FACTORES AMBIENTALES QUE AFECTAN AL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS

Presentación del tema: "FACTORES AMBIENTALES QUE AFECTAN AL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS"— Transcripción de la presentación:

1 FACTORES AMBIENTALES QUE AFECTAN AL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
Factores Físicos TEMPERATURA: Cada microorganismo tiene una temperatura de crecimiento adecuada, una temperatura mínima de crecimiento, una máxima y una optima. La velocidad de crecimiento microbiana aumenta con la temperatura hasta un máximo y luego decrece rápidamente. El incremento de la velocidad de crecimiento se debe al incremento generalizado de la velocidad de las reacciones enzimáticas, en términos generales, la velocidad de las reacciones enzimáticas aumenta 1,5 a 2,5 veces al aumentar ºC la temperatura. La ausencia de crecimiento a bajas temperaturas se debe a la reducción de la velocidad de crecimiento y al cambio de estado de los lípidos de la membrana celular y a altas temperaturas a la desnaturalización proteica y alteraciones en los lípidos de la membrana.

2 Los microorganismos se pueden clasificar según la temperatura de crecimiento en
Tipo de microorganismo Temperatura mínima Temperatura optima Temperatura máxima Psicrófilos -5 a +5 12 a 15 15 a 20 Psicrótrofo -5 a +5 25 a 30 30 a 35 Mesófilos 5 a 15 30 a 45 35 a 47 Termófilos 40 a 45 55 a 75 60 a 90 Existen microorganismos que pueden crecer hasta a 100 ºC. Los microorganismos mesófilos gran negativos resisten menos los choques de frió. Durante la congelación a -2 a -10 ºC la sobre vivencia de las bacterias es menor que a temperaturas mas bajas.

3 pH: Cada tipo de microorganismo tiene un rango de ph en el que puede vivir adecuadamente, fuera de el muere. El ph interno de la mayoría de los microorganismos esta en el rango de 6 a 7. Como consecuencia del metabolismo, el ph del medio suele tender a bajar por la formación de ácidos orgánicos de cadena corta. Los microorganismos pueden clasificarse en Tipo de microorganismo Ph mínimo Ph optimo Ph máximo Acidófilos 2 a 3 4 a 6 6 a 7 Neutrófilos 5 a 6 7 a 8 8 a 9 Bosófilos 9 a 10 10 a 11 La acidificación del interior celular conduce a la perdida del transporte de nutrientes, lo que no les permite generar mas energía de mantenimiento, conduciéndolos a la muerte.

4 Actividad acuosa: Los microorganismos requieren la presencia de agua para desarrollarse. El valor de la actividad acuosa nos da una idea de agua disponible metabólicamente, la cantidad de agua disponible en una solución es función de la cantidad y tipo de soluto. Los microorganismos y sobre todo las bacterias requieren actividad acuosa alta mayores a 0,90 aw, los hongos se desarrollan bien en general a 0,80 aw, aunque existen especies como la Sacharomyces rouxi que toleran 0,60 de aw. Las bacterias patógenas en su mayoría se desarrollan a 0,995 a 0,98 de aw. Los microorganismos pueden clasificarse en: Tipo de microorganismo aw optimo aw mínimo Osmófilos 0,995 a 0,98 0,90 a 0,86 Xerófilos 0,90 a 0,80 0,75 Halófílos 0,75 a 0,80 0,60

5 POTENCIA REDOX: El potencia redox del medio nos indica la capacidad para aceptar o donar electrones, esto es sus características oxidantes o reductoras. Hay microorganismos que requieren ambientes oxidantes para crecer (Aerobios) y otros ambientes reductores (Anaerobios) otros en cambio pueden desarrollarse en ambos ambientes modificando su metabolismo, facultativos (Respiratorio o Fermentativo). En el curso de ciertas reacciones metabólicas redox se forman compuestos altamente reactivos (radicales libres, formas superóxido) que pueden dañar las proteínas, membranas y ácidos nucleicos produciendo la muerte de las células. Estas formas reactivas son un subproducto del metabolismo respiratorio. Las células los eliminan mediante las enzima. Superóxido dismutasa (SOD) 2 O2 + 2 H H2O2 Catalaza H2O O2 + 2 H2O2 Glutatión reductasa H2O GSH GSSG – 2 H2O Los aerobios tiene estas enzimas, mientras los anaerobios tienen niveles muy bajos o no tienen y no pueden sobrevivir.

6 PRESIÓN HIDROSTATICA: Una presión elevada no destruye una célula microbiana como ocurriría con un ser humano, porque el agua pasa rápidamente a través de la membrana celular. De esta manera, se iguala la presión dentro y fuera de la célula. Una elevada presión puede detener el crecimiento microbiano, pero el efecto es bioquímico. El volumen molecular cambia durante el curso de la mayoría de las reacciones químicas. La presión elevada inhibe cualquier reacción química que conlleve un incremento en el volumen molecular y favorece cualquier reacción química que implique una disminución del volumen molecular. Algunas reacciones bioquímicas incrementan el volumen molecular y se hacen más lentas o prácticamente se paralizan al incrementar la presión. Sin embargo, las reacciones bioquímicas esenciales de los barófilos disminuyen el volumen molecular y se realizan más rápidamente cuando se incrementa la presión.

7 Las bacterias ordinarias, tal como Escherichia coli, crecen a presiones muy elevadas, del orden de 300 atmósferas. Las bacterias que se encuentran en el fondo del océano toleran hasta atmósferas, suficientes para aplastar cualquier cosa excepto los recipientes de acero más resistentes. En cambio, la mayoría de levaduras no pueden crecer a presiones superiores a 8 atmósferas, una presión muy baja. Algunas bacterias, las barófilas (amantes de la presión), crecen más rápidamente a presiones superiores a 1 atmósfera y las barófilas obligadas crecen sólo a presiones superiores a 1 atmósfera. Presión osmótica Todos los microorganismos necesitan agua líquida para crecer. Por esta razón, no pueden crecer a temperaturas inferiores al punto de congelación de su medio o por encima del punto de ebullición. Una presión osmótica elevada también priva a una célula del agua. Las membranas celulares son muy permeables al agua, de manera que el agua entra o sale de una célula dependiendo de la presión osmótica relativa, o concentración de solutos disueltos en la célula y en su medio ambiente. Las bacterias mantienen una presión de turgencia positiva, porque la presión osmótica de su contenido celular es mayor que la presión osmótica del medio ambiente

8 Aunque una elevada presión osmótica evita el crecimiento de la mayoría de las bacterias, algunas especies, denominadas halófilas (amantes de la sal), pueden vivir a concentraciones de sal extremadamente elevadas. Las arqueobacterias denominadas halobacterias se desarrollan en aguas saturadas de sal. Las salinas, sistemas con agua de mar que se deja evaporar para producir la sal de mesa, y algunos lagos desérticos tienen un color rojo intenso debido a su presencia. Estas bacterias no sólo toleran elevadas concentraciones intracelulares de sal, sino que también dependen de la misma para la estabilidad de sus cubiertas celulares; cuando se colocan en agua destilada, o en agua ordinaria, se lisan inmediatamente. Cuando un incremento en la presión osmótica externa hace que salga agua de la célula, se produce la plasmolisis, encogiéndose el citoplasma. Las consecuencias de la plasmolisis difieren según el tipo de célula. En las bacterias, la membrana plasmática se separa de la pared celular rígida, pero generalmente, la célula puede recuperarse de la plasmolisis (a menos que la presión osmótica sea extrema) incrementando su presión osmótica interna. Los microorganismos eucarióticos, particularmente los protozoos, son más sensibles a la plasmolisis, porque carecen de una pared rígida.

9 Radiación ultravioleta: Cuando una población uniforme de células microbianas, esporos, o conidios se irradia a una intensidad constante, el número de supervivientes disminuye exponencialmente con el tiempo (o sea, con la dosis total de la radiación aplicada). De aquí se deduce que conviene expresar la resistencia de una especie de microorganismos, como la dosis necesaria para reducir el número de supervivientes a un décimo (esto es, 90 % de letalidad), una cantidad que es virtualmente independiente del número absoluto de microorganismos implicados y de la clase de dosis. Existe una falta de información precisa sobre la susceptibilidad de las diferentes especies microbianas a la radiación UV. Diferentes cepas de una misma especie pueden tener una resistencia distinta, y la comparación de los datos obtenidos por técnicos diferentes, dan lugar a errores, por haber trabajado con condiciones de irradiación no superponibles, distinta edad de los microorganismos, etc. Hablando de una manera amplia, se ha afirmado que los bacilos no esporulados gram-negativos son los que se destruyen más facilemtne con la radiación UV; los estafilococos y los estreptococos necesitan una dosis aproximadamente cinco veces mayor; los esporos bacterianos alrededor de 10 veces; las esporas de los hongos (sin agua) alrededor de 50 veces, y los virus todavía más (la mayoría de las bacterias gram-positivas y los esporos son menos resistentes que lo señalado en estas indicaciones de tipo general.

10 Clasificación de los Microorganismos según la forma de presentación
Cepas activas : Termorresistentes Termolábil Esporuladas : Termorresistentes Productoras de Toxinas o Bacteriocinas : Termorresistentes Productoras de Capsulas Productoras de Biofilms

11 Efecto Barreras Factores Fisicos: Temperatura, Ph, aw, Radiación, Potencial oxidoreductor, etc. Factores Químicos : antioxidantes, acidificantes, conservantes, etc.

12 Factores Químicos Son muchas las sustancias químicas que tienen efectos nocivos sobre los microbios; su actividad sobre éstos es de dos tipos: unas destruyen las bacterias, hongos o virus y son los agentes bactericidas, fungicidas o viricidas. Otras dificultan o inhiben su crecimiento y son los bacteriostáticos, fungistáticos o virustáticos. O si producen lisis bacterioliticos, fungeoliticos o viroliticos. Desinfectantes son «aquellas sustancias químicas capaces de destruir en 10 a 15 minutos los gérmenes depositados sobre un material inerte o vivo, alterando lo menos posible el sustrato donde residen y abarcando en aquella destrucción todas las formas vegetativas de las bacterias, hongos y virus Antiséptico se usa para indicar la sustancia que se opone a la existencia o desarrollo de gérmenes sobre la piel o mucosas, heridas, abrasiones, etc. Su objetivo es esencialmente prevenir la multiplicación de microorganismos patógenos

13 Conservador o preservador
Conservador o preservador. Son sustancias que se utilizan para evitar la contaminación y proliferación bacteriana de una bebida, alimento o producto biológico o farmacéutico. Sanitizantes. Se trata de objetos inanimados en los que se ha reducido la población bacteriana a unos niveles bajos, que cumplen los requisitos de la legislación en salud pública Degerminación. Término usado en Estados Unidos para expresar la remoción por el lavado o limpieza de microorganismos, sobre todo transeúntes, de la piel. Antibioticos y Sulfamidas: Son los antimicrobianos que en general pueden ser consumidos por los organismos superiores, con efectos secundarios controlables. La velocidad a la que se realiza la esterilización de un producto contaminado bacteriológicamente al que se le ha agregado un desinfectante se ha visto que está en función de una serie de factores, como son la concentración de la sustancia, la temperatura, el pH, la composición química del medio donde se aplica el agente químico, la especie bacteriana que contamina el producto, etc.

14 Condiciones desinfectante ideal Condiciones que debe reunir un buen desinfectante o germicida de superficies: 1. Alta actividad germicida aun diluido y a un precio comercial que resulte en la práctica diaria de coste escaso o moderado. 2. Que su espectro de acción sea amplio y abarque las bacterias grampositivas y gramnegativas, bacterias alcohol-resistentes, virus y hongos. 3. Ser bactericida mejor que bacteriostático, o sea que mueran los microbios gradualmente y en un tiempo corto no superior a 15 minutos. 4. Ser estable en sus preparados comerciales y permanecer activo, almacenado durante varios mese 5. Que se homogeneice uniformemente en el diluyente, sea éste agua o alcohol, para que tenga el producto activo la misma concentración en toda su masa. 8. Que su preferencia o actividad se manifieste en soluciones acuosas que penetren en los exudados, pus, sangre, etc.. donde los organismos puedan estar ocultos. 7. Que su tensión superficial sea baja para que penetre fácilmente en las rendijas, hendiduras, etc. de las superficies vivas o inertes. 8. Que sea compatible con otros productos que puedan usarse antes o simultáneamente, como sucede con el jabón y los clorógenos. 9. No ser tóxico para los tejidos humanos sin que precise el uso de guantes o el lavado inmediato de superficies vivas con las que haya entrado en contacto, etc.

15 10. Que no resulte corrosivo para metales, madera, superficies pintadas, etc., es decir, que no estropee muebles, objetos diversos, etc. 11. Que sus propiedades organolépticas no sean desagradables, especialmente el olor y, en algunos casos, el sabor, y debe ser con preferencia inodoro o de olor agradable. 12. No debe desteñir las ropas, paredes, cuadros, Iibros, etc. 13. Debe conseguir uma reducción logarítmica de los microorganismos patógenos, y resulta de más valor cuando consigue esa reducción en el menor tiempo posible, por ejemplo, clorógenos, yodóforos, formol, glutaraldehido. 14. No debe diluirse manifiestamente por la temperatura ni por el pH, es decir, que en una habitación fría o en un medio ácido de solución desinfectante pierda actividad y su acción sea más lenta. No hay ninguno que reúna todas y cada una de ellas, por lo que es tendencia actual asociar dos o más productos que sumen sus ventajas, sin acumular los inconvenientes.

16 Compuestos inorgánicos
Tipos de compuestos Compuestos inorgánicos ácidos y álcalis sales minerales agentes oxidantes: halógenos Compuestos orgánicos Alcoholes y fenoles aldehídos colorantes detergentes desinfectantes gaseosos