Cepa microbiológica: qué es y cuáles son los métodos de conservación

Se le llama cepa microbiológica o cepa microbiana a los seres vivos diminutos que pertenecen a una misma especie, pero que muestran particularidades genéticas que no se encuentran en los demás miembros de la misma especie. Estos microorganismos y sus peculiaridades son el centro de diversos estudios científicos y para analizarlos se requiere generar ambientes controlados o cultivos en los cuales se mantengan aislados para su correcta observación y análisis. La pregunta es, ¿cómo se identifica a la cepa microbiológica o microbiana y cuál es la tipificación a la que se recurre para su correcto estudio?  

En este artículo se abordará cómo reconocer el tipo de cepa microbiana, las técnicas que se requieren y los materiales adecuados para el método seleccionado. Recuerda visitar los catálogos de COPISA para adquirir equipo para laboratorio farmacéutico y soluciones para centros de investigación y laboratorios universitarios. 

¿Qué son las cepas microbiológicas o microbianas?

Una cepa microbiológica o microbiana no sólo pertenece a la misma especie, se trata de un grupo de microorganismos que descienden de tan solo una célula o muestra, es decir, este conjunto comparte determinadas características genéticas que no se localizan en otros representantes de la misma especie, es por ello que también se le denomina estirpe de organismos. 

En una especie de bacteria, hongo o virus pueden encontrarse una gran cantidad de cepas, pero para reconocerlas y analizarlas se requiere hacerlo a través de las principales categorías taxonómicas, que son las siguientes: dominio, reino, división, clase, orden, familia, género y especie. Sin embargo, en diversos casos, para los investigadores es importante obtener una muestra en el que la clasificación del clon (el microorganismo reproducido) sea la misma hasta el grado de cepa. 

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Tipos de cepas microbianas

Comúnmente, la forma en la que se tipifican las cepas es por sus características, los grupos son:

• Morfotipo o morfovar. Por morfología específica.

• Patotipo o patovar. Propiedades patógenas debido a determinados hospedadores. 

• Serotipo o serovar. Propiedades antigénicas específicas. 

• Fagotipo o fagovar. Con condiciones para lisar bacteriófagos específicos. 

• Biotipo o biovar. Por cualidades fisiológicas y bioquímicas. 

Las cepas también tienen la facultad de multiplicarse y expandirse clonalmente, es decir, se multiplican rápidamente a través de la división celular denominada fisión binaria. De este modo se logra lo mencionado con anterioridad, sobre que los investigadores obtienen una muestra con determinados aspectos de clasificación en el clon. 

¿Cómo se identifican las cepas microbianas?

Debido a que se trata de la identificación de cepas en diferentes dominios, no existe un solo método para identificar cepas, la selección del mismo depende de los beneficios, cualidades y desventajas que ofrece, estos son algunos que comúnmente se implementan:  

• Serológico. Retoma la reacción o respuesta inmune de un organismo a la cepa microbiana, su utilidad resalta en la detección de enfermedades. 

• Bioquímica. A través de pruebas enzimáticas y reacciones colorimétricas se determinan las propiedades bioquímicas. 

• Molecular. Se acude al secuenciamiento del ADN o a la técnica de reacción en cadena de la polimerasa para determinar el ADN o ARN de la cepa.
  
  

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Métodos y características para la conservación de cepas microbianas

La conservación de las cepas microbianas a través de los cultivos ha sido clave para afrontar problemáticas en diversos sectores como la agricultura, la alimentación y la salud de diversas especies. Para poder lograr el cometido de cubrir estas necesidades, es fundamental mantener genéticamente estables los cultivos, ya que este aspecto regula la mutación de los microorganismos, que suele suceder en las muestras. A su vez, tener el material indicado es una garantía de mantener estables las cepas, cada uno de los insumos los encuentras disponibles en el catálogo del sitio web de Copisa. 

• Características necesarias para la conservación de cepas bacterianas

• Estabilidad genética.

• Facilidad de cultivo.

• Máxima velocidad de multiplicación en las condiciones optimizadas. 

• Metabolismo orientado a generar la cantidad deseada con buen rendimiento. 

• Manipulación con facilidad. 

• Conservación con facilidad. 

Estos objetivos se logran a través de los métodos de conservación en los que, además, se evita la aparición de generaciones consecutivas para mantener su diferenciación con las cepas de origen y poder llevar a cabo las manipulaciones genéticas que posibilitan la evaluación de productos, por ejemplo, los medicamentos carcinogénicos (con potencial para producir cáncer), alimentos con potencial genotóxico (que modifican el ADN afectando las enzimas y desembocando en enfermedades como el cáncer), etcétera.   

Los métodos generalmente eficaces (pero no los únicos existentes) son los siguientes.

• Liofilización para cepas microbianas

A través de este método se elimina, mediante la sublimación, el agua que se halla en una sustancia congelada. De este modo, el agua pasará al estado gaseoso para evitar que siga abundando el estado líquido. De este modo también se paraliza el metabolismo a través de la deshidratación celular. Posteriormente, las células se protegen con un lioprotector. Este método es el más utilizado.  

• Congelación de cepas microbianas   

El mejor elemento que se emplea para este método de conservación, es el nitrógeno líquido, el cual permite la preservación de las cepas a largo plazo. De hecho, dependiendo de los objetivos y los plazos, se determinará el método más óptimo. Este sistema llega a estar desde -150 °C, hasta  -190 °C y, además, se hace uso de un tanque especialmente confeccionado para llevar el nitrógeno desde el lugar de producción. 

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Fuentes consultadas.

1. https://www.unilabs.es/glosario/cepa

2. https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/cepa-de-organismos

3. https://es.wikipedia.org/wiki/Cepa

4. https://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1315-25562015000200007#:~:text=La%20conservaci%C3%B3n%20de%20microorganismos%20mediante,su%20viabilida d%20y%20estabilidad%20gen%C3%A9tica.