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Fundamentos de control microbiano
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• Los microorganismos son capaces de adaptarse a una gran variedad de factores ambientales.
• ajuste complejo en su bioquímica y genética • permiten largos periódos de supervivencia y
crecimiento.
• Para muchos microorganismos factores ambientales afectan: • funciones de las enzimas metabólicas (controlan
crecimiento microbiano).
• Crecimiento en un ambiente versus tolerancia al ambiente (supervivencia sin crecimiento).
Introducción
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Fases de la curva de crecimiento
• LAG
• LOG
• Estacionaria
• Muerte
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Fase LAG (latencia) • Imediantamente luego de inocular en el medio
fresco. • Población no cambia por un periódo temporero. • Adaptación al medio. • Biosíntesis de componentes celulares, aumento en
masa. • No se están multiplicando.
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Fase LOG
• Crecimiento exponencial de la población.
• Se duplica hasta llegar a un número máximo de bacterias.
• Patrón de crecimiento por fisión binaria.
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Fase Estacionaria • El número de bacterias dividiéndose es
proporcional al número debacterias muriendo.
• No hay aumento en la población.
• Se agotan nutrientes.
• Se acumulan desechos metabólicos.
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Fase de Muerte
• Aumento de desechos metabólicos.
• Rápida disminución de la población.
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§ Factores físicos § Temperatura
§ Rango óptimo es variable para cada organismo § Psicrófilos, mesófilos, termófilos
§ Requerimiento de Gases § Oxígeno y CO2 § Aerobios, Anaerobio, facultativos y estrictos
§ Presion Osmótica § Mayoría existen en condiciones isotónicas o hipotónicas § Staphylococcus aureus puede crecer en NaCl en concentraciones de 0.1%
hasta 20%
§ pH § Acidófilos y alcalinófilos
Factores que afectan la supervivencia
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Temperatura
• Afecta a los microorganismos
• Reacciones catalizadas por enzimas; altas temperaturas: • Desnaturalización de enzimas y
proteínas
• Deterioro de membranas • Doble capa se funde y desintegra.
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Oxígeno • Aerobios obligados: Crecen sólo en presencia de oxígeno
(Pseudomonas, Bacillus, Mycobacterium tuberculosis). • Anaerobio facultativo: Crecen en presencia como en ausencia
de oxígeno, pero mejor en presencia de este (Fam. Enterobacteriaceae).
• Anaerobio obligado: Crecen sólo en ausencia de oxígeno
(Clostridium sporogenes).
• Anaerobio aerotolerante: No utiliza oxígeno, pero la presencia de este no le es dañino (Lactobacillus y Streptococcus).
• Microaerófilo: Requiere cantidades limitadas de oxígeno para
su crecimiento (Helicobacter pylori).
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• Fuerza que se desarrolla cuando dos soluciones de diferentes concentraciones de solutos son separadas por una membrana permeable únicamente al solvente (el cual mayormente es agua).
Presión Osmótica
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¿Qué es pH? • Medida de la actividad de iones de H + o H3O +
• El pH afecta la actividad enzimática de las bacterias, especialmente aquellas envueltas en la biosíntesis y el crecimiento.
• Cada bacteria posee un rango definido de pH y un pH óptimo de crecimiento.
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pH • Basados en sus requerimientos de pH, los
microorganismos son clasificados en: a. Acidófilos: crecen en un pH entre 0.0 y 5.5 b. Neutrófilos: crecen en un pH entre 5.5 a 8.0 c. Alcalófilos: crecen en un pH entre 8.5 y 11.5 • Mayoría de bacterias y protozoarios son neutrófilos • Hongos, levaduras y algas crecen en ambientes
ligeramente ácidos (pH entre 4 y 6)
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Bacterias y sus rangos de pH
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Radiación UV
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Mecanismos de reparación • Cuando los dímeros de pirimidina se exponen a la
luz visible, la enzima pirimidina dimerasa es activada y rompe el dímero = fotoreactivación.
• Existe otro mecanismo de reparación independiente
de luz y es conocido como reparación por oscuridad.
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• Factores Nutricionales • Fuente de Carbono • Nutrientes
• Nitrógeno • Fósforo • Minerales y Vitaminas
Factores que afectan la supervivencia
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• Asociaciones microbianas • Simbióticas
• Mutualismo, Comensalismo y Parasitismo • No simbióticas
• Sinergismo (miembros cooperan y comparten nutrientes) • Antagonismo (Algunos inhiben o destruyen a otros)
• Desarrollo de estructuras de supervivencia • Esporas- Bacillus spp.
• Desarrollo de mecanismos de protección • Agentes antimicrobianos
Estrategias de Supervivencia
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Biofilm de S. aureus en un catéter.
• “Biofilms”: comunidades complejas • microorganismos y polímeros
extracelulares • colonizar, fijarse y desarrollarse sobre
superficies hidrofóbicas o hidrofílicas, bióticas o abióticas.
• Se pueden encontrar en todos los medios donde existan bacterias: • medio natural • clínico • industrial • puesto que solo necesitan un entorno
hidratado y una mínima presencia de nutrientes para desarrollarse.
Desarrollo de “biofilms”
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Desarrollo de “bioAilms”
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• Bacillus spp. (contaminantes habituales del medioambiente).
• Enterobacteriaceae (contaminantes fecales).
• Pseudomonas (contaminantes habituales del agua y de alimentos proteícos, especialmente los de origen animal).
• Staphylococcus (contaminantes de la piel de animales y
humanos).
Productores más comunes de “biofilms”