Para dar inicio al tema, hay que tener en cuenta que es el crecimiento bacteriano,
¿Que es el Crecimiento Bacteriano?
El crecimiento bacteriano es un incremento de los constituyentes celulares, se presenta un aumento en el número de células por gemación o fisión binaria. Este crecimiento se evalúa con ayuda de una curva de crecimiento de un cultivo microbiano, ya sea en un cultivo discontinuo o un sistema cerrado. (Parada, 2016)
Fig. #1: Fases de la curva de crecimiento bacteriano. (Parada, 2016)
- Fase Lag / Latencia / Adaptación:
En esta fase los microorganismos adaptan su metabolismo a las nuevas condiciones ambientales (de abundancia de nutrientes, pH e inhibidores de crecimiento reducido) para poder iniciar el crecimiento exponencial. (Jiménez, 2015)
Inmediatamente después de la inoculación, una parte de la población del cultivo de bacterias puede crecer a la tasa máxima mientras que el resto no crece (Retraso aparente). Pero el verdadero retraso es cuando el cultivo no puede crecer a la máxima velocidad debido a algunos factores como:
- Cuando se introducen microorganismos en un medio de cultivo nuevo.
Las células pueden ser viejas.
- Cantidades reducidas de ATP, Cofactores y Mitocondrias.
- Bacterias alteradas. (Jiménez, 2015)
En cuanto al cambio de nutrientes; la concentración y/o el componente, probablemente involucra la inducción de una o más enzimas nuevas, que podrían tomar desde unos pocos minutos hasta muchas horas. La inducción de enzimas para utilizar un nuevo sustrato de carbono y energía solo puede ocurrir cuando está presente una pequeña cantidad del sustrato de carbono y energía original. Ejemplo: (Mokobi, 2020)
A veces, las células de un inóculo hambriento de nutrientes podrían experimentar la muerte acelerada por el sustrato, cuando se inoculan en un medio rico en nutrientes. Ejemplo: Klebsiella aerogenes. (Sagar, 2019)
En cuanto al cambio de nutrientes; la concentración y/o el componente, probablemente involucra la inducción de una o más enzimas nuevas, que podrían tomar desde unos pocos minutos hasta muchas horas. La inducción de enzimas para utilizar un nuevo sustrato de carbono y energía solo puede ocurrir cuando está presente una pequeña cantidad del sustrato de carbono y energía original. Ejemplo: (Mokobi, 2020)
Fig. #2: Penicillium chrysogenum. (Mokobi, 2020)
A veces, las células de un inóculo hambriento de nutrientes podrían experimentar la muerte acelerada por el sustrato, cuando se inoculan en un medio rico en nutrientes. Ejemplo: Klebsiella aerogenes. (Sagar, 2019)
Fig. #3: Klebsiella aerogenes: (Sagar, 2019)
En el cambio de cultivo, a menudo surge cuando las células están en las fases estacionarias y exponenciales tardías, donde el pH y otros parámetros de crecimiento han cambiado debido a la actividad celular, se inoculan en un medio de cultivo nuevo.
- El pH de un cultivo microbiano puede disminuir debido al consumo de NH4+ en el medio o la producción de ácidos orgánicos.
- El pH del medio de cultivo puede aumentar debido al consumo de NO3- en el medio de cultivo
- Los cultivos a menudo se inoculan con inóculo de la misma fuente y luego se incuban en diferentes condiciones.
- En condiciones que se desvían de las condiciones de cultivo originales del inóculo pueden experimentar un retraso en el crecimiento.
- En condiciones de cambio extremo, estas pueden dejar de crecer. (Guzmán, 2017)
Después de la inoculación inicial, se puede requerir un período de tiempo para reducir la cantidad de un sustrato inhibidor a una concentración que permita la tasa de crecimiento máxima.
Sustratos inhibidores:
- Alcohol.
- Fenol e hidrocarburo.
- Componente de medio inhibidor como antibiótico y metal pesado.
- Producto del inóculo puede inhibir el crecimiento (No siempre).
Sustratos inhibidores:
- Alcohol.
- Fenol e hidrocarburo.
- Componente de medio inhibidor como antibiótico y metal pesado.
- Producto del inóculo puede inhibir el crecimiento (No siempre).
Cuando el inóculo está formado por esporas, el crecimiento vegetativo sólo es posible después de la germinación de las esporas. (Quistan, 2014)
En cuanto al efecto del inóculo:
- La etapa fisiológica (edad y tamaño) del inóculo es un factor importante para determinar la duración del retraso del crecimiento.
- Se prolonga cuando el inóculo agregado se encuentra en la etapa inicial de la fase de crecimiento exponencial.
- Podría eliminarse mediante la adición de filtrado de cultivo tomado de un cultivo en la última fase de crecimiento exponencial.
- Se acorta cuando el crecimiento del inóculo agregado al cultivo se acerca al final de la fase de crecimiento exponencial, ya que consiste principalmente en células jóvenes y activas.
- Podría eliminarse mediante la adición de filtrado de cultivo tomado de un cultivo en la última fase de crecimiento exponencial.
- Se acorta cuando el crecimiento del inóculo agregado al cultivo se acerca al final de la fase de crecimiento exponencial, ya que consiste principalmente en células jóvenes y activas.
- El período de retraso aumenta cuando el inóculo está en la fase de crecimiento estacionario. (Sotelo y cols., 2011)
Para esto, también llegan a existir otros factores de la duración la fase de latencia:
- Esta fase puede ser bastante larga si el inóculo procede de un cultivo viejo o de uno que haya sido refrigerado.
- La inoculación de un cultivo en otro químicamente diferente resulta también en una fase de latencia mayor.
- Cuando se transfiere un cultivo en fase de crecimiento exponencial a un medio nuevo de la misma composición, la fase de latencia se acorta o no se produce. (Mateos, 2018)
