Caracterización bioquímica de enterobacterias y bacilos: identificación de escherichia coli

CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA DE ENTEROBACTERIAS Y BACILOS: IDENTIFICACIÓN DE ESCHERICHIA COLI

Notas del autor

Fernanda Cano, Isabela Velasco, Jhon A.Olaya.

Grupo: Tecnología #4

Facultad de ingeniería, Escuela de ingeniería de alimentos

Dirigido a Cristina Ramírez Toro, Escuela de ingeniería de alimentos, Universidad del Valle

Fecha de entrega: 21/11/2025

RESUMEN

En esta práctica se realizó la caracterización bioquímica de una enterobacteria y de un bacilo Gram positivo mediante la aplicación de diferentes pruebas metabólicas, con el fin de identificar la bacteria desconocida y comprender sus propiedades fisiológicas. Para la bacteria entérica se aplicaron las pruebas TSI, SIM, citrato, lisina, urea, MR-VP y oxidasa, mientras que para el bacilo se realizaron hidrólisis de gelatina, almidón y caseína, reducción de nitratos, fermentación de azúcares y agar MYP.

La enterobacteria presentó un perfil caracterizado por TSI A/A con producción de gas, indol positivo, movilidad positiva, H₂S negativo, lisina positiva, citrato negativo, ureasa negativa, MR positivo y oxidasa negativa, patrón bioquímico que coincide con la identificación de Escherichia coli.

El bacilo mostró hidrólisis positiva de gelatina, almidón y caseína, reducción de nitratos, fermentación limitada de carbohidratos, y en MYP presentó manitol negativo y lecitinasa positiva, rasgos característicos de Bacillus cereus.

En conjunto, los resultados confirman que la bacteria entérica desconocida corresponde a Escherichia coli, mientras que el bacilo aislado se identifica como Bacillus cereus, demostrando la utilidad de las pruebas bioquímicas para la identificación microbiana en el contexto de microbiología de alimentos.

Palabras clave: Enterobacterias, Bacillus cereus, Escherichia coli, Caracterización bioquímica, Identificación bacteriana, Medio MacConkey.

1. INTRODUCCIÓN

Comprender el comportamiento de las bacterias implica adentrarse en el mundo microscópico que interactúa permanentemente con los alimentos y con el ser humano. Cada microorganismo posee rutas metabólicas particulares, enzimas específicas y formas propias de adaptación, por lo que evaluar sus características bioquímicas se convierte en una herramienta fundamental en microbiología. Las pruebas bioquímicas permiten evidenciar la capacidad de una bacteria para transformar sustratos, producir determinados compuestos o expresar enzimas diagnósticas, convirtiéndose en un pilar para su identificación taxonómica (Madigan et al., 2021).

Dentro del amplio grupo de microorganismos de interés sanitario se encuentran las enterobacterias, bacilos Gram negativos, no esporulados y anaerobios facultativos, presentes en el suelo, el agua, los alimentos y el tracto intestinal humano. Entre ellas, Escherichia coli es una de las especies más representativas, ya que puede comportarse como comensal beneficioso o como patógeno, dependiendo de la cepa y del nicho en el que se encuentre. Su identificación requiere la aplicación de medios selectivos y pruebas diferenciales como TSI, indol, rojo de metilo, citrato, urea y lisina, las cuales permiten construir un perfil metabólico preciso (Willey et al., 2020; Talaro & Chess, 2018).

Por otro lado, el género Bacillus está conformado por bacterias Gram positivas, formadoras de esporas y ampliamente distribuidas en el ambiente. Sus endosporas les permiten resistir condiciones adversas como desecación, calor y radiación. Entre ellas, Bacillus cereus destaca por su relevancia en microbiología de alimentos, ya que es capaz de generar síndromes tóxicos como el emético y el diarreico, especialmente cuando prolifera en productos manipulados incorrectamente (Logan & Vos, 2015).

En el presente trabajo se llevaron a cabo diversas pruebas bioquímicas para la caracterización de una enterobacteria desconocida y de Bacillus cereus, incluyendo medios diferenciales, selectivos y pruebas de hidrólisis y fermentación. Para ello, todos los cultivos fueron incubados a 34.8 °C, permitiendo evaluar su comportamiento metabólico bajo condiciones controladas. El análisis de los resultados permitió identificar a la bacteria entérica como Escherichia coli y comprender la utilidad de estas pruebas en el diagnóstico bacteriológico y en la evaluación de riesgos microbiológicos en alimentos.

2. JUSTIFICACIÓN

La caracterización bioquímica de bacterias constituye una herramienta esencial en microbiología, ya que permite identificar los mecanismos metabólicos mediante los cuales los microorganismos obtienen energía, transforman nutrientes y se adaptan a su entorno. Estas pruebas permiten diferenciar especies con rutas bioquímicas particulares y, por tanto, son indispensables para el diagnóstico microbiológico en contextos clínicos, ambientales y alimentarios (Willey et al., 2020).

En microbiología de alimentos, su importancia es aún mayor. La identificación precisa de enterobacterias como Escherichia coli permite evaluar la calidad higiénica de los alimentos y detectar fallas en los procesos de manipulación, ya que algunas de sus cepas pueden comportarse como patógenos. A través de pruebas como TSI, indol, rojo de metilo, citrato, urea o lisina, es posible construir un perfil metabólico que distingue cepas inocuas de aquellas capaces de causar enfermedades (Talaro & Chess, 2018; Madigan et al., 2021).

De igual forma, especies como Bacillus cereus representan un riesgo relevante debido a su capacidad de producir toxinas y formar esporas resistentes a tratamientos térmicos. La evaluación de pruebas como la hidrólisis de almidón, gelatina o caseína, así como la fermentación de azúcares, permite identificar su presencia y comprender su comportamiento metabólico en matrices alimentarias (Forbes et al., 2007).

Por estas razones, la práctica realizada no solo tiene fines académicos, sino que aporta herramientas fundamentales para la identificación de microorganismos y para la comprensión de su impacto en la inocuidad de los alimentos. Cada reacción observada en el laboratorio se convierte en un indicador clave para interpretar el comportamiento bacteriano y fortalecer los criterios necesarios para el control microbiológico.

3. OBJETIVO GENERAL

Realizar la caracterización bioquímica de una bacteria entérica y de Bacillus cereus mediante la aplicación de pruebas metabólicas diferenciales y selectivas, con el fin de identificar la bacteria desconocida y determinar sus principales características fisiológicas bajo condiciones de incubación controladas.

3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Aplicar técnicas de siembra en medios selectivos y diferenciales (agar MacConkey, TSI, SIM, citrato, urea y lisina) para evaluar el crecimiento y las reacciones metabólicas de la bacteria entérica desconocida.

* Realizar pruebas de hidrólisis y fermentación en medios específicos para Bacillus cereus (agar almidón, gelatina, leche y caldos con glucosa, xilosa, arabinosa y nitrato) con el fin de determinar su actividad enzimática y capacidad fermentativa.

* Observar y analizar las reacciones bioquímicas obtenidas en cada una de las pruebas, interpretando los cambios de color, precipitación, formación de gas o halos característicos.

* Comparar los resultados experimentales con tablas de referencia para enterobacterias y bacilos, con el propósito de identificar la bacteria entérica desconocida.

* Reconocer la importancia de la caracterización bioquímica como herramienta diagnóstica en microbiología de alimentos y en la identificación precisa de microorganismos de interés sanitario.

4. METODOLOGÍA

En esta práctica se realizaron procedimientos dirigidos a la caracterización bioquímica de una bacteria entérica desconocida y de Bacillus cereus. Se emplearon medios diferenciales, selectivos y pruebas bioquímicas específicas para evaluar el metabolismo bacteriano. Todas las siembras fueron incubadas a 34.8 °C durante 24 horas, a excepción de aquellas cuya lectura requería un tiempo adicional según el tipo de prueba.

4.1 Caracterización bioquímica de la bacteria entérica desconocida

4.1.1 Siembra en agar MacConkey

Se realizó una siembra por agotamiento en agar MacConkey para evaluar el crecimiento de bacterias Gram negativas y su capacidad para fermentar lactosa, evidenciada por el color de las colonias.

4.1.2 Medio TSI (Triple Sugar Iron)

Con un asa recta estéril se efectuó una punción en el fondo del tubo seguida de una estría en la superficie inclinada, con el fin de identificar la fermentación de glucosa, lactosa y sacarosa, así como la producción de gas y sulfuro de hidrógeno (H₂S).

4.1.3 Medio SIM (Sulfur–Indole–Motility)

Se inoculó el medio mediante una punción recta. Tras la incubación, se añadió reactivo de Kovacs para determinar la producción de indol y se evaluó la movilidad según la dispersión del crecimiento.

4.1.4 Prueba de

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