Medio de cultivo Definición, Preparación, Clasificación (2023)

El suministro de alimentos sobre el que prosperan los microorganismos en los laboratorios se denomina medio de cultivo o medios de cultivo.

Definición del medio de cultivo

La preparación de nutrientes sobre o en la que se cultiva un cultivo (microorganismo) en el laboratorio se conoce como medio de cultivo o medios de cultivo.

• Un medio de cultivo es una preparación sólida o líquida utilizada para cultivar, transportar y almacenar microorganismos. Para ser útil, el medio debe contener todos los nutrientes que el microorganismo necesita para la germinación.

• Todos los microorganismos demandan requerimientos básicos, aunque existe variación en cuanto a la aplicación de compuestos orgánicos e inorgánicos.
• Dependiendo de la especie a cultivar, los medios de cultivo varían en forma y composición.
• Algunos medios llevan una solución de sales inorgánicas y pueden suministrarse con uno o más compuestos orgánicos, mientras que otros medios contienen componentes misceláneos, como extractos o digeridos de tejidos vegetales y animales.
• Muchos de los estudios de microbiología se basan en la capacidad de cultivar y mantener microorganismos en el laboratorio, y esto solo se puede lograr si los medios de cultivo adecuados son convenientes.
• La selección de un medio de cultivo adecuado depende además de la información sobre el territorio natural del microorganismo porque sus demandas nutricionales revelan su entorno natural.
• Un medio satisfactorio contiene fuentes de energía, carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y varios minerales, etc., que se requieren para que crezca un microorganismo.
• Durante la preparación de un medio de cultivo para cualquier microorganismo, la intención principal es implementar una mezcla estable de los nutrientes esperados en concentraciones que permitan un crecimiento inconmensurable.
• Además, el cultivo de microorganismos necesita el control preciso de diferentes agentes ambientales que normalmente se mantienen dentro de límites estrechos.

Se requieren muchos medios especiales para promover la identificación, enumeración y aislamiento de tipos específicos de bacterias. Para satisfacer estos requisitos, los microbiólogos han preparado numerosos medios, en base a su propósito o función, la composición se puede clasificar de la siguiente manera;

Clasificación del medio de cultivo según el estado físico

Según el estado físico, el medio cultural se divide en tres clases, tales como;

1. Medio Líquido/Caldo

• Cuando solo los nutrientes se disuelven en un solvente sin ningún agente solidificante, este tipo de medios se conocen como medios líquidos o caldos.
• También se denominan caldos, utilizados para el crecimiento y producción de microbios.
• La germinación de las células se hace evidente en forma de un tamaño diminuto en la punta del caldo.
• La mayoría de bacterias y hongos se cultivan en caldo líquido.
• Algunos ejemplos de caldo líquido son caldo nutritivo, caldo de glucosa, extracto de carne, leche desnatada, solución de peptona.
• El extracto de carne (un derivado de la carne que es un reservorio de carbono orgánico, nitrógeno, vitaminas y sales inorgánicas) y la solución de peptona (una proteína semidigerida) se consideran los medios líquidos más utilizados en el laboratorio bacteriológico.

2. Sólido Medio

• Los medios sólidos pueden permanecer constantemente sólidos, como rodajas de patata, suero sanguíneo coagulado, huevo coagulado, o pueden fundirse, por ejemplo, medio de agar nutritivo, medio de gelatina nutritiva, medio de agar patata dextrosa.
• También se les conoce como medio de agar.
• Solid Medium contiene 1.5%-2% de agentes solidificantes como agar con otros nutrientes.
• También se utilizan otros solidificantes en medio sólido como gel de sílice, gelatina (10-20%), etc.
• Estos tipos de medios se aceptan para componer inclinaciones o pendientes de agar y puñaladas de agar.
• Se utilizan para la identificación de colonias, caracterización de colonias, aislamiento y enumeración de células microbianas y pruebas de sensibilidad a antibióticos.
• El agar es un polisacárido heterogéneo (carbohidrato) compuesto por 3-anhidro-L-galactosa y D-galactopiranosa, libre de nitrógeno, producido a partir de varias algas rojas pertenecientes a los géneros Gelidium, Gracilaria, Gigartina y Pterocladia.
• El agar se derrite al calentarlo a 96°C y se solidifica dentro de una gelatina al reducirlo a 40-45°C.
• El medio endurecido se deposita en una placa de Petri que produce un hábitat artificial adecuado para un rápido crecimiento de hongos.
• Mientras está en la fase licuada, los medios sólidos se pueden aplicar en tubos de ensayo, que se dejan enfriar y solidificar en un estado inclinado creando inclinaciones de agar, o se dejan congelar hacia arriba creando tubos profundos de agar.

3. Medio semisólido

• Estos tipos de medios permanecen en estado semisólido.
• Se prepara añadiendo la mitad de la cantidad de agar (la mitad de la necesaria para un medio sólido), es decir, aproximadamente un 1 % en el medio.
• El medio semisólido se utiliza principalmente para el cultivo de bacterias microaerófilas y el estudio de la motilidad bacteriana.
• Este tipo de medios pueden ser medios selectivos o diferenciales.
• Los medios selectivos fomentan el crecimiento de un organismo y dificultan el crecimiento de otro organismo, mientras que los medios diferenciales ayudan a distinguir los organismos que crecen de forma colectiva.
• Un ejemplo de medio semisólido es el medio de agar tripticasa de cistina.

Clasificación de los medios de cultivo según la naturaleza química

Según la naturaleza química, los medios de cultivo se dividen en cuatro clases, tales como;

1. Medios no sintéticos o medios complejos

• El medio que contiene ingredientes de composición desconocida se conoce como medio no sintético, medio indefinido o medio complejo.
• Está compuesto por azúcar, levadura, extracto de carne de res, vitaminas, peptonas, sales, etc.
• Ejemplo: Algunos ejemplos de medios no sintéticos son Potato-Dextrose-Agar (GM-25), Soil-Extract-Agar (SM-1), Oatmeal-Agar (GM-24), Malta-Extract-Agar (GM-19b ), medio de Waksman (GM-40).

2. Medios Sintéticos o Medios Definidos

• El medio que contiene algunos ingredientes de composición química conocida se conoce como medio sintético.
• Los medios sintéticos son valiosos para experimentos nutricionales y metabólicos.
• Ejemplo: Un ejemplo de un medio sintético es el caldo E. Coli, el medio Dox de Czakek (GM-9) y la solución de Richard (GM-27).

3. Medio semisintético

• El medio que contiene algunos ingredientes químicos conocidos y otros desconocidos se conoce como medio semisintético.
• Ejemplo: un ejemplo de medio semisintético es el azúcar de soja Tryotic [tripticasa (15 g), peptona de soja (5 g), NaCl (5 g), agua destilada (1 litro), pH 7.1]

4. Medio natural/empírico

• Cuando se utiliza un producto natural para el cultivo de bacterias, este tipo de producto natural se conoce como medio natural.
• Algunos ejemplos de productos naturales son la leche, el vino, la sangre, los jugos vegetales, el extracto de levadura, el huevo, etc.
• Algunos medios naturales pueden estar hechos de un medio sintético expandido con jugo de tomate, tiras de zanahoria o tallos de plantas.
• Los medios naturales suelen ser muy útiles y favorecen la esporulación en hongos que, por el contrario, pueden permanecer estériles.
• Ejemplo: Un ejemplo de Medio Natural/Empírico es Agar Sangre [Infusión de corazón de res (500g), Triptona (10g), NaCl (5g), Agar (15g), Agua destilada (1000ml), pH 7.3]

Clasificación del medio según el propósito o uso

Según el propósito o los usos, el medio se clasifica en los siguientes grupos;

1. medio selectivo

• El medio selectivo inhibe el crecimiento de microorganismos no deseados mientras otorga y fomenta el crecimiento de microorganismos deseados para desarrollar colonias características.
• El medio muestra acción selectiva debido a la presencia de ciertos químicos en él. Por ejemplo, la adición de colorante violeta cristal en el medio de cultivo dificulta selectivamente la germinación de bacterias grampositivas y otorga y favorece la germinación de bacterias gramnegativas.
• Ejemplo: Algunos ejemplos de medio selectivo son MacConkey-Agar para E. coli, desoxicolato-citrato-agar (DCA) para Salmonella y Shigella, medio de Wilson y Blair para Salmonella, y medio Manitol-Salt-Agar para estafilococos patógenos.
• La alta concentración de cloruro de sodio está presente en el medio manitol-sal-agar, lo que evita el crecimiento de bacterias distintas de los estafilococos patógenos.

El medio selectivo se prepara mediante la incorporación de:

1. Un nutriente específico: La celulosa como fuente de carbono.
2. Antibiótico: antibacteriano y antifúngico. los antibióticos inhiben los grupos respectivos.
3. Colorante: La rosa de bengala es un químico bacteriostático que se agrega para prevenir el crecimiento de bacterias.
4. Ajuste del valor de pH: El crecimiento de microorganismos específicos se apoya y el crecimiento de otros se ve obstaculizado ajustando el pH.

2. Medio diferencial o medio indicador

• Un medio diferencial (indicador) es aquel que hace una diferencia notable entre varios grupos de bacterias que se reproducen en el medio y también permiten la clasificación experimental de microorganismos en base a sus propiedades biológicas.
• En una palabra, un medio que contiene ciertos reactivos o suplementos que permiten diferenciar varios tipos de microorganismos en base a diferencias visuales en su patrón de crecimiento.
• Ejemplo: Algunos ejemplos de medio diferencial son el medio Blood-Agar, el medio MacConkey-Agar y el medio de Christensen.
• Las bacterias hemolíticas y no hemolíticas se distinguen mediante el uso de un medio Blood-Agar. Las bacterias hemolíticas, como muchos estreptococos y estafilococos aislados de la garganta, crearon zonas claras en sus colonias debido a la alteración de los glóbulos rojos. Las bacterias no hemolíticas no forman este tipo de zona clara alrededor de sus colonias.
• Las bacterias que fermentan la lactosa se pueden distinguir utilizando el medio MacConkey-Agar. Este medio contiene lactosa y rojo neutro, por lo tanto, cuando las bacterias que fermentan la lactosa después de la germinación en este medio crean ácido y, en un pH ácido, el rojo neutro se convierte en color rojo. E. coli produce colonias rojas o rosadas en medio MacConkey-Agar.
• Las bacterias productoras de ureasa (p. ej., Proteus, Klebsiella) pueden identificarse utilizando el medio de Christensen. Este medio contiene urea y rojo fenol, por lo que las bacterias productoras de ureasa descomponen la urea en amoníaco y CO2. El amoníaco convierte el medio en alcalino y, en un pH alcalino, el medio produce un color rosa porque el fenol se desplaza hacia el rojo en un medio alcalino.

3. Medio enriquecido

• Los medios enriquecidos contienen sustancias de crecimiento específicas como sangre, suero y huevo con el agar nutritivo para satisfacer el estrés nutricional de los microorganismos metabólicamente exigentes.
• Ejemplo: Algunos ejemplos de medio enriquecido son agar sangre para el aislamiento de Streptococcus, agar chocolate para el aislamiento de Neisseria y Haemophilus, Bordet-Gengou para el aislamiento de Bordetella y pendiente de suero de Loeffer para el aislamiento de Corynebacterium diphtheriae.

4. Medio de ensayo

• Los medios de composición designada se utilizan para el ensayo de vitaminas, aminoácidos y antibióticos.
• En este medio, la tasa de crecimiento es directamente proporcional a la concentración de nutrientes.
• Ejemplo: medio de ensayo de biotina, utilizado para el ensayo de vitaminas. Medio de agar semilla utilizado para el ensayo de antibióticos.

5. Medio de enumeración

• Se utilizan tipos específicos de medio para determinar el contenido microbiano de materiales tales como leche (agar lactosa), agar extracto de suelo y aguas residuales (caldo lactosa) para favorecer el tipo de organismo que se encuentra en este material.

6. Medio bioquímico

• Este medio se utiliza para distinguir entre dos microorganismos sobre la base de sus actividades bioquímicas.
• Este tipo de medio es efectivo en el estudio de procesos metabólicos y la clasificación de microorganismos.
• Ejemplo: Algunos ejemplos de medio bioquímico son caldo de peptona utilizado para probar la producción de sulfuro de hidrógeno (H2S) por acetato de plomo, que se denomina negro.

7. Medio de mantenimiento

• El medio de mantenimiento se utiliza para el mantenimiento de la viabilidad y las características fisiológicas de un cultivo que requiere un medio en el que se pueda cultivar y utilizar una gran cantidad de microbios para el cultivo y mantenimiento de rutina de una amplia variedad de organismos.
• Ejemplo: uso medio de Fogg para algas, agar de dextrosa de papas utilizado para hongos.

8. Medio de transporte

• En el campo médico, el medio de transporte se utiliza para diferentes propósitos.
• Durante el transporte de microorganismos patógenos desde el hospital hasta el laboratorio se utilizan medios de transporte para mantenerlos.
• Este medio idealmente mantiene la viabilidad de todos los organismos en el espécimen sin alterar su concentración.
• Estos tipos de medios solo contienen tampones y sales.
• Cuando el laboratorio patológico está lejos del paciente, el delicado microorganismo patógeno (p. ej., Neisseria gonorrhoeae que causa la gonorrea) puede no durar, o los microorganismos normales (p. ej., Escherichia coli) pueden crecer más que los microorganismos patógenos (p. ej., Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae) incluso antes del transporte de la muestra clínica al laboratorio de análisis. Para evadir esto, se han ideado medios de cultivo para mantener la viabilidad del patógeno.
• Ejemplo:
  • Medio de Stuart: Medio de Stuart utilizado para mantener la viabilidad de las bacterias gonococos.
  • Medio de Pike: El medio de Pike se utiliza para almacenar Streptococcus pyogenes.
  • Medio glicerol-salino: El medio salino de glicerol se utiliza para inhibir el crecimiento excesivo de los bacilos de la fiebre entérica en la microflora intestinal normal.
  • Medio de bilis-peptona: El medio Bile-Peptone se utiliza para mantener la viabilidad de las bacterias que causan el cólera.
  • Venkatraman Ramakrishnan Medio: El medio VR se utiliza para el transporte de heces de pacientes con cólera.

9. Medio de Caracterización

• Este medio se utiliza para determinar o caracterizar el tipo de crecimiento que producen las bacterias, así como para determinar su capacidad para producir ciertos cambios químicos.
• Ejemplo: la puñalada de gelatina se usa para la prueba de licuefacción de gelatina.

10. Mínimo Medio

• El medio que carece de ciertos factores de crecimiento se conoce como Medio Mínimo.
• Minimal Medium se utiliza principalmente para experimentos genéticos.

11. Medio Ashby

• El medio que carece de cualquier compuesto nitrogenado se conoce como medio de Ashby.
• Las bacterias fijadoras de nitrógeno se cultivan utilizando este tipo de medio.

Medios anaerobios:

• Las bacterias anaerobias requieren medios especializados para la extensión porque exigen un bajo contenido de oxígeno, un potencial de oxidación-reducción reducido y más nutrientes.
• Este tipo de Medio debe estar enriquecido con nutrientes como la hemina y la vitamina K.
• Dichos medios también pueden tener que ser superados por medios físicos o químicos.
• Hervir el medio ayuda a descargar el oxígeno suspendido.
• La adición de glucosa al 1%, tioglicolato al 0.1%, ácido ascórbico al 0.1%, cisteína al 0.05% o limaduras de hierro al rojo vivo puede proporcionar una reducción media. Antes de aplicar, el medio debe esterilizarse en un baño de agua para eliminar el oxígeno en suspensión y luego sellarse con parafina líquida esterilizada.
• Medio Robertson Cooked Meat (RCM) que generalmente se aplica para desarrollar especies de Clostridium lleva una columna de 2.5 cm de contenido de corazón de buey y 15 ml de caldo nutritivo.
• El caldo de tioglicolato incluye tioglicolato de sodio, glucosa, cistina, extracto de levadura e hidrolizado de caseína.
• Se añade al medio un indicador de potencial de oxidación-reducción (azul de metileno o resazurina). Después de condiciones deshonradas, el azul de metileno es transparente.

Preparación de medios de cultivo/medio

Comercialmente todos los medios están disponibles en forma de polvo. La preparación de medios de cultivo o medios bacteriológicos se puede realizar mediante los siguientes pasos;

1. Disuelva los ingredientes deseados o el medio completamente deshidratado en un volumen apropiado de agua destilada.
2. Luego determine el pH del medio usando un medidor de pH y ajústelo si es necesario.
3. Agregue agar a este medio y hierva para disolver el agar en caso de que se requiera un medio sólido.
4. Luego dispense el medio en tubos o matraces.
5. Después de eso los esterilizó usando un autoclave. Algunos medios termolábiles o ingredientes específicos se esterilizan mediante filtración.

Composición/Preparación de Ciertos Medios de Cultivo

Propiedades de algunos Medios de Cultivo con Aplicación

Agar manitol de Ashby

• Tipo: definida químicamente.
• Ingredientes especiales: N-libre, que contiene glucosa.
• Uso para organismos: bacterias heterótrofas, de vida libre, fijadoras de N Azotobacter.

Agar de infusión de cerebro y corazón

• Tipo: no definida químicamente.
• Ingredientes especiales: Glucosa
• Uso para organismos: estreptococos y neumococos.

Agar Czapek-Dox

• Tipo: no definida químicamente.
• Ingredientes especiales: Sacarosa.
• Uso para organismos: Mohos especialmente aspergillus y penicillium.

Extracto de malta Medio definido

• Tipo: no definida químicamente.
• Ingredientes especiales: Vitaminas
• Uso para organismos: levadura y acetobacter.

Agar nutriente

• Tipo: no definida químicamente.
• Ingredientes especiales: Peptona.
• Uso para organismos: Muchas bacterias no fastidiosas, incluida E. coli, B. cereus, S. aureus y P. aeruginosa Algas.

medio de george

• Tipo: medio de sal mineral.
• Ingredientes especiales: Peptona.
• Uso para organismos: Algas.

Medio de azufre de Waksman

• Tipo: definida químicamente.
• Ingredientes especiales: Bacterias fuente de energía de azufre.
• Uso para organismos: Bacterias autótrofas, oxidantes de azufre, Tiobacillus.

Médium de Winogradsky

• Tipo: medio inorgánico químicamente definido.
• Ingredientes especiales: NH4+ como fuente de energía.
• Uso para organismos: bacterias autótrofas, nitrificantes, nitrosomonas y nitrobacter.

Agar sangre

• Tipo: Medio enriquecido y diferencial.
• Ingredientes especiales: Sangre.
• Uso para organismos: Muchas bacterias de rápido crecimiento, incluyendo estreptococos y Neisseria gonorrhoeae da evidencia de hemólisis.

Agar chocolate

• Tipo: Medio enriquecido.
• Ingredientes especiales: El agar sangre se calienta para romper las células sanguíneas.
• Uso para organismos: Neisseria.

medio de filde

• Tipo: Medio nutritivo.
• Ingredientes especiales: Contiene digerido enzimático de sangre.
• Uso para organismos: Haemophilus y clostridium tetani.

Agar eosina azul de metileno (EMB)

• Tipo: Medio selectivo y diferencial.
• Ingredientes especiales: Eosina y azul de metileno.
• Uso para organismos: Para diferenciar E. coli y Aerobacter aerogenes.

Medio de agar de MacConkey

• Tipo: Medio selectivo y diferencial.
• Ingredientes especiales: Sales biliares cristal violeta y rojo neutro cloruro de sodio, rojo fenol.
• Uso para organismos: para determinar el número de coliformes en agua y heces.

Medio de agar sal manitol

• Tipo: Medio selectivo y diferencial.
• Ingredientes especiales: Cloruro de sodio rojo fenol.
• Uso para organismos: Para el aislamiento de Salmonella y shigella, estafilococos.

Caldo de selenita

• Tipo: Medio de enriquecimiento.
• Ingredientes especiales: Selenito de sodio.
• Uso para organismos: Salmonella.

Agar Thayer Martin

• Tipo: Medio selectivo.
• Ingredientes especiales: Antibióticos.
• Uso para organismos: Neisseria.

Caldo de glucosa de carne picada

• Tipo: Medio selectivo.
• Ingredientes especiales: Cisteína.
• Uso para organismos: Anaerobios.

Agar de Sabouraud

• Tipo: Medio selectivo.
• Ingredientes especiales: Glucosa
• Uso para organismos: Hongos patógenos.

¿Cómo hacer un medio de cultivo de tejidos?

El medio de cultivo de tejidos vegetales se compone de dos parámetros distintos, como la especie vegetal y la parte o tipo de material vegetal que utilizará (tejidos, protoplastos, células, etc.). Para preparar un medio de cultivo sigue estos pasos;

1. Disolver un medio en polvo dentro de una cantidad adecuada de agua.
2. Si se está preparando para un medio de 1 litro, cargue un vaso de precipitados con 800 ml de agua destilada. Agregue gradualmente el medio alimentado en el vaso de precipitados.
3. Luego agregue 30 g de sacarosa.
4. Fijar el PH en 5.8.
5. Luego agregue agar al vaso de precipitados (8 g).
6. Añadir hormona (si se usa).
7. Agregar 200 ml de agua destilada.
8. Medios de autoclave.
9. Distribuya los medios de licuefacción dentro de tubos estériles y asegúrese de que cada tubo esté marcado.
10. Los medios deben cargar aproximadamente un tercio de los tubos.
11. El medio debe dejarse en una atmósfera estéril, donde se observa hasta que pueda usarse para cultivar células siete días después.

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