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INGENIERIA AMBIENTAL Y SANEAMIENTO
Carrera de Bioingeniería. Prof. Ms. Bioq. José Luis Favant
Conceptos de viabilidad y muerte microbiana
Introducción a la Bioseguridad
Información accesoria recomendada sobre microorganismoshttps://youtu.be/dKU5BspUA5E O en https://youtu.be/6SEULozjymQ
Donde podemos encontrar micro organismos como virus, bacterias y hongos?
• En nuestro Ambiente o Entorno.• En los alimentos.• En el agua.• En la tierra y bajo de ella.• En animales.• ….• En nosotros mismos…. Flora habitual y
eventualmente algun patogeno…..Sitio donde puedes ver mas sobre aislamiento de m. o. https://youtu.be/5RfkDptrxVs
Flora Habitual en humanos: CANTIDADES RELATIVAS DE M.O. /gramo
Ver mas información en https://youtu.be/W8sL5QV_NZk
Como se pueden transmitir de un lado o de un individuo a otro?
• Por movimientos convectivos de fluidos (aire, agua), por efecto térmico o por vientos o cambios bruscos de presiones en un ambiente.
• Los microorganismos poseen mecanismos y estructuras, que permiten adherirse o pegarse a la materia en general o a un ser vivo mas grande.
• Contactos simples.• Contactos seguidos por ingestión.• Inhalarlos cuando forman Bioaerosoles.• Materiales cortopunzantes contaminados.
Linkeate en https://youtu.be/kt7PvGUBkow
Bacterias
La cadena de infección
Reservorio
Agente Infeccioso
Hospedero susceptible
infección
Ver mas sobre infecciones en EAS en https://youtu.be/QQ1XZYYtU7U
Aislamiento de Hongos ambientales
Cuando decimos que un m. o. esta vivo?
• Cuando es capaz de desarrollar todas sus actividades metabólicas.
• Especialmente cuando es capaz de dividirse y producir a nuevos seres vivos, y a partir de otro/s similar/es.
• En m. o. como los Procariotas, la multiplicación se lleva a cabo por división simple. 124 8…512 1024 .., etc.
• En condiciones fisicoquímicas adecuadas y con nutrientes suficientes, el numero de m. o. iniciales se duplican en función del tiempo.
Link interesante sobre crecimiento microbiano https://youtu.be/-rNT_kkG5vc
División simple
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110
200
400
600
800
1000
1200
Division Simple de m. o.
Tiempo (seg)
Num
ero
N d
e m
. o.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Division simple de m. o. Semilog
Tiempo (seg)
Log
Ntiempo numero N log N
0 1 0,01 2 0,32 4 0,63 8 0,94 16 1,25 32 1,56 64 1,87 128 2,18 256 2,49 512 2,7
10 1024 3,0
Cinética de Crecimiento microbiano• La ecuación que rige la “fase de crecimiento” es una ecuación
diferencial de primer orden y viene dada por:
Donde:N: Número de microorganismos
vivos.t: Tiempo.
k: Constante cinética de velocidad de multiplicación del m.o.
• Resolviendo la Ecuación diferencial anterior, se llega a la expresión:
Donde: N0: Número de microorganismos iniciales.
k: Constante cinética de velocidad de multiplicación del m.o.
NkdtdN
tkeNN 0
¿Cuándo podemos considerar que un m. o. esta muerto?
• Desde un punto de vista microbiológico, un microorganismo muere cuando pierde de forma irreversible su capacidad de dividirse, es decir de duplicar su ADN y generar dos nuevos individuos.
• Un microorganismo puede perder su propiedad de dividirse en forma irreversible pero puede continuar desarrollando actividades metabólicas. (Estasis)
• Un microorganismo puede perder su capacidad de multiplicarse de modo transitorio o REVERSIBLE, ya sea por lesiones o cambios en las condiciones de su entorno. Sin embargo, si las condiciones vuelven a cambiar y se hacen favorables nuevamente, puede “recuperar” su capacidad de dividirse
Fase de equilibrio estacionario
• Dado que, supongamos los m. o. se encuentran desde el inicio, en un sistema cerrado, donde la cantidad de nutrientes no se renuevan, es decir se van consumiendo, y también se van acumulando sustancias de deshecho y a medida que algunos se multiplican otros mueren; luego de superar una fase de crecimiento sostenido, donde la velocidad con que se multiplican es mayor que la velocidad con que mueren; se llega a una etapa donde la velocidad de los que se reproducen es igual a la velocidad de los que se mueren. Llegamos a una Fase Estacionaria.
Curva de Crecimiento y Muerte Microbiana. Distintas Fases de Cinética Microbiana.
• Fase de Latencia (Lat).• Fase de Desarrollo o crecimiento exponencial o Logarítmico. (CExp)• Fase de Equilibrio Estacionario. (E)• Fase de Declinación o Muerte Logaritmica o Exp. Decreciente. (MExp)
Cinética de Decaimiento o muerte celular• La ecuación que rige la “fase de muerte” es una ecuación diferencial de primer orden y viene
dada por:
Donde:N: Número de microorganismos vivos.t: Tiempo.
• Resolviendo la EDO anterior, se llega a la expresión:
Donde: N0: Número de microorganismos iniciales.k: Constante cinética de muerte.
NkdtdN
tkeNN 0
Sobr
eviv
ient
es
100%
Loga
ritm
o de
lo
s so
brev
ivie
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d de
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lum
en
Tiempo (horas)
Efecto por variaciones de Temperatura: Calentamiento
Loga
ritm
o de
los
supe
rviv
ient
es p
or m
l
42 °C
38°C
35°C
30°C
32.5°C
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38°C
35°C
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32.5°C
Efecto de la temperatura en la velocidad de muerte de Escherichia Coli.
Efecto por radiaciones
UV
Filtrado y Ultrafiltrado
**También con químicos (ATB)
Aplicaciones: Métodos de muerte microbiana
Descripción Acción
Naturaleza
Físicas
CalorAplicación de altas
temperaturas. Calor Seco y Calor Húmedo
Coagulación y desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales.
Desecación /Liofilizado
Remoción de agua presente en células.
Desnaturalización de biomoléculas, deteniendo la actividad metabólica.
Radiación (UV, Gamma)
Aplicación de fotones de alta Energía.
Dimerización de ácidos nucléicos y desnaturalización de proteínas, impidiendo replicación.
Ondas Ultrasónicas
Aplicación de ondas mecánicas de alta intensidad.
Destrucción de la pared y membrana celular.
Filtrado y Ultrafiltrado
Aplicación de altas presiones sobre filtros.
Cribado o separación mecánica
Químicas
Halógenos. Oxidantes /Reductores
Aplicación de compuestos clorados. H2O2
Oxidan las proteínas y enzimas esenciales.
Ácidos y Bases Fuertes
Aplicación de compuestos con pHs extremos.
Desnaturalización de las proteínas por el cambios extremos del pH.
AlcoholesAplicación de
compuestos a base de alcohol.
Dañan la membrana celular, y desnaturalizan proteínas por deshidratacion.
Conclusiones• Los m. o. no pueden detectarse simplemente por nuestros
sentidos.• Es necesario estar capacitado y contar con instrumental
adecuado para su detección, aislamiento e identificación.• Todos estamos expuestos a su existencia.• Debemos convivir con ellos, porque son muy importantes para
nuestra vida y solo algunos pueden ocasionarnos enfermedades.
• Debemos conocer ciertas cuestiones practicas para poder, mas adelante, tomar precauciones o medidas preventivas para evitarlos o controlarlos.
• Esto significa ejercer un Control tanto Cualitativa como Cuantitativamente.
Para mas información ver el link https://youtu.be/YKUSxHYiDIQ
Bibliografía• Manual de seguridad y Pros. Auxilios (Hackett y
Robbins)- Ed. Alfaomega 1992.• Tratado de Microbiología (Davis-Dulbecco y
otros)- Ed. Salvat 1996.• Manual de Bioseguridad (Dpto. Técnico de
CaDiMe) - 2C Ediciones 1994.• Documentos y Publicaciones de la NIH y CDC.
2006-2014.Webgrafia: http://www.ugr.es/~eianez/http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/diapos.htm
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