El cultivo de microorganismos en laboratorio es una de las técnicas fundamentales en microbiología, biotecnología y ciencias biomédicas. Permite estudiar bacterias, hongos, levaduras y otros microorganismos en condiciones controladas, con el fin de identificar especies, analizar su metabolismo, evaluar resistencia a antibióticos o producir biomoléculas de interés.
En este artículo te explicamos, de forma detallada y práctica, qué son los medios de cultivo, cómo se preparan, cuáles son las condiciones de incubación ideales y qué medidas se aplican para evitar la contaminación. Si trabajas o estudias en un laboratorio, esta guía te servirá como referencia esencial para obtener resultados fiables y reproducibles.
1. Qué es un cultivo de microorganismos
Un cultivo microbiano consiste en la multiplicación controlada de microorganismos bajo condiciones que favorecen su crecimiento. Para que esto ocurra, se requiere un entorno que les proporcione:
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Nutrientes adecuados, como fuentes de carbono, nitrógeno, minerales y vitaminas.
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Humedad y temperatura óptimas.
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Oxígeno o ausencia del mismo, según el tipo de microorganismo.
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pH y osmolaridad estables.
El objetivo del cultivo puede variar:
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Aislamiento de una cepa pura.
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Identificación de patógenos clínicos.
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Producción de enzimas, antibióticos o metabolitos.
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Investigación genética o fisiológica.
2. Tipos de medios de cultivo
El medio de cultivo es el soporte que proporciona los nutrientes necesarios para que los microorganismos crezcan. Existen diversos tipos según su composición, consistencia y finalidad.
a) Según la consistencia:
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Medios líquidos (caldos): permiten la multiplicación masiva y homogénea. Ejemplo: caldo nutritivo.
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Medios sólidos (agar): permiten observar colonias individuales. Ejemplo: agar nutritivo, agar sangre.
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Medios semisólidos: usados para pruebas de motilidad o microaerofilia.
b) Según la composición:
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Medios simples o nutritivos: para bacterias no exigentes.
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Medios enriquecidos: contienen extractos biológicos (como sangre o suero) para bacterias exigentes.
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Medios selectivos: inhiben el crecimiento de ciertos microorganismos y favorecen otros (ejemplo: agar MacConkey).
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Medios diferenciales: permiten distinguir especies por características metabólicas (ejemplo: agar EMB).
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Medios de transporte: mantienen la viabilidad de muestras hasta su análisis (ejemplo: medio Stuart).
c) Ejemplos comunes de medios
| Tipo | Ejemplo | Uso principal |
|---|---|---|
| Agar nutritivo | E. coli, Bacillus subtilis | Bacterias no exigentes |
| Agar sangre | Streptococcus, Neisseria | Bacterias patógenas exigentes |
| Agar MacConkey | Enterobacterias | Gram negativas |
| Sabouraud | Candida, Aspergillus | Hongos y levaduras |
| Caldo tioglicolato | Anaerobios | Cultivos en condiciones sin oxígeno |
3. Condiciones de incubación
Cada microorganismo tiene requerimientos específicos de temperatura, atmósfera y tiempo de crecimiento, los cuales deben ajustarse cuidadosamente para lograr un desarrollo óptimo.
a) Temperatura
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Psicrófilos: crecen entre 0–20 °C.
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Mesófilos: 25–40 °C (la mayoría de bacterias humanas crecen a 37 °C).
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Termófilos: 50–70 °C.
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Hipertermófilos: hasta 110 °C.
b) pH
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La mayoría de las bacterias crecen mejor a pH neutro (6.5–7.5).
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Los hongos prefieren medios ligeramente ácidos (pH 5–6).
c) Atmósfera de incubación
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Aerobios: requieren oxígeno (incubación normal).
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Anaerobios: se incuban en cámaras sin oxígeno (jarra de anaerobiosis o campana sellada).
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Microaerófilos: requieren bajas concentraciones de oxígeno.
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Capnófilos: necesitan CO₂ adicional (ej. Neisseria gonorrhoeae).
d) Tiempo de incubación
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Bacterias comunes: 18–24 horas.
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Hongos y levaduras: 48–72 horas o más.
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Cultivos especiales: varios días o semanas.
4. Control de contaminación: la clave del éxito en microbiología
Uno de los mayores desafíos en el cultivo microbiano es evitar la contaminación, ya que incluso una sola célula ajena puede alterar los resultados. El control de contaminación microbiológica implica aplicar técnicas de asepsia rigurosas.
Buenas prácticas básicas
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Trabajar bajo una cabina de flujo laminar o bioseguridad.
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Esterilizar todos los materiales mediante autoclave, calor seco o filtración.
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Limpiar y desinfectar la superficie de trabajo antes y después de cada uso.
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Usar guantes, bata y mascarilla para evitar aerosoles o contaminación cruzada.
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Flamear el asa bacteriológica antes y después de cada manipulación.
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No abrir las placas innecesariamente ni hablar sobre los cultivos.
Técnicas de esterilización comunes
| Método | Aplicación | Ejemplo |
|---|---|---|
| Autoclave (121 °C, 15 psi, 15 min) | Vidrio, medios, instrumentos | Tubos, pipetas, matraces |
| Calor seco (160 °C, 2 h) | Material metálico | Pinzas, asas |
| Filtración | Soluciones termosensibles | Vitaminas, antibióticos |
| Radiación UV | Superficies, aire | Cabinas de trabajo |
5. Errores comunes en el cultivo microbiano
Incluso con experiencia, es fácil cometer errores que afectan la viabilidad o pureza del cultivo. Algunos de los más frecuentes son:
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No esterilizar correctamente los medios o instrumentos.
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No ajustar el pH antes de la esterilización.
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Incubar a temperaturas inadecuadas.
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No identificar claramente las muestras.
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Dejar tapas sueltas o muy cerradas (lo que altera la oxigenación).
Corregir estos detalles mejora significativamente la reproducibilidad y la calidad de los resultados.
6. Aplicaciones del cultivo de microorganismos
El cultivo microbiano no solo se limita a los laboratorios académicos. Tiene múltiples aplicaciones prácticas:
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Industria alimentaria: fermentación de yogures, quesos, cerveza, pan.
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Industria farmacéutica: producción de antibióticos, vacunas, enzimas.
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Análisis clínico: diagnóstico de infecciones bacterianas o micóticas.
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Biotecnología ambiental: biorremediación y tratamiento de aguas.
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Investigación genética: clonación, mutagénesis, expresión de proteínas.
FAQs sobre el cultivo de microorganismos
1. ¿Cuál es el medio más versátil para bacterias comunes?
El agar nutritivo o el caldo LB son medios universales para bacterias no exigentes como E. coli.
2. ¿Por qué algunos cultivos cambian de color?
Porque el medio contiene indicadores de pH o reacciones metabólicas, lo que permite diferenciar especies bacterianas.
3. ¿Qué pasa si el medio no solidifica correctamente?
Probablemente hubo un error en la cantidad de agar o se sobrecalentó durante la preparación.
4. ¿Cómo se identifica la contaminación?
Por la presencia de colonias de distinto color, forma o crecimiento atípico; también por turbidez inesperada en medios líquidos.
5. ¿Se pueden conservar los cultivos?
Sí. Se pueden almacenar en refrigeración a corto plazo o congelar en glicerol al -80 °C para conservar cepas por años.
El cultivo de microorganismos en laboratorio combina precisión técnica, conocimiento biológico y disciplina en bioseguridad. Dominar los medios de cultivo, las condiciones de incubación y el control de contaminación permite obtener resultados confiables y reproducibles, pilares esenciales en la microbiología moderna.
Cada experimento exitoso comienza con una cultura pura, y cada cultura pura depende de una buena práctica microbiológica. Mantener la asepsia, respetar los protocolos y conocer el comportamiento de cada organismo son la base de un trabajo de laboratorio seguro y profesional.