Fases del Crecimiento Microbiano y Métodos de Medición: Un Análisis Detallado

Curva de Crecimiento Microbiano

El crecimiento microbiano en un entorno equilibrado expresa una reacción de primer orden. Esto significa que la velocidad de aumento de los microorganismos (MO) en un tiempo determinado (t) es proporcional al número o masa de células presentes en ese tiempo. Las poblaciones microbianas sufren una fase de latencia antes de crecer y rara vez mantienen un crecimiento exponencial indefinidamente. El crecimiento está limitado por el agotamiento de nutrientes esenciales o la acumulación de productos tóxicos. Por esta razón, la velocidad de crecimiento puede disminuir hasta detenerse, llegando a su fase estacionaria, y luego la tasa se torna negativa, denominándose fase de muerte.

Fases del Crecimiento

El crecimiento microbiano se divide en cuatro fases principales:

• Fase Lag: Después de la inoculación, la población no muestra variaciones significativas. No hay división celular, pero las células pueden aumentar de tamaño y volumen, sintetizando enzimas, proteínas y ARN. Aumenta la elasticidad metabólica.
• Fase Exponencial: Todas las células se están dividiendo por fisión binaria. Estas lo hacen a una tasa constante y característica de la especie, dependiendo del medio de cultivo. Se expresa como u = ln2/Td, donde 'u' es la tasa de crecimiento específico y 'Td' es el tiempo de duplicación.
• Fase Estacionaria: Limitada por:
  • Agotamiento de nutrientes esenciales
  • Acumulación de metabolitos tóxicos
  • Acumulación de mutaciones
  • Agotamiento de espacio biológico
  El número de células parece estable, pero no es un período de descanso. Se producen metabolitos secundarios.
• Fase de Muerte: Se puede determinar de dos maneras:
  • Gramos de peso seco
  • Número de células viables/muertes por ml
  El método más usado es el método que mide la densidad óptica del cultivo. La concentración de biomasa es la medición más necesaria en fermentación, aunque es una medición poco fiable si el medio de cultivo presenta material particulado insoluble.

Método Colorimétrico del Ácido 3,5-Dinitrosalicílico (DNS)

Este método determina la presencia de azúcares reductores en el cultivo, lo que implica la oxidación del grupo funcional aldehído presente. Los distintos azúcares generan diferentes intensidades de color. Este método DNS es conveniente por su bajo costo.

Curva de Calibración

La curva de calibración relaciona la absorbancia (A) versus la concentración, en un intervalo de concentraciones adecuadas. Relaciona A versus la concentración de células o biomasa, originando una relación directamente proporcional. Esta curva permite interpolar la concentración de una muestra problema cuya absorbancia haya sido determinada en un espectrofotómetro.