Requerimientos para el Crecimiento Microbiano

Requerimientos para el Crecimiento Microbiano

Ciclo de crecimiento
El crecimiento microbiano es el aumento ordenado en constituyentes celulares que resulta en un crecimiento exponencial del número de células. Las bacterias no pueden crecer sin límite sin agotar los nutrientes disponibles y sin crear productos tóxicos.
Un cultivo bacteriano simple y homogéneo tiene un ciclo de crecimiento comoel que se representa a continuación. 

Este ciclo tiene una morfología y una división de células asincrónica. Se divide en cuatro fases: 

Fase de Latencia: Es la fase de adaptación al medio, existe aumento de la masa celular pero no hay aumento en el número de células. 
Fase de Crecimiento Exponencial: Es la fase donde se produce un incremento exponencial del número de microorganismos. 
FaseEstacionaria: Es la fase a la que se llega cuando se ha agotado la fuente de energía. 
Fase de Muerte: Es la fase que se caracteriza por una disminución exponencial del número de microorganismos. 
La fase de latencia puede ser inducida por un rápido cambio en las condiciones del cultivo. En un medio fresco, el largo de la fase de latencia va a depender del tamaño del inóculo, de la edad del inóculo, yde los cambios en la composición y concentración de los nutrientes que experimenten las células. 

Un pequeño volumen de inóculo transferido a un gran volumen de medio fresco va a producir una salida por difusión de iones, vitaminas y cofactores que son indispensables para la actividad de muchas enzimas intracelulares. Si las células provenientes de un medio rico son inoculadas en un medio mínimo,el tiempo de latencia puede estar afectado por el tamaño del inóculo como un resultado de los nutrientes remanentes del medio original. 
La mayoría de las bacterias se reproducen por fisión binaria cuya división celular tiene lugar en una progresión logarítmica.

Requerimientos físicos
Temperatura 

Todos los microorganismos tienen una temperatura óptima de crecimiento. Esto significa que adeterminada temperatura la velocidad de duplicación (o la velocidad de crecimiento poblacional) de los microorganismos es mayor. Además presentan una temperatura mínima y máxima de crecimiento.
Hay que tener en cuenta que no todos los microorganismos crecen en el mismo rango de temperaturas:


Clasificación 
Rango 
Optima 

Termófilos 
25 - 80 °C 
50 - 60 °C 

Mesófilos 
10 - 45 °C 
20 - 40 °C Psicrófilo 
-5 - 30 °C 
10-20 °C 


La temperatura afecta la estabilidad de las proteínas celulares porque induce cambios conformacionales que alteran la actividad biológica de estos compuestos, especialmente la de enzimas. 

pH 
La mayoría de los microorganismos crecen en pH cercanos a la neutralidad, entre 5 y 9, cosa que no excluye que existan microorganismos que puedan soportar pH extremos y sedesarrollen. Según el rango de pH del medio en el cual se desarrollan pueden dividirse en: 

Clasificación 
pH externo 
pH interno 

Acidófilos 
1.0 - 5.0 
6.5 

Neutrófilos 
5.5 - 8.5 
7.5 

Alcalófilos 
9.0 - 10.0 
9.5 

Los microorganismos regulan su pH interno mediante un sistema de transporte de protones que se encuentra en la membrana citoplasmática, que incluye una bomba de protones ATPdependiente. 
El rango de pH óptimo para el desarrollo de microorganismo es estrecho debido a que frente a un pH externo muy desfavorable se requiere un gran consumo de energía para mantener el pH interno. 

Actividad de Agua. Presión Osmótica
El agua es el solvente en donde ocurren las reacciones químicas y enzimáticas de la célula y es indispensable para el desarrollo de los microorganismos. 
El valormínimo de agua en el cual las bacterias pueden crecer varía ampliamente, pero el valor óptimo para muchas especies es mayor a 0.99. Algunas bacterias halófilas (bacterias que se desarrollan en altas concentraciones de sal) crecen mejor con agua = 0.80. 
Variaciones en la actividad de agua puede afectar la tasa de crecimiento, la composición celular y la actividad metabólica de la bacteria,...