Modelamiento del crecimiento de colonias en superficies sólidas

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Modelamiento del crecimiento de colonias en superficies sólidas

Introducción

La colonización de microorganismos en superficies sólidas corresponde a uno de los métodos básicos usados en loslaboratorios para el estudio de características visibles, crecimiento y comportamiento de los microorganismos en medios de cultivo sólidos en base de agar. Por otro lado, la utilización de diversossustratos por parte de microorganismos presentes en superficies sólidas ha abierto las puertas a aplicaciones de mucha utilidad en el campo de la biotecnología en la cual destacan la biolixiviación deminerales y la biofiltración de sustancias de interés.

Modelo general teórico del crecimiento de colonias

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Figura 1: Modelo general de crecimiento de hongos en una placa de agar

Estemodelo corresponde al comportamiento ideal de todas las variables involucradas en el crecimiento de las colonias, es por tanto un modelo teórico. Este estudio se realizó por Pirt en 1967 y se realizó encultivos de agar con hongos debido a que estos poseen un sistema sumamente ordenado de crecimiento celular. Bajo este criterio se realizan las siguientes suposiciones:

- Toda la biomasapresente en el inoculo contribuye en forma igual al crecimiento de las colonias
- No se considera inhibición por sustrato
- Todas las células llegan a un tamaño igual antes de detenerse elcrecimiento debido a la resistencia entregada por la difusión de nutrientes.
- El crecimiento exponencial dependerá solamente de la constante periférica de crecimiento (w) (ver figura 1).
- Losmicroorganismos son incapaces de penetrar el gel de agar.
- El área de corte del microorganismo (Δa) es rectangular (ver figura 1)

El modelo general corresponde a:
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Donde m corresponde ala cantidad total de biomasa en la colonia; h es la altura específica y mg es la cantidad de biomasa contenida en w.
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Donde r es el radio de la colonia y ρ es la densidad de la biomasa. La...
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