Curva de Crecimiento Microbiano: Fases Clave y Cinética Poblacional

El crecimiento microbiano se define como el incremento del número de células de una población. En un sistema cerrado, este proceso se desarrolla a través de distintas fases:

1. Fase de Latencia (Lag)

Periodo de adaptación de los microorganismos al medio y a las condiciones de cultivo, previo al crecimiento activo. La duración y las causas de esta fase dependen del estado fisiológico de los microorganismos y de la naturaleza del medio de cultivo.

Causas de la Fase de Latencia:

• Inóculo de células viejas: Las células carecen de componentes esenciales para dividirse, como suficiente ATP, ribosomas o cofactores enzimáticos.
• Inóculos de células alteradas o dañadas: Microorganismos afectados por temperatura, radiaciones o compuestos tóxicos.
• Cambio del medio de cultivo: Adaptación a un nuevo medio con nutrientes diferentes o más pobre en ellos.

Duración de la Fase de Latencia:

Es variable, pudiendo ser desde ausente hasta muy prolongada. Un ejemplo de ausencia de esta fase ocurre cuando se inoculan células en fase exponencial de crecimiento en el mismo medio de cultivo.

2. Fase Exponencial (Log)

Periodo de división celular a velocidad constante. Durante esta fase, la población se duplica (tanto el número de células como la masa celular) en periodos de tiempo constantes.

Características de la Fase Exponencial:

• Las células se encuentran en su estado fisiológico más sano, siendo a menudo las más indicadas para estudios enzimáticos y estructurales.
• El tiempo de generación (g) y la velocidad de crecimiento (v) varían según la especie. En muchas bacterias, 'g' oscila entre 0.5 y 6 horas; en otras, puede ser de 20 minutos, o incluso varios días o semanas.

Parámetros que Definen el Crecimiento Exponencial:

• Número de generaciones (n)
• Tiempo de generación (g)
• Velocidad de crecimiento o división (v)

Cálculo de Parámetros (Opción A):

1. Determinar el número inicial de células (N₀) y el número final (N).
2. Calcular el número de generaciones (n), el tiempo de generación (g) y la velocidad de crecimiento (v).

Cálculo de Parámetros (Opción B - Representación Gráfica):

1. Representar gráficamente el logaritmo del número de células (log N) frente al tiempo.
2. Determinar la pendiente (m) de la recta (m = v / 3.3).
3. Calcular la velocidad de crecimiento (v), el tiempo de generación (g) y el número de generaciones (n).

3. Fase de Muerte

Periodo de disminución del número de células viables en la población.

• La muerte de la población es exponencial, aunque su velocidad suele ser mucho más lenta que la del crecimiento exponencial.
• La velocidad de mortalidad puede disminuir drásticamente después de una reducción significativa de la población, debido a la existencia de células muy resistentes que pueden permanecer en un estado durmiente (con actividad metabólica muy reducida).