Ciclo de Crecimiento Microbiano: Fases y Cultivos

Ciclo de Crecimiento Microbiano

El cultivo de microorganismos consiste en proporcionarles las condiciones físicas, químicas y nutritivas adecuadas para que se multipliquen de forma óptima. Podemos distinguir entre cultivos líquidos y sólidos, según las características del medio, y cultivos discontinuos y continuos, en función de la disponibilidad de nutrientes.

Conceptos Clave

• Crecimiento: Aumento en el número o masa celular de las células microbianas de una población.
• Velocidad de Crecimiento: Cambio en la masa o número celular por unidad de tiempo.
• Tiempo de Generación: Tiempo transcurrido para la generación de dos células a partir de una.

Crecimiento de Poblaciones Celulares

La velocidad de crecimiento de un cultivo microbiano se puede representar gráficamente. (Ver Fig. 6.6)

Figura 6.6: Representación del crecimiento microbiano. (a) Datos de una población que se duplica cada 30 minutos. (b) Datos representados en escala aritmética y en escala logarítmica.

Parámetros del Crecimiento

El aumento en el número de células durante el crecimiento exponencial sigue una progresión geométrica de base 2. La relación entre el número inicial y final de células se expresa con la siguiente fórmula:

N = N₀2ⁿ

Donde:

• N = número final de células
• N₀ = número inicial de células
• n = número de generaciones durante el período de crecimiento exponencial

Curva de Crecimiento en Cultivo Discontinuo (Sistema Cerrado)

En un cultivo discontinuo, el crecimiento microbiano se divide en cuatro fases:

Fase de Latencia

El crecimiento no comienza inmediatamente tras la inoculación. Esto se debe a:

• Carencia de componentes esenciales para la división celular.
• Posible daño celular.
• Adaptación a un medio menos nutritivo.

Fase Exponencial

Cada célula se divide para formar dos, representando el estado fisiológico más saludable. La velocidad de crecimiento exponencial varía según:

• Condiciones ambientales.
• Características genéticas del microorganismo.

Fase Estacionaria

El crecimiento exponencial no se mantiene indefinidamente en un sistema cerrado. En esta fase, no hay aumento ni disminución del número de células. Las causas principales son:

• Agotamiento de un nutriente esencial.
• Acumulación de desechos inhibitorios.

Fase de Muerte

Tras la fase estacionaria, algunas células comienzan a morir, aunque otras pueden mantenerse vivas y metabólicamente activas.

Cultivo Continuo (Sistema Abierto)

En un cultivo continuo, se añade medio fresco y se retira medio usado con células constantemente, manteniendo un volumen constante. Este sistema permite controlar la densidad de población y la velocidad de crecimiento de forma independiente, ajustando la velocidad de dilución y la concentración de nutrientes limitantes.