III clase Microbiología

Presentación del tema: "III clase Microbiología"— Transcripción de la presentación:

1 III clase Microbiología
Tema: Crecimiento, supervivencia y muerte de los microorganismos.

2 SIGNIFICADO DEL CRECIMIENTO
El crecimiento es el incremento  ordenado de todos los componentes de un microorganismo. Por tanto el aumento de tamaño que resulta cuando una célula capta agua o deposita lípidos o polisacáridos no es crecimiento verdadero.

3 LA MULTIPLICACION CELULAR ES UNA SECUENCIA DEL CRECIMIENTO:
En microorganismos unicelulares, la multiplicación aumenta la cantidad de individuos y da lugar a una población ocultivo.

4 CRECIMIENTO EXPONTECIAL
La constante de la tasa de crecimiento, es la tasa a la cual las células producen 4.3 g de células por hora durante este periodo del crecimiento.

5 DEFINICION Y MEDICION DE LA MUERTE
Significado de la muerte Para una célula microbiana. la muerte significa la perdida inrrevisible de la capacidad de reproducirse (crecer y dividirse).

6 La prueba empírica de la muerte es el cultivo de las células en medio solido:
Una célula se considera muerta si no puede producir una colonia en cualquier medio

7 MEDICION DE LA MUERTE Cuando se trabaja con microorganismo generalmente no se mide la muerte de una célula. Sino la de una población.

8 Control de los microorganismos

9 Principales razones para controlar los microorganismos:
Prevenir la transmisión de enfermedades Evitar el deterioro de los alimentos y otros materiales Evitar la contaminación en procesos industriales que requieran cultivos puros, en laboratorios de diagnóstico o investigación.

10 Impedir la presencia de lama bacterial en las fábricas ( de papel y de azúcar).
Controlar las algas en las piscinas recreacionales y en los sistemas acuáticos de refrigeración. Prevenir el deterioro bacterial en las pinturas a base de agua.

11 Controlar las manchas y la podredumbre de origen micótico en las maderas.
Impedir la incidencia de enfermedades en las cosechas agrícolas causadas por patógenos Erradicar microorganismos de un hospedador que está infectado

12 DEFINICIONES Y CONCEPTOS
Esterilización: eliminación de toda forma de vida, incluídas las esporas. Asepsia: técnicas empleadas para impedir el acceso de microorganismos al campo de trabajo.

13 Higienización: Agente que reduce la población bacteriana hasta niveles seguros para las exigencias de la salud pública. Condición sanitaria, limpieza. Se aplica a objetos inanimados y matan el 99% de los microbios en crecimiento. Tambien se le da el nombre de Sanitización

14 Antimicrobiano: agente que mata o inhibe el crecimiento de los microorganismos (antibacteriano, antifúngico, etc.). Microbicida (Germicida): agente que mata formas vegetativas, pero no necesariamente las esporas de un microorganismo (bactericida, fungicida, alguicida, etc.). Microbiostático: agente que inhibe el crecimiento de microorganismos (bacteriostático, fungistático, etc.).

15 Desinfección: es el proceso de destrucción de los agentes infecciosos.
Desinfectante: Sustancias químicas que matan las formas vegetativas y no necesariamente las formas de resistencia de los microorganismos patógenos. Se refiere a sustancias empleadas sobre objetos inanimados.

16 Antisepsia: Operaciones o técnicas encaminadas a crear un ambiente que impida el desarrollo de los microorganismos e incluso pueda matarlos. Antisépticos: Sustancias químicas que previenen el crecimiento o acción de los microorganismos ya sea destruyéndolos o inhibiendo su crecimiento y actividad. Se refiere a sustancias que se aplican sobre el cuerpo

17 Antibiosis: fenómeno biológico que detiene o destruye el crecimiento microbiano debido a sustancias producidas por otro ser vivo. Antibióticos: sustancias producidas por un ser vivo que se oponen a la vida de otro ser vivo.

18 Agentes terapéuticos: antimicrobianos empleados en el tratamiento de infecciones.
Agentes quimioterapéuticos: sustancias químicas empleadas en el tratamiento de enfermedades infecciosas o enfermedades causadas por la proliferación de células malignas.

19 MUERTE DE LAS POBLACIONES MICROBIANAS Y CURVAS DE SUPERVIVENCIA

20 Criterio de muerte de un microorganismo: pérdida irreversible de la capacidad de reproducción en un medio adecuado. También implica destrucción de la célula Proliferación: desarrollo y crecimiento de los microorganismos y por lo tanto, incremento de su población Supervivencia: no hay ni muerte ni proliferación, permaneciendo los microorganismos inactivos o inhibidos.

21 Factores que afectan el control de los microorganismos
El número de microorganismos El tiempo de exposición. La concentración del agente de control Condiciones ambientales locales El tipo de microorganismos La temperatura El estado físico de el microorganismo

22 El número de microorganismos
A mayor número de microorganismos y/o resistencia de la población se necesitará mayor tiempo de esterilización. Para determinar el número de sobrevivientes es necesario conocer el tamaño inicial de la población.

23 Para establecer los procedimientos de control hay que considerar dos factores: la tasa de mortalidad y el tamaño de la población inicial

24 El tiempo de exposición.
D: tiempo requerido para reducir la población microbiana un 90% Cuando una población bacteriana es sometida a un proceso de esterilización que le provoca la pérdida de la viabilidad, se observa una disminución progresiva en el número de microorganismos sobrevivientes en función del tiempo de exposición al agente esterilizante. La muerte microbiana sigue un comportamiento de tipo exponencial, por lo que se hace asintótico y nunca se llega a un número de microorganismos igual a cero. N = N0 . e - Kt Donde N es el número de microorganismos viables, N0 es el número de microorganismos viables iniciales, k es la tasa de muerte (min-1) y t es el tiempo de exposición al agente. El coeficiente k es función de las condiciones de esterilización (temperatura, tenor de humedad, concentración del agente químico) y de la resistencia del microorganismo al proceso de esterilización. Si esta ecuación se transforma a base 10 resulta: N = N t / D En donde D (min) se denomina Tiempo de reducción decimal, esto es el tiempo requerido para reducir la población microbiana un 90% o un orden de magnitud. El valor de D se deduce cuando t=D y por lo tanto N=0.1 N0. Comparando las ecuaciones anteriores se llega a que: D = ln 10 / K = / K Esto significa que D está inversamente relacionado con k. Entonces, menores valores de D significan una mayor tasa de muerte o una muerte más rápida. Graficando el logarítmo del número de microorganismos sobrevivientes en función del tiempo de exposición a un determinado agente esterilizante se obtiene una recta. La pendiente está dada por -1/D y la ordenada al origen es log N0. Por lo explicado anteriormente, la pendiente de la recta está determinada por las condiciones de esterilización y de la resistencia del microorganismo. Disminución progresiva en el número de microorganismos sobrevivientes en función del tiempo de exposición al agente

25 Efecto de la concentración del agente de control
Logaritmo de los supervivientes por ml 6,04 mg/l 4,62 mg/l 4,25 mg/l 3,48 mg/l 3,76 mg/l 3,96 mg/l Tiempo (minutos) Efecto de diferentes concentraciones de fenol sobre una población de E.coli

26 Condiciones Ambientales
El calor es más eficaz en un medio ácido que en uno alcalino. La consistencia del material, acuoso o viscoso, influye marcadamente en la penetración del agente. Las concentraciones altas de carbohidratos aumentan, por lo general, la resistencia térmica de los organismos.

27 La presencia de materia orgánica extraña reduce notablemente la eficacia de los agentes antimicrobianos : No permite que el agente llegue al microorganismos Se combina con el desinfectante y lo precipita Se combina con el desinfectante y lo inactiva dejando libres concentraciones tan bajas que no logran el efecto deseado sobre la población microbiana

28 La naturaleza del microorganismo
Desinfección por UV

29 Estado fisiológico de las células: las células jóvenes son más vulnerables que las viejas.
Tipo de microorganismo: las células vegetativas en desarrollo son mucho más susceptibles que las esporas.

30 La temperatura Logaritmo de los supervivientes por ml 42°C 38°C 35°C 30°C 32.5°C Tiempo Efecto de la temperatura en el control de E.coli con fenol a una concentración de 4,62 g/l

31 Modo de acción de los agentes microbianos:
Alteran la permeabilidad de la membrana Dañan las proteínas y los ácidos nucleicos

32 Para determinar la eficacia antimicrobiana (la muerte de los microorganismos) se utilizan técnicas que descubran a los sobrevivientes es decir, a los capaces de reproducirse; ya que los incapaces de reproducirse están muertos. Se utilizan métodos cuantitativos de siembra en placa en los que los supervivientes se detectan porque forman colonias.

33 FACTORES FISICOS DE CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO

34 Altas Temperaturas A.- Esterilización por calor húmedo:
Autoclave Tindalización Pasteurización Herbir B.- Esterilización por calor seco: Horno Incineración

35 Hay que distinguir entre calor húmedo y calor seco:
La alta temperatura combinada con un alto grado de humedad es uno de los métodos más efectivos para destruir microorganismos. El calor húmedo mata los microorganismos porque coagula sus proteínas siendo más rápido y efectivo que el calor seco que los destruye al oxidar sus constituyentes químicos.

36 La acción letal del calor es una relación de temperatura y tiempo afectada por muchas condiciones.
Las esporas de Clostridium botulinum son destruidas: En 4 a 20 minutos a 120° C en calor húmedo En 2 horas de exposición al calor seco.

37 Bacteriostático Bactericida Bacteriolítico

38 Esterilización por calor húmedo

39 Autoclave: El calor en forma de vapor a saturación y a presión proporciona temperaturas superiores a las que se obtienen por ebullición. El aparato utilizado se llama autoclave (una olla que regula la presión interna y el tiempo).

40 Los autoclaves de laboratorio :
Presión de vapor de una atmósfera por encima de la presión atmosférica lo cual corresponde a una temperatura de 120°C. El tiempo de exposición depende del volumen del líquido, de tal manera que para volúmenes pequeños (hasta unos 3 litros) se utilizan 20 minutos a 120° C; si los volúmenes son mayores debe alargarse el tiempo de tratamiento. Usualmente 15 minutos a 121°C

41 La esterilización comienza cuando se ha alcanzado la temperatura óptima en el interior del aparato (autoclave o estufa) Según el contenido, un autoclave puede requerir tiempos más largos para alcanzar la temperatura de esterilización. Cuando el log del número de sobrevivientes es menor a cero se habla de probabilidad de sobrevivencia. Por lo tanto cuando el valor de la probabilidad sea -1 significa que hay 0.1 microorganismos viables por unidad, o correctamente expresado una unidad contaminada por cada 10 unidades idénticas procesadas Un producto se considera estéril cuando la probabilidad de encontrar unidades contaminadas es menor o igual a 10-6, esto es una unidad contaminada cada millón de unidades idénticas procesadas A mayor número de microorganismos y/o resistencia de la población se necesitará mayor tiempo de esterilización, o lo que es lo mismo mayor tiempo para alcanzar la probabilidad de sobrevivencia. Durante el proceso de esterilización por calor debe tenerse en cuenta que el tiempo de esterilización comienza cuando se ha alcanzado la temperatura óptima en el interior del aparato (autoclave o estufa) y que generalmente el contenido de un autoclave puede requerir tiempos más largos para alcanzar la temperatura de esterilización.

42 Esterilización casera de frascos en olla a presión:
Se llena de agua la olla hasta 1/3 del alto de lo que se vaya a esterilizar Se colocan los frascos bien lavados se tapa la olla y se deja a fuego vivo Cuando pita se saca el aire para que quede sólo vapor de agua. Se deja volver a pitar y se baja el calor a bajo Se dejan cuentan de este momento en adelante 15 minutos. Se puede apagar el fuego y dejar enfriar antes de sacar el material

43 Pasteurización: Es un proceso que reduce la población microbiana de un líquido. La leche, nata y ciertas bebidas alcohólicas (cerveza y vino), los jugos, se someten a tratamientos de calor controlado que sólo matan a ciertos tipos de microorganismos pero no a todos.

44 Mycobacterium tuberculosis es el patógeno más resistentes al calor que puede transmitirse por la leche cruda y se destruye en 15 minutos a 60° C. Coxiella burnetti, agente causal de la fiebre Q, se encuentra a veces en la leche, es más resistente al calor que Mycobacterium tuberculosis por lo que la pasteurización de la leche se realiza: A 62,8° C durante 30 minutos A 71,7° C durante 15 segundos

45 Tindalización o pasteurización fraccionada:
Calentamiento del material de 80 a 100° C hasta 1 hora durante 3 días con sucesivos períodos de incubación. Se utiliza cuando las sustancias químicas no pueden calentarse por encima de 100° C sin que resulten dañadas. Las esporas resistentes germinarán durante los períodos de incubación y en la siguiente exposición al calor las células vegetativas son destruidas.

46 Esterilización por calor seco:

47 Horno : La esterilización seca se logra a 160-170 °C por 2-3 hrs.
El calor seco se utiliza principalmente para esterilizar material de vidrio y otros materiales sólidos estables al calor. Para el material de vidrio de laboratorio se consideran suficientes dos horas de exposición a 160° C.

48 Incineración: La destrucción de los microorganismos por combustión o cremación. En los laboratorios, las asas de siembra se calientan a la llama de mecheros Bunsen. La incineración también se utiliza en la eliminación de residuos hospitalarios.

49 Bajas Temperaturas En general, el metabolismo de las bacterias se inhibe a temperaturas por debajo de 0° C. No matan a los microorganismos sino que pueden conservarlos durante largos períodos de tiempo. Circunstancia aprovechada por los microbiólogos para conservar los microorganismos indefinidamente. Los cultivos de microorganismos se conservan congelados a -70° C o incluso mejor en tanques de nitrógeno líquido a -196° C.

50 3.- Radiaciones A.- Radiaciones ionizantes
Rayos gamma Rayos catódicos B.- Radiaciones no ionizantes Luz ultravioleta