Metabolisme Bacterià: Aplicacions i Tècniques de Cultiu

Metabolisme bacterià i les seves aplicacions

Els bacteris juguen un paper fonamental en els processos ecològics, industrials i en la nostra pròpia salut. La seva versatilitat metabòlica permet als bacteris habitar ambients extrems, des de fonts...

Bacteris i cicles biogeoquímics

Els bacteris són actors clau en els cicles biogeoquímics que sustenten la vida al planeta. En el cicle del nitrogen, els bacteris fixadors transformen el nitrogen atmosfèric en formes utilitzables per les plantes, mentre que altres espècies participen en la nitrificació i desnitrificació. Al cicle del carboni, els bacteris descomponedors reciclen la matèria orgànica, mentre que els cianobacteris realitzen la fotosíntesi. En el cicle del sofre, els bacteris transformen els compostos sulfurosos, i en el del fòsfor, solubilitzen fosfats inorgànics. Sense aquestes funcions bacterianes, els ecosistemes col·lapsarien.

Simbiosis bacterianes

Les relacions simbiòtiques entre bacteris i altres organismes són fonamentals per a la supervivència de moltes espècies. Aquesta interacció permet la fixació de nitrogen atmosfèric, beneficiant tant la planta com el bacteri i enriquint el sòl. La microbiota intestinal, formada per trilions de bacteris, és essencial per a la digestió i la protecció contra patògens.

Aplicacions bacterianes en agricultura

• Biofertilitzants: Bacteris fixadors de nitrogen i solubilitzadors de fosfat que milloren la nutrició vegetal i redueixen la necessitat de fertilitzants químics.
• Biocontrol: Ús de bacteris antagonistes per combatre plagues i malalties de les plantes de forma ecològica.
• Compostatge: Acceleració de la descomposició de residus orgànics.

Alimentació, farmàcia i bioremediació

Destaquen les aplicacions alimentàries i la bioremediació:

• Degradació del petroli: Els bacteris poden metabolitzar hidrocarburs, convertint-los en compostos menys tòxics.
• Metalls pesants: Espècies bacterianes resistents a metalls poden bioacumular contaminants.
• Tractament d'aigües: S'utilitzen en plantes depuradores per eliminar matèria orgànica i nutrients.

Reptes i futur de la biotecnologia bacteriana

• Enginyeria genètica avançada: Permet crear bacteris amb finalitats específiques.
• Biocombustibles: La producció de biocombustibles mitjançant bacteris modificats representa una alternativa als combustibles fòssils.
• Aplicacions terapèutiques de la microbiota: Des de probiòtics avançats fins a trasplantaments fecals per tractar malalties digestives i fins i tot trastorns neurològics.

Tècniques bàsiques de microbiologia

Mètodes d'esterilització

L'esterilització busca eliminar tot microorganisme mitjançant tècniques:

• Físiques: Calor sec (forn), calor humit (autoclau), radiacions (UV, gamma) i filtració (membranes).
• Químiques: Alcohols (70% etanol), halògens (lleixiu, iode) i òxid d'etilè.

Aïllament i identificació

L'aïllament es realitza mitjançant la tècnica d'estries en placa de Petri per obtenir colònies pures. Per a la identificació, s'utilitza la tinció de Gram:

• Gram +: Color morat (paret gruixuda de peptidoglicà).
• Gram -: Color rosa (paret prima i membrana externa).

Cultiu de microorganismes

• Medi sòlid (agar): Per a l'aïllament i observació de colònies.
• Medi líquid: Per al creixement massiu i estudis metabòlics.
• Condicions: Calen nutrients, pH, temperatura i oxigen adequats.