Cultivo microbiolóxico

Un cultivo microbiolóxico ou cultivo microbiano é un método para multiplicar microorganismos deixando que se reproduzan en medios de cultivo determinados en condicións controladas de laboratorio. Os cultivos microbiolóxicos son fundamentais como métodos de diagnóstico e como ferramenta para a investigación en bioloxía molecular.

Os cultivos microbianos utilízanse para determinar o tipo de organismo ou a súa abundancia na mostra. Son un dos métodos de diagnóstico primarios da microbioloxía e utilizada como unha ferramenta para determinar a causa de doenzas infecciosas deixando que o axente se multiplique nun medio determinado. Por exemplo, riscando o tecido que tapiza a gorxa tómase unha mostra para facer un cultivo de exsudado farínxeo e ponse a mostra nun medio de cultivo para que poida cribarse para microorganismos daniños, como Streptococcus pyogenes, o axente causante de infeccións de gorxa.^[1] Ademais, o termo cultivo é máis frecuentemente usado para referirse informalmente ao "crecemento selectivo" dun tipo específico de microorganismo nun laboratorio.

Xeralmente é esencial illar un cultivo puro (axénico) do microorganismo, no que este crece en ausencia de microorganismos doutras especies ou tipos. Un cultivo puro pode orixinarse a partir dunha soa célula ou un só organismo, e nese caso as células son xeneticamente clons. Para que o cultivo microbiolóxico solidifique utilízase o medio xel de agarosa (ágar). O ágar é unha substancia xelatinosa extraída de algas vermellas. Un substituto barato do ágar é a goma guar, que pode usarse par o illamento e mantemento de termófilos.

Cultivos bacterianos

Hai varios tipos de cultivos bacterianos que son seleccionados segundo o axente que está sendo cultivado e o seu uso posterior.

Cultivos en caldo

Un método de cultivo bacteriano é o cultivo en líquido, no cal as bacterias desexadas son suspendidas nun medio nutriente líquido (caldo de cultivo), como o caldo Luria, nun frasco vertical. Isto permite que se poidan cultivar grandes cantidades de bacterias para diversas aplicacións posteriores.

Os cultivos líquidos son ideais para a preparación dun ensaio antimicrobiano, no cal o experimentador inocula o caldo líquido coas bacterias e deixa que creza durante toda a noite (pode utilizarse un axitador para que o crecemento sexa uniforme). Ao día seguinte tómanse alícuotas da mostra para probar a actividade antimicrobiana dun fármaco específico ou proteína (péptidos antimicrobianos).

Como alternativa, os microbiólogos poden decidir usar cultivos líquidos estáticos. Estes cultivos non se axitan e proporcionan un gradiente de oxíxeno aos microbios.^[2]

Placas de ágar

Os cultivos microbiolóxicos poden crecer en placas de Petri de diferentes tamaños que teñen unha fina capa de medio de crecemento baseado no ágar. Unha vez que se pon o medio de crecemento na placa de Petri, inocúlase coa bacteria desexada, xeralmente mediante o sementado por estría facendo pasar unha mostra tomada cunha asa de inoculación, que se frota facendo estrías sobre a superficie do ágar. Despois a placa é incubada á temperatura óptima para o crecemento da bacteria seleccionada (por exemplo, normalmente a 37 graos Celsius, ou á temperatura corporal humana para cultivos en humanos ou animais ou menor para cultivos ambientais). Despois de que se logra o desexado nivel de crecemento, as placas de ágar poden ser almacenadas boca abaixo nun refrixerador por un período de tempo longo para conservar as bacterias para futuros experimentos.

Hai toda unha variedade de aditivos que se poden engadir ao ágar antes de que se verta nunha placa e se lle permita solidificar. Algúns tipos de bacterias só poden crecer en presenza de certos aditivos. Isto pode tamén ser utilizado cando se crean cepas por enxeñaría de bacterias que conteñen un xene de resistencia a antibióticos. Cando se engade o antibiótico desexado ao ágar, só poden crecer as células bacterianas que conteñen o xene inserido que lles dá resistencia. Isto permite que se seleccionen só as colonias que foron transformadas con éxito.

Tamén se poden facer sementados por estría na superficie en tubos de ensaio inclinados con ágar.

Cultivos sementados por punción

Os cultivos sementados en profundidade por punción son similares ás placas de ágar, pero están formados por un ágar sólido nun tubo de ensaio. As bacterias son introducidas por medio dunha agulla de inoculación ou unha punta de pipeta que son cravadas ata o centro do ágar. As bacterias crecen en masa na liña de punción onde se cravou a agulla.^[3] Os cultivos deste tipo utilízanse principalmente para o almacenamento a curto prazo ou para cultivos que teñen que ser enviados.

Coleccións de cultivos

As coleccións de cultivos microbianos están enfocados á adquisición, autenticación, produción, preservación, catalogación e distribución de cultivos viables de microorganismos de referencia estándar, liñas celulares e outros materiais para a investigación en sistemática microbiana.^[4]^[5] As coleccións de cultivo son tamén depósitos de cepas tipo.

Principais coleccións de cultivos.^[4]^[5]
Acrónimo da colección	Nome	Localización
ATCC	American Type Culture Collection	Manassas, Virxinia
BCCM	Belgian Co-ordinated Collections of Micro-organisms	Coordinación descentralizada en Bruxelas, Bélxica
CCUG	Culture Collection University of Gothenburg	Gotenburgo, Suecia
CECT	Colección Española de Cultivos Tipo	Valencia, España
CIP	Collection d'Institut Pasteur	París, Francia
DSMZ	Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen	Braunschweig, Alemaña
ICMP	International Collection of Microorganisms from Plants	Auckland, Nova Zelandia
JCM	Japan Collection of Microorganisms	Tsukuba, Ibaraki, Xapón
NCTC	National Collection of Type Cultures	Public Health England, Londres, Reino Unido

Cultivo en placa sólida de microorganismos termófilos

Para facer cultivos en placa sólida de microorgsanismos termófilos como Bacillus acidocaldarius, Bacillus stearothermophilus, Thermus aquaticus e Thermus thermophilus, entre outros, que crecen a temperaturas de 50 a 70 graos Celsius, son preferibles como axente xelificante gomas xelificantes clarificadas baixas en acilo, mellor que o ágar para a contaxe ou illamento de ditas bacterias.^[6]

Cultivo de virus e fagos

Os cultivos de fagos ou outros virus requiren células hóspede nas cales se multiplica o virus ou o fago. Para cultivos de bacteriófagos, fanse cultivos de bacterias que son infectadas cos virus. O fago pode despois illarse a partir das placas resultantes no céspede de bacterias da placa. Os cultivos doutros virus obtéñense das células hóspede eucariotas apropiadas.

Cultivo de células eucariotas

Artigo principal: Cultivo celular.

Illamento de cultivos puros

Artigo principal: Axénico.

Para eucariotas unicelulares, como os lévedos, o illamento de cultivos puros usa as mesmas técnicas que os cultivos bacterianos. Os cultivos puros de organismos multicelulares son normalmente illados simplemente collendo un só individuo e iniciando con el un cultivo. Esta é unha técnica útil para cultivos puros de fungos, algas multicelulares, e pequenos metazoos, por exemplo.

O desenvolvemento de técnicas de facer cultivos puros é esencial para a observación do espécime en cuestión. O método máis común para illar células individuais e producir un cultivo puro é para preparar unha placa sementada por estría. O método de sementado en estría é un modo de separar fisicamente a poboación microbiana, e faise sementando o inoculado facendo estrías riscando suavemente cunha asa de inoculación sobre a placa de ágar sólida. Durante a incubación, orixinaranse colonias a partir das células que quedaron illadas. Unha vez que un microorganismo foi illado nun cultivo puro, é necesario conservalo en estado viable para o seu posterior estudo e uso. Os cultivos en stock deben ser conservados, para que non haxa perda dos seus caracteres biolóxicos, inmunolóxicos e de cultivo.

Notas

↑ Healthwise, Incorporated (2010-06-28). "Throat Culture". WebMD. Consultado o 2013-03-10.
↑ Old, D.C.; Duguid, J.P. (1970). "Selective Outgrowth of Fimbriate Bacteria in Static Liquid Medium". Journal of Bacteriology (American Society for Microbiology) 103 (2): 447–456. PMC 248102. PMID 4914569.
↑ "Addgene: Streaking a Plate from an Addgene Stab Culture". www.addgene.org. Consultado o 21 de marzo de 2018.
↑ ^4,0 ^4,1 Madigan, Michael T. (2012). Brock biology of microorganisms (13th ed.). San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 9780321649638.
↑ ^5,0 ^5,1 Uruburu, F. (2003). "History and services of culture collections" (PDF). International Microbiology 6 (2): 101–103. PMID 12811589. doi:10.1007/s10123-003-0115-2.
↑ Lin, Chi Chung and Casida, L. E. (1984) GELRITE as a Gelling Agent in Media for the Growth of Thermophilic Microorganisms. Applied and Environmental Microbiology 47, 427-429.

Véxase tamén

Outros artigos

Ligazóns externas

EFFCA - European Food and Feed Cultures Association. Información sobre a produción e usos dos cultivos microbianos e de aspectos lexislativos.

[1] Healthwise, Incorporated (2010-06-28). "Throat Culture". WebMD. Consultado o 2013-03-10.

[Old-2] Old, D.C.; Duguid, J.P. (1970). "Selective Outgrowth of Fimbriate Bacteria in Static Liquid Medium". Journal of Bacteriology (American Society for Microbiology) 103 (2): 447–456. PMC 248102. PMID 4914569.

[3] "Addgene: Streaking a Plate from an Addgene Stab Culture". www.addgene.org. Consultado o 21 de marzo de 2018.

[brock-4] 4,0 ^4,1 Madigan, Michael T. (2012). Brock biology of microorganisms (13th ed.). San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 9780321649638.

[uruburu2002-5] 5,0 ^5,1 Uruburu, F. (2003). "History and services of culture collections" (PDF). International Microbiology 6 (2): 101–103. PMID 12811589. doi:10.1007/s10123-003-0115-2.

[6] Lin, Chi Chung and Casida, L. E. (1984) GELRITE as a Gelling Agent in Media for the Growth of Thermophilic Microorganisms. Applied and Environmental Microbiology 47, 427-429.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]