UT9 D. Preparación de medios de cultivo - Contenido educativo
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Bien, pues vamos a ver esta parte del tema, muy importante en el análisis microbiológico de las aguas, que es la preparación de los medios de cultivo.
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Vamos a ver algunas generalidades de los medios de cultivo que más se utilizan especialmente para el cultivo de bacterias.
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Vamos a seguir este orden, que es el que tenemos en la presentación.
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Haré una pequeña introducción, sobre todo de algunos conceptos que son importantes, que tenemos que tener en cuenta.
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Y este segundo apartado es muy importante, cómo se clasifican los medios de cultivo según su composición, según el modo de preparación, su consistencia y su utilización.
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Bien, en el tercer apartado vamos a ver una descripción de los medios de cultivo que más se utilizan, más habituales, sobre todo en el cultivo de bacterias y haré especial hincapié, aunque lo veremos más adelante, cuáles son los medios de cultivo que se utilizan sobre todo para el recuento y para la identificación y detección de coliformes e indicadores microbiológicos de contaminación.
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fecal de las aguas, sobre todo las aguas de consumo, el consumo humano. Esta última parte es una parte de práctica más procedimental que está relacionada con las prácticas de laboratorio que ya estamos haciendo en el laboratorio de análisis microbiológico.
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Bien, pues vamos a comenzar. Fijaos, una fase muy importante del análisis microbiológico es poder, in vitro, en el laboratorio, crecer y cultivar los microorganismos que queremos detectar.
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Sabemos que los microorganismos crecen fácilmente, especialmente las bacterias, crecen con mucha facilidad siempre y cuando se den todas las condiciones necesarias para su crecimiento, para su división celular.
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Desde la atmósfera adecuada, presión parcial de oxígeno, humedad relativa, temperatura óptima, ya sabemos que hay bacterias que crecen a 37 grados, hay bacterias, que es la gran mayoría, pero hay bacterias, como veremos, las heterótrofas, que crecen a 22 grados, otras crecen a 26 grados, incluso las hay que crecen a 42 grados, etc.
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Hay que conocer muy bien la temperatura óptima de crecimiento para poder facilitar esas condiciones en el laboratorio. Y especialmente qué elementos y qué compuestos nutritivos necesitan esas bacterias, qué nutrientes necesitan esas bacterias para poder crecer.
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Una vez que establecemos el cultivo, las bacterias, a partir de una sola bacteria, una sola bacteria sobre el medio de cultivo, si las condiciones son las adecuadas, se van a generar por bipartición, por división mitótica, bueno, división mitótica no, por bipartición, la división celular prokaryota, se van a generar miles y miles de millones de individuos.
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individuos a partir de esa bacteria que cayó en ese punto del medio de cultivo. Estas células
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creciendo y acumulándose van a dar lugar a lo que ya conocemos como las colonias. Aquí tenemos
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varios ejemplos de colonias de diferentes bacterias. Ya veis que la morfología de las colonias, no
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tenemos tiempo de estudiarla, pero ya veis que en la morfología de las colonias ya se puede prever
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y sospechar qué bacteria es la que está creciendo.
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Daos cuenta que algunas, por ejemplo esta y esta, no tienen pigmentos.
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Estas colonias son pigmentadas.
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Estas además son colonias muy redonditas, con los bordes muy suaves,
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además tienen un cierto brillo.
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Estas son mucho más planas, estas de aquí.
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Estas colonias son grandes, estas colonias son mucho más pequeñas.
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Pero la idea fundamental es que cualquiera de estas colonias que tenemos aquí
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Procede de una única bacteria que cuando sembramos el medio de cultivo cayó en ese punto del medio de cultivo y a partir de ella se han generado miles de millones de individuos, ¿de acuerdo?
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Por lo tanto, son bacterias clónicas. Esto es importante que lo tengamos en cuenta. De ahí el nombre de colonia. Las llamamos colonias porque todas ellas genéticamente son clones que derivan de aquella bacteria.
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Muy bien. Esto es importante y me detengo un poquito porque ya veremos más adelante que para el recuento, para saber cuántas bacterias o cuántos coliformes, cuántas enterococos, por ejemplo, hay en una muestra de agua, tenemos que cuantificarlas.
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Y para poder cuantificarlas vamos a contar colonias. ¿Y cómo es posible que contemos colonias y sabemos el número de bacterias? Porque sabemos que cada colonia procede de una sola bacteria. Si yo en el recuento cuento lo que llamamos 50 UFCs, 50 colonias, unidades formadoras de colonias, yo sé que en aquella muestra había 50 bacterias.
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Y de eso puedo estar totalmente seguro. ¿De acuerdo? Bien, este concepto de colonia es importante.
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Bien, como ya fuimos viendo en temas anteriores, bueno, en otras partes del tema, la gran mayoría de las bacterias, en este caso de interés clínico, de interés clínico en microbiología clínica, pero de interés clínico también en el análisis de agua.
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Porque si analizamos, hacemos un análisis microbiológico para poder detectar posibles patógenos de interés. Todas ellas son quimio-heterótrofas desde un punto de vista nutricional. Por tanto, necesitan compuestos orgánicos y a partir de estos compuestos orgánicos van a obtener la energía y la fuente de carbono para todos los procesos que necesitan.
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procesos metabólicos y fisiológicos que necesitan para su crecimiento y expansión. Bien, ¿qué sería
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entonces un medio de cultivo? Pues un medio de cultivo lo podríamos definir como, ya decíamos,
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como una especie de disolución, un sustrato, una solución de nutrientes que permite el desarrollo
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de estos microorganismos. Si estos microorganismos necesitan compuestos orgánicos, pues hay que saber
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cuáles son todos estos compuestos orgánicos que necesitan, algunos son inorgánicos, para poder
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juntarlos todos y crear medios de cultivo. Por tanto, es como una mezcla, puede ser simple o
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puede ser más compleja, como veremos ahora, una mezcla de nutrientes, especialmente que aportan
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carbono, que necesitan las bacterias para la síntesis de sus compuestos orgánicos, nitrógeno,
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Azufre y fósforo. ¿De acuerdo? Y faltaría aquí también el oxígeno, que es muy importante. Además de todos estos compuestos orgánicos, ya veremos que hay muchos más componentes. Necesitamos sales, por supuesto, algunos iones metálicos, calcio, magnesio, cofactores, es decir, algunas vitaminas, factores de crecimiento, etcétera, etcétera.
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Por tanto, ¿qué es un medio de cultivo?
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No es ni más ni menos que una mezcla, una solución de nutrientes
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que lo vamos a utilizar como sustrato
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y sobre ese sustrato van a poder crecer nuestras bacterias.
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Bien, ¿qué requisitos debe cumplir todo medio de cultivo?
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Por un lado, deben ser estériles, por supuesto,
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si están ya contaminados los medios de cultivo,
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entonces no puedo detectar si hay o no hay contaminación en la muestra que me llega al laboratorio.
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En segundo lugar, deben estar contenidos en recipientes adecuados,
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recipientes que mantengan la esterilidad y que sean de fácil manejo.
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Normalmente, como ya sabemos, o bien vamos a dispensarlo en tubos,
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en tubos de cultivo microbiológico o bien en placas Petri.
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Tercero, deben poseer todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de las bacterias que nos interesan.
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Y por último, debe contener las condiciones fisicoquímicas adecuadas en cuanto a pH, en cuanto a humedad, en cuanto a presión osmótica, es decir, fuerza iónica, concentración de sales.
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Todas estas condiciones son muy importantes.
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todos los medios de cultivo deben cumplir estos cuatro requisitos.
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Bien, ¿qué tipos de medios de cultivo?
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Vamos a ir a las ideas importantes.
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Podemos clasificar los medios de cultivo de muchas maneras.
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Una primera clasificación es según su composición.
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Y según su composición tenemos, por un lado, lo que llamamos los medios complejos o naturales.
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Son los primeros medios de cultivo que se utilizaron. Y esta imagen no está por casualidad. Y es que eran caldos. Caldos hechos a base de extractos vegetales o extractos animales.
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Los primeros que se utilizaban eran, pues eso, a partir de carne o a partir de, aunque en mucha menos medida, de extractos vegetales.
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El gran problema que tenían estos medios es que es verdad que muchas bacterias podían crecer en estos medios de cultivo,
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pero su composición, por supuesto que no es definida, son medios indefinidos.
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No conocemos exactamente la concentración de glucosas, de carbohidratos, de lípidos, de proteínas. Por tanto, de un lote de medio complejo a otro lote que producíamos en el laboratorio, no había consistencia, ¿de acuerdo? Y por tanto, no era un método, digamos, muy riguroso.
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Por tanto, la reproducibilidad era el gran problema que tenía
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Claro, yo preparo un caldo y lo puedo utilizar para muchas veces
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Porque lo puedo dosificar en alícuotas
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Cuando se me acaba tengo que preparar un caldo nuevo
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La composición es completamente diferente seguramente
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Por tanto, no había muchos problemas en reproducir los resultados
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De ahí que se empezaron a diseñar y a fabricar los medios sintéticos
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que son aquellos que contienen en su composición exclusivamente muchas moléculas
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y que son directamente asimilables por las bacterias.
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Por ejemplo, en lugar de poner proteínas de la carne, se pueden poner directamente los aminoácidos.
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La gran ventaja y la gran diferencia con los anteriores es que la composición está perfectamente definida
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porque yo peso y yo sé qué cantidad pongo.
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Por ejemplo, aquí tenéis un ejemplo, la composición del agarce trimida. Este medio de cultivo, el agarce trimida, se utiliza para el cultivo de pseudomonas, pseudomonas eruginosa, pseudomonas fluorescens, ¿de acuerdo? Tiene este aspecto de aquí.
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Y nosotros sabemos, cuando compramos un medio de cultivo de cetrimida, agar cetrimida, sabemos la composición exacta que tiene y además nos lo dice el fabricante. De hecho, yo podría comprar pectona, cetrimida, etcétera, etcétera y fabricarlo yo en el laboratorio. Luego lo esterilizo y ya tendría yo mi medio de cultivo.
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Bien, y en tercer lugar tenemos los que llamamos los semisintéticos
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Cabe destacar que los anteriores, los sintéticos, son los que más se utilizan actualmente
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Sin embargo, algunas bacterias requieren algunos factores de crecimiento específicos, muy específicos
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¿De acuerdo? Para poder desarrollarse in vitro
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Es por ello que existen medios que llamamos semisintéticos
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que aportan factores de crecimiento, pero tampoco de una forma definida, sino dentro de un extracto
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orgánico hidrolizado. Puede ser, por ejemplo, un extracto de levaduras, que no es ni más ni menos
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que células fúngicas, levaduras, son hongos unicelulares, machacados. Un extracto heliofilizado,
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¿de acuerdo? O extracto de algunos tejidos, por ejemplo, o infusión, que lo vamos a ver,
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O las peptonas, las peptonas son, lo vamos a ver ahora después, bueno, son proteínas digeridas, ¿de acuerdo?
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Aquí tenemos un ejemplo del isovitálex, ¿de acuerdo?
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Entonces, en este caso, pues tenemos dos gramos de extracto de carne bovina, pero ese extracto, la composición exacta no sabemos muy bien,
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cuánta proteína, un hidrolizado ácido de caseína, que es una proteína, almidón sí que sabemos, cuánta hemoglobina ponemos también lo sabemos y cuánto agar.
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Pero aquí tenemos este extracto y este hidrolizado que la composición exacta no la sabemos. Estos son medios semisintéticos y se utilizan, digamos, como para usos muy concretos. ¿De acuerdo? Bien.
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Por último, hay algunas bacterias que no crecen bien en ningún tipo de medio de cultivo. Lo comento aquí porque es importante que lo conozcáis. En control de aguas no se utiliza mucho y no es necesario, pero quiero que lo conozcamos porque me parece que es importante.
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Algunas bacterias son, sobre todo aquellas bacterias que son parásitos intracelulares.
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Son bacterias que no crecen en ningún medio de cultivo porque solo crecen dentro de células vivas.
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Por tanto, para poderlas cultivar necesitamos establecer un cultivo de células eucariotas e infectarlo.
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Este es el caso de las clamidias y las riquetsias.
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Aquí os he puesto una imagen para que veáis, para poderlas cultivar.
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Aquí, por ejemplo, tenemos una imagen de células que han sido infectadas con riquetsias, que tienen esta forma de espiralada.
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Como son parásitos intracelulares, infectamos las células y aquí dentro de las células las podemos cultivar en el laboratorio.
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Si no, es imposible. En este caso son clamidias, que son también intracelulares.
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La siguiente clasificación es según el modo de preparación.
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Y es que podemos preparar el medio de cultivo directamente a partir de la fórmula.
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Por ejemplo, si tenemos esta fórmula, podemos comprar de forma individual todos los componentes, pesar la cantidad adecuada y prepararlo en el laboratorio.
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Esto no suele ser ya lo habitual.
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Actualmente, se suelen comprar o bien los medios deshidratados, liofilizados, tal y como los tenemos en el laboratorio,
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y a partir de las indicaciones del fabricante lo preparamos en el laboratorio
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o bien ya comprar directamente los medios preparados y esterilizados en forma ya de placas
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y se pueden comprar pues eso, mangas, una manga de 15 placas de agar sangre, por ejemplo,
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este sería agar sangre, medio de cultivo y ya viene preparado, viene esterilizado
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y lo único que tenemos que hacer es sembrarlo o sembrar la muestra, una alícuota de la muestra y ponerlo a cultivar.
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No suele ser muy habitual, a no ser que sea un laboratorio que mueve una gran cantidad de muestras.
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De tal manera que le sale rentable, puede salir rentable comprar ya las placas preparadas y esterilizadas.
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Bien, según la consistencia tenemos medios líquidos que clásicamente se les llama caldos
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En inglés son broth, lo veremos así como broth
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Es un caldo nutritivo, caldo nutritivo compuesto principalmente, la mayoría de ellos, de extracto de carne, peptona, que ya veremos qué es, y agua
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¿Y para qué se suelen utilizar? Pues se suelen utilizar mucho para la obtención del tema
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Los medios sólidos, la gran diferencia con los caldos es sencillamente que le añadimos un agente gelificante
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Gelificante o solidificante, que nos ayuda a darle consistencia
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Los que más se utilizan son o bien la gelatina, esta es de origen animal, la gelatina procede del colágeno
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de muchos tejidos animales, especialmente huesos, tendones, ligamentos o el agar-agar.
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El que más se utiliza es el agar-agar, que es un polisacárido no ramificado
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que procede de algas marinas, etcétera, etcétera.
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Muy bien, si a un caldo le añadimos un agente gelificante, agar-agar, por ejemplo, o gelatina,
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ya tenemos un medio sólido.
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Además tenemos los medios semisólidos que se preparan normalmente a partir de los medios líquidos también y agregando una cantidad pequeña del agente solidificante o gelificante, entre 2 y 4 gramos por litro, muy poquito, de tal manera que no llegan a ser sólidos ni tampoco son líquidos, por supuesto.
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Y se estudian, o sea, se utilizan únicamente para el estudio de la movilidad de las bacterias.
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Tenemos aquí dos tubos con medio semisólido y los hemos sembrado en picadura.
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Aquí tenemos nuestro hilo de siembra, ¿recordáis? Con el hilo de siembra.
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Lo hemos esterilizado, cogemos una parte de la muestra, el inóculo, insisto que es el hilo de siembra, no es el asa de siembra, y sembramos por picadura.
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Lo introducimos aquí dentro. Si no hay movilidad, la bacteria no es flagelada, solo se observa crecimiento en esta parte donde yo he hecho la incisión. Si hay movilidad, lo que veo es que todo el medio es turbio. Eso significa que la bacteria tiene flagelos y movilidad.
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Según su utilización, esta es la clasificación más importante. Según su utilización tenemos medios comunes o generales. ¿Qué son los medios comunes o generales? Pues son medios que contienen los componentes mínimos básicos para que crezca la gran mayoría de las bacterias.
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Bacterias que llamamos, digamos, no exigentes, ¿de acuerdo? Que no necesitan requerimientos muy especiales. Un ejemplo es el agar nutritivo o agar común, ¿de acuerdo? Igual que está el agar nutritivo, tenemos el caldo nutritivo, que sería el agar nutritivo sin el agente gelificante.
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calificante. ¿Para qué utilizamos a veces estos, se utilizan estos medios? Pues para enriquecer una
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muestra y para hacer que las bacterias que hay en esa muestra puedan crecer sin problema y luego ya
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las estudiaremos a ver qué bacterias hay. Muy bien, cuando ya tenemos bacterias que son exigentes lo
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que necesitamos son medios enriquecidos. La gran mayoría de estos medios enriquecidos proceden de
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otros medios que son generales o comunes, a los cuales les hemos añadido una serie de factores
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críticos indispensables para el crecimiento de microorganismos, bacterias que son exigentes. Es
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decir, si no tienen esos factores, esas bacterias no pueden crecer. Este enriquecimiento se puede
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conseguir de muchas maneras. Por ejemplo, en algunos se puede añadir suero, suero de la sangre.
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El suero de la sangre con todos los componentes y proteínas del suero o leche o huevo, un extracto de huevo o bilis o ácido tioglicólico. Todos estos factores, todos estos productos, muchos derivan de la sangre, pues aportan factores que son indispensables para muchos organismos, microorganismos que son exigentes.
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¿De acuerdo? Además, a estos medios enriquecidos incluso hay veces que hay que añadirle suplementos artificiales. ¿De acuerdo? Por ejemplo, el agar chocolate, que es este de aquí abajo, y este es el agar sangre. El agar sangre y el agar chocolate añadimos sangre. ¿De acuerdo?
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Lo que más nos interesa no es la sangre en sí, es la hemoglobina, ¿de acuerdo? Y los factores de crecimiento que van en la sangre, ¿de acuerdo? Entonces, el agar sangre es porque añadimos sangre tal cual y sangre de carnero. Y el agar chocolate es porque la sangre va hidrolizada, desnaturalizada, ¿de acuerdo?
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Entonces, bueno, esto es un ejemplo de estos medios enriquecidos. Aquí, por ejemplo, pues en microbiología clínica, pues se utilizan mucho para el crecimiento de hemófilus. Hemófilus, influenza o para influenza, todas las especies o especies de hemófilus necesitan factores de la coagulación para poder crecer. El factor 5, el factor 10, ¿de acuerdo? Que están presentes en el plasma actual.
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medios selectivos, ¿qué son los medios selectivos?
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pues los medios selectivos son medios en los cuales
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yo voy a poner componentes que van a favorecer
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el crecimiento de algunas bacterias respecto de otras
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por tanto, en estos medios selectivos
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yo de alguna manera voy a seleccionar
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qué bacterias van a crecer y cuáles no
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muchos de estos componentes que se añaden a los medios selectivos
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facilitan el crecimiento de algunas bacterias e inhiben activamente el crecimiento de otras.
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Bien, un ejemplo es el caldo selenito.
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El caldo selenito contiene selenito sódico
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y el selenito de sodio inhibe el crecimiento de las bacterias que son gram-positivas
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Pero además también inhibe el crecimiento de las bacterias gram-negativas a excepción de Salmonella.
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El género Salmonella, Salmonella titimorium, por ejemplo, sí que es capaz de crecer, es una enterobacteria capaz de crecer en presencia de selenito sódico.
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Por tanto, el caldo selenito es un medio de cultivo selectivo para el crecimiento de Salmonella.
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Otro ejemplo es el agar maconkey. El agar maconkey contiene cristalvioleta. El cristalvioleta es un colorante que inhibe las bacterias gram positivas, pero permite el crecimiento de las gram negativas y entre ellas las enterobacterias.
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Además, tiene otra serie de componentes que nos permiten evaluar el metabolismo fermentativo de las enterobacterias
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Porque unas enterobacterias fermentan lactosa y otras no
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Eso hace que además de ser selectivo, porque solo permite el crecimiento de las gran negativas
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Nos permite diferenciar qué tipo de enterobacteria está creciendo
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Pero esto lo veremos ahora más adelante
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Por tanto, la gama conque, además de ser selectivo, es un medio diferencial.
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Bien, el cuarto tipo son los medios de cultivo diferenciales.
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¿Por qué le llamamos diferenciales?
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Porque nos permiten diferenciar y poner en evidencia características bioquímicas
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que nos ayuden a diferenciar e identificar géneros y especies dentro del mismo grupo de bacterias.
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Por ejemplo, las enterobacterias.
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Dentro de las enterobacterias tenemos muchas especies de enterobacterias, géneros y especies.
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Y es importante diferenciar cuál es la bacteria, la enterobacteria, que está creciendo o que está presente en la muestra.
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Para ello nos podemos servir de estos medios diferenciales.
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Como los utilizamos para identificar, muchas veces les llamamos también medios de identificación.
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Veremos en las pruebas de identificación que una prueba de identificación típica es hacer un crecimiento en medios diferenciales.
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Para poner en evidencia estas características bioquímicas, muchas veces lo que se utilizan son diferentes tipos de carbohidratos.
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De tal manera que se puede evaluar qué carbohidratos, qué azúcares fermentan las bacterias que están presentes en la muestra y, por tanto, poder identificarlas.
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¿De acuerdo? Bien. Un ejemplo de medio diferencial es el agarclet. El agarclet nos permite diferenciar aquellas bacterias que son capaces de fermentar las lactosas de las que no son capaces de fermentar lactosa.
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Aquellas bacterias que fermentan lactosa y son lactosa positivas nos van a dar lugar a unas colonias de color amarillentas, que serían estas que están en la parte de la derecha.
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Si nos dan unas colonias de un color azul verdoso, significa que son lactosa deficientes, no son capaces de fermentar la lactosa.
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Este agar clet se utiliza mucho en microbiología clínica para poder cuantificar y detectar bacterias en infecciones del tracto urinario, ¿de acuerdo? No tanto en aguas.
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Otro ejemplo de medio tremendamente diferencial es el agar SS. El agar SS es de Salmonella sigela, porque nos permite diferenciar estas dos especies, estos dos géneros de enterobacterias, Salmonella y sigela.
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¿Cómo? Pues en su formulación contiene citrato férrico
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Aparte de la lactosa, que como ya veis nos permite por un lado ver qué bacterias son capaces de crecer
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Y por tanto que fermentan la lactosa, además contiene citrato férrico
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Y esto es importante porque Salmonella, que sería la que ha crecido en esta placa, produce ácido sulfídrico
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El ácido sulfídrico, al reaccionar con el citato férrico, da un precipitado de color azul y por eso todas las colonias tienen esta coloración tan oscura.
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Por tanto, si nosotros cultivamos una parte de nuestra muestra y observamos que las colonias son negras, inequívocamente podemos decir que estas bacterias son salmonella.
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Sin embargo, si lo que observamos es un crecimiento donde aquí se ven muy bien las estrías que se han realizado,
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aunque no sean colonias individuales, se ven de un color igual que el medio, o sea, como transparente,
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significa que ha crecido sigeta.
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Por tanto, el agar SS nos permite no solamente seleccionar el crecimiento de las enterobacterias,
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sino además poder diferenciar a dos géneros de bacterias que son muy próximas
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y que bioquímicamente se parecen mucho, que son sigel y salmonella, por esta característica propia de salmonella de producir el ácido sulfírico.
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Muy bien. Además, dentro de los medios diferenciales se han diseñado en las últimas décadas lo que llamamos los medios cromogénicos.
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Los medios cromogénicos son un tipo concreto de medios diferenciales. Actualmente se usan mucho.
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¿Por qué se le llaman cromogénicos? Porque además de toda su formulación nutritiva, contienen pigmentos y sustratos cromogénicos. De tal manera que, dependiendo de qué bacteria ha crecido en la placa, la colonia adquiere un color diferente, muy diferente.
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En este caso, si la colonia es de un color violeta, sabremos que es un Streptococcus agalactiae.
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Y si las colonias son rojizas, entonces ha crecido Escherichia coli.
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En este caso, por ejemplo, nos permite este medio cromogénico diferenciar tres especies diferentes.
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Escherichia coli, que daría estas colonias de color rojizo, Proteus, que es otra enterobacteria, nos daría unas colonias que son incoloras, transparentes, y si son verdes, entonces hablaríamos de un enterococco fecalis.
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¿Por qué se utilizan mucho?
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Porque lo único que tenemos que hacer es sembrar una parte de la muestra, una alícota de la muestra
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Y una vez está sembrada la cultivamos 24 horas y al día siguiente, a simple vista, dependiendo de la coloración que tengan las colonias
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Podemos identificar cuál o cuáles de estas bacterias estaban presentes en la muestra
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Por ejemplo, existen una serie de medios cromogénicos para análisis específico de aguas. Son los que llamamos los cromagar, por ejemplo. Tienen diferentes usos. Por ejemplo, el cromagar que veremos ahora, ECC, nos permite diferenciar si en la muestra hay coliformes y entre ellos escherichia coli.
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¿De acuerdo? Entonces, algunos son como, por ejemplo, este de aquí que es un caldo y el resto que son agares.
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Dependiendo de la coloración de las colonias, podemos, como en este caso, podemos diferenciar muy bien qué bacteria ha crecido, solamente por la coloración.
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Un ejemplo es el cromagar SC. El cromagar SC se utiliza mucho y, sobre todo, en el método que veremos de filtración de membrana,
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¿Por qué? Porque Escherichia coli da unas colonias de un color violeta, azul, muy oscuro, muy intenso. El resto de colonias que vemos aquí, que son rosáceas, son coliformes.
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De tal manera que con una sola siembra y un cultivo de 24 horas podemos diferenciar y contar cuántas unidades formadoras de colonias tenemos en la muestra de agua que son de Escherichia coli o las que son de coliformes totales.
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Pues este cromagar ECC se utiliza mucho en el método de filtración por membrana, que lo veremos más adelante.
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El caldo, ECC, en cambio, este se utiliza para el método de filtración. Sin embargo, este caldo se utiliza para el método de cuantificación por el número más probable. Lo veremos más adelante, ¿de acuerdo? En el tema. Pero bueno, ahora que nos vayan sonando, ¿de acuerdo?
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Bien, aparte de los medios diferenciales, tenemos más medios, más tipos de medios según su utilización. Los medios de multiplicación, como su nombre indica, se utilizan para poder obtener a partir de la muestra mayor cantidad de células, de bacterias, y poder expandir y detectar mejor las bacterias presentes en la muestra.
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¿De acuerdo? Sería como un paso previo a luego cultivarlas en medios selectivos o en medios diferenciales.
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Un ejemplo es el medio BHI, que es un caldo, caldo de infusión cerebro-corazón, que se utiliza mucho porque es como un caldo general,
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pero en el cual una gran mayoría de las bacterias se dividen y se multiplican muchísimo.
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¿De acuerdo? Esto tiene otros usos en microbiología clínica, no tanto en aguas, pero bueno, solamente que lo conozcamos.
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Los medios de conservación, como su nombre indica, se utilizan para conservar.
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O sea, nosotros a partir de la muestra, que nos llegó por ejemplo en un bote Pirex o en el recipiente adecuado,
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hemos hecho una serie de análisis, pero nosotros una vez hemos identificado y aislado la bacteria,
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muchas veces nos conviene conservarla y la podemos conservar a menos 80, congeladas, o incluso a menos 196 grados centígrados, congeladas, para luego poder estudiarla más adelante, ¿de acuerdo?
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Pues para ello necesitamos medios de conservación. Estos medios de conservación pues ya actualmente se utilizan crioviales que serían de este tipo, son unos viales pequeñitos que ya veis que vienen con unas pequeñas esferas y un medio de cultivo que permite la conservación con un crioconservante en su composición.
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Esta es la característica fundamental, que poseen un crío conservante que permite mantener las células congeladas y vivas, ¿de acuerdo? Alargar su viabilidad mientras están congeladas, ¿de acuerdo?
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Además tenemos también los medios de transporte. Los que más se utilizan son Stuart Amish y el Caribler y se utilizan para transportar muestras. Por ejemplo, en microbiología clínica, pero también en aguas.
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A veces nos interesa mucho coger una muestra, una muestra in situ, coger una muestra y para ello utilizamos este tipo de torundas.
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Tenemos aquí la torunda, es una torunda estéril, la empapamos en la muestra de agua in situ y la introducimos dentro de este tubo.
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En este tubo lo que tenemos aquí es un medio de transporte.
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¿Cuál es la finalidad? Sencillamente cogeríamos nuestra turunda estéril, la impregnamos in situ con la muestra, la introducimos dentro del medio de transporte y sirve para eso, para transportarla desde el punto donde se ha recogido la muestra para que las bacterias lleguen viables, lleguen vivas al laboratorio.
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Esto se realiza, por ejemplo, cuando el sitio de recogida de la muestra, in situ, está muy lejos del laboratorio y quizá vaya a tardar más de 24 horas en llegar al laboratorio.
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Entonces, este medio de transporte, el objetivo fundamental que cumple es permitir y conservar la viabilidad de esas bacterias que están presentes en la muestra hasta llegar al laboratorio.
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¿De acuerdo? Muy bien.
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Vamos a ver ahora en este apartado algunos de los medios que más se utilizan
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Vamos a ver, para aerobios, que son la gran mayoría de microorganismos que se analizan en aguas
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Entonces empezamos por los medios comunes
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Los medios comunes o generales tenemos el agar nutritivo, que se utiliza muchísimo
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Aquí en esta imagen, si os dais cuenta, se ha sembrado
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Seguramente esto es una muestra de agua de una charca, por ejemplo
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Tal cual se ha cogido, se ha sembrado a lo mejor unos 100 microlitros. Se ha hecho una siembra por extensión o en superficie, como ya veremos más adelante, y si os dais cuenta aquí tenemos muchísimos microorganismos muy variopintos solamente observando la morfología de las colonias.
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Por ejemplo, esta colonia claramente es filamentosa, por tanto esto es un hongo, ¿de acuerdo? Pero las que no son filamentosas, si os dais cuenta en esta de aquí, pues se puede estudiar que los bordes son muy diferentes que esta, que esta, además tiene pigmentación en medio pero no en la parte exterior, etc.
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Esta imagen es sencillamente para que veáis que en este agar nutritivo crecen de forma normal una gran cantidad de microorganismos, no solamente bacterianos, sino fúngicos, etc.
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Otro ejemplo es el agar soja tripticasa, o TSA, le llaman.
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Este es un agar base, de hecho el agar tripticasa soja o soja tripticasa se utiliza mucho como agar base y luego se suplementa y se enriquece.
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A partir de él se puede obtener, por ejemplo, medios enriquecidos, pero tal cual es un medio común.
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Medios enriquecidos. Los medios enriquecidos ya hemos visto que están enriquecidos y llevan algún tipo de componente que permite cultivar microorganismos exigentes.
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Los medios enriquecidos para aerobios que más se utilizan son el agar sangre y el agar chocolate. Ambos están suplementados con sangre. En este caso es agar columbia con un 5% de sangre de cordero, el CNA.
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La sangre de cordero tal cual. La sangre de cordero tiene un montón de componentes que permiten el crecimiento de bacterias que son un pelín, digamos, exigentes. En concreto, en microbiología clínica, no tanto en aguas, se utiliza también para diferenciar especies de Staphylococcus.
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¿Por qué? Porque se estudia la hemólisis. Es decir, estas bacterias, por ejemplo, en este caso, esta colonia, la colonia es el puntito que se ve marrón en medio o verde, no sé muy bien, depende de cómo lo veáis, y alrededor, si os dais cuenta, hay un halo blanquecino.
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Ese halo blanquecino es porque secretan una serie de factores que elisan los eritrocitos, los glóbulos rojos y producen este halo blanquecino.
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Bueno, pues en base al tipo de hemólisis tenemos algunos que son alfa-hemolíticos, otros son beta-hemolíticos y otros son gamma-hemolíticos.
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Esto ahora a nosotros no nos interesa en el cultivo de, en el análisis de aguas, pero bueno, que lo conozcamos.
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El agar sangre y el agar chocolate es muy parecido
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Sencillamente que aquí en el agar chocolate lo suplementamos con sangre
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Pero sangre que ha sido calentada y desnaturalizada
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Por eso no se ve con este aspecto rojizo sino este aspecto marronoso
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Y de ahí el nombre de agar chocolate entre comillas
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Este se utiliza mucho, por ejemplo, para especies de hemófilus
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¿De acuerdo? Hemófilus necesitan, dependiendo de la especie, el factor 5 de la coagulación, el factor 10 de la coagulación o ambos, ambos. Y esto lo añadimos con la sangre desnaturalizada. ¿De acuerdo? Bien.
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¿Qué más? El agarclé, que ya lo hemos visto. El agarclé es un medio selectivo, además es diferencial y se utiliza para el estudio de muestras clínicas procedentes de posibles infecciones urinarias.
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Dependiendo de si las bacterias, las colonias son amarillentas y acidifican el medio, por eso se ve el medio también amarillento en lugar de verde, pues sabemos que son fermentadoras de lactosa y si las colonias son verdosas, significa que no fermentan lactosa.
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El Mueller-Hinton se utiliza en la clínica para hacer antibiogramas o pruebas de susceptibilidad antimicrobial.
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No se utiliza mucho en el control de aguas.
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Muy bien.
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Medios que son, además de selectivos, diferenciales.
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Ya hemos visto el agar maconque.
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En el agar maconque se inhibe el crecimiento de todas las bacterias gram positivas
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y se permite el crecimiento de aquellas bacterias que son gram negativas.
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Entre ellas se utiliza mucho para el estudio de enterobacterias.
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Dentro de las enterobacterias tenemos dos grandes grupos.
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Aquellas enterobacterias que son capaces de fermentar la lactosa, estas bacterias que son capaces de fermentar la lactosa producen una acidificación del medio y sus colonias aparecen de un color rosáceo.
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Por tanto, aquí hemos crecido dos tipos de enterobacterias, la estría central y la estría de la derecha, y sabemos que como sus colonias y su crecimiento es rosáceo, sabemos que son lactosa positivas, es decir, fermentan la lactosa.
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En cambio, en este lado tenemos, hemos sembrado una bacteria y como sus colonias y su crecimiento es incoloro, sabemos que no ha sido capaz de fermentar la lactosa, por tanto es lactosa negativa.
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Además, como ya veremos más adelante, si os dais cuenta, entre estas dos bacterias que fermentan lactosa
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Hay una bacteria, esta de aquí, que además secreta un pigmento al medio de cultivo
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Esta podría ser Klebsiella, por ejemplo
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Entonces, bueno, con una simple siembra y cultivo en MacConkey
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No solamente hemos seleccionado el crecimiento de las gran negativas
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Sino que además, solamente por el aspecto de las colonias
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Sabemos si son lactosa positiva o lactosa negra.
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Algo parecido ocurre con el agar salmonella sigela, que ya lo hemos visto antes.
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Que nos da estas colonias de color oscuras, siempre que sea la que ha crecido salmonella, porque produce ácido sulfídrico.
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Podemos utilizar el agar SS o podemos utilizar el agar ectoen.
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Es muy parecido a la anterior y también nos permite diferenciar si la bacteria que ha crecido exige la salmonella por la coloración oscura de las columnas.
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Otro ejemplo de medio selectivo y diferencial es el agar levín o EMB.
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EMB viene de eosina y azul de metileno.
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Contiene estos dos colorantes.
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Esto le permite, este medio permite inhibir el crecimiento de las granpositivas y dentro de las grannegativas enterobacterias, dependiendo del aspecto que tengan sus colonias, pues sabremos si fermentan o no unos azúcares u otros.
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En concreto, os pongo el ejemplo de si observamos este tipo de colonias verdes, muy oscuras o negras, pero que si lo miramos al reflejo tiene un brillo metálico verde, estas colonias son inequívocamente de Escherichia coli.
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Bien. ¿Qué más? El agarte 6. El agarte 6 se utiliza mucho. Esto significa triple sugar iron, porque contiene hierro y tres azúcares que puede fermentar.
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Ya veis aquí que es el mismo medio de cultivo y en cada uno de estos cuatro tubos se han crecido cuatro bacterias diferentes. Fijaos qué aspecto después de cultivarlas tan diferentes. Lo veremos en detalle cuando veamos las pruebas de identificación.
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Pero bueno, ya os adelanto que con este agar nos permite determinar qué bacterias fermentan o no la lactosa, si esas bacterias son capaces de fermentar otros azúcares, si esa bacteria que ha crecido es capaz de producir ácido sulfídrico, en este caso fijaos que queda en medio de cultivo negro,
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Por tanto, esta bacteria con el citrato sódico que tiene el agar es TSI, sabemos que produce ácido sulfídrico y el cuarto parámetro que nos permite evaluar es si produce o no produce gas. Obviamente, esta bacteria ha producido gas. Aquí, esta burbuja es gas, gas que ha producido esta bacteria durante la fermentación. Lo veremos más adelante.
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¿De acuerdo? Agarcha mammanitol, pues el agarcha mammanitol, o manitol salado también se le llama, contiene un 7,5% de cloruro sódico. Es una concentración altísima de sales, tan alta que aquí no crece ninguna bacteria, a excepción de Staphylococcus.
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Por tanto, es un medio selectivo que inhibe el crecimiento de todas las bacterias menos los estafilococos, que son los únicos que pueden crecer a esta concentración de sales.
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Pero es que además es diferencial, porque tiene una serie de componentes que nos permiten diferenciar y ver que si ha acidificado el medio, que se acidifica el medio, que es lo que tenemos aquí de este color amarillento, porque tiene manitol, que es un carbohidrato, si es capaz de fermentar el manitol y acidificar el medio, sabemos que es un Staphylococcus aureus.
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Y si no, sabemos que es epidermidis. Esto en control de aguas no tiene tanta importancia, en la clínica es muy importante. Otros medios selectivos, el medio de NEASA, que también se utiliza para estafilococcus, pero no en aguas, entonces lo vamos a dejar aquí.
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Pero la garbilis esculina es importante porque es un medio selectivo y diferencial para el cultivo y la identificación de enterococcus. En concreto, este es uno de los parámetros microbiológicos que se deben evaluar en aguas, si hay o no hay enterococcus, especialmente enterococcus fecalis.
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Lo sabemos porque tiene esculina y solo Enterococcus es capaz de hidrolizar la esculina dando este precipitado de color negruzco.
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Además de este medio, bilis esculina, para identificar Enterococcus, tenemos también el Slaneth barley.
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El agarce trimida, estos de aquí no son tan importantes porque no se utilizan en aguas, pero el agarce trimida sí que se puede llegar a utilizar.
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Es una garbase que además contiene este antibiótico. Cetrimida es un antibiótico para el cual solamente Pseudomonas es resistente. Por tanto, todas estas colonias que han crecido aquí, que proceden de la muestra que hemos sembrado, podemos decir inequívocamente que son colonias procedentes de Pseudomonas.
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Pseudomonas aeruginosa, fluorescence, pero del género pseudomonas.
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Esto es importante porque en aguas recreativas y en depósitos hay que evaluar si hay o no hay presencia de pseudomonas.
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La gargranada, el owesten jensen son importantes en la clínica, pero no en aguas.
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Y un medio de aislamiento para anaerobios es el Schadler, que nos permite crecer aquellos microorganismos que son anaerobios.
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De medios cromogénicos ya hemos visto los más importantes y los que se utilizan mucho en el análisis de agua.
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Estos son, por ejemplo, un ejemplo concreto de agarres cromogénicos que se utilizan para infecciones del tracto urinario.
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Pero bueno, a nosotros nos interesan los que ya hemos visto.
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¿De acuerdo?
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Medios de cultivo líquidos.
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Los caldos.
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Bueno, pues ya hemos visto el caldo selenito, que es un caldo selectivo.
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El caldo de tío glicolato.
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Es un caldo igual que el caldo, el agua de peptona o el caldo nutritivo.
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Son caldos que se utilizan para, estos tres de aquí, se utilizan de forma general, son caldos comunes, generales, medios de cultivo líquidos, generales.
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A diferencia del caldo selenito que sí que es específico y es selectivo para salmón.
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El caldo Middelbrock se utiliza mucho en la clínica, pero no tanto en la clínica.
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Bien, y con esto acabamos esta parte de los medios de cultivo, tipos de medios de cultivo y su preparación en el laboratorio de análisis microbiológico de aguas.
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- 4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
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