciones que cada uno tiene respectivamente como en el caso de la cebolla que regulariza problemas digestivos entre otras cosas.
