Nutrición Bacteriana: Fuentes de Carbono y Requerimientos de Oxígeno

Tipos Nutricionales

Mixotrofas

Poseen metabolismo energético litotrofo, obteniendo energía de compuestos inorgánicos. Sin embargo, requieren sustancias orgánicas como nutrientes para su metabolismo biosintético.

Clasificación de Nutrientes

• A) Macronutrientes: Elementos esenciales en grandes cantidades como Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S).
• B) Micronutrientes o Elementos Traza: Necesarios en pequeñas cantidades, incluyendo Cobalto (Co), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Hierro (Fe), Manganeso (Mn), entre otros.
• C) Factores de Crecimiento: Compuestos orgánicos que el microorganismo no puede sintetizar, como vitaminas, coenzimas o sus precursores, aminoácidos y purinas.

Fuentes de Carbono

El carbono es la base estructural de los compuestos bioquímicos. La fuente más común es la glucosa. En medios de cultivo, se utilizan glucosa, polisacáridos, ácidos orgánicos y alcoholes.

El dióxido de carbono (CO2) es requerido por todo tipo de bacterias, aunque en bajas concentraciones (aproximadamente 0.03%). Algunas bacterias, como Neisseria y Brucella, necesitan concentraciones de CO2 entre el 5% y 10% para su aislamiento primario.

Requerimientos de Oxígeno

Todas las bacterias requieren oxígeno para su metabolismo, pero no todas pueden utilizar el oxígeno atmosférico. Las bacterias aerobias producen enzimas clave para su defensa contra el oxígeno:

• Oxigenasas: Facilitan la captación del oxígeno atmosférico.
• Superóxido Dismutasa: Neutraliza el radical superóxido, convirtiéndolo en oxígeno molecular (O2) y peróxido de hidrógeno.
• Catalasa: Descompone el peróxido de hidrógeno en agua (H2O) y oxígeno molecular (O2).

Las bacterias que carecen de estas enzimas son incapaces de sobrevivir en ambientes con oxígeno.

Requerimientos Específicos de Oxígeno y CO2

Las bacterias se clasifican según sus necesidades de oxígeno y dióxido de carbono:

• Bacterias Aerobias Estrictas: Requieren una concentración de oxígeno de aproximadamente el 21% para su desarrollo. Ejemplos: Pseudomonas, Mycobacterium, Corynebacterium, Bacillus.
• Bacterias Microaerófilas: Necesitan concentraciones bajas de oxígeno, alrededor del 5%. Concentraciones mayores inhiben su crecimiento. Ejemplos: Campylobacter, Helicobacter, Azospirillum.
• Bacterias Anaerobias Obligadas o Estrictas: Son incapaces de sobrevivir en presencia de oxígeno, requiriendo un ambiente con 0% de oxígeno. Ejemplos: Fusobacterium, Clostridium, Methanobacterium.
• Bacterias Anaerobias Aerotolerantes: Pueden sobrevivir, aunque no crecer, en presencia de hasta un 0.5% de oxígeno. Ejemplos: Enterococcus faecalis, Actinomyces, Propionibacterium.
• Bacterias Anaerobias Facultativas: Son capaces de crecer tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. Ejemplos: Streptococcus, Staphylococcus, Enterobacteriaceae.