Determinación de pH en medios de cultivo como prueba de control de calidad.

Monday, February 1, 2021

El pH es uno de los parámetros importantes de control, afecta la apariencia física de los medios de cultivo y su capacidad para desarrollar microorganismos. La mayoría de las bacterias crecen a un pH de 6.5 a 7.0 mientras que las células animales crecen a un pH de 7.2 a 7.4. 

VIRESA y HORIBA tienen opciones para la medición de pH en medios de cultivo. Mida el valor de pH de la muestra de medio de cultivo en su forma final a temperatura ambiente con un electrodo de pH de vidrio plano 6261-10C o un electrodo de pH ISFET 0040-10D  y un medidor de pH  para garantizar la calidad de cada lote.

En los laboratorios, los microorganismos tales como bacterias, levaduras, hongos, células animales y células vegetales se cultivan en entornos de crecimiento favorables conocidos como medios de cultivo o medios de crecimiento para diversas pruebas microbiológicas. Los medios de cultivo contienen nutrientes, factores promotores del crecimiento, fuentes de energía, sales buffers, minerales, metales y, a veces, agentes solidificantes o gelificantes (agar) para apoyar el crecimiento y la supervivencia de los microorganismos.

Pueden prepararse internamente mezclando componentes individuales o adquirirse comercialmente como medio deshidratado y pueden formarse como líquido (caldo), semisólido o sólido (placa de agar, tubo inclinado o profundo) dependiendo del contenido del agente solidificante o gelificante; se diseñan diferentes tipos de medios de cultivo para diferentes tipos de microorganismos y aplicaciones.


Aparte de la composición nutricional completa, el pH correcto y estable es otro requisito importante para un crecimiento microbiano óptimo en los medios de cultivo. El pH de un medio de cultivo debe ser adecuado para los microorganismos que se cultivarán. La mayoría de las bacterias crecen a un pH de 6.5 a 7.0, mientras que la mayoría de las células animales crecen a un pH de 7.2 a 7.4. Como ciertos microorganismos como las bacterias tienden a liberar productos ácidos que pueden interferir con su crecimiento, se agregan buffers en los medios de cultivo para estabilizar el pH. Los fabricantes de medios ajustan los valores de pH de los medios deshidratados para que los valores de pH finales de los medios de cultivo terminados se ajusten a las especificaciones de las etiquetas del producto cuando se enfríen a 25 ° C.



Antes de su uso, cada lote de medios de cultivo debe someterse a pruebas de control de calidad. La prueba química más importante es la medición del pH, ya que el pH influye en el rendimiento de los medios de cultivo. Si el pH del medio de cultivo terminado está fuera del rango recomendado, no solo se inhibe el crecimiento de los microorganismos que el medio de cultivo está destinado a crecer, sino que también pueden ocurrir cambios físicos como la precipitación de componentes o gelificación blanda del agar. Los controles de pH de rutina en medios de cultivo líquidos, semisólidos o sólidos se pueden realizar simplemente con un medidor de pH y un electrodo de pH después de una calibración adecuada con buffers de pH.

Los electrodos de pH planos, también llamados electrodos de pH de fondo plano, electrodos de pH de punta plana y electrodos de pH de superficie plana, se utilizan comúnmente para medir el pH de medios de cultivo, especialmente para placas de agar. Tanto la membrana sensor como la unión de referencia del electrodo de pH plano están construidas en la punta de la superficie plana del cuerpo del electrodo. Esta configuración de punta es perfecta para medir el pH de una sola gota o un pequeño volumen de muestras líquidas, así como superficies húmedas de muestras blandas, sólidas o semisólidas como carne, papel, piel, tela, queso, hojas, cuero, masa de pan y medios.




HORIBA ofrece dos tipos de electrodos de pH planos que se basan en dos tecnologías de electrodos 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 primero es una membrana de vidrio basada en la tecnología de electrodos de vidrio de pH, mientras que la del segundo es un sensor en miniatura basado en semiconductores que utiliza tecnología de transistor de pH. El 6261-10C es un electrodo de pH combinado recargable con cuerpo de vidrio que es resistente al ataque químico y una unión que evita la obstrucción debido a su caudal relativamente alto en comparación con la unión de cerámica convencional. El 0040-10D  está diseñado con chip ISFET y cuerpo sin vidrio, lo que lo hace resistente, irrompible, de bajo mantenimiento e impermeable.


Las ventajas de 0040-10D sobre 6261-10C son las siguientes:

Características del electrodo de pH 0040-10D ISFET:

  • El sensor es reemplazable, fácil de limpiar con un cepillo de dientes suave y puede almacenarse seco.
  • El robusto cuerpo de epoxi es ideal para aplicaciones y entornos donde el material de vidrio es inaceptable.
  • Está integrado con sensor de temperatura para compensación automática de temperatura (ATC) y lectura precisa de pH.
  • Tiene un circuito de protección electrostática mejorado para reducir el efecto de la electricidad estática.
  • Da una respuesta rápida y reduce los errores ácidos o alcalinos en condiciones extremas de pH.
  • Se apaga automáticamente 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. Si se usa un electrodo de pH 6261-10C, mida la temperatura de los buffers de pH con un termómetro calibrado e ingrese el valor en el medidor de pH. Esto permitirá que el medidor de pH compense el efecto de la temperatura en la calibración.

1. Prepare el electrodo de pH de acuerdo con el manual de instrucciones.

2. Configure el grupo de buffers de pH (por ejemplo, EE.UU. o NIST) y la resolución (por ejemplo, 0,01 pH) en el medidor de pH y conecte el electrodo de pH.

3. Seleccione al menos dos buffers de pH (generalmente, se utilizan buffers de pH 4.01, 7.00 y 10.01 USA) que incluyan el valor de pH esperado del medio de cultivo. Vierta una pequeña cantidad de buffers de pH frescos en vasos de precipitados para la calibración.

4. Enjuague la punta del electrodo de pH con agua destilada o desionizada y seque con un paño suave.

5. Calibre el sistema medidor / electrodo de pH con buffers de pH de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

Después de la calibración, cada pendiente debe estar entre 95 y 105%. Si la pendiente no está dentro de este rango, cambie los buffers de pH y limpie, drene / vuelva a llenar (solo aplicable para 6261-10C) y acondicione el electrodo de pH de acuerdo con el manual de instrucciones.








Preparación y medición de muestras

Mida el pH del medio de cultivo a temperatura ambiente (20-25 ° C) a menos que el fabricante del medio especifique lo contrario. Para obtener resultados precisos, los buffers de pH y las muestras deben estar a la misma temperatura.

Debe comprobarse el pH de los medios preparados en laboratorio y ajustarse con NaOH 1M o HCl 1M (si es necesario) antes de dispensarlos para su esterilización. Verifique el pH después de la esterilización ya que pueden ocurrir cambios en el pH. Por el contrario, los medios deshidratados disponibles en el mercado generalmente no requieren ajuste de pH si se preparan adecuadamente, por lo que se puede verificar el pH de una sola muestra de medio de cultivo terminado esterilizado. Para medios de cultivo a base de agar, tome el pH de la muestra solidificada.

1. Coloque la punta del electrodo de pH plano sobre la superficie de la muestra de medio de cultivo para medir el pH. Asegúrese de que la punta toque el medio de cultivo y no haya espacios entre ellos.

2. Registre el pH y la temperatura que se muestran en el medidor una vez que se estabilizan.

3. Consulte la literatura para conocer el rango de pH deseado del medio de cultivo. Para medios deshidratados adquiridos comercialmente, consulte la etiqueta del producto para verificar si el pH está dentro del rango establecido. De lo contrario, siga las recomendaciones del fabricante de los medios.

4. Antes de medir otra muestra, enjuague la punta del electrodo de pH con agua destilada o desionizada y seque con un paño suave.

5. Deseche las muestras después de la prueba.

Guarde siempre limpio el electrodo de pH. Para eliminar los residuos de proteínas del electrodo de pH, use la solución limpiadora HORIBA 250 y agua tibia. Para obtener más información sobre la limpieza y el mantenimiento, consulte el manual de instrucciones del electrodo.


 


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Referencia, nota original: 

https://www.horiba.com/en_en/applications/education-rd-and-government-institutions/research-and-testing-laboratories/determination-of-ph-as-quality-control-test-in-culture-media/

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