23 Sep Determinación de pH como prueba de control de calidad en medios de cultivo
Medición de pH en medios de cultivo: electrodos HORIBA
El pH afecta la apariencia física de los medios de cultivo y su capacidad para sostener el desarrollo de microorganismos. La mayoría de las bacterias crecen en un pH de 6,5 a 7,0, mientras que las células animales prosperan en un pH de 7,2 a 7,4.
Mida el valor de pH de la muestra de medio de cultivo a temperatura ambiente con el electrodo de pH de vidrio plano HORIBA 6261-10C o el electrodo ISFET 0040-10D y un medidor de pH para garantizar la calidad de cada lote.
Introducción
En los laboratorios, microorganismos como bacterias, levaduras, hongos, células animales y células vegetales se cultivan en entornos controlados conocidos como medios de cultivo o medios de crecimiento, para diversas pruebas microbiológicas.
Los medios de cultivo contienen nutrientes, factores de crecimiento, fuentes de energía, sales amortiguadoras, minerales, metales y, a veces, agentes solidificantes o gelificantes (agar). Pueden prepararse internamente mezclando componentes individuales, o adquirirse comercialmente como medios deshidratados completos, en formatos líquido (caldo), semisólido o sólido (placa de agar, tubo inclinado o tubo profundo). Cada tipo está diseñado para microorganismos y aplicaciones específicas.
Además de una composición nutricional completa, un pH correcto y estable es un requisito fundamental para el crecimiento microbiano óptimo. La mayoría de las bacterias crecen en un pH de 6,5 a 7,0 y la mayoría de las células animales en un pH de 7,2 a 7,4. Como las bacterias tienden a liberar productos ácidos, se agregan tampones a los medios para estabilizar el pH. Los fabricantes ajustan los valores de pH de los medios deshidratados para que el pH final de los medios terminados se ajuste a las especificaciones de la etiqueta cuando se enfrían a 25 °C.
Antes de su uso, cada lote de medios de cultivo debe someterse a control de calidad. La medición del pH es la prueba química más importante: un pH fuera del rango recomendado inhibe el crecimiento de los microorganismos objetivo y puede provocar cambios físicos como la precipitación de componentes o la gelificación blanda del agar. Los controles de pH en medios líquidos, semisólidos o sólidos se realizan con un medidor de pH y un electrodo de pH, previa calibración con tampones.
Los electrodos de pH planos (también llamados de fondo plano, punta plana o superficie plana) se utilizan habitualmente para medir el pH de medios de cultivo, especialmente en placas de agar. Tanto la membrana de detección como la unión de referencia están construidas en la punta plana del cuerpo del electrodo, lo que permite medir el pH de una sola gota o pequeño volumen de muestra líquida, así como superficies húmedas de muestras blandas sólidas o semisólidas.
HORIBA ofrece dos tipos de electrodos de pH planos basados en tecnologías diferentes: el electrodo de pH de vidrio plano combinado 6261-10C y el electrodo de pH de transistor de efecto de campo sensible a iones (ISFET) 0040-10D. La parte sensible al pH del 6261-10C es una membrana de vidrio, mientras que la del 0040-10D es un sensor en miniatura basado en semiconductores.
El 6261-10C es un electrodo combinado recargable con cuerpo de vidrio, resistente al ataque químico; su unión de manguito evita la obstrucción gracias a su caudal relativamente alto respecto a la unión de cerámica convencional. El 0040-10D está diseñado con chip ISFET y cuerpo sin vidrio: es resistente, irrompible, de bajo mantenimiento e impermeable.
Características del electrodo de pH ISFET 0040-10D
- Sensor reemplazable, fácil de limpiar con un cepillo de dientes suave y almacenable en seco.
- Cuerpo sólido de epoxi, ideal para entornos donde el material de vidrio es inaceptable.
- Sensor de temperatura integrado para compensación automática de temperatura (ATC) y lectura precisa de pH.
- Circuito de protección electrostática mejorado para reducir el efecto de la electricidad estática.
- Respuesta rápida con reducción de errores ácidos o alcalinos en condiciones extremas de pH.
- Apagado automático cuando no está en uso.
Método
Configuración y calibración del medidor
Dado que el pH depende de la temperatura, utilice un medidor de pH con capacidad ATC. Con el electrodo 6261-10C, mida la temperatura de los tampones con un termómetro calibrado e introdúzcala en el medidor para compensar el efecto de la temperatura en la calibración.
- Prepare el electrodo de pH según el manual de instrucciones.
- Configure el grupo de tampones (p. ej., EE. UU. o NIST) y la resolución (p. ej., 0,01 pH) en el medidor y conecte el electrodo.
- Seleccione al menos dos tampones de pH que abarquen el valor esperado del medio (habitualmente pH 4,01, 7,00 y 10,01). Vierta una pequeña cantidad de tampones frescos en vasos de precipitados para la calibración.
- Enjuague la punta del electrodo con agua destilada o desionizada y séquela con un paño suave.
- Calibre el sistema medidor/electrodo con los tampones de pH según las instrucciones del fabricante.
Tras la calibración, cada pendiente debe estar entre 95 y 105 %. Si no está dentro de ese rango, cambie los tampones, limpie el electrodo y, en el caso del 6261-10C, drénelo y rellénelo según el manual de instrucciones.
Preparación y medición de muestras
Mida el pH de los medios de cultivo a temperatura ambiente (20–25 °C), salvo indicación contraria del fabricante del medio. Para obtener resultados precisos, los tampones y las muestras deben estar a la misma temperatura.
Compruebe el pH de los medios preparados en laboratorio y ajústelo con NaOH 1 M o HCl 1 M (si es necesario) antes de dispensar para la esterilización. Verifique el pH también después de la esterilización, ya que pueden producirse cambios. Los medios deshidratados comerciales generalmente no requieren ajuste de pH si se preparan adecuadamente; basta con verificar el pH de una sola muestra de medio terminado esterilizado. Para medios a base de agar, tome el pH de la muestra solidificada.
- Coloque la punta del electrodo de pH plano en la superficie del medio de cultivo. Asegúrese de que la punta contacte el medio sin dejar espacio entre ambos.
- Registre el pH y la temperatura mostrados en el medidor una vez estabilizados.
- Consulte la literatura para conocer el rango de pH deseado del medio. Para medios deshidratados comerciales, verifique la etiqueta del producto. Si el pH está fuera del rango, siga las recomendaciones del fabricante del medio.
- Antes de medir otra muestra, enjuague la punta del electrodo con agua destilada o desionizada y séquela con un paño suave.
- Deseche las muestras después de la prueba.
Guarde siempre el electrodo limpio. Para eliminar residuos de proteínas, use la solución de limpieza HORIBA 250 y agua tibia. Consulte el manual de instrucciones del electrodo para más detalles sobre limpieza y mantenimiento.
Referencias y lecturas sugeridas
Baird, R., Denyer, S. & Hodges, N. Manual de Control de Calidad Microbiológica en Productos Farmacéuticos y Dispositivos Médicos, p. 27.
Control de Medios de Cultivo Microbiológico por el Comité Nórdico de Análisis de Alimentos. NMKL Procedure No. 10.
Más información:
www.horiba.com