Qué es un medio de cultivo: definición, tipos y aplicaciones

Un medio de crecimiento o de cultivo es un sólido o líquido que contiene nutrientes y otros factores necesarios para favorecer el crecimiento de microorganismos o células, o de pequeñas plantas como el musgo. Está diseñado para proporcionar energía, fuentes de carbono y nitrógeno, sales minerales, vitaminas y, en algunos casos, factores de crecimiento específicos. Existen diferentes tipos de medios para cultivar diferentes tipos de células y condiciones experimentales.

Componentes básicos de un medio de cultivo

Fuente de carbono: glucosa, sacarosa, lactosa, etc.
Fuente de nitrógeno: peptonas, extractos de carne, nitratos, amonio.
Sales minerales: potasio, magnesio, calcio, hierro, que regulan la osmolaridad y funciones enzimáticas.
Agente solidificante: agar (para medios sólidos) o geles alternativos para aplicaciones especiales.
Indicadores y colorantes: para medios diferenciales (pH, fermentación).
Factores de crecimiento: aminoácidos, vitaminas, hemina, NAD, en medios enriquecidos o para cultivos exigentes.
Agentes selectivos: antibióticos, sales, colorantes que inhiben ciertos grupos de organismos.

Clasificación de los medios

Los medios pueden clasificarse según distintos criterios:

Por estado físico

Medios líquidos (caldos): permiten medir crecimiento por turbidez y son útiles para cultivos en suspensión.
Medios sólidos: contienen agar (generalmente 1,5–2 %) para obtener colonias aisladas y estudiar morfología.
Medios semisólidos: con menor concentración de agar (0,2–0,5 %), usados para pruebas de movilidad o microaerofilia.

Por composición química

Complejos (no definidos): contienen extractos y peptonas; ejemplo: Caldo LB, Tryptic Soy Broth. No se conoce la composición exacta.
Sintéticos (definidos): todos los componentes y sus concentraciones son conocidos; se usan para estudios metabólicos.
Mínimos: contienen lo estrictamente necesario para que crezcan microorganismos no exigentes; útiles para estudios genéticos y fisiológicos (ej. medio M9).

Por finalidad o uso

No selectivos: permiten el crecimiento de muchos organismos (ej. agar nutritivo, TSA).
Selectivos: inhiben cierto grupo de microorganismos para favorecer otros (ej. MacConkey para enterobacterias).
Diferenciales: permiten distinguir microorganismos según reacciones bioquímicas (ej. MacConkey, Mannitol Salt Agar).
Enriquecidos: contienen factores que favorecen el crecimiento de microorganismos exigentes (ej. agar sangre, Chocolate agar, Brain Heart Infusion).
De uso clínico: diseñados para aislamiento e identificación de patógenos y pruebas de sensibilidad (ej. Mueller–Hinton para antibiograma).
Para hongos y levaduras: medios como Sabouraud o Potato Dextrose favorecen el crecimiento fúngico.
Medios para cultivo de tejidos y células eucariotas: requieren soluciones balanceadas, suero fetal bovino o sustitutos, y condiciones estrictas de pH y osmolaridad (ej. DMEM, RPMI).
Medios para cultivo de plantas: como el medio de Murashige y Skoog (MS) para micropropagación y cultivo de tejidos vegetales.

Ejemplos comunes

LB (Luria-Bertani): cultivo bacteriano general en investigación.
TSA (Tryptic Soy Agar) / Nutrient agar: medios no selectivos.
MacConkey: selectivo y diferencial para bacilos Gram-negativos fermentadores de lactosa.
Mannitol Salt Agar: selectivo para estafilococos y diferencial por fermentación de manitol.
Agar sangre: medio enriquecido para detectar hemólisis.
Mueller–Hinton: estándar para pruebas de sensibilidad a antibióticos.
Sabouraud, Potato Dextrose: para hongos y levaduras.
MS (Murashige y Skoog): medio para cultivo de tejidos vegetales.

Preparación y esterilización

Disolver los componentes en agua destilada según la receta y ajustar el pH si es necesario.
Esterilizar por autoclave (121 °C, 15–20 min) para la mayoría de los medios sólidos y caldos.
Para componentes termolábiles (vitaminas, antibióticos) utilizar esterilización por filtración (filtros de 0,22 µm) y añadir después del autoclave cuando la temperatura sea segura.
Verter placas en condiciones asépticas, dejar solidificar y etiquetar con fecha, tipo de medio y operador.

Consideraciones prácticas y de seguridad

Mantener técnica aséptica para evitar contaminaciones: llama Bunsen o cabina de flujo laminar según el caso.
Almacenar medios preparados en frío (4 °C) cuando corresponda y evitar la exposición prolongada a la luz si contiene fotosensibles.
Control de calidad: realizar controles de esterilidad y usar cepas de referencia para comprobar que el medio soporta el crecimiento esperado.
Eliminación: tratar residuos biológicos y medios contaminados según normativa local (autoclave previa al desecho, medidas de bioseguridad).

Aplicaciones

Microbiología clínica: aislamiento e identificación de patógenos, pruebas de susceptibilidad antibiótica.
Investigación: estudio de fisiología, genética y metabolismo microbiano y celular.
Industria: producción de fármacos, enzimas, alimentos fermentados y control de calidad microbiológica.
Biotecnología: cultivo de líneas celulares para expresión de proteínas recombinantes, vacunas y ensayos.
Medioambiental y alimentaria: detección de contaminantes, evaluación de calidad y seguridad.
Botánica y conservación: micropropagación y mantenimiento de germoplasma en cultivo in vitro.

Problemas comunes y soluciones rápidas

Contaminación frecuente: revisar técnica aséptica, esterilización y calidad del agua; comprobar sellado de placas.
Medio no sólido: verificar concentración y calidad del agar; controlar temperatura al verter.
Falta de crecimiento: comprobar nutrientes y pH, inocular controles positivos y revisar condiciones de incubación (temperatura, oxígeno).
Resultados inesperados en medios diferenciales: revisar fechas de caducidad y concentraciones de indicadores o agentes selectivos.

Un buen conocimiento de la composición, finalidad y limitaciones de cada medio es esencial para seleccionar el más adecuado según la especie a cultivar y el objetivo experimental o diagnóstico.

Una placa de agar - un ejemplo de medio de crecimiento bacteriano. Se trata de una "placa de rayas": las líneas y los puntos anaranjados son colonias bacterianas

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es un medio de crecimiento?

R: Un medio de crecimiento o medio de cultivo es un sólido o líquido que contiene nutrientes para favorecer el crecimiento de microorganismos, células o pequeñas plantas como el musgo.

P: ¿Para qué sirve un medio de cultivo?

R: Está diseñado para favorecer el crecimiento de microorganismos o células, o de pequeñas plantas como el musgo.

P: ¿Qué contiene un medio de cultivo?

R: Un medio de cultivo contiene nutrientes vitales para el crecimiento de microorganismos, células o pequeñas plantas como el musgo.

P: ¿Cómo se selecciona un medio de cultivo para un organismo concreto?

R: Se utilizan diferentes tipos de medios para diferentes tipos de células. Se debe seleccionar un medio de cultivo que sea adecuado para el organismo concreto que se pretende cultivar.

P: ¿Cuáles son algunos de los tipos básicos de medios de cultivo utilizados en biología?

R: Algunos de los tipos básicos de medios de cultivo utilizados en biología son sólidos o líquidos.

P: ¿Por qué existen distintos tipos de medios de cultivo?

R: Existen diferentes tipos de medios de cultivo porque cada organismo necesita diferentes nutrientes para crecer.

P: ¿Cuáles son los diferentes tipos de organismos que se pueden cultivar utilizando un medio de cultivo?

R: Un medio de cultivo puede utilizarse para cultivar una amplia gama de organismos, incluidos microorganismos, células y pequeñas plantas como el musgo.