Sobre el crecimiento microbiano

En el artículo anterior referido a los Aspectos Básicos de Microbiología en el Bioensuciamiento Industrial, comentábamos sobre la necesidad de nutrientes en el metabolismo bacteriano,  lo que continua es pues hablar sobre el crecimiento microbiano y al respecto decimos que los microorganismos se estudian como poblaciones y no como células individuales; algunas razones de ello son las siguiente: No es posible medir el peso de un microorganismo y e cambio se puede hacer un recuento de células o colonias mediante cultivos principalmente. El crecimiento y la reproducción de los microorganismos, a medida que estos utilizan el alimento disponible, se puede representar gráficamente. Se obtiene una curva como la de la figura 1 siguiente:

Cuando se agrega cierto número de microorganismos a una cantidad conocida de sustrato o alimento y se representa el logaritmo del número de células o la concentración versus el tiempo transcurrido del ensayo.

Cuando se inocula el medio de cultivo o sustrato con microorganismos,  generalmente ocurre una fase de acondicionamiento o retardo antes de iniciarse el creciemiento a velocidad constante. Esta fase tiene una duración diferente para cada caso particular.

A continuación se inicia el crecimiento logarítmico; en una fase donde no hay limitaciones de alimento, la velocidad de crecimiento es constante y su magnitud depende de las condiciones ambientales, tales como pH, temperatura, composición y concentración del sustrato, de la presencia o no de oxígeno, y delo organismo presentes.

En la figura 1, corresponde a una prueba en un reactor de funcionamiento discontinuo. Este caso no se aplica cuando hay flujo continuo de alimento, como en los sistemas de tratamiento o purificación de ríos o lagos.

Cuando el alimento llega a ser limitativo del crecimiento, cesa la fase logarítmica y se inicia una fase en la que las velocidades de crecimiento y muerte son iguales, en este caso, las células liberar alimento almacenado para su utilización. Finalmente se agota el alimento disponible y se inicia la fase de autooxidación, respiración endógena o muerte logarítmica. Al final de esta fase hay organismos vivos que se alimentan de material celular muerto.

Las relaciones del organismo con el ambiente que los rodea son importantes para comprender mejos los procesos naturales de purificación y de los procesos de tratamiento biològico de las aguas servidas ideados por el hombre, en los que se optimizan las funciones de los microorganismos para obtener los resultados deseados.

En la naturaleza, los factores que afectan el crecimiento y el metabolismo microbiano intereactuán simultáneamente,  y en todos los casos se encuentran grupos de especies diferentes de microorganismos. Es necesario recurrir a cultivos puros para realizar estudios de metabolismo, necesidades de alimento y nutrientes, productos del metabolismo y factores que alteren el crecimiento. Los hallazgos de laboratorio no pueden aplicars directamente a la naturaleza, siendo necesario buscar correlaciones para simular el medio natural.

En poblaciones mixtas de microorganismos se pueden realizar las siguientes interacciones:

1)  Simbiosis. Esla relación beneficiosa entre dos clases de organismos, por ejemplo bacterias anaerobias y algas.

2)  Neutralismo. Es la coexistencia de tipos diferentes de organismo sin que exista interacción beneficiosa o perjudicial.

3)  Comensalismo. Un organismo se beneficia sin afectar a otro por ejemplo conversión de materia organica compleja en ácidos volátiles que pueden utilizar las bacterias para producir metano (CH₄).

4)  Mutualismo. Es el crecimiento conjunto de dos tipos de organismos que no pueden crecer en forma independiente, ambos tipos de microorganismos se benefician.

5)  Competencia. Dos tipos de organismo utilizan el mismo sustrtato y compiten por el mismo alimento.

6)  Antagonismo. Un tipo de organismo cambia el ambiente y lo hace adverso a otro organismo.

7)  Parasitismo. Un organismo pequeño consume a otro mas grande; uno vive de la actividad del otro.

8)  Predación. Un organismo se alimenta de otros organismo regulando su población. Los protozoarios se alimentan de bacterias.

Tipos de microorganismos

Clasificación de microorganismos

a)  Según fuente de Carbono

Los microorganismos usan dos fuentes de carbono en su metabolismo, producción de energía y síntesis de materia orgánica. En general, son específicos debido a que obtienen carbono de compuestos orgánicos o de dióxido de carbono y energía de las reacciones de oxidación de materia orgánica, de compuestos inorgánicos o del sol.

Heterótrofas: que se nutren de materia orgánica, son la mayoría e incluyen todas las epecies patógenas y otros especies ambientales.

Autótrofas. Que obtienen de las reacciones de oxido reducción y carbono del CO2. A su vez se dividen en: Quimiosintéticos, cuando obtienen su energía a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos y los, Fotosintéticos, cuando obtienen su energía de la radiación solar, sintetizan materia orgánica y protoplasma celular a partir del dióxido de carbono y agua, y producen oxígeno molecular.

b)  Según la necesidad de Oxígeno

Se encuentran formas de vida microscópica en medios donde hay oxígeno y donde se excluyo el mismo; en cada caso los microorganismos capaces de vivir allí pertenecen a diferenctes grupos o especies. De esta manera, los microorganismos se clasifican según su necesidad de oxígeno en:

Organismo aerobios. Son aquellos que requieren oxígeno disuelto para su procesos metbólicos y no pueden vivir en medios privados de oxígeno.

Organisnos anaerobios. Sólo se encuentran en medios donde no hay o´xigeno disuelto, éste es tóxico para ellos.

Organismo facultativos. Tiene capacidad para vivir en medios aerobios y anóxico. Pueden utilizar oxígeno de compuestos inórganicos oxidados con el nitrito, nitrato sulfato y fosfato.

c)  Según intervalos de temperatura

Los microorganismos se clasifican según intervalo de temperatura en que desempeñan mejor.

Clasificación	Intervalo de temperatura (ºC)	Optimo (ºC)
Psicrofílicos o Criofílicos	-2 a 30	12 -18
Mesofílicos	20 a 45	25 – 40
Termofílicos	40 a 75	55 - 65

Bien hasta aquí en tema de hoy y el siguiente trataremos los grupos de microorganismo presentes en la corrosión y bioensuciamiento.