MICROBIOLOGÍA SANITARIA
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
Estudio de la Cinética de Crecimiento de Escherichia coli
03/10/2024
Maria Fernanda Fernandez Montes, Juan Manuel Ortega, Juan Sebastián Salgado.
Resumen
La abundancia de microorganismos depende en gran medida del crecimiento microbiano,
que está influenciado por diversos factores como la disponibilidad de nutrientes, la
temperatura, el pH y la presencia de inhibidores. Este estudio se centra en analizar el efecto
del pH sobre el crecimiento de la bacteria Escherichia coli (E.coli).
Escherichia coli es una bacteria que se desarrolla de manera óptima en condiciones de pH
cercano a la neutralidad y puede utilizar diversas sustancias orgánicas para obtener energía.
Con el objetivo de analizar cómo el pH afecta su crecimiento, se cultivaron tres muestras de
E. coli a diferentes niveles de pH (3, 7, 12). Al medir la turbidez del cultivo, que indica la
cantidad de bacterias presentes, se observó que el pH 7, considerado neutro, es el más
adecuado para el crecimiento de esta bacteria
Se analizará el efecto del pH en la cinética de crecimiento de E. coli mediante una curva de
crecimiento para determinar su pH óptimo y respuesta a condiciones extremas.
Palabras claves: Escherichia coli, crecimiento, pH, adaptación.
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Introducción
A diferencia de otros organismos, en los
cuales el crecimiento implica un aumento
de tamaño, el crecimiento bacteriano está
más relacionado al número de individuos
que se forman, lo cual es debido a que las
dimensiones por lo general tienden a ser
estables entre miembros de la misma
especie. [1]
Las poblaciones microbianas en medios de
cultivos pueden presentar distintos
comportamientos de crecimiento, lo cual
por lo general es representado en muchas
ocasiones mediante una curva en la que se
distinguen cuatro fases: latencia (hay
aumento de volumen, pero las bacterias no
se dividen); la fase exponencial o
logarítmica (las células empiezan a
duplicarse a un ritmo constante); la
estacionaria (el número de células no
cambia, es decir, que nace la misma
cantidad de individuos que muere) y la de
declinación o muerte (el número de células
muertas supera a las vivas, con lo cual hay
decrecimiento en la población). [1]
Escherichia coli es un bacilo gram
negativo, anaerobio facultativo de la
familia Enterobacteriaceae,
tribu Escherichia,
esporulador,
usualmente móvil (mediante flagelos
perítricos). Esta bacteria coloniza el
intestino del hombre pocas horas después
del nacimiento y se le considera un
microorganismo de flora normal, pero hay
cepas que pueden ser patógenas y causar
daño produciendo diferentes cuadros
clínicos, entre ellos diarrea. [2]
La bacteria se puede aislar e identificar
tradicionalmente con base en sus
características bioquímicas o serológicas,
pero también se pueden estudiar sus
mecanismos de patogenicidad mediante
ensayos en cultivos celulares o modelos
animales y, más recientemente, empleando
técnicas de biología molecular que
evidencian la presencia de genes
involucrados en dichos mecanismos. [2]
E. coli es una bacteria que crece
óptimamente a 37 ºC y a pH neutro (7). Se
sabe además que en condiciones óptimas
su tiempo generacional es de 21 min. Un
aspecto clave a considerar durante el
estudio del crecimiento bacteriano, es que
su comportamiento puede variar según
cambios en las condiciones estándares (por
lo general 37 ºC y pH 7), es así como
modificaciones en la temperatura, pH,
salinidad del medio, la presencia o
ausencia de oxígeno, la fuente de carbono
y otros factores como la acción de
antibióticos, pueden ocasionar una
disminución o aumento en el crecimiento
poblacional [1].
En el presente estudio, se describe el
proceso de determinación del crecimiento
de E. coli mediante turbidimetría. Se
evalúa la influencia del pH en el
crecimiento de dicha bacteria. Se
construyeron las curvas de crecimiento
para cada caso.
Materiales y métodos
Cultivo de E. coli
El cultivo de E. coli usado en este estudio
se obtuvo del laboratorio de microbiología
sanitaria de la facultad de ingeniería de la
Universidad de Antioquia. Se encontraba
en fase exponencial o logarítmica
indicándonos que las células empiezan a
duplicarse a un ritmo constante.
E. coli cuenta con la ventaja de crecer a
tasas de crecimiento previamente
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conocidas, logrando altas densidades
celulares. Esta tasa de crecimiento está
determinada por las características de los
medios de cultivo y la fuente de energía
utilizada. Sin embargo, es importante
enfatizar que los resultados del
crecimiento pueden variar mucho
dependiendo de las condiciones de la
planta en particular y del sustrato utilizado.
Caldo nutritivo
Para propiciar el crecimiento de E. coli se
inoculo la bacteria en un caldo nutritivo
líquido. COMPLETAR CON INFO DEL
CALDO USADO EN EL LAB
La nutrición es un conjunto procesos y
reacciones mediante las cuales los seres
vivos toman del medio, en el que habitan,
las sustancias químicas que necesitan para
crecer, multiplicarse y hacer uso de la
energía. [3]
Como nutrición se denomina al conjunto
de procesos por los cuales los seres vivos
toman del medio las sustancias que
necesitan para su desarrollo (nutrientes)
que requieren para su catabolismo
(mantenimiento) y su anabolismo
(crecimiento). De igual forma, las
bacterias también realizan biosíntesis de
nuevos compuestos celulares, que
demandan energía procedente del medio
ambiente. [3]
Incubadora
Se uso la incubadora para mantener las
muestras a una temperatura constante de
30°C.
La función principal de la incubadora en el
laboratorio es la de almacenar y
acondicionar el ambiente, con el fin de
desarrollar de manera adecuada los
microorganismos,
mediante
la
temperatura, presión y circulación del
aire. Este es un equipo de uso químico,
para el análisis de los compuestos de
microbiología y el desarrollo de
compuestos orgánicos. [4]
Estas condiciones que se establecerán van
a depender directamente del tipo de
microorganismo con el que se esté
trabajando, para así almacenar todo lo que
contenga muestras químicas y finalmente
realizar el análisis de relevancia. [4]
Medición
Se uso el turbidímetro para medir las
partículas suspendidas en cada muestra y
con estos datos realizar la curva de
crecimiento.
Los turbidímetros son utilizados para
medir partículas suspendidas de un
líquido, mostrando valores en NTU (por
sus siglas en inglés Nephelometric
Turbidity Unit.). Aportan resultados
fiables y de alta precisión. [5]
Procedimiento
Se desinfecta el área de trabajo e inoculan
3 mL de un cultivo de E.coli en fase
exponencial en 3 erlenmeyer, cada uno con
150 mL de Caldo Nutritivo, cada uno con
pH de 3, 7 y 12 respectivamente.
Se agitan los erlenmeyer y se llevan a la
incubadora a 35±0.5ºC.
Después de una hora de incubación se
retiran los erlenmeyer de la incubadora y
se realiza la primera medición; después se
vuelven a llevar a la incubadora y se siguen
tomando las mediciones en diferentes
intervalos de tiempo.
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Resultados y análisis
pH 12
25
0
2
4
6
16
18
20
23
25
27
3
5,6
6,7
6,96
7
7,7
7,65
7,37
6,78
7,8
7,6
pH
7
7,88
89,4
85,6
82,1
283,3
310,8
305,7
366,7
370
374
20
12
7,2
9,61
20,1
10,5
8,6
6,47
5,47
6,02
6,8
7
NTU
Tiempo/horas
15
10
5
0
0
10
20
30
TIEMPO (HORAS)
400
350
300
NTU
250
pH 3
50
8
NTU
150
100
10
0
6
0
10
20
TIEMPO (HORAS)
4
2
0
0
10
20
30
TIEMPO (HORAS)
pH 7
400
300
NTU
200
200
100
0
0
10
20
TIEMPO (HORAS)
30
30
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Biografía
FALTA HACER BIEN LAS CITAS
https://www.scielo.org.mx/scielo.php?sc
ript=sci_arttext&pid=S003636342002000500011&lng=es&nrm=iso
&tlng=es (2)
https://steemit.com/spanish/@khrisaer
oth/determinacion-del-crecimiento-dehttps://co.hach.com/turbidimetros#:~:t
ext=Los%20turbid%C3%ADmetros%
20son%20utilizados%20para,fiables%
20y%20de%20alta%20precisi%C3%B
3n. (5)
escherichia-coli-y-algunos-factoresque-lo-afectan (1)
http://www.scielo.org.co/scielo.php?scri
pt=sci_arttext&pid=S179424702021000100049 (3)
https://www.cromtek.cl/2020/12/29/incu
badora-tipos-y-usos-en-el-laboratorio/
(4)
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