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Manual de laboratorio

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MANUAL DE PRÁCTICAS<br />

LABORATORIO DE BIOLOGIA DE<br />

PROCARIONTES<br />

Aca<strong>de</strong>mia <strong>de</strong> Biología <strong>de</strong> Procariontes<br />

Facultad <strong>de</strong> Ciencias<br />

UNAM


Colaboradores<br />

Aldo Valera<br />

Valeria Souza<br />

René Cerritos<br />

Antonio Cruz<br />

Edén Rodriguez<br />

Eduardo Rodriguez<br />

Ana Patricia García<br />

Arísti<strong>de</strong>s Sampieri<br />

Lour<strong>de</strong>s Lloret<br />

Luciana Raggi


Presentación<br />

En este curso teórico-práctico tendrás la posibilidad <strong>de</strong> conocer, analizar y estudiar el entorno natural<br />

<strong>de</strong>l cual formamos parte. Las prácticas <strong>de</strong>l <strong>laboratorio</strong> <strong>de</strong> "Biología <strong>de</strong> Procariontes" preten<strong>de</strong>n que los<br />

alumnos <strong>de</strong> nuevo ingreso a la carrera <strong>de</strong> Biología aprecien la gran diversidad bacteriana, su ubicuidad,<br />

y los procesos básicos <strong>de</strong> su biología.<br />

En términos generales, los objetivos que se persiguen son:<br />

1. Que el alumno reconozca las principales características distintivas <strong>de</strong> los organismos procariontes.<br />

2. Que adquiera la habilidad <strong>de</strong> aislar y <strong>de</strong>terminar bacterias <strong>de</strong> diferentes ambientes(suelo, agua, aire,<br />

alimentos, etc.).<br />

3. Que se analicen, discutan y comparen los procesos básicos <strong>de</strong> la dinámica poblacional en bacterias.<br />

4. Que se establezcan las bases <strong>de</strong> la diversidad genética bacteriana y ls posibles relaciones entre<br />

grupos bacterianos conocidos.<br />

Para cubrir los objetivos que se plantean, se <strong>de</strong>sarrollarán sesiones en campo y <strong>de</strong> <strong>laboratorio</strong>, lo cual<br />

permitirá reafirmar los conocimientos e inquietu<strong>de</strong>s surgidos en el curso teórico. Las prácticas se<br />

encuentran seriadas por lo tanto, será indispensable que sean le´ˆas con atenció antes <strong>de</strong> iniciar el curso<br />

y previo a la práctica.<br />

Evocamos la participación activa y dinámica tanto <strong>de</strong> profesores como <strong>de</strong> alumnos, ya que<br />

frecuentemente se tendrá que disponer <strong>de</strong> tiempo extraclase para alcanzar los objetivos planteados.


Indice<br />

PRACTICA 1 - EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS DE LABORATORIO<br />

PRACTICA 2 - OBSERVACION DE BACTERIAS Y TINCION DE GRAM<br />

PRACTICA 3 - LAS BACTERIAS Y SU AMBIENTE<br />

PRACTICA 4 - MEDIOS SELECTIVOS EN BACTERIOLOGIA<br />

PRACTICA 5 - BIOTIPOS<br />

PRACTICA 6 - PARAMETROS CINETICOS<br />

PRACTICA 7 - MUTACION, ADAPTACION Y REPARACION<br />

PRACTICA 8 - SUSCEPTIBILIDAD A ANTIBIOTICOS Y EXTRACTOS NATURALES<br />

PRACTICA 9 - FILOGENIA DE PROCARIONTES<br />

PRACTICA 10 - MINIPREPARACIÓN DE DNA GENÓMICO DE PROCARIONTES<br />

PRACTICA EXTRA - AISLAMIENTO DE RIZOBIOS<br />

ANEXO 1 - FORMULARIO DE MEDIOS Y SOLUCIONES<br />

ANEXO 2 - SINOPSIS DE GENEROS BACTERIANOS SUGERIDOS A ESTUDIARSE<br />

ANEXO 3 - ALMACENAMIENTO DE CEPAS PURAS


PRACTICA. 1<br />

EQUIPO, MATERIALES Y REACTIVOS DE LABORATORIO<br />

Todo <strong>laboratorio</strong> <strong>de</strong> microbiología está acondicionado con equipo, materiales y reactivos<br />

diversos, que son indispensables para el estudio <strong>de</strong> los microorganismos <strong>de</strong> interés. En las<br />

diferentes prácticas, estos materiales serán puestas a tu disposición, con el propósito <strong>de</strong> que<br />

<strong>de</strong>sarrolles la habilidad necesaria que te permita a<strong>de</strong>ntrarte en el conocimiento <strong>de</strong> las bacterias.<br />

En esta práctica también podrás elaborar algunos medios nutritivos, utilizando para su<br />

preparación algunos aparatos y reactivos que serán <strong>de</strong> uso común en tu <strong>laboratorio</strong>.<br />

Nota: Antes <strong>de</strong> iniciar tu práctica lee cuidadosamente cada una da las partes <strong>de</strong> su<br />

<strong>de</strong>sarrollo, si tienes dudas coméntalas con tu profesor. Revisa que todo el material requerido esté<br />

listo.<br />

Objetivos<br />

1. Conocer el equipo comúnmente empleado en el <strong>laboratorio</strong> y su forma a<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> utilizarlo.<br />

2. Elaborar un medio nutritivo, consi<strong>de</strong>rando las normas básicas <strong>de</strong> nutrición y esterilidad<br />

indispensables en bacteriología .<br />

Material<br />

Para conocer el <strong>laboratorio</strong>, el profesor pondrá a disposición diferentes aparatos,<br />

utensilios y reactivos, explicando su función y manejo. Es importante que expongas tus inquietu<strong>de</strong>s<br />

al respecto, en particular aquellas relacionadas con las medidas <strong>de</strong> seguridad.<br />

Se recomienda que en esta práctica se elaboren las varillas triangulares que serán<br />

utilizadas en las siguiente práctica. La varilla <strong>de</strong> cristal será aportada por el equipo <strong>de</strong> trabajo.<br />

Para la preparación <strong>de</strong> los medios:<br />

• 4 matraces con capacidad <strong>de</strong> 1lt.<br />

• 50 cajas <strong>de</strong> Petri.<br />

• Balanza<br />

1


Primera parte<br />

• Autoclave.<br />

• Alcohol.<br />

• Algodón.<br />

• Papel aluminio.<br />

• Pipetas estériles.<br />

• Cinta masking-tape.<br />

• Marcadores in<strong>de</strong>lebles.<br />

• Campana <strong>de</strong> flujo laminar.<br />

• Reactivos necesarios para la elaboración <strong>de</strong><br />

• los medios nutritivos TG y PY.<br />

Conoce el <strong>laboratorio</strong> <strong>de</strong> Biología <strong>de</strong> Procariontes<br />

El profesor colocará en algunas mesas <strong>de</strong> trabajo diferentes utensilios <strong>de</strong> uso frecuente<br />

(cristalería en general, asas, cajas <strong>de</strong> Petri, etc.), así como también aparatos que puedan ser<br />

fácilmente transportados (vórtex, parrillas, potenciómetro, etc.). Analiza este material y comenta<br />

con tu profesor y compañeros los usos y la forma como se emplea dichos accesorios.<br />

Posteriormente tu asesor guiará una visita por el <strong>laboratorio</strong>, haciendo comentarios <strong>de</strong>l<br />

uso y manejo <strong>de</strong> los aparatos que se muestran, respondiendo a las preguntas que surjan al<br />

respecto.<br />

Un aspecto importante <strong>de</strong> tu <strong>de</strong>sempeño en este <strong>laboratorio</strong> es la seguridad, en<br />

cualquier actividad que <strong>de</strong>sarrolles <strong>de</strong>bes tener presente que:<br />

1. En el <strong>laboratorio</strong> se manejan microorganismos que pue<strong>de</strong>n ser riesgosos para tu salud,<br />

por lo tanto, es conveniente que utilices bata, guantes y cubre boca, cuando sea<br />

pertinente.<br />

2. Con frecuencia se trabaja con reactivos químicos peligrosos, por lo tanto lee siempre<br />

las indicaciones <strong>de</strong> manejo.<br />

2


3. El equipo pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>licado y costoso; es conveniente que <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l <strong>laboratorio</strong> te<br />

concentres en las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la práctica evitando así distracciones que puedan<br />

provocar un acci<strong>de</strong>nte.<br />

4. Es fácil contaminar tus cultivos con microorganismos no <strong>de</strong>seados, en todo momento<br />

ten presente las normas <strong>de</strong> esterilidad.<br />

Recuerda que es responsabilidad <strong>de</strong> todos cuidar el ambiente. Por ningún motivo<br />

<strong>de</strong>seches reactivos tóxicos al drenaje; organízate con tu profesor y compañeros sobre este<br />

aspecto.<br />

Notas importantes:<br />

1. Recomendamos que el grupo se organice por equipos.<br />

2. Cada equipo <strong>de</strong>be elegir el o los género <strong>de</strong> bacterias con los cuales <strong>de</strong>sea trabajar durante el<br />

curso, el profesores te dará mas información al respecto y en la practica 3 encontrarás un<br />

cuadro con los géneros bacterianos que se proponen trabajar<br />

Segunda parte<br />

Elabora un medio <strong>de</strong> cultivo.<br />

Los medios <strong>de</strong>berán ser preparados correctamente, ya que estos serán utilizados en<br />

prácticas posteriores; lee cuidadosamente las indicaciones <strong>de</strong> su preparación, que encontrarás<br />

disponible en el anexo 1.<br />

Los medios a preparar son los siguientes:<br />

Nombre <strong>de</strong>l medio <strong>de</strong> cultivo<br />

TG<br />

(triptona glucosa)<br />

Cantidad<br />

requerida por grupo<br />

1 lt<br />

PY 250ml<br />

3


(peptona extrac. <strong>de</strong> levadura)<br />

Nota: las cantida<strong>de</strong>s pue<strong>de</strong>n variar según el número <strong>de</strong> equipos.<br />

Para la elaboración <strong>de</strong> cualquiera <strong>de</strong> estos medios y en general siempre que se requiera<br />

elaborar alguno, el procedimiento propuesto es el siguiente; analiza brevemente cada paso antes<br />

<strong>de</strong> iniciar la actividad:<br />

1. Lee perfectamente la fórmula <strong>de</strong> elaboración (reactivos y cantida<strong>de</strong>s requeridas, anexo 1).<br />

2. Sigue paso a paso la manera <strong>de</strong> preparar el medio. En algunas ocasiones la preparación <strong>de</strong>l<br />

medio requiere mezclar por separado algunos ingredientes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> ser esterilizados juntar<br />

los componentes.<br />

3. Toma las cantida<strong>de</strong>s exactas <strong>de</strong> los ingredientes, en peso o volumen.<br />

4. Disuelve perfectamente los ingredientes calentando el medio en una parrilla, este proceso se<br />

facilita con el uso <strong>de</strong> una pastilla magnética. Si el medio nutritivo a preparar se requiere en<br />

estado líquido, en este paso es conveniente repartirlo en los recipientes don<strong>de</strong> se hará el<br />

cultivo (tubos <strong>de</strong> ensaye o matraces).<br />

5. Tapa los recipientes con algodón, gasa o papel aluminio y esteriliza el medio por 15min, si<br />

requieres <strong>de</strong> otro material como pipetas, probetas, etc. también cúbrelos antes <strong>de</strong> esterilizar.<br />

6. Una vez que el medio fue esterilizado, viértelo en cajas <strong>de</strong> Petri (la cantidad <strong>de</strong> medio por caja<br />

no <strong>de</strong>be rebasar las 3/4 partes <strong>de</strong> su capacidad, 30ml más o menos). Para evitar que se forme<br />

humedad en la superficie <strong>de</strong>l medio, <strong>de</strong>ja las cajas parcialmente abiertas hasta que solidifiquen.<br />

Es indispensable que realices esta operación en la campana <strong>de</strong> flujo laminar, o en tu mesa<br />

utilizando varios mecheros encendidos.<br />

7. Finalmente rotula con alguna clave sencilla cada uno <strong>de</strong> los medios con el fin <strong>de</strong> que estos sean<br />

i<strong>de</strong>ntificados con facilidad y evitar confusiones. Recomendamos poner la marca en el costado<br />

<strong>de</strong> la caja utilizando un marcador in<strong>de</strong>leble.<br />

8. Los medios ya elaborados son muy susceptibles <strong>de</strong> contaminación o <strong>de</strong>shidratación, por lo<br />

tanto es indispensable que estos sean almacenados en un lugar limpio, libre <strong>de</strong> humedad y<br />

fuera <strong>de</strong> la inci<strong>de</strong>ncia directa <strong>de</strong> los rayos solares. Algunos medios requieren condiciones<br />

especiales para su almacenamiento, cuando sea este el caso, se hará la aclaración en las<br />

indicaciones <strong>de</strong> su preparación, <strong>de</strong>scritas en el apéndice <strong>de</strong> este manual.<br />

4


Reporte<br />

1. Elabora un listado <strong>de</strong>l material que conociste o manejaste en el <strong>laboratorio</strong> <strong>de</strong>scribiendo<br />

brevemente el uso <strong>de</strong>l mismo.<br />

2. Comenta las dificulta<strong>de</strong>s que se presentaron en la elaboración <strong>de</strong> los medios.<br />

3. Mediante revisión bibliográfica, da respuesta a las siguientes preguntas:<br />

1. ¿Por qué es importante esterilizar el material cuando se trabaja con microorganismos?<br />

2. ¿Cuáles son los métodos <strong>de</strong> esterilización mas frecuentes?<br />

3. ¿Qué es un medio <strong>de</strong> cultivo y cuáles <strong>de</strong>ben ser sus características básicas?<br />

5


PRACTICA 2<br />

OBSERVACION DE BACTERIAS<br />

Y<br />

TINCION DE GRAM<br />

En la naturaleza los organismos presentan características que nos son útiles para su<br />

i<strong>de</strong>ntificación, dichas características pue<strong>de</strong>n ser morfológicas, fisiológicas o ecológicas. Las<br />

bacterias, han sido agrupadas con base en su morfología, su respuesta a ciertos compuestos<br />

químicos y actualmente con base en sus características genéticas.<br />

En esta práctica tendrás la oportunidad <strong>de</strong> observar bacterias vivas y distinguir algunas <strong>de</strong><br />

sus características morfológicas, así como también corroborar la respuesta a la tinción <strong>de</strong> Gram;<br />

técnica que ha sido utilizada para clasificar a las bacterias en Gram positivas o Gram negativas.<br />

Primera parte<br />

Observación <strong>de</strong> Microorganismos.<br />

Objetivos:<br />

1. Observar bacterias en preparaciones húmedas a partir <strong>de</strong> diversos cultivos.<br />

2. Distinguir los diferentes tipos <strong>de</strong> movimiento en bacterias: mov. real, mov. Browniano, mov. <strong>de</strong><br />

corriente, etc.<br />

Material:<br />

• Microscopio <strong>de</strong> campo claro<br />

• Vaselina sólida<br />

• Aceite <strong>de</strong> inmersión<br />

• Cubreobjetos<br />

• Portaobjetos<br />

• Asas microbiológicas<br />

• Mechero<br />

6


• Cultivo líquido <strong>de</strong> bacterias móviles<br />

• Cultivo líquido <strong>de</strong> bacterias no móviles<br />

Procedimiento:<br />

Preparación <strong>de</strong> la muestra húmeda:<br />

1. Coloca un poco <strong>de</strong> vaselina sobre la palma <strong>de</strong> tu mano. Raspa una pequeña cantidad <strong>de</strong><br />

vaselina sólida sobre los cuatro bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> una <strong>de</strong> las caras <strong>de</strong> un cubreobjetos. No toques las<br />

caras <strong>de</strong>l cubreobjetos.<br />

2. Coloca el cubreobjetos sobre la mesa con la cara que tiene la vaselina hacia arriba.<br />

3. Con el asa microbiológica previamente flameada, toma una muestra <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los cultivos<br />

líquidos <strong>de</strong> bacterias y coloca la gota sobre el cubreobjetos. Flamea nuevamente el asa.<br />

4. Coloca un portaobjetos sobre el cubreobjetos y presiona suavemente <strong>de</strong> forma que ambos se<br />

adhieran. Invierte la preparación y asegúrate que la vaselina haya formado un sello homogéneo<br />

alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la muestra.<br />

5. Coloca la preparación al microscopio e intenta observar con el objetivo 40X y posteriormente<br />

con el <strong>de</strong> 100X.<br />

6. Observa la morfología, el tamaño y el movimiento <strong>de</strong> las bacterias. Toma nota <strong>de</strong> tus<br />

observaciones.<br />

Segunda parte<br />

Tinción <strong>de</strong> Gram.<br />

Objetivos:<br />

1. Desarrollar la tinción <strong>de</strong> Gram<br />

2. I<strong>de</strong>ntificar las diferencias estructurales <strong>de</strong> la pared celular <strong>de</strong> las bacterias Gram positivas y<br />

Gram negativas<br />

3. Distinguir la morfología y agrupaciones bacterianas.<br />

Material<br />

7


TINCION DE GRAM<br />

La tinción <strong>de</strong> Gram es un método que nos servirá para la observación <strong>de</strong> bacterias. Gracias a las<br />

diferencias estructurales <strong>de</strong> la pared celular <strong>de</strong> las bacterias, con esta tinción se logran i<strong>de</strong>ntificar dos<br />

gran<strong>de</strong>s grupos: Gram positivas y Gram negativas. Para esto es necesario un microscopio <strong>de</strong> campo<br />

claro, aceite <strong>de</strong> inmersión, cubreobjetos, portaobjetos, asas microbiológicas, mechero <strong>de</strong> Bunsen,<br />

micropipetas, cultivos bacterianos (muestras <strong>de</strong> los medios selectivos). Los reactivos necesarios para<br />

realizar la tinción son el colorante primario (cristal violeta al 1% en solución), solución alcalinizante,<br />

lugol, agente <strong>de</strong>colorante (alcohol al 95%), colorante <strong>de</strong> contraste (safranina al 1% en solución).<br />

Material:<br />

· Microscopio <strong>de</strong> campo claro<br />

· Aceite <strong>de</strong> inmersión<br />

· Portaobjetos<br />

· Cubreobjetos<br />

· Asas microbiológicas<br />

· Mechero<br />

· Cultivos bacterianos<br />

· Reactivos para tinción <strong>de</strong> Gram:<br />

- Colorante primario (cristal violeta al 1% en solución).<br />

- Solución alcalinizante (opcional).<br />

- Lugol.<br />

- Agente <strong>de</strong>colorante (alcohol al 95%).<br />

- Colorante <strong>de</strong> contraste (safranina al 1% en solución).<br />

Método:<br />

Para po<strong>de</strong>r observar, primero se preparan frotis fijos <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los cultivos<br />

bacterianos a observarse, para esto se I. esteriliza un asa bacteriológica y posteriormente se toma una<br />

pequeña muestra <strong>de</strong> los medios selectivos y se coloca en los portaobjetos limpios (foto I); II. se flamean<br />

los frotis para secar la muestra y fijarla (evitando que se queme o humée), III. se cubren los frotis con<br />

una o dos gotas <strong>de</strong> la solución primaria junto con una o dos gotas <strong>de</strong> solución alcalinizante <strong>de</strong>jando<br />

actuar la mezcla por un periodo <strong>de</strong> 20 a 25 segundos, IV. se lavan los frotis con agua corriente,<br />

tratando <strong>de</strong> que el chorro <strong>de</strong> agua no sea violento y <strong>de</strong>slave el frotis. V. se retira el exceso <strong>de</strong> agua y


posteriormente se les agrega dos gotas <strong>de</strong> lugol, VI. se repite el paso anterior con el agente <strong>de</strong>colorante<br />

alcohol-cetona por un tiempo <strong>de</strong> 15 seg, VII. a continuación la safranina con un tiempo <strong>de</strong> 25 seg.<br />

Finalmente se retira el exceso <strong>de</strong> agua y se <strong>de</strong>ja secar la muestra. Se cubre la muestra con un<br />

cubreobjetos y sobre éste se coloca una gota <strong>de</strong> aceite <strong>de</strong> inmersión, para po<strong>de</strong>r enfocarlo al<br />

microscopio, primero con un aumento <strong>de</strong> 10x hasta 100x y observar las bacterias i<strong>de</strong>ntificadas.<br />

Ejemplos <strong>de</strong> tinción <strong>de</strong> Gram:<br />

I. Esterilización <strong>de</strong>l asa y preparación <strong>de</strong>l frotis.<br />

II. Se fija el frotis con calor<br />

IV. Se lava el frotis<br />

Bácilos Gram + (coloración violeta) Cocos Gram - (coloración rosacea)


Activida<strong>de</strong>s:<br />

1. Determina si tus cultivos y los que el profesor provee son Gram - o Gram +<br />

2. Investiga qué condiciones <strong>de</strong> las bacterias podrían afectar la tinción.<br />

3. Enlista cinco géneros <strong>de</strong> bacterias Gram negativas y cinco Gram positivas.<br />

4. Menciona la utilidad taxonómica <strong>de</strong> la tinción <strong>de</strong> Gram.


PRACTICA 3<br />

LAS BACTERIAS Y SU AMBIENTE<br />

Las bacterias son organismos adaptados a una gama diversa <strong>de</strong> ambientes, en su medio,<br />

<strong>de</strong>sempeñan un papel importante en la dinámica <strong>de</strong> los procesos biológicos. La mayoría <strong>de</strong> las<br />

especies conocidas viven libremente en el suelo o en el agua; algunas se asocian <strong>de</strong> manera<br />

benéfica o parásita con plantas, animales y otros microorganismos.<br />

El hombre aprovecha los beneficios <strong>de</strong> algunos grupos bacterianos, por ejemplo: en la<br />

agricultura son importantes los géneros como Rhizobium, Azospirillum, Agrobacterium, etc.,<br />

en la industria <strong>de</strong> productos lácteos, los Lactobacillus y Streptococcus, en la industria<br />

farmacéutica Streptomyces, Bacillus y <strong>de</strong> forma significativa, en la investigación <strong>de</strong>stacan los<br />

géneros Escherichia, Pseudomonas, Vibrio, entre otros.<br />

En el campo <strong>de</strong> la salud, algunas especies patógenas como Escherichia coli, Salmonella<br />

anticholeraesuis, Streptococcus pneumoniae, Shigella dysenteriae, etc. son la causa <strong>de</strong> un<br />

alto índice <strong>de</strong> mortalidad infantil, por ello existe especial interés en estudiarlas y combatirlas<br />

a<strong>de</strong>cuadamente.<br />

En la presente práctica, tendrás la oportunidad <strong>de</strong> ir en busca <strong>de</strong> bacterias a su ambiente<br />

natural, colectarlas y propagarlas en medios artificiales (cultivos). Este material biológico<br />

conformará el objeto <strong>de</strong> estudio <strong>de</strong> todas las prácticas <strong>de</strong> <strong>laboratorio</strong> en este curso, por ello es<br />

importante que seas cuidadoso en tu trabajo.<br />

Nota:<br />

1. Esta práctica implica salir <strong>de</strong> colecta al campo y una vez colectadas las muestras es necesario<br />

acudir al <strong>laboratorio</strong> don<strong>de</strong> se procesarán; es requisito indispensable disponer <strong>de</strong>l tiempo<br />

suficiente.<br />

2. Recomendamos que las muestras a se colecten con base en los objetivos planteados en tu<br />

proyecto <strong>de</strong> investigación. Ello te evitará realizar doble trabajo.<br />

3. Antes <strong>de</strong> iniciar tu práctica lee cuidadosamente cada una da las partes <strong>de</strong> su <strong>de</strong>sarrollo, si<br />

tienes dudas coméntalas con tu profesor. Revisa que todo el material requerido esté listo.<br />

10


Objetivos<br />

Distinguir en campo los diferentes ambientes don<strong>de</strong> las bacterias son capaces <strong>de</strong> vivir.<br />

Reconocer el papel ecológico que <strong>de</strong>sempeñan las bacterias <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los ecosistemas naturales.<br />

Desarrollar la técnica <strong>de</strong> diluciones y sembrado <strong>de</strong> bacterias.<br />

Material requerido:<br />

En el campo:<br />

Por persona:<br />

Por grupo:<br />

En el <strong>laboratorio</strong>:<br />

• Libreta <strong>de</strong> campo<br />

• Bolsas <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> 15 por 20 cm.<br />

• Frascos limpios.<br />

• Cotonetes.<br />

• Tubos <strong>de</strong> ensaye limpios (para colecta <strong>de</strong> nódulos).<br />

• Tubos con solución salina al 0.8% (para colecta <strong>de</strong> heces fecales).<br />

• Marcador <strong>de</strong> tinta in<strong>de</strong>leble.<br />

• Espátulas limpias.<br />

• Pala <strong>de</strong> jardinería pequeña.<br />

Para 3 <strong>de</strong> los equipos (aquellos que trabajarán con Pseudomonas, entéricas coliformes y<br />

entéricas no coliformes)<br />

• Cajas <strong>de</strong> Petri con medio <strong>de</strong> cultivo TG.<br />

• Gradilla con tubos <strong>de</strong> ensaye, cada uno con exactamente 9.9ml <strong>de</strong> solución<br />

salina al 0.8% (ver anexo 1).<br />

• Micropipetas manuales con puntas estériles.<br />

• Perlas <strong>de</strong> vidrio estériles.<br />

• Vórtex.<br />

11


Para 1 equipo (Quien trabajará con el género Rhizobium)<br />

• Cajas <strong>de</strong> Petri con medio PY<br />

• Pinzas <strong>de</strong> disección.<br />

• Asas bacteriológicas<br />

• 50ml <strong>de</strong> solución <strong>de</strong> hipoclorito al 15%<br />

• Agua <strong>de</strong>stilada<br />

• Recipiente con alcohol etílico<br />

• Mecheros<br />

Para 1 equipo (Quien trabajará con bacterias lácticas):<br />

Por grupo:<br />

Primera parte<br />

Colecta en campo:<br />

• Cajas <strong>de</strong> Petri con medio TG.<br />

• Perlas <strong>de</strong> vidrio estériles.<br />

• Micropipetas manuales con puntas estériles.<br />

• Matraces con 9ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada cada uno<br />

• Gradilla con tubos <strong>de</strong> ensaye, cada uno con exactamente 9.9ml <strong>de</strong> solución<br />

salina al 0.8%.<br />

• Leche búlgara, yoghurt casero, mantequilla natural o leche cortada (este<br />

material podrá ser aportado por el equipo <strong>de</strong> trabajo, es suficiente con 10ml. <strong>de</strong><br />

cada muestra)<br />

• Campana <strong>de</strong> flujo laminar Perfectamente limpia.<br />

• Incubadora a 35°C.<br />

• Incubadora a 30°C.<br />

• Agua <strong>de</strong>stilada.<br />

12


Se propone que la práctica <strong>de</strong> campo se lleve a cabo en dos ambientes naturales <strong>de</strong> la<br />

reserva ecológica <strong>de</strong> Ciudad Universitaria. El grupo dividido en equipos <strong>de</strong> trabajo y habiendo<br />

elegido uno <strong>de</strong> los grupos <strong>de</strong> bacterias propuestos en el cuadro 1 llevará un registro <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong><br />

los diferentes análisis o pruebas que se realicen durante el curso. Cuando el profesor lo consi<strong>de</strong>re<br />

pertinente, el grupo <strong>de</strong>dicará una sesión para exponer los resultados preliminares y finalmente el<br />

curso culminará con la exposición <strong>de</strong> resultados obtenidos, para cada grupo <strong>de</strong> bacterias, en<br />

forma <strong>de</strong> un proyecto (comenta con tu profesor los <strong>de</strong>talles <strong>de</strong> tal proyecto).<br />

Una vez en el sitio <strong>de</strong> colecta el profesor dará una breve charla referente a los diferentes<br />

ambientes don<strong>de</strong> habitan las bacterias, su importancia ecológica y económica <strong>de</strong> las mismas.<br />

Posteriormente, cada equipo tomará muestras <strong>de</strong> suelo, agua, heces fecales, nódulos <strong>de</strong><br />

leguminosas, etc. según sea el género <strong>de</strong> bacterias elegido. Tu profesor podrá asesorarte al<br />

respecto.<br />

Procedimiento <strong>de</strong> colecta<br />

Las muestras <strong>de</strong> agua, suelo, hojas u otros materiales orgánicos se tomaran directamente<br />

<strong>de</strong>l medio. Cada muestra se conservará en recipientes cerrados hasta el momento <strong>de</strong> su manejo<br />

en el <strong>laboratorio</strong>.<br />

Las muestras fecales, se colectarán con un cotonete el cual se introducirá posteriormente<br />

en un tubo conteniendo 10ml <strong>de</strong> solución salina al 0.8%.<br />

Cuadro 1. Géneros bacterianos sugeridos como material biológico <strong>de</strong> estudio en el curso práctico <strong>de</strong><br />

Biología <strong>de</strong> Procariontes.<br />

Género<br />

propuesto<br />

Rhizobium<br />

Pseudomonas<br />

Características<br />

sobresaliente<br />

Fijan nitrógeno<br />

atmosférico.<br />

Móviles, algunas veces parásitos en<br />

mamíferos.<br />

Se encuentran<br />

en:<br />

Simbiosis con leguminosas<br />

Suelo y agua<br />

principalmente<br />

13


Lactobacillus<br />

Streptococcus<br />

Escherichia<br />

Salmonella<br />

Shigella<br />

Klebsiella<br />

Proteus<br />

Vibrio<br />

Producen ac. láctico<br />

por fermentación.<br />

Bacterias entéricas coliformes<br />

generalmente patógenas<br />

<strong>de</strong> vertebrados.<br />

Bacterias entéricas no coliformes,<br />

móviles,<br />

algunas muy patógenas <strong>de</strong><br />

vertebrados.<br />

En el anexo 2 se presenta una breve diagnosis <strong>de</strong> estos géneros.<br />

Productos lácteos<br />

Principalmente en tracto<br />

digestivo <strong>de</strong> vertebrados.<br />

También en suelo y<br />

agua estancada.<br />

Principalmente en tracto<br />

digestivo <strong>de</strong> vertebrados.<br />

También en suelo y<br />

agua estancada.<br />

Los nódulos <strong>de</strong> leguminosas, se obtienen <strong>de</strong> las raíces <strong>de</strong> estas plantas. Con la ayuda <strong>de</strong><br />

una pala extrae la mayor cantidad <strong>de</strong> raíces, cuidando no dañarlas <strong>de</strong>masiado, elimina el exceso<br />

<strong>de</strong> suelo y localiza los nódulos (estructuras semiesféricas adheridas a las raíces) y <strong>de</strong>posita éstos<br />

en un tubo <strong>de</strong> ensaye limpio.<br />

Rotula cada muestra indicando el sitio <strong>de</strong> muestreo y el número <strong>de</strong> muestra. En tu libreta<br />

<strong>de</strong> campo haz las anotaciones que consi<strong>de</strong>res pertinentes como: fecha <strong>de</strong> colecta, lugar <strong>de</strong><br />

colecta, propósito <strong>de</strong> la colecta, características generales <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> muestreo y<br />

comentarios generales.<br />

Segunda parte<br />

Diluciones y cultivo <strong>de</strong> bacterias:<br />

En esta segunda parte <strong>de</strong> la práctica harás diluciones y cultivarás bacterias, con ello<br />

podrás estimar la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> bacterias por unidad <strong>de</strong> muestra y aislar colonias puras, que<br />

fungirán como candidatas para ser i<strong>de</strong>ntificadas como el grupo <strong>de</strong> bacterias que tu buscas. Por<br />

esta razón serán empleados medios nutritivos <strong>de</strong> propagación que permitan obtener la mayor<br />

14


diversidad <strong>de</strong> clonas (TG y PY, en este caso) y a partir <strong>de</strong> ellas obtener los géneros esperados<br />

(tabla 1, anexo 2).<br />

Preparación <strong>de</strong> diluciones (ver fig. 1)<br />

(todo el procedimiento se realiza en la campana <strong>de</strong> flujo laminar)<br />

Procedimiento para agua.<br />

1. En una gradilla, coloca 5 tubos <strong>de</strong> ensaye y adiciona exactamente 9.9ml <strong>de</strong> solución salina al<br />

0.8%. Enumera los tubos <strong>de</strong>l 1 al 5.<br />

2. Toma 100 microlitros <strong>de</strong> agua colectada y viértelos en el tubo No.1 así tendrás en él una<br />

dilución 1:100 respecto <strong>de</strong>l original, agita este tubo en el vórtex, toma 100 microlitros y<br />

agrégalos en el tubo No.2; ahora tienes una dilución <strong>de</strong> 1:10,000 con respecto al original;<br />

repite esta operación hasta el tubo No.5, el cual estará a una dilución <strong>de</strong> 1 x 10 -10 respecto al<br />

original.<br />

3. En una caja <strong>de</strong> medio TG (preparadas en la práctica 1) inocula 100 microlitros <strong>de</strong>l tubo No.3<br />

(dilución 1x10 6 ). En otras cajas <strong>de</strong> medio, repite la operación para las diluciones <strong>de</strong> los tubos<br />

4 y 5.<br />

4. Rotula cada caja <strong>de</strong> cultivo indicando el factor <strong>de</strong> dilución, el tipo <strong>de</strong> muestra a que<br />

correspon<strong>de</strong>, equipo y grupo.<br />

5. En cada caja agrega <strong>de</strong> 10 a 12 perlas <strong>de</strong> vidrio, ciérralas y colócalas una sobre otra. Agita las<br />

cajas <strong>de</strong> forma rotatoria hasta que el inóculo se distribuya perfectamente sobre el medio (por<br />

lo regular es suficiente con 5 minutos). Elimina las perlas <strong>de</strong> vidrio en un baso <strong>de</strong> precipitados<br />

que contenga alcohol al 70%.<br />

6. Incuba a 36°C durante 40-48hrs.<br />

Nota: Si es posible, se recomienda inocular 3 cajas <strong>de</strong> cada dilución a partir <strong>de</strong> la dilución <strong>de</strong>l<br />

tubo 3. Sin embargo, cuando se <strong>de</strong>sea obtener colonias <strong>de</strong> bacterias <strong>de</strong> aguas potables, es<br />

recomendable hacer cultivos a partir <strong>de</strong> la primera dilución.<br />

Procedimiento para suelo:<br />

1. En una gradilla, coloca 6 tubos <strong>de</strong> ensaye y adiciona exactamente 9.9ml <strong>de</strong> solución salina al<br />

0.8%. (ver anexo 1). Enumera los tubos <strong>de</strong>l 1 al 5.<br />

15


2. Toma 1 gr <strong>de</strong> suelo y dilúyelo en 10ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada en el tubo restante.<br />

3. Sigue el mismo procedimiento <strong>de</strong>scrito para las diluciones <strong>de</strong> agua.<br />

4. Rotula tus medios como se indicó anteriormente.<br />

5. Incuba a 36°C durante 40-48hrs.<br />

Procedimiento para excretas:<br />

1. En una gradilla, coloca 5 tubos <strong>de</strong> ensaye y adiciona exactamente 9.9ml <strong>de</strong> solución salina al<br />

0.8%. (ver anexo 1). Enumera los tubos <strong>de</strong>l 1 al 5.<br />

2. Agita la muestra y toma 100 microlitros que se verterán en el tubo 1.<br />

3. Proseguir <strong>de</strong> forma semejante a lo <strong>de</strong>scrito para el agua.<br />

4. Rotula tus medios como se indicó anteriormente.<br />

5. Incuba a 36°C durante 40-48hrs.<br />

Procedimiento para hojas o partes vegetales:<br />

1. En un vaso <strong>de</strong> precipitados enjuaga por varias veces con 10ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada y estéril una a<br />

una las hojas o partes vegetales, tomando éstas con unas pinzas <strong>de</strong> disección.<br />

2. En una gradilla, coloca 5 tubos <strong>de</strong> ensaye y adiciona exactamente 9.9ml <strong>de</strong> solución salina al<br />

0.8%. (ver anexo 1). Enumera los tubos <strong>de</strong>l 1 al 5.<br />

3. Proseguir <strong>de</strong> forma semejante a lo <strong>de</strong>scrito para el agua.<br />

4. Rotula tus cultivos como se indicó anteriormente.<br />

5. Incuba a 36°C durante 40-48hrs.<br />

Procedimiento para muestras lácticas:<br />

1. Diluye en un matraz estéril 1ml <strong>de</strong> producto lácteo (yoghurt, leche, etc.) en 9ml <strong>de</strong> solución<br />

salina al 0.8%.<br />

2. Incuba a 30°C durante 1hr con el fin <strong>de</strong> activar el inóculo.<br />

3. Sigue el mismo procedimiento <strong>de</strong>scrito para las diluciones <strong>de</strong> agua.<br />

4. Rotula tus cultivos como se indicó anteriormente.<br />

5. Incuba a 30°C durante 40-48hrs.<br />

16


Fig. 1 Diluciones<br />

Agua<br />

Suelo<br />

Hojas<br />

1g en 10ml<br />

<strong>de</strong> agua<br />

En 10ml<br />

<strong>de</strong> agua<br />

.1ml<br />

.1ml<br />

.1ml<br />

Procedimiento para los nódulos (fig. 2)<br />

.1ml .1ml .1ml .1ml<br />

1 2 3<br />

4 5<br />

10 -2 10 -4<br />

medio sólido TG<br />

10<br />

.1ml .1ml<br />

-6 10-8 .1ml<br />

medio sólido TG medio sólido TG<br />

1. Lava perfectamente los nódulos con agua estéril <strong>de</strong> dos a tres ocasiones, agitándolos en el<br />

vórtex. Deshecha el agua sucia.<br />

2. Agrega 5ml <strong>de</strong> hipoclorito al 15% y <strong>de</strong>ja reposar durante 5min.<br />

3. Retira la solución <strong>de</strong> hipoclorito y enjuaga nuevamente con agua estéril. Dos ocasiones.<br />

Fig. 2. Tratamiento <strong>de</strong> nódulos<br />

10 -10<br />

17


Exprimir con pinzas<br />

<strong>de</strong> disección<br />

medio sólido PY<br />

4. Toma un nódulo con la pinza clínica y exprímelo en una caja <strong>de</strong> medio PY, observarás que el<br />

contenido <strong>de</strong>l nódulo es <strong>de</strong> color rojizo, ahí se encuentran las bacterias <strong>de</strong>l género<br />

Rhizobium.. Con una asa flameada esparce la muestra <strong>de</strong> manera suave, dibujando un<br />

estriado, tal como se muestra en la fig. 2. Repite este paso hasta completar los nódulos que<br />

requieras por planta. Antes <strong>de</strong> tomar cada nódulo flamea las pinzas clínicas introduciendo<br />

éstas en alcohol y posteriormente pásalas por la flama. Ten cuidado <strong>de</strong> no regresar las pinzas<br />

al alcohol tan pronto las hayas pasado por la flama ya que se pue<strong>de</strong> ocasionar un incendio.<br />

5. Rotula tus cultivos como se indicó anteriormente.<br />

6. Incuba a 30°C durante 40-48hrs.<br />

Nota: si <strong>de</strong>seas conocer el número aproximado <strong>de</strong> bacterias por nódulo, sólo basta que exprimas<br />

perfectamente un nódulo en 1ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada y estéril, sigue con el procedimiento <strong>de</strong>scrito<br />

para el caso <strong>de</strong> la dilución <strong>de</strong> agua.<br />

Todos los cultivos que obtengas <strong>de</strong> estas siembras, son cultivos mixtos, ya que en ellos<br />

crecerán varios tipos <strong>de</strong> bacterias, entre las cuales es posible que se encuentren los géneros que<br />

buscas. Es posible que los cultivos se contamine fácilmente, para evitarlo te recomendamos cerrar<br />

las cajas <strong>de</strong> Petri con una cinta maskin-tape, en la cual pue<strong>de</strong>s anotar algunos datos que<br />

i<strong>de</strong>ntifiquen el origen <strong>de</strong> dicho cultivo y el equipo responsable <strong>de</strong>l mismo. Conserva dichos<br />

cultivos en refrigeración.<br />

18


Reporte <strong>de</strong> resultados<br />

I. Elabora un cuadro <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s, don<strong>de</strong> registrarás el número <strong>de</strong> bacterias calculado por<br />

unidad <strong>de</strong> muestra. Complementa dicho cuadro con datos informativos <strong>de</strong>l origen y naturaleza<br />

<strong>de</strong> la muestra (comenta tus resultados obtenidos con otros equipos).<br />

II. Conteo <strong>de</strong> bacterias:<br />

1. Cuenta el número <strong>de</strong> colonias en cada caja (se consi<strong>de</strong>ra que cada colonia es formada<br />

originalmente por una sola bacteria).<br />

2. Divi<strong>de</strong> dicho número por el factor <strong>de</strong> la dilución <strong>de</strong>l cultivo.<br />

3. Si tienes mas <strong>de</strong> una caja con la misma disolución y para la misma muestra, promedia los<br />

resultados.<br />

III. Organízate con tu grupo y lleguen a conclusiones generales <strong>de</strong> lo observado. Coméntalo con<br />

tu profesor.<br />

IV. Elabora un reporte general <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s tanto <strong>de</strong> la práctica <strong>de</strong> campo como <strong>de</strong> <strong>laboratorio</strong>.<br />

VI. Busca información respecto al género que en tu equipo será manejado y compártelo con tus<br />

compañeros <strong>de</strong> grupo.<br />

PRACTICA 4<br />

MEDIOS SELECTIVOS EN BACTEROLOGIA<br />

Uno <strong>de</strong> los problemas básicos que se presenta en el estudio <strong>de</strong> los microorganismos, es la<br />

imposibilidad <strong>de</strong> trabajar con individuos aislados, por consiguiente, se ha tenido que buscar la<br />

manera <strong>de</strong> lograr, bajo condiciones controladas, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> colonias puras <strong>de</strong>l organismo<br />

que se <strong>de</strong>sea estudiar. A dichas colonias se les da el nombre común <strong>de</strong> colonia. Los individuos<br />

que la conforman son el resultado <strong>de</strong> la reproducción clonal que estos microorganismos presentan<br />

y por lo tanto son idénticos genética y fenotípicamente.<br />

Para lograr el establecimiento, <strong>de</strong>sarrollo y posterior aislamiento <strong>de</strong> las bacterias en<br />

condiciones <strong>de</strong> <strong>laboratorio</strong>, se han diseñado diversos medios nutritivos, los cuales son una<br />

mezcla <strong>de</strong> compuestos orgánicos e inorgánicos que cumplen con los requerimientos<br />

19


indispensables para el buen <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las bacterias. Así, un medio nutritivo a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong>be<br />

satisfacer las siguientes necesida<strong>de</strong>s:<br />

• Fuente <strong>de</strong> carbono.<br />

• Fuente <strong>de</strong> nitrógeno.<br />

• Factores <strong>de</strong> crecimiento.<br />

A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los requerimientos anteriores, tanto la temperatura, el pH y la a<strong>de</strong>cuada<br />

esterilización <strong>de</strong> los medios, son factores que <strong>de</strong>terminan el éxito <strong>de</strong>l cultivo <strong>de</strong> bacterias.<br />

En términos bacteriológicos, llamamos cultivo al crecimiento bacteriano en un medio<br />

nutritivo y <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> diferentes bacterias cultivadas en un mismo recipiente<br />

tenemos:<br />

a) Cultivos puros o axénicos, sólo un tipo <strong>de</strong> bacterias.<br />

b) Cultivos mixtos, varios tipos <strong>de</strong> bacterias creciendo juntas.<br />

c) Cultivos bimembres, dos diferentes tipos <strong>de</strong> bacterias.<br />

En la presente práctica, manejarás algunos medios selectivos. Estos medios, a diferencia<br />

<strong>de</strong> los medios ricos o <strong>de</strong> propagación como el TG o PY, inhiben el crecimiento <strong>de</strong> ciertos grupos<br />

bacterianos y permiten el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> otros, esto te permitirá lograr una primera selección <strong>de</strong> las<br />

colonias obtenidas en tus cultivos mixtos, obtenidos en la práctica pasada.<br />

Objetivos<br />

1. Obtener cultivos “puros” a partir <strong>de</strong> cultivos “ mixtos “.<br />

2. Practicar una nueva técnica en el sembrado <strong>de</strong> bacterias.<br />

Material requerido<br />

Por grupo:<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio TJA.<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio EMB.<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio PYnal.<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio Lb.<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio TCBS agar.<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio PA.<br />

20


Metodología<br />

• 1ó 2 cajas <strong>de</strong> medio MacConkey.<br />

• Cultivos mixtos <strong>de</strong> la práctica anterior.<br />

• Campana <strong>de</strong> flujo laminar.<br />

• Incubadora a 30°C.<br />

• Incubadora a 36°C.<br />

• Alcohol.<br />

• Asas bacteriológicas.<br />

• Tubo <strong>de</strong> ensaye estéril.<br />

• Marcador in<strong>de</strong>leble.<br />

• Cinta masking-tape.<br />

A partir <strong>de</strong> los cultivos mixtos, obtenidos en la práctica anterior, recupera en medios<br />

selectivos algunas <strong>de</strong> las colonias con el fin <strong>de</strong> obtener cepas puras <strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado género,<br />

aquel que <strong>de</strong>seas analizar durante el curso.<br />

Como se muestra en la tabla 1 <strong>de</strong> la práctica 2, un mismo género <strong>de</strong> bacterias pue<strong>de</strong><br />

estar presente en diferentes ambientes, por lo tanto, tienes la posibilidad <strong>de</strong> buscar el género <strong>de</strong> tu<br />

interés en aquellos cultivos mixtos que te brin<strong>de</strong>n tal posibilidad.<br />

En el siguiente recuadro se presentan los géneros bacterianos sugeridos y se indica el<br />

medio selectivo con el cual podrás i<strong>de</strong>ntificar colonias puras <strong>de</strong>l género <strong>de</strong> bacteria que buscas.<br />

Género<br />

propuesto:<br />

Medio<br />

selectivo:<br />

PYnal<br />

21


Rhizobium Lb<br />

Pseudomonas<br />

Lactobacillus<br />

Streptococcus<br />

Escherichia<br />

Salmonella<br />

Shigella<br />

Klebsiella<br />

Proteus<br />

Vibrio<br />

PA<br />

PA<br />

TJA<br />

MacConkey<br />

Ver<strong>de</strong> brillante<br />

MacConkey<br />

EMB<br />

TCBS<br />

Nota: El procedimiento a seguir para todos los equipos es básicamente el mismo, la diferencia radica en la<br />

proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> las colonias y el medio selectivo a utilizar. Revisa el anexo 1 y 2 para consultar cual es la<br />

naturaleza <strong>de</strong> los medios a utilizar . En el anexo 2 encontrarás información referente a los géneros bacterianos<br />

que en ellos se <strong>de</strong>sarrollan, a<strong>de</strong>más se presentan los resultados esperados con tales medios.<br />

Aislamiento <strong>de</strong> colonias<br />

1. Solicita a tu asesor los medios selectivos que requieres para diferenciar el género bacteriano<br />

<strong>de</strong> tu interés.<br />

2. Con la ayuda <strong>de</strong> un marcador in<strong>de</strong>leble traza en la cara posterior <strong>de</strong> cada caja <strong>de</strong> cultivo el<br />

número máximo <strong>de</strong> divisiones posibles (regularmente hasta 16), enumera cada una <strong>de</strong> estas, tal<br />

como se muestra en la fig 1.<br />

3. Utiliza una asa bacteriológica previamente flameada y toma con ella una <strong>de</strong> las colonias que se<br />

encuentren aisladas en el cultivo mixto e inocula con ésta el o los medios selectivos que usarás<br />

para su i<strong>de</strong>ntificación. "Siembra" tal inoculo en la primera división <strong>de</strong> la caja <strong>de</strong> cultivo y<br />

registra en tu libreta el número <strong>de</strong> la división en el cuál fue colocada dicha colonia así como su<br />

proce<strong>de</strong>ncia, prueba que se le realiza y las características <strong>de</strong> la colonia, tales como: forma,<br />

color y textura.<br />

22


4. Repite este procedimiento para 10 o 15 colonias candidatas al género <strong>de</strong> tu interés. Ten<br />

cuidado <strong>de</strong> que los inóculos que siembras en los medios selectivos no se toquen entre sí, ya<br />

que ello ocasiona confusión <strong>de</strong> los resultados y perdida <strong>de</strong> tiempo.<br />

Nota: Cuando el medio selectivo es <strong>de</strong> color obscuro te será difícil observar el trazado <strong>de</strong> las<br />

divisiones, en tal caso forma pequeños círculos en la superficie <strong>de</strong>l medio con la ayuda <strong>de</strong> un<br />

tubo <strong>de</strong> ensaye perfectamente estéril, como se muestra en la fig. 2.<br />

Fig.1. Técnica <strong>de</strong> aislamiento <strong>de</strong> colonias.<br />

cultivo mixto<br />

5<br />

6 7<br />

cultivo selectivo<br />

Fig. 2. División <strong>de</strong>l área superficial en medios selectivos cuando éstos son <strong>de</strong> color obscuro.<br />

8<br />

23


4<br />

1<br />

2<br />

3<br />

medio selectivo<br />

En algunas ocasiones la superficie <strong>de</strong>l medio presenta una película <strong>de</strong> agua, lo que pue<strong>de</strong><br />

provocar que las colonias se mezclen por movimiento propio, para impedirlo <strong>de</strong>bes permitir que<br />

tal película se evapore antes <strong>de</strong> realizar la siembra. Ello se logra abriendo por algún tiempo la caja<br />

<strong>de</strong> cultivo en la campana <strong>de</strong> flujo laminar.<br />

siguiente:<br />

Rotula tus medios e incúbalos a la temperatura a<strong>de</strong>cuada tal como se indica en el cuadro<br />

Organismo Temp. <strong>de</strong> Incubación<br />

Rhizobium a 30°C durante 72hrs.<br />

Lactobacillus y Estreptococcus a 36°C durante 48hrs.<br />

Pseudomonas a 36°C durante 72hrs.<br />

Entéricas a 36°C durante 30hrs.<br />

Una vez crecidos los cultivos, i<strong>de</strong>ntifica cada colonia con base en las indicaciones<br />

<strong>de</strong>scritas para el género <strong>de</strong> tu interés (ver anexo 2). Es suficiente con cinco aislados (cultivo<br />

puro) <strong>de</strong> cada género que buscas, si ya los tienes i<strong>de</strong>ntificados pue<strong>de</strong>s eliminar los cultivos mixtos<br />

que conservas en refrigeración.<br />

24


Ten cuidado <strong>de</strong> no contaminar los cultivos al momento <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificarlos, si requieres abrir<br />

las cajas hazlo en la campana <strong>de</strong> flujo laminar ya que estos cultivos te serán útiles en la siguiente<br />

práctica.<br />

Nota: Conserva tus cultivos cerrados y en refrigeración hasta la siguiente práctica.<br />

Reporte<br />

1. Una vez i<strong>de</strong>ntificadas las cepas, elabora un cuadro <strong>de</strong> síntesis con la información recabada<br />

hasta este momento para dichos aislados.<br />

2. Realiza una revisión bibliográfica sobre los géneros bacterianos que se preten<strong>de</strong> aislar.<br />

3. Escribe brevemente sobre la importancia <strong>de</strong> los medios <strong>de</strong> cultivo artificial en bacteriología.<br />

4 Propón un método sencillo para i<strong>de</strong>ntificar y clasificar bacterias.<br />

25


PRACTICA 5<br />

BIOTIPOS<br />

Las bacterias son uno <strong>de</strong> los grupos más complejos y diversos que se conocen <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l<br />

mundo viviente, actualmente se reconocen más <strong>de</strong> 19 diferentes grupos taxonómicos bacterianos<br />

y <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada uno se reúnen varios linajes relacionados que comparten una serie <strong>de</strong> atributos<br />

similares. A diferencia <strong>de</strong> los organismos superiores las bacterias no pue<strong>de</strong>n ser i<strong>de</strong>ntificadas por<br />

sus caracteres morfo-anatómicos externos, <strong>de</strong>bido a su tamaño y a su simplicidad estructural,<br />

regularmente se emplean para su i<strong>de</strong>ntificación, criterios basados en sus aspectos fisiológicos,<br />

metabólicos o ecológicos.<br />

Des<strong>de</strong> luego, los mecanismos <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación bacteriana se siguen <strong>de</strong>sarrollando,<br />

actualmente las investigaciones se enfocan al análisis <strong>de</strong>l genoma, consi<strong>de</strong>rando éste una fuerte<br />

herramienta en la clasificación <strong>de</strong> organismo.<br />

En la presente práctica concluirás la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> los géneros mediante la realización<br />

<strong>de</strong> pruebas bioquímicas. Estas pruebas generarán un patrón <strong>de</strong> biotipos diversos, según sea la<br />

capacidad que presenten las diferentes bacterias para <strong>de</strong>gradar compuestos orgánicos y<br />

convertirlos en parte <strong>de</strong> su alimento.<br />

Para estas pruebas utilizaremos medios mínimos enriquecidos con un azúcar en particular,<br />

los cuales se <strong>de</strong>scriben en el anexo 1.<br />

Objetivos<br />

1. Determinar grupos bacterianos por pruebas bioquímicas.<br />

2. Cultivar en medios <strong>de</strong> propagación cepas puras ya i<strong>de</strong>ntificadas.<br />

3. Conservación <strong>de</strong> cepas puras.<br />

4. Practicar una nueva técnica <strong>de</strong> sembrado <strong>de</strong> bacterias.<br />

Material<br />

Por grupo:<br />

• Cultivos <strong>de</strong>sarrollados en medios selectivos.<br />

26


• De 1 a 2 cajas <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los siguientes medios mínimos:<br />

• Medio mínimo <strong>de</strong> citrato.<br />

• De lactosa.<br />

• De arabinosa.<br />

• De sucrosa.<br />

• De rhamnosa.<br />

• De dulcitol.<br />

• De salicina.<br />

• De rafinosa.<br />

• De 30 a 40 tubos <strong>de</strong> TSI<br />

• Mecheros<br />

• Alcohol<br />

Metodología<br />

• Incubadoras<br />

• Asas bacteriológicas<br />

• Microtubos con 1ml <strong>de</strong> medio UL estériles (preparados por el profesor previamente).<br />

Pruebas <strong>de</strong> biotipo:<br />

1. De tus cultivos selectivos, escoge 5 colonias que muestren las características mas semejantes a<br />

lo esperado para ese género en particular.<br />

2. Mediante la técnica <strong>de</strong> sembrado usada en la práctica anterior (ver fig 1 <strong>de</strong> la practica 4),<br />

siembra, con el asa bacteriológica, cada aislado en los siguientes medios:<br />

1. TSI<br />

2. Medio mínimos para la prueba <strong>de</strong> citratos<br />

3. Medios mínimos <strong>de</strong>:<br />

• lactosa • dulcitol<br />

• sacarosa • salicin<br />

• arabinosa • rafinosa<br />

27


• ramnosa<br />

Observaciones importantes:<br />

• Para obtener los resultados <strong>de</strong> esta prueba es suficiente con inocular solo una pequeñísima<br />

cantidad <strong>de</strong> cada aislado en cada uno <strong>de</strong> los diferentes medios mínimos, así, por cada asada<br />

que tomes <strong>de</strong>l cultivo en los medios selectivos será suficiente para inocular <strong>de</strong> 3 a 4 medios<br />

mínimos. Trata <strong>de</strong> que en estos la "película" <strong>de</strong> bacterias inoculadas sea uniforme y no forme<br />

cúmulos <strong>de</strong> bacterias, ello ocasionaría que las bacterias se consuman entre ellas y eso dará<br />

resultados erróneos.<br />

• Es importante que el asa sea esterilizada en el mechero cada vez que se inocula un aislado.<br />

• No gastes material innecesariamente, una caja <strong>de</strong> cultivo <strong>de</strong> medio mínimo es suficiente para<br />

analizar <strong>de</strong> 16 a 32 aislados diferentes.<br />

• Cada aislado <strong>de</strong>be ser inoculado en la misma división en cada medio mínimo y ser registrado<br />

con dicho número en tu libreta <strong>de</strong> notas.<br />

• Los cultivos en TSI se realizarán en tubos <strong>de</strong> ensaye, colocando un aislado en cada tubo.<br />

Cada tubo <strong>de</strong>berá titularse con el número <strong>de</strong> división que correspon<strong>de</strong> a dicho aislado en los<br />

medios mínimos.<br />

• Al momento <strong>de</strong> efectuar la resiembra toma nota <strong>de</strong> las características que presentan las cepas<br />

elegidas en los medios selectivos y registra el número <strong>de</strong> división en la cual se encontraban.<br />

Fig. 1. Sembrado múltiple <strong>de</strong> cepas en medios mínimos y TSI, para probar biotipos.<br />

5<br />

6 7 8<br />

cultivo selectivo<br />

3<br />

4 5<br />

6<br />

medio mínimo<br />

<strong>de</strong> lactosa<br />

7<br />

2<br />

3 4<br />

5<br />

6<br />

2<br />

3 4<br />

5<br />

6<br />

2<br />

3 4<br />

5<br />

7<br />

7<br />

medio mínimo<br />

<strong>de</strong> sacarosa<br />

medio mínimo<br />

<strong>de</strong> arabinosa<br />

6<br />

medio mínimo<br />

<strong>de</strong> rafinosa<br />

7<br />

medio TSI<br />

28


3. Una vez sembrados los aislados, incuba los cultivos a las temperaturas a<strong>de</strong>cuadas.<br />

4. Pasado el tiempo <strong>de</strong> incubación analiza tus cepas <strong>de</strong> la siguiente forma:<br />

1. En los medios mínimos registra si la cepa consume el medio <strong>de</strong> forma:<br />

• Excelente = +<br />

• Regular = +/-<br />

• Nulo = -<br />

2. En el medio TSI, registra si tus cepas:<br />

• Producen gas (se aprecia en el medio burbujas <strong>de</strong> gas que divi<strong>de</strong>n la columna <strong>de</strong><br />

medio).<br />

• Acidifican el medio (el medio cambia <strong>de</strong> color <strong>de</strong> ámbar por amarillo).<br />

• Producen ácido sulfídrico (el medio se tiñe <strong>de</strong> negro).<br />

Para algunos géneros ya se conoce la respuesta a las pruebas anteriores, este es el caso<br />

<strong>de</strong> las bacterias entéricas. En la tabla 1 y 2 se muestran tales resultados. Si el género <strong>de</strong> tu interés<br />

se encuentra en dicha información, coteja los resultados para cada aislado con los <strong>de</strong> las tablas;<br />

<strong>de</strong> esta forma podrás ubicar a tu aislado en el género a<strong>de</strong>cuado.<br />

Tabla 1. Biotipos esperados en medio mínimo <strong>de</strong> azúcar para algunos géneros conocidos <strong>de</strong><br />

bacterias.<br />

Géneros Probados<br />

Escherichia<br />

(<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 18 a 24hrs. <strong>de</strong> incubación a 36°C)<br />

Lact.<br />

+<br />

Saca.<br />

-<br />

Arab.<br />

+<br />

Rham<br />

Dulci.<br />

Sali.<br />

Rafi.<br />

Salmonella - - + + - - - +<br />

Shigella + ó - + ó - + + ó - - - - -<br />

Klebsiella + + + + + + + +<br />

+<br />

+<br />

-<br />

-<br />

Citra<br />

-<br />

29


Proteus - + - - - - - -<br />

Pseudomonas - - + ? ? ? ? +<br />

+ = Consume + ó - = Pue<strong>de</strong> ser cualquiera <strong>de</strong> las respuestas<br />

- = No Consume ? = No existe información<br />

Tabla 2. Biotipos esperados en medio TSI para algunos géneros conocidos <strong>de</strong> bacterias.<br />

(<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 18 a 24 hrs. <strong>de</strong> incubación a 36°C)<br />

Géneros Probados Crecimiento Superficie Fondo Gas H2S<br />

Escherichia Bueno Amarillo Amarillo + -<br />

Salmonella Bueno Rojo Amarillo - +<br />

Shigella Bueno Rojo Amarillo - -<br />

Klebsiella Bueno Amarillo Rojo + -<br />

Proteus Bueno Amarillo Amarillo + +<br />

Pseudomonas Bueno Rojo Rojo - -<br />

Para los géneros no presentes en la tabla1 y 2, <strong>de</strong>berá registrarse el perfil biotípico <strong>de</strong> la<br />

cepa y en caso <strong>de</strong> que alguna se comporte <strong>de</strong> manera muy diferente a lo común en ese género,<br />

<strong>de</strong>secha la cepa y si es necesario repite la prueba para otras cepas.<br />

Almacenamiento <strong>de</strong> cepas puras:<br />

Una vez que tengas perfectamente i<strong>de</strong>ntificadas a 5 cepas <strong>de</strong> cada género, almacénalas<br />

para su posterior uso; el procedimiento es el siguiente:<br />

1. Cultiva las 5 cepas i<strong>de</strong>ntificadas para un género en el medio <strong>de</strong> propagación indicado (TG o<br />

PY, según sea el caso). Para este fin, la forma <strong>de</strong> plaquear las cepas se ilustra en la fig. 2.<br />

2. Ya que las cepas hayan crecido, toma con el asa cierta cantidad <strong>de</strong> bacterias y <strong>de</strong>posítalas en<br />

1ml <strong>de</strong> medio líquido UL (ver anexo 3), vortexea, etiqueta a cada muestra y guárdalas en el<br />

congelador.<br />

Fig. 3. Plaqueo con asa <strong>de</strong> cepas puras en medios <strong>de</strong> propagación (TG o PY, según sea el caso).<br />

30


Reporte<br />

1<br />

5<br />

2<br />

4<br />

3<br />

1. Haz un informe general <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s y comparte tus resultados con otros equipos <strong>de</strong> trabajo.<br />

2. Investiga que otras pruebas bioquímicas se pue<strong>de</strong>n realizar en la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> bacterias.<br />

3. Con las cepas puras ya i<strong>de</strong>ntificadas y guardadas en medio UL, elabora un cepario común<br />

para el grupo. En él anota las observaciones pertinentes <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los aislados.<br />

4. Investiga que se entien<strong>de</strong> por serotipo.<br />

PRACTICA 6<br />

PARAMETROS CINETICOS<br />

En condiciones óptimas, el número <strong>de</strong> bacterias en un cultivo sincrónico se duplica cada<br />

cierto periodo <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> manera continua, en el caso <strong>de</strong> Escherichia coli , este periodo dura<br />

20 minutos aproximadamente. Las bacterias y otros microorganismos en cultivo se multiplican<br />

constantemente hasta agotar los recursos presentes en el medio y el tamaño <strong>de</strong> la población<br />

cambia a lo largo <strong>de</strong>l tiempo pasando por la siguientes fases:<br />

• Fase lag<br />

• Fase exponencial<br />

• Fase estacionaria<br />

• Fase <strong>de</strong> muerte<br />

En cada una <strong>de</strong> estas, la biomasa <strong>de</strong>l cultivo aumenta o disminuye a consecuencia <strong>de</strong><br />

crecimiento o disminución <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> microorganismos en la población.<br />

31


PRACTICA 6<br />

PARAMETROS CINETICOS<br />

En condiciones óptimas, el número <strong>de</strong> bacterias en un cultivo sincrónico se duplica cada<br />

cierto periodo <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> manera continua, en el caso <strong>de</strong> Escherichia coli, este periodo<br />

dura 20 minutos aproximadamente. Las bacterias y otros microrganismos en cultivo se<br />

multiplican constantemente hasta agotar los recursos presentes en el medio y el tamaño <strong>de</strong><br />

la población cambia a lo largo <strong>de</strong>l tiempo pasando por las siguientes fases:<br />

Fase Lag<br />

(latencia): período <strong>de</strong><br />

adaptación, aumento <strong>de</strong> tamaño<br />

individual; poco crecimiento<br />

Fase Exponencial:<br />

máximo<br />

crecimiento. Alta actividad<br />

fisiológica.<br />

Fase Estacionaria:<br />

tasa <strong>de</strong><br />

crecimiento igual a tasa <strong>de</strong> muerte<br />

(falta <strong>de</strong> nutrientes y <strong>de</strong>sechos<br />

metabólicos).<br />

Fase <strong>de</strong> muerte:<br />

acumulación <strong>de</strong><br />

metabolitos inhibidores y ausencia<br />

<strong>de</strong> nutrientes.<br />

En cada una <strong>de</strong> estas, la biomasa <strong>de</strong>l cultivo aumenta o disminuye a consecuencia <strong>de</strong><br />

crecimiento o disminución <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> microrganismos en la población. El aumento <strong>de</strong>l<br />

número <strong>de</strong> individuos durante el crecimiento bacteriano, provoca una modificación en las<br />

condiciones <strong>de</strong> su ambiente, algunas <strong>de</strong> las cuales se pue<strong>de</strong>n registrar como cambios en:<br />

concentración <strong>de</strong> azúcares, concentración <strong>de</strong> productos metabólicos, oxígeno, pH, entre<br />

otras. Ahora bien, las modificaciones <strong>de</strong>l medio influyen a su vez en el crecimiento <strong>de</strong> la<br />

población.<br />

Cada género, tanto en condiciones naturales como en los cultivos <strong>de</strong> <strong>laboratorio</strong>, presenta<br />

una cinética <strong>de</strong> crecimiento particular; en esta práctica se preten<strong>de</strong> que analice, observe y<br />

calcule algunos <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong> un aislado bacteriano y comparar estos<br />

con la cinética <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong> otros.


Nota: Antes <strong>de</strong> iniciar tu práctica lee cuidadosamente cada una da las partes <strong>de</strong> su<br />

<strong>de</strong>sarrollo, si tienes dudas coméntalas con tu profesor. Revisa que todo el material<br />

requerido esté listo.<br />

Objetivos<br />

1. Reconocer los parámetros <strong>de</strong> una cinética <strong>de</strong> crecimiento bacteriano.<br />

2. Estimar el tiempo generacional <strong>de</strong> un aislado bacteriano.<br />

Material<br />

Por grupo:<br />

· Incubadora <strong>de</strong> movimiento a 35ºC o<br />

30ºC.<br />

· Una incubadora fija a 35ºC o 30ºC.<br />

· Espectrofotómetro.<br />

· Potenciómetro.<br />

· Micropipetas <strong>de</strong> 0.2 ml y <strong>de</strong> 1.0 ml<br />

· Puntas estériles.<br />

· Pipetas <strong>de</strong> cristal <strong>de</strong> 5ml estériles.<br />

· Campana <strong>de</strong> flujo laminar.<br />

· Mecheros.<br />

· Asas bacteriológicas.<br />

· Vórtex.<br />

· Perlas <strong>de</strong> cristal estériles.<br />

· Alcohol.<br />

· Gradilla.<br />

Metodología<br />

· 100ml <strong>de</strong> solución <strong>de</strong> glicerol al<br />

20%.<br />

· Medios <strong>de</strong> cultivo <strong>de</strong> propagación<br />

· Cultivo <strong>de</strong> cepa a probar (una por<br />

equipo)<br />

· microtubos <strong>de</strong> 2ml.<br />

Por equipo:<br />

· Gradilla con 4 tubos <strong>de</strong> ensaye<br />

conteniendo exactamente 9.9ml <strong>de</strong><br />

agua estéril.<br />

· Cajas <strong>de</strong> Petri con medio nutritivo <strong>de</strong><br />

propagación (el a<strong>de</strong>cuado al aislado<br />

que se esta analizando).<br />

Cada equipo <strong>de</strong> trabajo analizará la cinética <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong> un aislado. El procedimiento<br />

es el siguiente:<br />

Primera parte


Cultivo <strong>de</strong> bacterias:<br />

El profesor entregara a cada equipo 5 ml <strong>de</strong> un cultivo overnight <strong>de</strong> E. coli.<br />

1. Tener preparados matraces estériles con 50 ml <strong>de</strong> medio <strong>de</strong> propagación líquido;<br />

enumera los matraces.<br />

2. Tomar una asada <strong>de</strong> un cultivo previo <strong>de</strong>l aislado a probar e inocular el matraz 1.<br />

Incubar con agitación a 37ºC durante una hora.<br />

3. Repetir el procedimiento <strong>de</strong>l paso dos para el matraz 2, incubar a 30º C durante una<br />

hora<br />

4. Repetir el procedimiento para el matraz tres (un matraz <strong>de</strong> contiene medio <strong>de</strong><br />

cultivo con pH <strong>de</strong> 5.0). Incubar con agitación a 37ºC durante una hora.<br />

5. Tomar una muestra cada hora <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los matraces.<br />

Segunda parte<br />

Medición <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad óptica:<br />

Cada equipo analizará la cinética <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong>l aislado en estudio mediante la lectura<br />

<strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad óptica y el recuento bacteriano. El procedimiento a realizar es el siguiente:<br />

1. Mi<strong>de</strong> la absorbancia (<strong>de</strong>nsidad óptica) a 540nm <strong>de</strong> cada muestra, registra en tu<br />

libreta las diferentes lecturas.<br />

2. Prepara una serie <strong>de</strong> cuatro tubos <strong>de</strong> ensaye estériles, cada uno conteniendo<br />

exactamente 9.9 ml <strong>de</strong> agua estéril y enumera los tubos <strong>de</strong>l 1 al 4. Realiza<br />

diluciones seriales <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los matraces.<br />

3. A partir <strong>de</strong> la dilución 1x10 4 en a<strong>de</strong>lante toma 0.1ml y realiza un cultivo <strong>de</strong><br />

bacterias tal como se realizó en la practica 3. Inocula <strong>de</strong> 1 o 2 cajas <strong>de</strong> medios <strong>de</strong><br />

cultivo sólido <strong>de</strong> propagación. Incubar 24h a 37º C. No olvi<strong>de</strong>s etiquetar las cajas<br />

con los datos pertinentes (factor <strong>de</strong> dilución, nombre y género <strong>de</strong>l aislado, equipo <strong>de</strong><br />

trabajo, fecha <strong>de</strong> inoculación, etc).<br />

4. Ya crecidas las colonias calcula la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> bacterias para cada ml <strong>de</strong> cultivo<br />

Reporte<br />

original <strong>de</strong> la muestra (sigue la metodología propuesta en la práctica 3) y por regla<br />

<strong>de</strong> tres, con base en el resultado y a su <strong>de</strong>nsidad óptica, calcula la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />

bacterias para todas las muestras obtenidas.<br />

1. Anota las observaciones que consi<strong>de</strong>res importantes durante el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la<br />

práctica; realiza una revisión bibliográfica sobre el tema y elabora un reporte <strong>de</strong> la<br />

misma.<br />

2. Construye las siguientes gráficas


a) <strong>de</strong>nsidad óptica contra tiempo<br />

b) No <strong>de</strong> bacterias contra tiempo.<br />

c) pH contra tiempo.<br />

d) número <strong>de</strong> bacterias contra pH.<br />

Actividad<br />

1. De la siguiente grafica ¿qué nombre recibe la fase marcada con cada número?<br />

2. ¿En qué fase las bacterias se divi<strong>de</strong>n a ritmo constante?<br />

3. ¿Cómo se llama la fase en la que el crecimiento exponencial se para?<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Madigan, M. T., Martinko, J. M., y Parker, J. Brock Biología <strong>de</strong> los Microorganismos.<br />

10ª edición. Prentice-Hall. Madrid, 2003.


PRACTICA 7<br />

MUTACION, ADAPTACION Y REPARACION<br />

La mutación es la fuerza primaria <strong>de</strong> la evolución ya que es a través <strong>de</strong> ella que se genera<br />

la variación genética. Sin variación genética las poblaciones son incapaces <strong>de</strong> adaptarse a los<br />

cambios ambientales y por lo tanto es más probable que se extingan. Sin embargo, la mutación<br />

implica cambios en el material hereditario y esto es en la mayor parte <strong>de</strong> los casos <strong>de</strong>letéreo para<br />

el organismo. ¿Como balancear ambas fuerzas? La mayor parte <strong>de</strong> los organismos han logrado<br />

mantener tasas <strong>de</strong> mutación bastante bajas (aproximadamente 1x10 9 por genoma por<br />

generación) reparando eficientemente la mayor parte <strong>de</strong> las mutaciones y manteniendo un sistema<br />

<strong>de</strong> replicación a prueba <strong>de</strong> errores. Sin embargo, hay ocasiones en que el ADN es dañado en<br />

ambas hebras y no tiene una plantilla <strong>de</strong> don<strong>de</strong> copiar el pedazo faltante, cuando esto suce<strong>de</strong>,<br />

existe un sistema <strong>de</strong> reparación <strong>de</strong> emergencia <strong>de</strong>nominado SOS, el cual toma un pedazo <strong>de</strong><br />

ADN lo copia y lo inserta en el sitio roto. Esto es una medida <strong>de</strong> emergencia que es, por<br />

necesidad, mutagénica pero que pue<strong>de</strong> salvaguardar al genoma <strong>de</strong> su muerte y pue<strong>de</strong> ayudar al<br />

organismo a colonizar un nuevo ambiente. Existen sustancias mutagénicas, como el ácido<br />

nalidíxico que pue<strong>de</strong>n romper las dos hebras <strong>de</strong> ADN en la mayor parte <strong>de</strong> las bacterias a<strong>de</strong>más,<br />

estas sustancias impi<strong>de</strong>n que el ADN pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>senrollado; a consecuencia <strong>de</strong> esto se<br />

<strong>de</strong>spierta el mecanismo <strong>de</strong> respuesta SOS.<br />

En esta práctica podrás estimar la tasa <strong>de</strong> mutación <strong>de</strong> algunas cepas bacterianas.<br />

Nota: Antes <strong>de</strong> iniciar tu práctica lee cuidadosamente cada una da las partes <strong>de</strong> su<br />

<strong>de</strong>sarrollo, si tienes dudas coméntalas con tu profesor. Revisa que todo el material requerido esté<br />

listo.<br />

Objetivos<br />

1. Determinar la tasa <strong>de</strong> mutación normal <strong>de</strong> cepas bacterianas.<br />

2. Discutir como la mutación y la presión <strong>de</strong> selección hacen que algunas bacterias adquieran la<br />

capacidad <strong>de</strong> invadir un nuevo ambiente.<br />

37


Material<br />

Por grupo:<br />

Por equipo:<br />

• Cultivos <strong>de</strong>nsos <strong>de</strong> cepas puras a estudiar (1 cultivo puro por equipo, preparado<br />

previamente por el profesor).<br />

• Campana <strong>de</strong> flujo laminar.<br />

• Micropipetas <strong>de</strong> 1ml con puntas estériles.<br />

• Varillas triangulares.<br />

• Asas bacteriológicas.<br />

• Alcohol.<br />

Metodología<br />

Para los equipos que estudian bacterias entéricas o lácticas:<br />

• 3 medios <strong>de</strong> propagación TG enriquecidos con ácido nalidíxico al 0.05% (antibiótico).<br />

• Cultivo <strong>de</strong>nso <strong>de</strong> cepa a estudiar (cultivada previamente por el profesor).<br />

Para los equipos que estudian rizobios o pseudomonas:<br />

• 3 medios <strong>de</strong> propagación PY enriquecidos con clorafenicol al 0.05% (antibiótico).<br />

• Cultivo <strong>de</strong>nso <strong>de</strong> cepa a estudiar (cultivada previamente por el profesor)<br />

El profesor dará una breve charla <strong>de</strong>l efecto <strong>de</strong>l ac. nalidíxico y <strong>de</strong>l cloranfenicol<br />

(antibióticos) en las bacterias, consi<strong>de</strong>rando que las concentraciones usadas no son totalmente<br />

letales.<br />

Primera parte (a realizar por el profesor).<br />

Preparación <strong>de</strong> cultivo <strong>de</strong>nso <strong>de</strong> bacterias:<br />

Se recomienda que este cultivo sea fresco, por lo tanto será conveniente prepararlo un día<br />

antes <strong>de</strong> la práctica.<br />

1. Tomar unas asadas <strong>de</strong> la cepa a analizar por equipo (crecida previamente en medio <strong>de</strong><br />

propagación sólido) y sembrar en 10 ml <strong>de</strong> medio nutritivo líquido <strong>de</strong> propagación (ver anexo<br />

1).<br />

38


2. Incubar en agitación durante el tiempo necesario y a la temperatura a<strong>de</strong>cuada con el fin <strong>de</strong><br />

obtener la más alta <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> bacterias en el cultivo ( en el caso <strong>de</strong> bacterias entéricas y<br />

lácticas, 10hrs son suficiente. En el caso <strong>de</strong> rizobios o pseudomonas será necesario incubar<br />

por 18 hrs.). Al termino <strong>de</strong> este tiempo, la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> bacterias por ml en dichos cultivos<br />

estará cercano a 1X10 9 bacterias.<br />

3. Si consi<strong>de</strong>ra necesario compruebe la <strong>de</strong>nsidad óptica por espectrofotometría, tomando como<br />

referencia los resultados obtenidos en la practica anterior.<br />

Segunda parte ( a realizar por los alumnos)<br />

Determionación <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> mutación:<br />

1. Pi<strong>de</strong> a tu profesor el cultivo <strong>de</strong>nso <strong>de</strong> bacterias a estudiar, que tendrá una <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> 1x10 9<br />

bacterias por ml <strong>de</strong> cultivo.<br />

2. Inocula el medio enriquecido con antibiótico con 1 ml <strong>de</strong> tu cultivo y espárcelo<br />

homogéneamente con ayuda <strong>de</strong> un asa triangular. Antes <strong>de</strong> cerrar la caja <strong>de</strong> cultivo espera<br />

hasta que el inóculo se haya secado; posteriormente etiqueta tu caja e incuba a la temperatura<br />

y tiempo a<strong>de</strong>cuado para que se <strong>de</strong>sarrollen colonias visibles.<br />

3. Realiza el paso anterior en 2 cultivos más.<br />

4. Ya incubadas los cultivos <strong>de</strong>termina el número <strong>de</strong> colonias <strong>de</strong>sarrolladas en promedio, lo cual<br />

indicará el número <strong>de</strong> bacterias que adquirieron las mutaciones necesarias para tolerar el<br />

efecto <strong>de</strong>l antibiótico.<br />

Reporte<br />

• Compara tus resultados con los obtenidos en otros equipos y discute el experimento.<br />

• Con base en tus resultados obtenidos y teniendo en cuenta que el inoculo inicial contenía un<br />

número aproximado <strong>de</strong> 1x10 9 células, calcula la proporción <strong>de</strong> mutantes bajo estas<br />

condiciones.<br />

39


• Investiga bibliográficamente la tasa <strong>de</strong> mutación real en bacterias y otros organismos.<br />

Observaciones importantes: En la siguiente práctica se analizaran genéticamente algunas <strong>de</strong> las<br />

cepas aisladas en cada equipo, para lo cual se requiere tener cultivos frescos <strong>de</strong> las mismas.<br />

Comenta tal necesidad con tu profesor y organiza la preparación <strong>de</strong> dichos cultivos.<br />

40


PRACTICA 8<br />

SUSCEPTIBILIDAD MICROBIANA A ANTIBIÓTICOS Y EXTRACTOS<br />

NATURALES<br />

OBJETIVOS<br />

Objetivo general<br />

Que el alumno conozca los métodos utilizados para <strong>de</strong>terminar la susceptibilidad <strong>de</strong> las<br />

bacterias a diferentes antibióticos. Cualitativo, comparando los halos <strong>de</strong> inhibición;<br />

cuantitativo, <strong>de</strong>terminando la concentración mínima inhibitoria por macro-dilución en caldo.<br />

Objetivos particulares<br />

Parte I<br />

- Que el alumno <strong>de</strong>termine <strong>de</strong> manera cualitativa, la sensibilidad a diferentes<br />

antibióticos sintéticos y naturales en las bacterias aisladas durante el curso.<br />

Parte II<br />

- Que el alumno <strong>de</strong>termine la concentración mínima inhibitoria (CMI) para ampicilina,<br />

para uno <strong>de</strong> los asilados bacterianos que resulten resistentes a dicho antibiótico en la<br />

prueba <strong>de</strong> sensi-discos.<br />

- Que el alumno correlacione el mecanismo <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> los antibióticos y las<br />

características <strong>de</strong> los microorganismos con su resistencia o sensibilidad a estos.<br />

Que el alumno discuta la importancia <strong>de</strong> sus resultados <strong>de</strong> acuerdo al origen <strong>de</strong> las bacterias<br />

aisladas durante el curso.<br />

INTRODUCCIÓN.<br />

El objetivo <strong>de</strong> ésta práctica es conocer algunas técnicas para <strong>de</strong>terminar la susceptibilidad <strong>de</strong><br />

las bacterias a los antibióticos. Pero antes <strong>de</strong> continuar ¿sabes qué es un antibiótico?<br />

Escribe tus i<strong>de</strong>as generales en el siguiente recuadro.<br />

Actividad 1.<br />

Retroalimentación.<br />

Los antibióticos son compuestos químicos producidos natural o sintéticamente, que inhiben<br />

o matan a los microorganismos; se clasifican y agrupan en diferentes familias <strong>de</strong> acuerdo al<br />

sitio <strong>de</strong> acción sobre el microorganismo, algunos actúan impidiendo o modificando la síntesis<br />

<strong>de</strong> la membrana o pared celular, otros impi<strong>de</strong>n la replicación <strong>de</strong>l ADN, la transcripción o<br />

biosíntesis <strong>de</strong> proteínas y otros modifican el metabolismo.<br />

Actividad 2.<br />

Instrucción al alumno: Haz clic sobre cada mecanismo <strong>de</strong> acción (recuadro ver<strong>de</strong>) para<br />

conocer los antibióticos que los llevan a cabo.


La i<strong>de</strong>a es colocar esta imagen y la información <strong>de</strong> recuadros ver<strong>de</strong>s en ventanas emergentes<br />

que se puedan <strong>de</strong>splegar cuando el alumno haga clic sobre cada uno, y solo <strong>de</strong>jar la primer<br />

línea <strong>de</strong> cada antibiótico, por ejemplo: “Inhibe la síntesis <strong>de</strong> pared celular”, para que cuando<br />

el alumno haga clic, se vea la lista <strong>de</strong> antibióticos: D-clicloserina, vancomicina..etc.<br />

Figura 1A. Mecanismos <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> los antibióticos. Modificada <strong>de</strong> Pratt C. and Cornely K.<br />

(2004) Essential Biochemistry. Ana Patricia García García, México.<br />

Información que continúa <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la actividad 2.<br />

La sensibilidad <strong>de</strong> los microorganismos a los antibióticos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las características <strong>de</strong>l<br />

microorganismo y <strong>de</strong>l mecanismo <strong>de</strong> acción <strong>de</strong>l antibiótico. Un antibiótico que actúa tanto en<br />

bacterias Gram positivas como Gram negativas se <strong>de</strong>nomina antibiótico <strong>de</strong> amplio espectro.<br />

La resistencia es la capacidad natural o adquirida <strong>de</strong> los microorganismos <strong>de</strong> sobrevivir en<br />

presencia <strong>de</strong> ciertos antibióticos. Algunas bacterias que inicialmente eran sensibles a uno o<br />

más antibióticos <strong>de</strong>sarrollan resistencia mediante diversos mecanismos (resistencia<br />

adquirida).<br />

Actividad 3.<br />

Instrucción al alumno: Haz clic sobre cada número (colocar solo números <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong><br />

abajo) para conocer los tipos <strong>de</strong> mecanismos que tienen algunas bacterias para resistir la<br />

acción <strong>de</strong> algún antibiótico.<br />

La i<strong>de</strong>a es colocar esta imagen pero solo con los números, para que el alumno pueda hacer<br />

clic sobre ellos y que se vea la frase completa.


Figura 1B. Mecanismos <strong>de</strong> resistencia bacteriana. Modificada <strong>de</strong> Pratt C. and Cornely K.<br />

(2004) Essential Biochemistry. Ana Patricia García García, México.<br />

Información que continúa <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la actividad 3.<br />

De acuerdo con tus conocimientos previos ¿Cómo consi<strong>de</strong>ras que se podría <strong>de</strong>terminar la<br />

susceptibilidad <strong>de</strong> una bacteria a un antibiótico específico?<br />

Actividad 4.<br />

Retroalimentación.<br />

Existen métodos cuantitativos y cualitativos para <strong>de</strong>terminar la susceptibilidad a<br />

antibióticos. Los métodos cuantitativos consisten en inocular a los microorganismos en<br />

tubos o pozos con caldo y diluciones seriadas <strong>de</strong>l antibiótico (macro y micro-dilución<br />

respectivamente), éstos se usan para conocer la concentración mínima inhibitoria (CIM),<br />

conocida como la concentración mínima que es capaz <strong>de</strong> inhibir el crecimiento <strong>de</strong>l<br />

microorganismo en un periodo <strong>de</strong> tiempo, así como la concentración bactericida mínima<br />

(CBM) que es la concentración <strong>de</strong> antibiótico capaz <strong>de</strong> eliminar el 99.9% <strong>de</strong> la población<br />

bacteriana en <strong>de</strong>terminado tiempo. Para los métodos cualitativos se emplean discos <strong>de</strong><br />

difusión, éstos están indicados para microorganismos <strong>de</strong> crecimiento rápido. La técnica<br />

consiste en <strong>de</strong>positar discos <strong>de</strong> papel impregnados con diferentes antibióticos en una placa <strong>de</strong><br />

agar inoculada previamente con una suspensión bacteriana; una vez que el papel se hume<strong>de</strong>ce,<br />

el antibiótico difun<strong>de</strong> hacia el agar, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 24 ó 48 horas se realiza la medición <strong>de</strong> los<br />

halos <strong>de</strong> inhibición <strong>de</strong> crecimiento bacteriano, los métodos cualitativos permiten <strong>de</strong>terminar si<br />

los organismos son sensibles o resistentes al antibiótico. El CLSI, es un organismo


internacional encargado <strong>de</strong> proveer pruebas y lineamientos estándar para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />

pruebas que tienen que ver con la salud.<br />

¿Cuáles consi<strong>de</strong>ras que son las aplicaciones <strong>de</strong> estas pruebas <strong>de</strong> sensibilidad<br />

microbiana? Selecciona las opciones que consi<strong>de</strong>res correctas.<br />

Actividad 5.<br />

a) aquellos microorganismos que contribuyen a procesos infecciosos y cuya sensibilidad<br />

no pue<strong>de</strong> ser predicha por su i<strong>de</strong>ntificación bacteriológica<br />

b) en infecciones crónicas o cuadros clínicos <strong>de</strong> repetición<br />

c) para seleccionar el antimicrobiano más a<strong>de</strong>cuado para algunos pacientes.<br />

Retroalimentación al acierto (a, b y c).<br />

Efectivamente todas las opciones son aplicaciones <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> sensibilidad. ¡Bien!<br />

Retroalimentación al error (si no seleccionan ninguna opción).<br />

Todas las opciones hacen referencia a aplicaciones <strong>de</strong> éste tipo <strong>de</strong> técnicas microbiológicas,<br />

selecciona las que te hagan falta.<br />

Retroalimentación general.<br />

Para conocer mejor las técnica cualitativas y cuantitativas, te invitamos a continuar con esta<br />

lección.<br />

Para llevar a cabo esta práctica se requiere el siguiente material y reactivos:<br />

Actividad 6. Colocar estas listas en ventanas emergentes, para que cuando el alumno haga<br />

clic se <strong>de</strong>spliegue toda la información<br />

MATERIAL (Parte I)<br />

Material por equipo Reactivos por equipo<br />

*3 tubos <strong>de</strong> ensayo estériles, 5mL **2 sensi-discos con Polimixina B (300 µg)<br />

*3 hisopos estériles **2 sensi-discos con Gentamicina (10 µg)<br />

*frasco con agua estéril, 100 mL aprox. **2 sensi-discos con Ampicilina B (10 µg)<br />

*2 vasos <strong>de</strong> precipitados estériles, 100mL **2 sensi-discos con Ciprofloxacina (5 µg)<br />

*10 círculos <strong>de</strong> papel filtro, estériles **2 sensi-discos con Vancomicina (30 µg)<br />

*12 cajas petri <strong>de</strong> plástico tamaño estándar, **2 aislados <strong>de</strong> bacterias crecidas en placa y<br />

con agar LB, estériles<br />

por estría<br />

*5 mL <strong>de</strong> solución salina (NaCl 0.85%) en 2 plantas medicinales, 5 g aprox.<br />

un tubo <strong>de</strong> 10 mL, estéril<br />

1 probeta 100 mL<br />

1 pinza <strong>de</strong> disección<br />

1 asa bacteriológica<br />

1 micropipeta <strong>de</strong> 1 mL<br />

*Puntas para micropipeta <strong>de</strong> 1mL, estériles<br />

1 mechero<br />

1 tripie<br />

1 lamina <strong>de</strong> asbesto<br />

*2 bacterias crecidas en placa, por estría<br />

cruzada, para tener colonias bien aisladas


1 vernier o regla<br />

Material por grupo Equipo por grupo<br />

**Estándar <strong>de</strong> Mc Farland 0.5 Autoclave<br />

**Bacteria <strong>de</strong> referencia crecida en placa Incubadora a 35°C<br />

(Escherichia coli ATCC 25922)<br />

Balanza<br />

Vortex<br />

* Material preparado y esterilizado con anticipación, una práctica antes.<br />

MATERIAL (Parte II)<br />

**Material proporcionado por el profesor<br />

Material por equipo<br />

*30 mL <strong>de</strong> caldo LB en matraz, estéril<br />

*9 tubos <strong>de</strong> ensayo con tapa <strong>de</strong> algodón<br />

estériles, 5 mL<br />

1 gradilla<br />

Algodón<br />

1 Micropipeta <strong>de</strong> 1 mL<br />

*Puntas para micropipeta estériles<br />

***1 jeringa para insulina<br />

1 asa bacteriológica<br />

2 mecheros<br />

1 tripie<br />

1 lamina <strong>de</strong> asbesto<br />

*1 bacteria crecida en placa, por estría<br />

cruzada, para tener colonias bien aisladas<br />

Material por grupo Equipo por grupo<br />

**Bacteria <strong>de</strong> referencia crecida en placa Autoclave<br />

(Escherichia coli ATCC 25922)<br />

Incubadora a 35°C<br />

**6 mL <strong>de</strong> stock <strong>de</strong> LB suplementado con Balanza<br />

256 g/mL <strong>de</strong> ampicilina.<br />

Vortex<br />

* Material preparado y esterilizado con anticipación, una sesión antes.<br />

**Material proporcionado por el profesor<br />

***Material proporcionado por el alumno<br />

PROCEDIMIENTO<br />

Si tienes el material anterior es necesario llevar a cabo el siguiente procedimiento:<br />

Actividad 7. Haz clic para observar lo referente al Material previo:<br />

Por grupo, preparar 1.5 L <strong>de</strong> medio LB agar (aproximadamente para 60 cajas Petri),<br />

consi<strong>de</strong>rando que hay 5 equipos por grupo y cada equipo necesita 12 cajas.<br />

Por equipo, preparar y esterilizar 30 mL <strong>de</strong> caldo LB en matraz <strong>de</strong> 250 mL, 10 mL <strong>de</strong><br />

solución salina (NaCl 0.85%) en tubo <strong>de</strong> 10mL, 12 tubos <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong> 5 mL con tapa<br />

<strong>de</strong> algodón, frasco con 100 mL agua <strong>de</strong>sionizada estéril, 2 vasos <strong>de</strong> precipitados<br />

100mL y 10 círculos <strong>de</strong> papel filtro (5mm <strong>de</strong> diámetro aprox.) envueltos en papel<br />

filtro, puntas para micropipetas <strong>de</strong> 1mL.


Elaboración <strong>de</strong> sensidiscos impregnados con infusiones <strong>de</strong> plantas medicinales.<br />

Pesar 5g <strong>de</strong> cada planta medicinal (pue<strong>de</strong> variar a consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong>l profesor)<br />

Calentar 40mL <strong>de</strong> agua en vaso <strong>de</strong> precipitados 250mL, ambos previamente<br />

estériles<br />

Cuando hierva el agua colocar 5g <strong>de</strong> la planta medicinal y <strong>de</strong>jar hervir 2 min<br />

Dejar reposar 5 min y pasar la infusión a otro vaso <strong>de</strong> precipitados 100mL,<br />

previamente estériles<br />

Colocar círculos <strong>de</strong> papel filtro previamente estériles y <strong>de</strong>jar impregnar 10 min<br />

Sacar y mantener tapado en caja <strong>de</strong> petri estéril<br />

Intercambiar discos <strong>de</strong> diferentes antibióticos entre otros equipos, para que<br />

cada equipo tenga 2 sensidiscos <strong>de</strong> 10 plantas medicinales.<br />

A cada profesor se le proporcionarán 10 sensi-discos <strong>de</strong> cada antibiótico mencionado<br />

en la sección <strong>de</strong> material (Parte I), para repartir 2 a cada equipo (contemplando que<br />

son 5 equipos) y 6 mL <strong>de</strong>l stock <strong>de</strong> LB suplementado con 256 g/mL <strong>de</strong> ampicilina.<br />

En el <strong>laboratorio</strong> habrá 3 mL <strong>de</strong>l estándar <strong>de</strong> Mc Farland 0.5 y el cultivo <strong>de</strong> E. coli en<br />

tubo TSA inclinado (almacenamiento a mediano plazo) como cepa <strong>de</strong> referencia, para<br />

que cada profesor lo incube 35 – 37 0 C / 24h, previo al <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la práctica.<br />

Actividad 8. Haz clic para observar lo referente a la Parte I<br />

Determinación <strong>de</strong> susceptibilidad a antibióticos con sensidiscos (Figura 2)<br />

1. Colocar en campana <strong>de</strong> flujo o entre dos mecheros, 1.5 mL <strong>de</strong> solución salina (NaCl<br />

0.85%) en cada tubo <strong>de</strong> ensaye, con micropipeta y puntas estériles, repartir 2 tubos por<br />

equipo más un tubo para el control que realizará el profesor.<br />

2. A partir <strong>de</strong> un cultivo en placa (en TSA o LB), tomar con un asa bacteriológica 1 ó 2<br />

colonias bien aisladas (por estría cruzada), <strong>de</strong> la cepa a analizar y disolver en el tubo<br />

<strong>de</strong> ensaye con solución salina. Mezclar en vortex<br />

3. Ajustar su <strong>de</strong>nsidad con el estándar <strong>de</strong> McFarland 0.5. La suspensión ajustada <strong>de</strong>l<br />

inóculo, no <strong>de</strong>be permanecer más <strong>de</strong> 15 a 20 min. antes <strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a sembrarla en la<br />

placa <strong>de</strong> agar LB. Realizar el procedimiento para cada bacteria asilada durante el<br />

curso, máximo 2 por equipo y una bacteria tipo (Escherichia coli) como control<br />

positivo.<br />

4. Para inocular la placa, utilizar un hisopo estéril, el cual se sumerge en la suspensión<br />

bacteriana, quitar el exceso <strong>de</strong> inóculo presionando el hisopo contra las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l<br />

tubo, <strong>de</strong>scargar el inóculo en la caja <strong>de</strong> agar LB en tres direcciones (estría cerrada)<br />

para producir un crecimiento confluente <strong>de</strong> las bacterias. Dejar secar unos 5 min la<br />

placa antes <strong>de</strong> <strong>de</strong>positar los sensi-discos.<br />

5. Para cada una <strong>de</strong> las bacterias aisladas a analizar <strong>de</strong>positar los sensi-discos como se<br />

indica en la figura 3 con ayuda <strong>de</strong> las pinzas estériles en campana <strong>de</strong> flujo o entre<br />

mecheros y apretarlas ligeramente contra el agar. Esperar <strong>de</strong> 5 a 10 min, invertir la<br />

placa e incubarla a 35 0 C durante 18-24 h.


6. Pasado el tiempo <strong>de</strong> incubación, con ayuda <strong>de</strong> un vernier, medir los diámetros <strong>de</strong> los<br />

halos <strong>de</strong> inhibición.<br />

7. Tomar fotografías <strong>de</strong> los halos <strong>de</strong> inhibición en todos los antibióticos y reportar los<br />

resultados en tablas.<br />

8. Comparar los resultados obtenidos con la tabla <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> sensibilidad para<br />

Escherichia coli (Tabla 2) y analizar la presencia <strong>de</strong> algún aislado resistente a<br />

ampicilina.<br />

9. Resembrar aislados resistentes a ampicilina para <strong>de</strong>terminar la concentración mínima<br />

inhibitoria (CMI) como lo indica la siguiente parte <strong>de</strong>l protocolo.<br />

10. Esterilizar todo el material utilizado, posteriormente lavar el material <strong>de</strong> vidrio<br />

reutilizable y <strong>de</strong>sechar los cultivos en la basura ya estériles.<br />

¡¡¡RECUERDA <strong>de</strong>bemos evitar la diseminación <strong>de</strong> las bacterias <strong>de</strong>ntro y fuera <strong>de</strong>l <strong>laboratorio</strong><br />

y mantener un ambiente aséptico en nuestro lugar <strong>de</strong> trabajo!!!!!<br />

Figura 2.- Procedimiento para evaluar la susceptibildad a antibióticos con el método <strong>de</strong><br />

sensidiscos.


Figura 3.- Secuencia <strong>de</strong> sensidiscos <strong>de</strong> antibióticos comerciales y extractos naturales que se<br />

usaran para cada cepa bacteriana. Abreviaturas: PB: polimixina B, Vn: vancomicina, Cp:<br />

ciprofloxacino, Gn: gentamicina, Am: ampicilina. Los sensidiscos <strong>de</strong> infusiones <strong>de</strong> plantas<br />

medicinales, si son 2 plantas por equipo, pue<strong>de</strong>n intercambiar entre los 5 equipos y probar<br />

hasta 10 plantas por cada equipo.<br />

Actividad 9. Haz clic para observar lo referente a la Parte II<br />

Determinación <strong>de</strong> la concentración mínima inhibitoria (CMI) <strong>de</strong> ampicilina para<br />

E. coli y aislados resistentes <strong>de</strong> cada equipo, <strong>de</strong> acuerdo a los resultados <strong>de</strong> la<br />

prueba <strong>de</strong> sensidiscos.<br />

1.- El profesor recibirá 6 mL <strong>de</strong> un stock <strong>de</strong> caldo LB suplementado con 256 g/mL<br />

ampicilina estéril, a partir <strong>de</strong>l cual se realizaran las diluciones seriadas.<br />

2.- Realizar las siguientes diluciones seriadas 1:2 <strong>de</strong>l stock <strong>de</strong> ampicilina por equipo:<br />

a) Colocar 1 mL <strong>de</strong> caldo LB en cada tubo y enumerarlos <strong>de</strong>l 1 al 9.<br />

b) Colocar 1 mL <strong>de</strong>l stock <strong>de</strong> ampicilina en el tubo 1 y homogeneizar<br />

c) Tomar 1 mL <strong>de</strong>l tubo 1, colocarlo en el tubo 2 y homogeneizar. Repetir este<br />

procedimiento hasta el tubo 8. En este punto el tubo 1 tendrá la mayor concentración <strong>de</strong><br />

antibiótico y el 8 la menor concentración (ver tabla 1 y figura 4). Después <strong>de</strong><br />

homogeneizar el tubo 8 eliminar 1 mL <strong>de</strong> la mezcla, para finalmente tener 1 mL en cada<br />

tubo.<br />

Nota: El tubo 9 no tendrá antibiótico, este será el tubo control para observar el<br />

crecimiento bacteriano.<br />

No tubo Concentración<br />

final <strong>de</strong> antibiótico<br />

Stock 256 µg/mL<br />

1 128 µg/mL


2 64 µg/mL<br />

3 32 µg/mL<br />

4 16 µg/mL<br />

5 8 µg/mL<br />

6 4 µg/mL<br />

7 2 µg/mL<br />

8 1 µg/mL<br />

9 Sin antibiótico<br />

Tabla 1. Concentración final <strong>de</strong> ampicilina en los tubos <strong>de</strong> dilución seriada para<br />

<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la CMI.<br />

3.- Preparar el inóculo tomando con un asa bacteriológica 1 ó 2 colonias bien aisladas <strong>de</strong><br />

cultivo en placa <strong>de</strong> E. coli y resuspen<strong>de</strong>r en 1 mL <strong>de</strong> caldo LB. Ajustar la <strong>de</strong>nsidad con<br />

estándar <strong>de</strong> McFarland 0.5. La suspensión ajustada <strong>de</strong>l inóculo, no <strong>de</strong>be permanecer más<br />

<strong>de</strong> 15 a 20 minutos.<br />

4.- Con ayuda <strong>de</strong> una jeringa para insulina adicionar 0.1 mL <strong>de</strong>l inóculo a cada tubo y<br />

homogeneizar.<br />

5.- Tapar los tubos e incubar a 35°C durante 18 a 24 horas.<br />

6.- Pasado el tiempo <strong>de</strong> incubación comparar el crecimiento bacteriano <strong>de</strong> los tubos <strong>de</strong> LB<br />

con ampicilina (tubos 1 al 8), con respecto al tubo control (tubo 9) y <strong>de</strong>terminar la<br />

concentración <strong>de</strong> antibiótico a la cual se inhibió el crecimiento bacteriano, esta<br />

correspon<strong>de</strong> a la CMI.<br />

8.- Comparar los resultados obtenidos con una tabla <strong>de</strong> CMI para Escherichia coli (Tabla<br />

2).


Figura 4.- Procedimiento para <strong>de</strong>terminar la concentración mínima inhibitoria (CMI) <strong>de</strong><br />

ampicilina por el método <strong>de</strong> macro-dilución en caldo.<br />

Tabla 2. Valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> sensibilidad a distintos antibióticos


Actividad 10. Para conocer los resultados <strong>de</strong> un grupo <strong>de</strong> estudiantes <strong>de</strong> la facultad <strong>de</strong><br />

ciencias, quienes llevaron a cabo esta práctica, haz clic en “ver reporte”.<br />

Durante el semestre 2013-1 se realizó una práctica <strong>de</strong> campo al centro vacacional <strong>de</strong>l IMSS,<br />

en Oaxtepec, Morelos. Se tomaron muestras <strong>de</strong> suelo y agua <strong>de</strong>l manantial termal que se<br />

ubica <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> dicho complejo turístico, a partir <strong>de</strong>l cual se aislaron, bacterias heterótrofas y<br />

autótrofas (cianobacterias). Dentro <strong>de</strong> las bacterias heterótrofas se obtuvieron 3 tipos <strong>de</strong><br />

cultivos axénicos i<strong>de</strong>ntificados fenotípicamente como Aeromomas spp., Pseudomonas spp. y<br />

Escherichia coli, a los cuales se les <strong>de</strong>terminó la sensibilidad a extractos naturales <strong>de</strong> plantas<br />

medicinales y a antibióticos.<br />

Figura 5. Esquema <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> sensibilidad a extractos naturales <strong>de</strong> plantas medicinales<br />

y antibióticos.<br />

Tabla <strong>de</strong> resultados:<br />

Tabla 3. Sensibilidad <strong>de</strong> Aeromonas spp. a extractos naturales <strong>de</strong> plantas medicinales y a<br />

antibióticos.<br />

Plantas medicinales Diámetros <strong>de</strong> los halos <strong>de</strong> inhibición (mm)<br />

Aeromonas spp. Pseudomonas spp. Escherichia coli<br />

Ajo 20 23 15<br />

Hierbabuena 6 7 --<br />

Gordolobo -- -- --<br />

Tabaco 8 -- --<br />

Bugambilia -- 3 --<br />

Antibióticos<br />

Ampicilina 8 27 20<br />

Ciprofloxacino 14 25 28<br />

Gentamicina 17 21 20<br />

Polimixina B 25 23 27<br />

Imágenes <strong>de</strong> los resultados.<br />

Figura 6. Sensibilidad <strong>de</strong> Pseudomonas spp. a ciprofloxacino, con halo <strong>de</strong> inhibición <strong>de</strong> 27<br />

mm <strong>de</strong> diámetro.


Figura 7. Resistencia <strong>de</strong> Aeromonas spp. a ciprofloxacino, con halo <strong>de</strong> inhibición <strong>de</strong> 14 mm<br />

<strong>de</strong> diámetro.<br />

Discusión y conclusión <strong>de</strong> resultados<br />

La aplicación <strong>de</strong> métodos cualitativos mediante el uso <strong>de</strong> discos <strong>de</strong> difusión, nos permitió<br />

<strong>de</strong>terminar la resistencia <strong>de</strong> Aeromonas spp. a antibióticos como ampicilina, que es <strong>de</strong> la<br />

familia <strong>de</strong> las penicilinas, y ciprofloxacino, que es <strong>de</strong> la familia <strong>de</strong> las quinolonas, lo cual<br />

resulta <strong>de</strong> gran importancia dado que este asilado se obtuvo <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong>l manantial termal <strong>de</strong><br />

Oaxtepec, por lo que se recomienda continuar con monitoreos periódicos para confirmar la<br />

presencia <strong>de</strong> esta bacteria heterótrofa resistente.<br />

Actividad 11. Cuestionario<br />

Bibliografía<br />

1. ¿A qué antibiótico, utilizado en ésta práctica, es sensible E. coli?<br />

2. ¿A qué familias <strong>de</strong> antibióticos pertenecen los utilizados en ésta práctica?<br />

3. ¿Cuál es el mecanismo <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> los antibióticos utilizados en ésta práctica?<br />

Madigan, Michael T. Martinko, Jhon M (2006). Brock. Biología <strong>de</strong> los microorganismos (10ª<br />

Ed.). Pearson-Prentice Hall.<br />

CLSI. (2010). Performance standars for antimicrobial susceptibility testing (Vol. 30 No.1).<br />

USA:CDC


PRACTICA 9<br />

FILOGENIA DE PROCARIONTES<br />

La clasificación <strong>de</strong> los seres vivos es una <strong>de</strong> las tareas primordiales <strong>de</strong> la Biología,<br />

actualmente, esta actividad preten<strong>de</strong> no solo or<strong>de</strong>nar <strong>de</strong> manera lógica a los organismos, si no<br />

enten<strong>de</strong>r su relación evolutiva, es <strong>de</strong>cir, conocer su filogenia. Para cumplir este objetivo, existen<br />

diferentes corrientes y métodos* que preten<strong>de</strong>n llegar a un resultado que refleje la filogenia <strong>de</strong> un<br />

grupo taxonómico, sin embargo, todos ellos parten <strong>de</strong> un mismo principio, “el análisis <strong>de</strong> los<br />

caracteres”.<br />

La i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> caracteres o características es una tarea relativamente fácil,<br />

in<strong>de</strong>pendientemente concepto y valor <strong>de</strong> los mismos, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la escuela <strong>de</strong> clasificación<br />

y método que se elija, por lo cual, el alumno podrá reconocer una serie <strong>de</strong> caracteres que<br />

observara <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el inicio <strong>de</strong>l curso y a lo largo <strong>de</strong> las prácticas. Esta información será analizada<br />

en esta práctica utilizando los métodos “clásicos” <strong>de</strong> clasificación, UPGMA y máxima Parsimonia.<br />

Objetivos<br />

• I<strong>de</strong>ntificar los caracteres observados para las bacterias <strong>de</strong> cada género, registrados a lo largo<br />

<strong>de</strong>l curso.<br />

• Utilizar dichos caracteres para generar una matriz <strong>de</strong> similitud entre los diferentes organismos<br />

y establecer un diagrama <strong>de</strong> relación por UPGMA.<br />

• Que el alumno reconozca los principales grupos obtenidos así como su relación filogenética y<br />

su relación entre los diferentes géneros analizados en el curso.<br />

*Los problemas <strong>de</strong> clasificación y las escuelas filogenéticas serán abordados en semestres<br />

posteriores.<br />

Material<br />

Por grupo:<br />

51


Metodología<br />

Primera parte:<br />

• Un equipo <strong>de</strong> computo con el programa instalado ETDIV y ETCLUS (Whittam<br />

1990)<br />

• Características observadas durante el curso para las diferentes cepas.<br />

Durante el curso <strong>de</strong> prácticas, los estudiantes <strong>de</strong>bieron observar, i<strong>de</strong>ntificar y colectar la<br />

información <strong>de</strong> los diferentes géneros <strong>de</strong> bacterias tales como:<br />

• Morfología <strong>de</strong> la colonia<br />

• Tamaño, forma y pigmentos <strong>de</strong> la colonia<br />

• Biotipos<br />

• Respuesta a la tinción Gram<br />

• Morfología <strong>de</strong> la célula (cocos, bacilos, micelos etc).<br />

• Tipo <strong>de</strong> respiración (aerobios, anaerobios o facultativos, fermentativa u oxidativa)<br />

• Perfiles electroforéticos<br />

Para la recopilación <strong>de</strong> la información <strong>de</strong> los caracteres registrados se utilizará la<br />

construcción <strong>de</strong> una matriz <strong>de</strong> datos la cuál se codificará con datos DOBLE ESTADO<br />

(presencia, ausencia o estados excluyentes)<br />

Ejemplo1:<br />

1. Pigmentos en la colonia<br />

2. Forma <strong>de</strong> la colonia<br />

3. Gram<br />

• Presente = 1<br />

• Ausente = 0<br />

• Circular = 1<br />

• No circular = 0<br />

52


4. Síntesis <strong>de</strong> sacarosa<br />

• Positivo = 1<br />

• Negativo = 0<br />

• Presente = 1<br />

• Ausente = 0<br />

Con esto se proce<strong>de</strong>r a la construcción <strong>de</strong> una matriz básica <strong>de</strong> datos, en la cuál se<br />

registrarán los valores obtenidos para cada una <strong>de</strong> las cepas analizadas.<br />

Ejemplo 2:<br />

Cepa<br />

(OTU)*<br />

CARACTERES<br />

1 2 3 4 5<br />

Rhizobium 1 1 0 0 1 0<br />

Rhizobium 2 1 0 1 1 0<br />

Rhizobium 3 0 1 0 1 1<br />

Pseudomona 1 1 0 1 0 1<br />

Etc..<br />

*OTU: Unidad taxonómica operacional .<br />

Al tener la matriz básica <strong>de</strong> datos se pue<strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a la construcción <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong><br />

similitud para lo cuál usaremos el coeficiente <strong>de</strong> similitud más sencillo:<br />

a +d/ a+b+c+d (Simple Matching Coeficcient, SNC) don<strong>de</strong> a es el número <strong>de</strong> veces que<br />

se presenta 1-1 en ambos OTUS analizados; b, el número <strong>de</strong> veces que se presenta 1-0 en<br />

ambos OTUS; c, el número <strong>de</strong> veces que se presenta 0-1 en ambos OTUS y d el número <strong>de</strong><br />

veces que se presenta 0-0.<br />

Ejemplo 3.<br />

Rhizobium 1 1 0 0 1 0<br />

Rhizobium 2 1 0 1 1 0<br />

SMC (Rhizobium 1, Rhizobium 2) = a+d/a+b+c+d = 2+2 / 2+0+1+2 = 0.8<br />

53


Rhizobium 1 1 0 0 1 0<br />

Rhizobium 3 0 1 0 1 1<br />

SMC (Rhizobium1, Rhizobium 3) = a+d/a+b+c+d = 1+1/1+0+2+1 = 0.5<br />

Como se pue<strong>de</strong> observar el rango <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> similitud en SMC va <strong>de</strong> 0 a 1.<br />

Este procedimiento se realiza para cada par <strong>de</strong> cepas analizadas y los datos resultantes te<br />

permitirán elaborar la matriz <strong>de</strong> similitud.<br />

Ejemplo 4:<br />

Rhizobium 1 1<br />

Rhizobium 1 Rhizobium 2 Rhizobium 3 Pseudomona 1<br />

Rhizobium 2 0.8 1<br />

Rhizobium 3 0.5 0.25 1<br />

Pseudomona 1 0.4 0.6 0.2 1<br />

Por último se construirá un fenograma que esquematice la relación <strong>de</strong> similitud entre las<br />

cepas analizadas<br />

Ejemplo 5:<br />

Primero se agrupan los OTUS con mayor similitud:<br />

Rhizobium1<br />

Rhizobium 2<br />

54


En seguida se proce<strong>de</strong> a la agrupación <strong>de</strong>l siguiente OTUS la cual <strong>de</strong>berá presentar la<br />

mayor similitud, respecto al OTU más similar <strong>de</strong> los ya agrupados.<br />

Segunda parte:<br />

Ejemplo 6:<br />

Así hasta terminar con todos los OTUS.<br />

Rhizobium 1<br />

Rhizobium 2<br />

Pseudomona 1<br />

Con los datos <strong>de</strong> las tres isoenzimas ensayadas elabora una base <strong>de</strong> datos.<br />

CARACTERES (Isoenzimas)<br />

Rhizobium 1<br />

Rhizobium 2<br />

Pseudomona 1<br />

Rhizobium 3<br />

Cepas (OTU) IDH G6PDH1 G6PDH2 MDH<br />

Rhizobium 1 1 3 0 1<br />

Rhizobium 2 2 2 1 0<br />

Rhizobium 3 2 1 0 0<br />

55


Mediante el programa ETCLUS, elaborar el <strong>de</strong>ndrograma <strong>de</strong> relaciones genéticas entre las<br />

diferentes cepas analizadas.<br />

Con esto terminan tus prácticas <strong>de</strong> biología <strong>de</strong> procariontes. Elabora el proyecto final y<br />

presenta los resultados en un seminario con la participación <strong>de</strong> todos los equipos <strong>de</strong>l grupo.<br />

56


PRACTICA 10<br />

MINIPREPARACIÓN DE DNA GENÓMICO DE PROCARIONTES<br />

La extracción <strong>de</strong> ADN consta <strong>de</strong> una etapa <strong>de</strong> lisis, que consiste en romper las estructuras<br />

membranales que confinan al DNA y otras moléculas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l citoplasma esto<br />

normalmente se consigue con <strong>de</strong>tergentes iónicos y sales astringentes que <strong>de</strong>snaturalizan<br />

las moléculas y permiten mantener en solución las moléculas <strong>de</strong> DNA. Por medio <strong>de</strong><br />

precipitaciones <strong>de</strong>ferenciales se van eliminando las moléculas biológicas no <strong>de</strong>seadas y<br />

finalmente la última precipitación se realiza con alcoholes para la precipitación <strong>de</strong> DNA en<br />

forma <strong>de</strong> una sal. El DNA es lavado con una solución <strong>de</strong> alcohol y agua para remover las<br />

sales añadidas en los procesos anteriores, <strong>de</strong>spués y por último la recuperación <strong>de</strong>l DNA es<br />

resuspendido en agua o algún Buffer conteniendo al DNA en estado puro.<br />

De la gran mayoría <strong>de</strong> muestras biológicas que po<strong>de</strong>mos utilizar para la extracción <strong>de</strong><br />

DNA, las suspensiones <strong>de</strong> procariontes (particularmente proteobacterias), son las más<br />

sencillas <strong>de</strong> procesar ya que ofrecen menos resistencia a la lisis celular y proveen <strong>de</strong> mayor<br />

cantidad <strong>de</strong> material biológico en un tiempo relativamente menor.<br />

Los procariontes en cultivos líquidos saturados son lisadas y sus proteínas removidas con<br />

digestión con proteinasa K. los remanentes <strong>de</strong> pared celular, polisacáridos y proteínas son<br />

removidas con precipitación selectiva con CTAB, y el DNA <strong>de</strong> alto peso molecular se<br />

encuentra en el sobrenadante y <strong>de</strong>spués se precipita con isopropanol.<br />

Nota: El siguiente protocolo fue extraído <strong>de</strong> Current protocols in Molecular Biology,<br />

Contributed by Kate Wilson Current Protocols in Molecular Biology (1997) 2.4.1-2.4.5<br />

Materiales:<br />

TE buffer<br />

10% duo<strong>de</strong>cil sulfato <strong>de</strong> sodio (SDS)


20 mg/ml <strong>de</strong> Proteinasa K (alicutada a -20°C)<br />

5 M NaCl<br />

CTAB/NaCl<br />

24:1 cloroformo alcohol isoamilico<br />

25:24:1 fenol/cloroformo isoamilico<br />

Isopropanol<br />

70% alcohol etanol<br />

Procedimiento:<br />

1. inocular 5 ml <strong>de</strong> cultivo con una colonia <strong>de</strong> bacterias. Crecer en condiciones apropiadas<br />

para cada cepa hasta que el cultivo este saturado.<br />

2. centrifugar 1.5 ml <strong>de</strong>l cultivo en micro centrifuga por 2 min. O hasta que se forme un<br />

botón compacto <strong>de</strong> células. Descartar el sobrenadante.<br />

3. resuspen<strong>de</strong>r el botón en 567 µl <strong>de</strong> buffer TE por repetición <strong>de</strong> pipeteo. Añadir 30 µl <strong>de</strong><br />

SDS al 10% y 3 l <strong>de</strong> Proteinasa K para dar una concentración final <strong>de</strong> 100 µg /ml <strong>de</strong><br />

proteinasa K en 0.5% <strong>de</strong> SDS. Mezclar e incubar 1 hr a 37°C.<br />

La solución se pue<strong>de</strong> hacer viscosa <strong>de</strong>bido a que el <strong>de</strong>tergente lisa la pared celular y no<br />

pue<strong>de</strong> requerir un tratamiento previo con lisozima.<br />

4. añadir 100 µl <strong>de</strong> NaCl 5M y mezclar suavemente.<br />

Este paso es muy importante don<strong>de</strong> el DNA y el CTAB pue<strong>de</strong>n precipitar si la<br />

concentración <strong>de</strong> sal es menor a 0.5 M a temperatura ambiente (Murray and Thompso1980)<br />

la i<strong>de</strong>a aquí es remover los restos celulares. Proteínas <strong>de</strong>snaturalizadas y polisacáridos<br />

complejos <strong>de</strong>l CTAB, el cual retiene al DNA en solución.<br />

5. añadir 80 µl <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> CTAB/NaCl mezclar suavemente e incubar 10 min a 65°C.<br />

6. Añadir un volumen (aprox. 0.7-0.8 ml) <strong>de</strong> fenol/cloroformo/isoamilico, mezclar<br />

ligeramente y centrifugar <strong>de</strong> 4 a 5 min en microfuga.<br />

Esta extracción remueve el complejo CTAB-Proteína/polisacáridos. Se pue<strong>de</strong> observar una<br />

interface blanca <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la centrifugación.


7. colocar la fase acuosa (sobrenadante viscoso) a un tubo nuevo sin llevarse la interface.<br />

Añadir un volumen <strong>de</strong> cloroformo isoamilico mezclar por inversión y centrifugar 5 min.<br />

Con algunas bacterias la interface formada <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la extracción con cloroformo no es<br />

compacta por lo que <strong>de</strong>be retirarse con pipeta antes <strong>de</strong> retirar el sobrenadante.<br />

8. transferir el sobrenadante a otro tubo nuevo. Añadir 0.6 volumenes <strong>de</strong> isopropanol para<br />

precipitar los ácidos nucléicos. Agitar por inversión hasta observar precipitados <strong>de</strong> DNA<br />

(para mejores resultados <strong>de</strong>jar que se precipite mayor cantidad <strong>de</strong> DNA guardando el tubo<br />

a -20°C mínimo por 2 Horas). Centrifugar por 10 min a 14000 rpm en frio<br />

Lavar el precipitado con etanol al 70% y recentrifugar por 5 min. Retirar con cuidado el<br />

sobrenadante y dar un pequeño ¨spin¨. Secar en un liofilizador.<br />

9. Disolver el botón en 100µl <strong>de</strong> buffer TE.<br />

10. Guardar el DNA a -20°C. Para corroborar los resultados, observar el DNA cromosomal<br />

en un gel <strong>de</strong> agarosa al 8%.<br />

TE (pH 8.0) Tris 10 mM, EDTA 1 mM<br />

Volumen 1L 500 ml 100ml 50 ml 25ml<br />

Tris 1 M 10 ml 5ml 1ml 0.5.ml 0.25ml<br />

EDTA 500 mM 2ml 1ml 0.2ml 0.1ml<br />

0.05ml<br />

Buffer <strong>de</strong> corrida para electroforesis <strong>de</strong> DNA - TAE (50X)<br />

Tris Borato TBE 5X<br />

Volumen 1L 500 ml 100ml 50 ml 25ml<br />

Tris base 54g 27g 5.4g 2.7g<br />

Acido bórico 27.5g 2.75g<br />

EDTA 0.5M 2ml 1ml 0.2ml 0.1ml 0.05ml


AISLAMIENTO DE rizobios A PARTIR DE NÓDULOS DE LEGUMINOSAS<br />

Práctica realizada por Lour<strong>de</strong>s Lloret y Sánchez para el manual <strong>de</strong> la Asignatura <strong>de</strong><br />

Biología <strong>de</strong> Procariontes Primer semestre <strong>de</strong> la Licenciatura <strong>de</strong> Biología,<br />

Facultad <strong>de</strong> Ciencias UNAM<br />

lloretsl@yahoo.com.mx<br />

I Introducción<br />

La diazotrofía es un proceso procarionte<br />

La fijación biológica <strong>de</strong>l nitrógeno (diazotrofía) es un proceso muy antiguo que<br />

probablemente se originó en el Eon arqueano bajo las condiciones anoxigénicas <strong>de</strong> la<br />

atmósfera primitiva, y es exclusivo <strong>de</strong> procariontes. Dentro <strong>de</strong>l dominio <strong>de</strong> Archeae<br />

sólo ocurre en Euryarchaeota y en Bacteria esta presente en 6 Divisiones. Algunos <strong>de</strong><br />

estos linajes coevolucionaron conjuntamente con las angiospermas estableciendo las<br />

bases moleculares <strong>de</strong> una relación planta-­‐bacteria <strong>de</strong> simbiosis mutualista. La fijación<br />

<strong>de</strong> nitrógeno es un proceso <strong>de</strong> alto costo energético para la célula procarionte que<br />

gasta 16 moléculas <strong>de</strong> APT y la enzima responsable es el complejo <strong>de</strong> la nitrogenasa<br />

que se inhibe en contacto con el oxígeno <strong>de</strong> modo que <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l nódulo <strong>de</strong> la raíz, el<br />

bacteroi<strong>de</strong> tiene las condiciones a<strong>de</strong>cuadas para llevar a cabo este proceso.<br />

Interacción planta-­‐bacteria<br />

En el caso <strong>de</strong> los rizobios, el nitrógeno es fijado <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> estructuras especializadas,<br />

los nódulos, que se <strong>de</strong>sarrollan en la raíz (fig.1) o raramente en el tallo <strong>de</strong> muchos<br />

géneros <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la familia Leguminosae (las leguminsosas). Su organogénesis se<br />

inicia con los factores <strong>de</strong> nodulación codificados en el genoma <strong>de</strong> la bacteria, en<br />

plásmidos gran<strong>de</strong>s o islas <strong>de</strong> simbiosis.<br />

Los rizobios se encuentran en vida libre viviendo en el suelo pero cuando se<br />

encuentran cerca <strong>de</strong> las raíz <strong>de</strong> una leguminosa hospe<strong>de</strong>ra los exudados <strong>de</strong> la raíz<br />

contienen flavonoi<strong>de</strong>s que activación <strong>de</strong> la expresión <strong>de</strong> genes <strong>de</strong> nodulación por parte<br />

<strong>de</strong> la bacteria que a su vez <strong>de</strong>tonan en la corteza <strong>de</strong> la raíz<br />

la formación <strong>de</strong> un hilo <strong>de</strong> infección por el que la bacteria<br />

penetra a la raíz que finalmente forma una estructura<br />

especializada llamada nódulo (figura 1) en don<strong>de</strong> el rizobio<br />

se transforma a la forma <strong>de</strong> bacteroi<strong>de</strong>. La interacción con la<br />

planta pue<strong>de</strong> ser específica o promiscua, es <strong>de</strong>cir, un rizobio<br />

es capaz <strong>de</strong> inducir la formación <strong>de</strong> nódulos en una sola<br />

planta hospe<strong>de</strong>ra (específico) o en varias (promiscua) y<br />

también por parte <strong>de</strong> la planta, existen hospe<strong>de</strong>ros<br />

específicos o promiscuos.<br />

Figura 1.<br />

Nódulos <strong>de</strong> frijol<br />

(Phaseolus vulgaris)<br />

En el estado <strong>de</strong> bacteroi<strong>de</strong>, el rizobio sufre una transformación y se encien<strong>de</strong> el<br />

conjunto <strong>de</strong> genes para fijación <strong>de</strong> nitrógeno que consiste en la reducción <strong>de</strong> nitrógeno<br />

molecular (N2) a amonio (NH4). En esta relación planta-­‐bacteria, la planta provee <strong>de</strong><br />

1<br />

1


fuentes <strong>de</strong> carbono a la bacteria y la planta recibe nitrógeno en forma <strong>de</strong> amonio que<br />

pue<strong>de</strong> utilizar cuando este elemento escasea en el suelo. Los rizobios pue<strong>de</strong>n ser<br />

utilizados como bifertilizantes como ocurre en Brasil en don<strong>de</strong> es una practica agrícola<br />

extensa para el cultivo <strong>de</strong>l frijol <strong>de</strong> soya, inoculando Bradyrhizobium spp.<br />

Para el caso <strong>de</strong> México en el área <strong>de</strong> investigación básica se tiene un avance<br />

significativo. El primer genoma secuenciado en México fue la <strong>de</strong> la bacteria Rhizobium<br />

etli, especie aislada <strong>de</strong>l frijol (“etli” significa frijol en lengua Nahuatl). Adémas <strong>de</strong> R. etli,<br />

otras especies <strong>de</strong>l género Rhizobium <strong>de</strong>scritas en México son R. huautlense R.<br />

morelense, R. tropici y <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l género Sinorhizobium, se han <strong>de</strong>scrito S.<br />

americanum, S. mexicanum y S. chiapanecum, especies que fueron aisladas en la<br />

reserva <strong>de</strong> la Biosfera <strong>de</strong> la Sierra <strong>de</strong> Huautla en el Estado <strong>de</strong> Morelos y el Parque<br />

Nacional <strong>de</strong>l Cañón <strong>de</strong>l Sumi<strong>de</strong>ro, en el Estado <strong>de</strong> Chiapas habitando los nódulos <strong>de</strong>l<br />

género Acacia.<br />

Géneros <strong>de</strong> rizobios<br />

A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los géneros arriba mencionados, otras especies <strong>de</strong> rizobios han sido<br />

<strong>de</strong>scritas. La filogenia <strong>de</strong>l gen rrs agrupa a los rizobios <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la división<br />

Proteobacteria, mayoritariamente en la subdivisión α-­‐Proteobacteria con nueve<br />

géneros: Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium, Azorhizobium,<br />

Methylobacterium, Devosia, Phyllobacterium y Shinella, y en la subdivisión β-­‐<br />

Proteobacteria en dos géneros Burkhol<strong>de</strong>ria y Cupriavidus. En la figura 2 se muestra un<br />

árbol filogenético construido con la secuencia <strong>de</strong> este gen incluyendo a todas las<br />

especies <strong>de</strong> las que se ha aislado simbiontes <strong>de</strong> nódulos <strong>de</strong> en su mayoría <strong>de</strong><br />

respresentantes <strong>de</strong> la familia Leguminosae.<br />

Figura 2. Representación <strong>de</strong><br />

un árbol filogenético sin raíz<br />

<strong>de</strong> Proetobaceria en don<strong>de</strong> se<br />

incluyen los nombres <strong>de</strong> los<br />

géneros <strong>de</strong> α-­‐ y β-­‐<br />

Proteobacteria que se han<br />

encontrado en nódulos <strong>de</strong><br />

plantas. Adaptado <strong>de</strong> Moulin<br />

et al 2001 y Masson et al.<br />

2009.<br />

2<br />

2


II Objetivo<br />

Aislamiento <strong>de</strong> rizobios en su medio ambiente natural mediante la búsqueda <strong>de</strong> raíces<br />

con presencia <strong>de</strong> nódulos en ejemplares <strong>de</strong> plantas leguminosas.<br />

III Procedimiento<br />

1 Trabajo <strong>de</strong> Campo<br />

Los nódulos <strong>de</strong> las leguminosas se encuentran tanto en plantas cultivadas como en<br />

plantas silvestres <strong>de</strong> leguminosas productoras <strong>de</strong> nódulos. Para estudiar a los rizobios<br />

hay que ubicar a su hospe<strong>de</strong>ro en campo y excavar sin perturbar la sobrevivencia <strong>de</strong> la<br />

planta para llegar hasta la parte radicular para encontrar los nódulos. Se <strong>de</strong>be <strong>de</strong><br />

obtener una muestra tanto <strong>de</strong> la parte aérea como <strong>de</strong> la parte radicular. De la parte<br />

aérea se toma una muestra <strong>de</strong> tallo hojas y flor que se meten <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una prensa <strong>de</strong><br />

papel y cartón para <strong>de</strong>secarlos y po<strong>de</strong>r preservar este material en herbario. De la parte<br />

radicular se toma un fragmento <strong>de</strong> raíz con nódulos y se mete <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una bolsa <strong>de</strong><br />

plástico <strong>de</strong>bidamente etiquetada para transportarlos al <strong>laboratorio</strong>. Una vez en el<br />

<strong>laboratorio</strong>, los nódulos se cortan <strong>de</strong> la raíz y <strong>de</strong>ben ser <strong>de</strong>sinfectados antes <strong>de</strong><br />

extraer a los rizobios que habitan <strong>de</strong>ntro. Una vez <strong>de</strong>sinfectados, los nódulos se<br />

aprietan con unas pinzas estériles sobre una caja Petri con medio <strong>de</strong> cultivo YMA<br />

adicionado con azul <strong>de</strong> bromotimol para sembrarlos con un asa bacteriológica e<br />

incubarlos para obtener los aislamientos <strong>de</strong> cepas <strong>de</strong> rizobios.<br />

En resumen estos son los pasos a seguir:<br />

-­‐ Ubicación <strong>de</strong> ejemplares <strong>de</strong> la especie <strong>de</strong> leguminosa en campo<br />

-­‐ I<strong>de</strong>ntificar hasta nivel <strong>de</strong> especie el ejemplar seleccionado <strong>de</strong> la planta leguminosa.<br />

-­‐ Tomar una muestra <strong>de</strong> la parte aérea flor, tallo y hojas y colocarlo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una<br />

prensa construida con papel manila y cartón.<br />

-­‐ Excavar hasta la zona <strong>de</strong> la raíz, teniendo cuidado <strong>de</strong> no lesionar la supervivencia <strong>de</strong>l<br />

ejemplar en campo.<br />

-­‐ Extraer un fragmento pequeño <strong>de</strong> raíz que contenga nódulos radiculares. (Los<br />

nódulos contienen a los simbiontes (figura 1).<br />

-­‐ Enjuagar la raíz con agua y colocarla <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una bolsa <strong>de</strong> plástico.<br />

-­‐ Etiquetar la bolsa con un plumón in<strong>de</strong>leble, escribiendo el nombre <strong>de</strong> la especie <strong>de</strong> la<br />

planta hospe<strong>de</strong>ra, nombre <strong>de</strong>l colector, fecha, ubicación <strong>de</strong>l ejemplar.<br />

-­‐ Trasladar el material colectado bien empacado y etiquetado al <strong>laboratorio</strong> para<br />

proseguir con la <strong>de</strong>sinfección y el aislamiento.<br />

3<br />

3


2 Trabajo en el Laboratorio<br />

Una vez en el <strong>laboratorio</strong> extraer los nódulos <strong>de</strong> la raíz para lavarlos y <strong>de</strong>sinfectarlos.<br />

Posteriormente romperlos apretando con unas pinzas y estriar el contenido que es un<br />

líquido lechoso que contiene a los rizobios, en una caja Petri con medio YMA y azul <strong>de</strong><br />

bromotimol. En la figura 3 se resumen los cuatro pasos para el tratamiento <strong>de</strong> los<br />

nódulos y la siembra <strong>de</strong> los rizobios.<br />

Después <strong>de</strong> sembrar los rizobios, meter a incubar a 29ºC y revisar la aparición <strong>de</strong><br />

colonias aisladas y el vire <strong>de</strong> color <strong>de</strong>l medio diariamente por un lapso <strong>de</strong> entre 2 a 15<br />

días. Reportar estos resultados en la tabla <strong>de</strong> resultados.<br />

En resumen estos son los pasos a seguir:<br />

Selección <strong>de</strong> nódulos y primer lavado con agua <strong>de</strong>stilada<br />

-­‐ Seleccionar los nódulos mas gran<strong>de</strong>s y extraerlos cuidadosamente cortando por su<br />

base con una tijera en una caja petri limpia conteniendo agua <strong>de</strong>stilada estéril y lavar<br />

agitando para <strong>de</strong>spren<strong>de</strong>r los restos <strong>de</strong> suelo.<br />

Desinfección <strong>de</strong> nódulos.<br />

-­‐ Eliminar el agua y agregar alcohol etílico 90% por 1 minuto.<br />

-­‐ Pasar a otra caja petri conteniendo alcohol etílico al 70% y mantener por 1 min en<br />

agitación.<br />

-­‐ Pasar a otra caja petri conteniendo alcohol etílico al 50% y mantener por 1min en<br />

agitación.<br />

-­‐ Escurrir el alcohol y ahora, agregar solución <strong>de</strong> hipoclorito <strong>de</strong> sodio 25% por 3<br />

minutos en agitación.<br />

-­‐ Escurrir el cloralex (hipoclorito <strong>de</strong> sodio) en un recipiente aparte y lavar los nódulos 5<br />

veces con agua <strong>de</strong>stilada esterilizada hasta eliminar restos <strong>de</strong>l cloro.<br />

Precaución: Si los nódulos son muy pequeños, no aplicar los pasos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección con<br />

alcohol y reducir el tiempo <strong>de</strong> en hipoclorito <strong>de</strong> sodio a medio minuto.<br />

Siembra <strong>de</strong> los rizobios<br />

-­‐ Tomar el nódulo con una pinza estéril, oprimirlo y ahora colocar el jugo celular (<strong>de</strong>l<br />

nódulo exprimido) sobre una orilla <strong>de</strong>l medio YMA.<br />

-­‐ Estriar con una asa bacteriológica por agotamiento en estría sobre placas con YMA<br />

-­‐ Incubar las placas 5 días entre 28ºC y 30ºC. Revisar el crecimiento <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el segundo<br />

día y anotar en que día aparecen las colonias aisladas.<br />

4<br />

4


Figura 3. Procedimiento <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección nódulos y siembra <strong>de</strong> rizobios<br />

IV Material<br />

9'<br />

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Bolsas <strong>de</strong> plástico<br />

Marcador in<strong>de</strong>leble<br />

Pinzas y pala <strong>de</strong> jardín<br />

Papel manila y cartón<br />

Prensa<br />

Cuerda<br />

Tijeras<br />

Toallas <strong>de</strong> papel<br />

Raíces <strong>de</strong> frijol con nódulos<br />

Agua <strong>de</strong>stilada estéril<br />

Alcohol etílico concentrado<br />

Alcohol etílico al 70%<br />

Hipoclorito <strong>de</strong> Sodio (cloralex) 25%<br />

Pinzas estériles<br />

Cajas Petri estériles vacías (3)<br />

Cajas Petri con medio YMA (25) adicionado con azul <strong>de</strong> bromotimol pH=7<br />

Asa bacteriológica<br />

Mechero Bunsen<br />

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V Soluciones y Medio <strong>de</strong> cultivo<br />

Azul <strong>de</strong> bromotimol al 0.5%<br />

Azul <strong>de</strong> bromotimol …………………………………. 0.5 g<br />

Alcohol etílico …………………….…………………… 20 ml<br />

NaOH 0.016N …………………………………………… 80 ml<br />

Modo <strong>de</strong> prepararlo. Colocar el azul <strong>de</strong> bromotimol en un vaso <strong>de</strong> precipitado con el<br />

alcohol, disolver con una barilla <strong>de</strong> vidrio.<br />

Añadir la solución <strong>de</strong> NaOH 0.016N, mezclar y ajustar el pH entre 6.8 y 7<br />

Hipoclorito <strong>de</strong> Sodio al 25%<br />

Hipoclorito <strong>de</strong> Sodio (Cloralex) …………………. .. 250 ml<br />

Agua <strong>de</strong>stilada …….………………..……………………... 750 ml<br />

Modo <strong>de</strong> prepararlo. Medir en una probeta 25 ml <strong>de</strong> Cloralex y completar el volumen<br />

hasta 100 ml. Colocarlo en una botella <strong>de</strong> vidrio pyrex y esterilizar en autoclave.<br />

Agua <strong>de</strong>stilada estéril 1L<br />

Colocar el agua <strong>de</strong>stilada <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una botella <strong>de</strong> vidrio pyrex y esterilizar en<br />

autoclave.<br />

Medio YMA adicionado con azul <strong>de</strong> bromotimol<br />

K2HPO4 0,5 g<br />

MgSO4 x 7 H2O 0,2 g<br />

NaCl 0,1 g<br />

Manitol 10 g<br />

Extracto <strong>de</strong> levadura 0,5 g<br />

H2O <strong>de</strong>stilada c.b.p. 1 L<br />

4 ml <strong>de</strong> azul <strong>de</strong> bromotimol<br />

Añadir el colorante azul <strong>de</strong> bromotimol antes <strong>de</strong> añadir el agar y ajustar el pH a 7 con<br />

HCl (el pH=7 se alcanza cuando el color es ver<strong>de</strong>)<br />

Agar 15 g/L<br />

Nota. Las cantida<strong>de</strong>s anotadas para la preparación <strong>de</strong>l medio YMA son para un litro <strong>de</strong> medio. Llevar<br />

todo a la mitad para preparar solo medio litro <strong>de</strong> medio para llenar aproximadamente 25 cajas Petri.<br />

6<br />

6


VI Resultados<br />

Reporta los datos <strong>de</strong> colecta y aislamiento en el <strong>laboratorio</strong> en la siguiente tabla <strong>de</strong><br />

resultados.<br />

Núm. <strong>de</strong><br />

aislado<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

9<br />

10<br />

11<br />

12<br />

13<br />

14<br />

15<br />

Leguminosa<br />

(nombre <strong>de</strong> la<br />

especie)<br />

Nódulo<br />

núm.<br />

Aparición <strong>de</strong><br />

colonia<br />

aislada núm.<br />

<strong>de</strong> días<br />

Vire <strong>de</strong>l<br />

color <strong>de</strong>l<br />

medio<br />

Reporta:<br />

(nombre <strong>de</strong> la persona<br />

que hace el reporte)<br />

Observaciones. Anotar cualquier comentario que se consi<strong>de</strong>re relevante durante el<br />

procedimiento y anotación <strong>de</strong> resultados.<br />

VII Preguntas<br />

Con las preguntas 1 a 3 construye una tabla para reportar tus resultados<br />

1. ¿Cuantos días tardó en observase crecimiento?<br />

2. Describe la morfología colonial <strong>de</strong> la bacteria aislada.<br />

3 ¿Que color toma el medio <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> que creció la bacteria? De acuerdo al color que<br />

tomo el medio, ¿El crecimiento <strong>de</strong> la bacteria acidificó o alcalinizó el medio?<br />

4. ¿El frijol es una leguminosa promiscua o no promiscua?<br />

5. Si la bacteria que aislaste creció entre los primeros 5 días ¿que especie crees que<br />

sea? ¿y si hubiera crecido <strong>de</strong>spués que especie podría ser?<br />

4. Menciona el nombre <strong>de</strong>l género <strong>de</strong> cuatro plantas <strong>de</strong> interés agrícola <strong>de</strong> la Familia<br />

Leguminosae y su bacteria simbionte.<br />

5. ¿Por que la fijación <strong>de</strong> nitrógeno ocurre <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l nódulo <strong>de</strong> la planta y no afuera?<br />

6. ¿Que procedimiento se tendría que hacer para comprobar que la bacteria que<br />

aislaste es un rizobio que habita <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l nódulo <strong>de</strong>l que la aislaste y no un<br />

contaminante?<br />

7<br />

7


Referencias<br />

Spaink, Kondorosi, Hooykaas. The rhizobiaceae. Molecular biology of mo<strong>de</strong>l plant-­‐<br />

associated bacteria. Kluwer Aca<strong>de</strong>mic Publishers.1998.<br />

González V, et al. 2006. The partitioned Rhizobium etli genome: genetic and metabolic<br />

redundancy in seven interacting replicons.<br />

Proc Natl Acad Sci U S A. 103(10):3834-­‐9.<br />

Lloret, L. y Martínez-­‐Romero, E.. 2005. Evolucion y filogenia <strong>de</strong> Rhizobium. Revista<br />

Latinoamericana <strong>de</strong> Microbiolgía. 47 (1-­‐2): 43-­‐60.<br />

Masson and Hurst. <strong>Manual</strong> of environmental microbiology manual of methods for<br />

general bacteriology. American Society for Microbilogy. Ed. ASM Press.<br />

Masson-­‐Boivin, C , E. Giraud, X. Perret, Jacques Batut. 2009. Establishing nitrogen-­‐<br />

fixing symbiosis with legumes: how many rhizobium recipes? . Trends in Microbiology<br />

17(10): 458–466.<br />

Moulin, L. A. Munive, B. Dreyfus and C. Boivin-­‐Masson. 2001. Nodulation of legumes<br />

by members of the β-­‐subclass of Proteobacteria. Nature 411, 948-­‐950.<br />

Segovia, L., Young, J. P. W. & E. Martínez-­‐Romero. 1993. Reclassification of American<br />

Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli type I strains as Rhizobium etli sp. nov. Int.<br />

J. Syst. Bacteriol., 43:374-­‐377.<br />

Somasegaran, P. and Hoben H.J 1994. Handbook for Rhizobia: Methods in Legume-­‐<br />

Rhizobium Technology. Ed. Sprienger Verlag.<br />

8<br />

8


Reactivos para la tinción <strong>de</strong> Gram:<br />

ANEXO 1<br />

Formulario <strong>de</strong> los medios o soluciones<br />

1. Colorante primario (cristal violeta al 1% en solución).<br />

2. Solución alcalinizante.<br />

3. Lugol.<br />

7. Decolorante.<br />

• .1gr/10 ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

• Bicarbonato <strong>de</strong> sodio 1.25gr<br />

• Agua <strong>de</strong>stilada 100 ml.<br />

4. Cristales <strong>de</strong> yodo 1gr.<br />

5. Yoduro <strong>de</strong> potasio 2gr.<br />

6. Agua <strong>de</strong>stilada 100 ml.<br />

• Alcohol etílico al 95%<br />

8. Colorante <strong>de</strong> contraste (safranina al 1% en solución).<br />

Agar TCBS<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

• .1gr/10 ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

Ingredientes para 1 litro<br />

• Extracto <strong>de</strong> levadura……………5gr.<br />

• NaCl…………………...............10gr.<br />

• Peptona <strong>de</strong> proteasa………....10gr.<br />

• Citrato Ferroso………...............1gr.<br />

• Citrato <strong>de</strong> Sodio………………..10gr.<br />

• Azul <strong>de</strong> bromthymol .........….0.04gr.<br />

• Tiosulfato <strong>de</strong> Sodio………...….10gr.<br />

• Azul <strong>de</strong> thymol......…………..0.04gr.<br />

• Oxgall………………..………..….8gr.<br />

• Agar……………..............….....15gr.<br />

• Sacarosa……………...…………20gr.<br />

pH final 8.6<br />

57


1. Trabajar en campana <strong>de</strong> flujo laminar.<br />

2. En un recipiente estéril diluir los ingredientes en 1lt. <strong>de</strong> agua estéril.<br />

3. Hervir hasta disolver perfectamente (No autoclavear).<br />

4. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri estériles.<br />

5. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2 a 8°C<br />

Agar TG<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

Ingredientes para 1 litro.<br />

• Triptona…………………............10gr.<br />

• Extracto <strong>de</strong> levadura……………...1gr.<br />

• NaCl………….............................1gr.<br />

• Agar…………............................16gr.<br />

• Glucosa.....................................10gr.<br />

pH final 7.0<br />

1. En 750ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada diluir triptona, extracto <strong>de</strong> levadura, NaCl y agar.<br />

2. En 250ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada, diluir la glucosa.<br />

3. Esterilizar ambas soluciones por 15 min.<br />

4. Dejar enfriar (a 60 o C, aprox.) y mezclar las soluciones.<br />

5. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri estériles<br />

Solución salina<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

1. Diluir NaCl en 1lt. <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

Medios con antibiótico<br />

Ingredientes para 1 litro<br />

• NaCl........................................8.5gr.<br />

• Agua <strong>de</strong>stilada.............................1lt.<br />

Estos medios se preparan utilizando como base un medio enriquecido.<br />

Se prepara el medio nutritivo, pue<strong>de</strong> ser TG o PY, se esteriliza y se <strong>de</strong>ja enfriar ( 60ºC ) una vez tibio<br />

se agrega el antibiótico que se <strong>de</strong>sea probar en la concentración requerida:<br />

• Clorafenicol al 0.05%.<br />

58


• Acido nalidíxico al 0.05%.<br />

Medio mínimo para prueba <strong>de</strong> citrato y azúcares<br />

Ingredientes para 1 litro<br />

• Fosfato <strong>de</strong> Potasio Dibásico.........................7 gr.<br />

• Fosfato <strong>de</strong> Potasio Monobásico...................2 gr.<br />

• Sulfato <strong>de</strong> Amonio.......................................1 gr.<br />

• Citrato <strong>de</strong> Sodio........................................0.5 gr.<br />

• Agar .........................................................16 gr.<br />

• Diluir los compuestos en 750 ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada (solución 1)<br />

Para cada medio mínimo adicionar una <strong>de</strong> las siguientes azucares en las cantida<strong>de</strong>s<br />

marcadas par un litro <strong>de</strong> medio:<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

• Glucosa..................................4gr.<br />

• Lactosa..................................4gr.<br />

• Rafinosa.................................2gr.<br />

• Arabinosa...............................2gr.<br />

• Dulcitol...................................3gr.<br />

• Rhamnosa..............................2gr.<br />

• Salicin.....................................2gr.<br />

• Diluir en 250 ml <strong>de</strong> Agua <strong>de</strong>stilada (solución 2).<br />

1. Por separado esterilizar las diluciones 1y 2<br />

2. Mezclar las diluciones 1 y 2 cuando estas estén a 60°C (más o menos)<br />

3. Adicionar 1 ml <strong>de</strong> Sulfato <strong>de</strong> Magnesio al 5%<br />

4. Adicionar 1 ml <strong>de</strong> Vitamina B1 al 2%<br />

Agar PA<br />

Preparación <strong>de</strong> la vitamina: (Tiamina )<br />

• Disolver 0.2 gr <strong>de</strong> vitamina en 100 ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

• Esterilizar por filtración.<br />

Ingredientes para 1 litro<br />

• Peptona…………………………… …20gr.<br />

• Cloruro <strong>de</strong> Magnesio………………..1.4gr.<br />

• Sulfato <strong>de</strong> Potasio………………....…10gr.<br />

• Irgasan………………………..……..0.25gr.<br />

• Agar…………………………...……..13.6gr.<br />

59


Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

pH final 7.0<br />

1. Disolver los ingredientes en 980 ml <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

2. Agregar 20 ml <strong>de</strong> glicerol.<br />

3. Esterilizar por 15 min.<br />

4. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri estériles.<br />

5. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2 a 8°C.<br />

Agar TJA<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

Ingredientes para 1litro<br />

• Jugo <strong>de</strong> tomate……………………..…20gr.<br />

• Peptona…………………………….....10gr.<br />

• Leche peptonizada……………....…..10gr.<br />

• Agar……………………………….....…20gr.<br />

1. Diluir los ingredientes en 1 lt <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada<br />

2. Esterilizar por 15min<br />

3. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri estériles.<br />

4. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2 a 8°C<br />

Agar MacConkey<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

pH final 6.1<br />

Ingredientes para 1litro<br />

• Peptona <strong>de</strong> caseina...................................15gr.<br />

• Lactosa.....................................................10gr.<br />

• Sales biliares.............................................1.5gr.<br />

• NaCl............................................................5gr.<br />

• Agar.......................................................13.5gr.<br />

• Rojo neutro..............................................0.03gr.<br />

• Cristal violeta..........................................0.001gr.<br />

pH final 7.1<br />

1. Diluir los compuestos en 1 lt. <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

3. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri estériles<br />

4. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2 a 8°C<br />

60


Agar Ver<strong>de</strong> Brillante<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

1. Diluir en 1 lt <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

Ingredientes para 1litro<br />

• Peptona <strong>de</strong> caseina...................................10gr.<br />

• Extracto <strong>de</strong> levadura....................................3gr.<br />

• Lactosa.....................................................10gr.<br />

• Sacarosa...................................................10gr.<br />

• NaCl............................................................5gr.<br />

• Agar..........................................................18gr.<br />

• Ver<strong>de</strong> brillante.........................................0.02gr.<br />

• Rojo fenol................................................0.08gr.<br />

3. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri estériles.<br />

4. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2-8°C<br />

Agar EMB<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

pH final 6.9<br />

Ingredientes para 1litro<br />

• Peptona <strong>de</strong> caseina...................................10gr.<br />

• Lactosa.......................................................5gr.<br />

• Sacarosa.....................................................5gr.<br />

• Fosfato <strong>de</strong> potasio dibásico..........................2gr.<br />

• Agar.......................................................13.5gr.<br />

• Eosin Y.....................................................0.4gr.<br />

• Azul <strong>de</strong> metileno......................................0.07gr.<br />

1. Diluir en 1lt <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada o estéril.<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

3. Vaciar en cajas <strong>de</strong> Petri.<br />

4. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2-8°C<br />

pH final 7.2<br />

61


Agar TSI<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

1. Diluir en 1 lt <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

3. Vaciar en tubos <strong>de</strong> ensaye.<br />

Ingredientes para 1litro<br />

• Extracto <strong>de</strong> carne <strong>de</strong> res..............................3gr.<br />

• Extracto <strong>de</strong> levadura....................................3gr.<br />

• Peptona....................................................15gr.<br />

• Dextrosa.....................................................1gr.<br />

• Lactosa.....................................................10gr.<br />

• Sacarosa...................................................10gr.<br />

• Sulfato ferroso..........................................0.2gr.<br />

• NaCl............................................................5gr.<br />

• Thiosulfato <strong>de</strong> sodio..................................0.3gr.<br />

• Agar...........................................................12gr.<br />

• Rojo fenol..............................................0.024gr.<br />

4. Dejar enfriar con los tubos inclinados.<br />

5. Conservar a temperatura ambiente.<br />

Agar PY y PYnal<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

pH final 7.4<br />

Ingredientes para 1litro:<br />

• Peptona <strong>de</strong> Caseina…………………5gr.<br />

• Extracto <strong>de</strong> Levadura………….........3gr.<br />

• Agar..………………………………….15gr.<br />

pH final 6.5<br />

Para preparar PYnal agregar a lo anterior:<br />

• Acido Nalidíxico…………………….60mg.<br />

pH final 6.3<br />

1. Diluir los ingredientes en 1 lt. <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

62


3. Después <strong>de</strong> esterilizar, agregar 1 ml <strong>de</strong> CaCl por cada 100 ml <strong>de</strong> medio una vez que el medio<br />

esté tibio. La solución <strong>de</strong> CaCl se prepara diluyendo 10.2gr. en 100 ml. <strong>de</strong> agua (esterilizar por 15<br />

min.)<br />

4. En el caso <strong>de</strong> PYnal agregar ácido nalidíxico.<br />

5. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2 a 15°C<br />

16. LB<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

Ingredientes para 1litro:<br />

• Triptona <strong>de</strong> Caseina………………… 10gr.<br />

• Extracto <strong>de</strong> levadura.........................5gr.<br />

• Cloruro <strong>de</strong> Sodio ………………........10gr.<br />

• Agar..…………………………………..15gr.<br />

1. Diluir los ingredientes en 1 lt. <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada.<br />

2. Esterilizar por 15 min.<br />

3. Conservar el medio preparado <strong>de</strong> 2 a 15°C<br />

63


ANEXO 2<br />

Sinopsis <strong>de</strong> los géneros bacterianos que se estudiarán durante el curso, así como los<br />

resultados esperados en los medios <strong>de</strong> propagación y selectivos más usados para su<br />

1. Escherichia,Salmonella y Shigella:<br />

cultivo e i<strong>de</strong>ntificación.<br />

• Pertenecen al grupo <strong>de</strong> las bacterias entéricas coliformes.<br />

• Quimioheterótrofas.<br />

• Bacilares.<br />

• Gram negativas.<br />

• Escherichia y Salmonella son móviles por flagelos perítricos.<br />

• Shigella no es móvil<br />

• Aerobias facultativas.<br />

Medio <strong>de</strong> propagación: TG o LB<br />

• Habitan principalmente en el tracto digestivo <strong>de</strong> vertebrados, en agua y suelo.<br />

• Pue<strong>de</strong>n ser parásitas provocando graves enfermeda<strong>de</strong>s intestinales.<br />

Medios selectivos: MacConkey, Ver<strong>de</strong> Brillante y medios utilizados en pruebas bioquímicas<br />

(medios mínimos + azúcar, TSI).<br />

2. Vibrio, Klebsiella, Proteus:<br />

• Pertenecen al grupo <strong>de</strong> las bacterias entéricas no coliformes.<br />

• Quimioheterótrofas.<br />

• Móviles por flagelos polares.<br />

• Klebsiella no móviles.<br />

• Proteus muy móviles por flagelos perítricos, por su gran movilidad en las<br />

placas <strong>de</strong> cultivo forman círculos concéntricos <strong>de</strong> crecimiento, muy<br />

característico <strong>de</strong> este grupo.<br />

• Gram negativas.<br />

• Bacilares.<br />

• Anaerobios facultativos.<br />

• Se <strong>de</strong>sarrollan principalmente en aguas contaminadas, también en suelo.<br />

64


Medio <strong>de</strong> propagación: TG y LB<br />

• Klebsiella frecuentemente inva<strong>de</strong> las vías respiratorias.<br />

• Vibrio como parásito causan el cólera.<br />

Medios selectivos: TCBS, MacConkey, EMB y medios utilizados en pruebas bioquímicas<br />

(Medios mínimos + azúcar, TSI)<br />

3. Pseudomonas:<br />

• Quimioheterótrofas<br />

• Aeróbicas<br />

Medios <strong>de</strong> Propagación: TG<br />

• Gram negativas<br />

• Muy móviles por flagelos polares (1 a 3), algunas especies no móviles<br />

• Para su estudio se han dividido en 4 subgrupos<br />

a) Fluorescentes<br />

b) Pseudomaleícas<br />

c) Acidóvoras<br />

d) Xantomonas<br />

• Algunas producen pigmentos <strong>de</strong> color amarillo (Xantmonas).<br />

• Habitan suelo y el agua.<br />

• Pue<strong>de</strong>n ser parásitos oportunistas <strong>de</strong> plantas y animales.<br />

• Muy generalistas en la utilización <strong>de</strong> compuestos orgánicos como fuente <strong>de</strong><br />

energía y carbono.<br />

Medio selectivo: Pseudomona agar y medios utilizados en pruebas <strong>de</strong> biotipos (Medios<br />

mínimos + azúcar, TSI).<br />

4. Rhizobium<br />

• Quimioheterótrofas.<br />

• Aeróbicas estrictas.<br />

• Gram negativas.<br />

• Bacilares.<br />

• Móviles por flagelos subpolares.<br />

65


Medio <strong>de</strong> propagación: PY<br />

Medios selectivos: PYnal, LB y PA.<br />

• Habitan libremente en los suelos, o bien forman asociaciones con<br />

leguminosas, en las cuales provocan la formación <strong>de</strong> estructuras nodulares en<br />

las raíces. En simbiosis fijan nitrógeno atmosférico en forma <strong>de</strong> compuestos<br />

nitrogenados útiles para la planta.<br />

7. Lactobacillus vulgaris y Streptococcus thermolabilis<br />

• Quimioheterótrofas.<br />

• Gram positivas.<br />

• No móviles.<br />

Medio <strong>de</strong> propagación :TG<br />

Medio selectivo: TJA<br />

• Fermentativas, producen ac. láctico como producto final.<br />

• Anaerobios facultativas.<br />

• Crecen preferentemente en medios ácidos.<br />

• Habitan por lo general en los productos lácteos como el queso, mantequilla,<br />

yoghurt, etc.<br />

Resultados esperados en diferentes medios selectivos<br />

Resultados esperados en medio MacConkey<br />

Después <strong>de</strong> 18 a 24hrs. a 35°C<br />

Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong> las<br />

colonias<br />

Enterobacter Bien a Excelente De rosas a rojas<br />

Escherichia Bien a Excelente De rosas a rojas<br />

Proteus Bien a Excelente Tenues<br />

Salmonella Bien a excelente Tenues<br />

Shigella Pobre a bien Tenues<br />

66


Resultados Esperados en medio Ver<strong>de</strong> Brillante<br />

Después <strong>de</strong> 18 a 24hr a 35°C<br />

Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong><br />

las colonias<br />

Salmonella Bien Rosa pálido a Rojas<br />

Escherichia Nada a poco Amarillo Verdosas<br />

Resultados esperados en medio TCBS:<br />

Después <strong>de</strong> 18 a 24hr. a 35°C<br />

Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong> las colonias<br />

Vibrio cholera Bueno Amarillas<br />

Vibrio fluviales Bueno Amarillas<br />

Vibrio parahaemolyticus Bueno Azul<br />

Vibrio vulnificus Bueno Amarillas a translúcidas<br />

Resultados esperados en medio EMB<br />

Después <strong>de</strong> 18 a 24 hrs a 35°C<br />

Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong> las colonias<br />

Enterobacter Bien Rosas no brillosas<br />

Klebsiella Bien brillante Ver<strong>de</strong> metálico<br />

Proteus Bien a Excelente Pálidas<br />

Salmonella Bien a Excelente Pálidas<br />

Resultados esperados en pseudomona agar:<br />

Después <strong>de</strong> 18 a 48hr. a 35°C<br />

67


Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong> las colonias<br />

Pseudomonas aeruginosa Bueno Ver<strong>de</strong> o Azul Ver<strong>de</strong><br />

Resultados esperados en PY y PYnal:<br />

Después <strong>de</strong> 48 a 72hr. a 30°C<br />

Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong> las colonias<br />

Rhizobium etli Excelente De translúcidas a blanco<br />

Resultados esperados en LB:<br />

Después <strong>de</strong> 48 a 72hr. a 30°C<br />

Organismo Crecimiento<br />

Rhizobium sp. Nulo<br />

Resultados esperados TJA:<br />

Después <strong>de</strong> 40 a 48hr. a 35°C<br />

Organismo Crecimiento Coloración <strong>de</strong> las colonias<br />

Lactobacillus sp Excelente blancas yesosas<br />

Nota: Si se dificulta la observación <strong>de</strong> las colonias se recomienda espolvorear CaCO3 sobre el<br />

cultivo, el ácido producido por las bacterias neutralizará el carbonato formándose un anillo<br />

translucido en torno a la colonia, lo que permitirá su fácil observación.<br />

ANEXO 3.<br />

Almacenamiento <strong>de</strong> cepas puras<br />

Las cepas puras que se obtengan <strong>de</strong> los cultivos será conveniente almacenarlas, con el fin<br />

<strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> ellas cuando así se requiera. En general las bacterias se conservan perfectamente a<br />

una temperaturas <strong>de</strong><br />

68


-20°C, para ello las cepas son colectadas en medio UL contienen.<br />

Modo <strong>de</strong> preparar:<br />

Ingredientes para1 litro <strong>de</strong> UL<br />

• Peptona…………………………………10gr.<br />

• Glicerol…………………………………150ml<br />

• Agua……………………………………850ml<br />

1. Mezclar perfectamente los ingredientes.<br />

2. Vaciar en microtubos <strong>de</strong> 1.5 <strong>de</strong> capacidad (aproximadamente 1 ml por tubo)<br />

3. Esterilizar por 15 min.<br />

4. Dejar enfriar antes <strong>de</strong> usarse.<br />

La colecta <strong>de</strong> las cepas seleccionadas se realiza con una asa flameada, colectando una<br />

buena cantidad <strong>de</strong> bacterias, se cierra bien el microtubo y se agita para homogeneizar la mezcla.<br />

No olvi<strong>de</strong> etiquetar uno a uno los microtubos, regularmente se utilizan números o letras a manera<br />

<strong>de</strong> claves, las que se registran en una libreta <strong>de</strong> uso exclusivo para este fin.<br />

Para iniciar un nuevo cultivo basta con tomar una asada <strong>de</strong> la cepa y sembrarlo en su particular<br />

medio <strong>de</strong> propagación. Se <strong>de</strong>be tener cuidado <strong>de</strong> no contaminar el inóculo <strong>de</strong> bacterias.<br />

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