Ciencias Naturales
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027. - 041.
Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Revista Pensamiento Actual - Vol 22 - No. 39 2022
ISSN Impreso: 1409-0112 ISSN Electrónico 2215-3586
Período diciembre 2022 - mayo 2023
DOI 10.15517/PA.V22I39.53365
Luis Alexis Jiménez-Barboza - Alina M. Gamboa-Villalobos
Desarrollo e implementación de una metodología simple para cuanticar el potencial
microbiológico de contaminación en laboratorios de investigación y docencia
Development and Implementation of a Simple Method for Quantify Potential Microbial Contamination in
Teaching and Research Laboratory Spaces
Luis Alexis Jiménez-Barboza
1
Universidad de Costa Rica, Sede de Occidente, Costa Rica.
luis.jiménezbarboza@ucr.ac.cr
Alina M. Gamboa-Villalobos
2
Universidad de Costa Rica, Sede de Occidente, Costa Rica
alinagamboa02@gmail.com
Fecha de recepción: 14-10-22
Fecha de aceptación: 20-11-22
Resumen
En este artículo se ha desarrollado e implementado un método basado en muestreos ambientales pasivos mediante
Laboratorio de Biotecnología de la Sede de Occidente, Universidad de Costa Rica. La metodología permite determinar
el potencial de contaminación de distintas zonas mediante el Conteo de Unidades Formadoras de colonias biológicas
luego de una etapa de incubación determinada. Las condiciones optimizadas en este estudio dieron como resultado
un tiempo de apertura de placa de 2 h, seguido por un período de incubación de 48 h a 37 °C. En cuanto al potencial
una generación adecuada de CFU. Este es el primer protocolo de monitoreo ambiental microbiológico desarrollado
en el Laboratorio de Biotecnología de la Sede de Occidente de la Universidad de Costa Rica.
Palabras clave:
medio de cultivo, laboratorio, metodología.
1 M.Sc. en Biotecnología. Departamento de Ciencias Naturales de la Universidad de Costa Rica, Sede de Occidente.
2 Bach. Laboratorista Químico. Universidad de Costa Rica, Sede de Occidente, Costa Rica.
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Revista Pensamiento Actual - Vol 22 - No. 39 2022 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Abstract
Laboratorio de Biotecnología, at the Occidente
Universidad de Costa Rica
°C
Labo-
ratorio de Biotecnología at OccidenteUniversidad de Costa Rica.
Keywords:
I. Introducción
en donde mantener condiciones asépticas es
laboratorios destinados a la docencia e investigación
el aseguramiento de las condiciones asépticas en
potencial de contaminación de cada zona de trabajo
asociadas a bacterias, polen, hongos, entre otros. Lo
anterior permite reducir la exposición de materiales
1.1 Definición del potencial de
contaminación
Para la implementación de técnicas biotecnológicas
avanzadas (como el cultivo in-vitro de tejidos) es
necesario, en primera instancia, conocer el ambiente
carga microbiana del aire en las zonas de interés,
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Ciencias Naturales
lo cual se puede determinar mediante monitoreos
determinar las condiciones microbiológicas de una
el potencial o grado de contaminación de distintas
de Colonias biológicas (CFU por sus siglas en inglés),
medio de cultivo nutritivo para una amplia gama
1.2 Métodos para cuantificar el
potencial de contaminación por
microorganismos
estandarizaron muestreos de aire por métodos
pasivos (sedimentación en placas) para la
medición de la contaminación microbiana del
ambiente en diversos entornos. Basados en lo
anterior, establecieron un Índice de Contaminación
ventaja de ser un método barato, se puede aplicar
en condiciones estériles, pues permite la toma
realizaron un monitoreo de la calidad del aire
mediante una metodología de muestreo pasivo de
sedimentación por placa para determinar la calidad
microbiana del aire en un laboratorio universitario.
microbiana en el aire.
1.3 Laboratorio de Biotecnología de la
Sede de Occidente de la Universidad de
Costa Rica
monitorio ambiental microbiológico realizado en
la Sede de Occidente de la Universidad de Costa Rica,
aplicar metodologías avanzadas (tanto de docencia
en el campo de la Biología molecular, Microbiología,
in-vitro
de establecer las condiciones óptimas de trabajo.
II. Fundamentación metodológica
El método desarrollado en este estudio utilizó un
muestreo ambiental pasivo mediante sedimentación
en placa Petri, para el cual se seleccionó tiempo de
de incubación como variables de control, según
las pautas establecidas en el método del IMA
los tiempos de muestreo.
2.1 Lugar de estudio
El estudio se realizó en el Laboratorio de
Biotecnología de la Sede de Occidente, ubicado en
el Recinto de Grecia de la Universidad de Costa
Rica durante el segundo semestre del 2021. Dicho
2
(9
autoclave de utensilios de laboratorio, así como un
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in-vitro vegetal).
Se destaca el uso del Laboratorio de Biotecnología
de la Sede de Occidente no solo para investigación,
sino también para docencia en cursos de bachillerato
como B0303 Laboratorio de Introducción a la
Genética Humana, MB2000 Fundamentos de
2.2 Consideraciones para la división de
las áreas de estudio
Uno de los primeros pasos para realizar un
a estudiar en zonas de muestreo, tomando en
las actividades comúnmente realizadas en cada una.
Para este estudio, el Laboratorio de Biotecnología
del laboratorio. La Figura 1 ilustra la distribución
realizada para los muestreos ambientales
metodología.
Figura 1
Croquis (no a escala) de la distribución de las áreas del Laboratorio de Biotecnología de la Sede de Occidente
de la Universidad de Costa Rica para el muestreo ambiental pasivo mediante sedimentación en placa Petri
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Ciencias Naturales
laminar donde se trabaja en condiciones asépticas.
En cada muestreo, cada zona contó con 3 réplicas
independientes (placas Petri con medio de cultivo
) posicionadas según
donde las 3 placas Petri se dispusieron de manera
aleatoria).
2.3 Preparación de material y medio de
cultivo
como medio
de cultivo general, a una concentración de 23 g/L
utilizando agua destilada. Para su preparación, el
medio se calentó en una plantilla térmica hasta
su ebullición, donde se dejó hervir por 1 minuto.
materiales de laboratorio, así como los medios
de cultivo, se esterilizaron en una autoclave tipo
Se utilizaron placas Petri de vidrio borosilicato
ml de medio de cultivo en condiciones asépticas en el
en las placas recién preparadas, estas se dejaron
2.4 Muestreos ambientales pasivos
mediante sedimentación en placa Petri
Se realizaron muestreos semanales. Una vez
preparadas las placas Petri estériles con medio de
cultivo general, se colocaron 3 de ellas por cada
su disposición, es importante mantener el orden
de cada placa (réplica), así como una distancia
aproximadamente similar entre ellas en cada
zona para cada muestreo. Una vez colocadas, las
mantenidas en una incubadora a 37 °C por 48
apertura idóneo de las placas, así como el tiempo
interés del Laboratorio de Biotecnología de la Sede
de Occidente.
2.5 Conteo de unidades formadoras de
colonias (CFU)
Como variable respuesta, para evaluar los resultados
de la aplicación de este protocolo, se utilizaron las
en cada placa Petri después del periodo de
en los estudios microbiológicos para el recuento de
del laboratorio evaluada. El conteo de CFU se realizó
2.6 Análisis de los datos
se realizó mediante el programa estadístico abierto
ht t ps://
).
sobre la variable respuesta (CFU) durante los
muestreos, se utilizó un modelo generalizado
lineal basado en la distribución de Poisson. Se
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de laboratorio de interés (ver Figura 1). En caso de
una prueba post-hoc
cuanto a su capacidad de generar CFU.
III. Resultados y discusión
3.1 Establecimiento del protocolo para
cuantificar el potencial microbiológico
de contaminación
Se logró establecer un protocolo de monitoreo
ambiental adaptado a las condiciones del Laboratorio
de Biotecnología de la Sede de Occidente de la
Universidad de Costa Rica. La Figura 2 ilustra el
resultado típico de uno de los muestreos semanales
realizados utilizando los intervalos de tiempo de
el tiempo de apertura idóneo de las placas bajo las
Figura 2
la Universidad de Costa Rica, utilizando distintos tiempos de apertura de placa durante los muestreos
ambientales pasivos
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Ciencias Naturales
A) Muestreo con apertura de placa de 1 h. B)
como
medio de cultivo general, a una concentración de
23 g/L.
En cuanto a las condiciones de incubación de las
placas Petri, la Figura 3 muestra el comportamiento
general de 3 réplicas en cuanto a la producción de
las CFU luego de los 2 periodos de crecimiento
incubación aptos es de 37 °C por 48 h (2 días). Periodos
daba un crecimiento excesivo de estas (ver Figura
ambientales adecuadas. Los microorganismos en
membranas.Durante el crecimiento se deben regular
37 °C es adecuada por varios aspectos.
Primero, esta temperatura se encuentra dentro del
rango de crecimiento general de una amplia gama
de microorganismos ubicuos en el ambiente (como
Segundo, la temperatura de 37 °C es estratégica
debido a la naturaleza de las actividades docentes
de Biotecnología de la Sede de Occidente de la
Universidad de Costa Rica, donde se utilizan
de cepas bacterianas del género Vibrio se incuban
temperatura en el presente protocolo de monitoreo
presentes en las metodologías de trabajo realizadas
usualmente en el laboratorio.
Figura 3
Crecimiento de CFU luego de los muestreos
ambientales pasivos mediante sedimentación
en placa Petri realizados en el Laboratorio de
Biotecnología de la Sede de Occidente de la
Universidad de Costa Rica, utilizando distintos
tiempos de incubación a 37 °C
como medio de cultivo general, a una concentración
de 23 g/L.
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Revista Pensamiento Actual - Vol 22 - No. 39 2022 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
la aplicación de este protocolo de monitoreo
ambiental pasivo mediante sedimentación en placa
Petri es utilizar un tiempo de apertura de placa
un periodo de incubación a 37 °C por 48 h, según
las condiciones experimentales presentes en el
Laboratorio de Biotecnología de la Sede de Occidente
de la Universidad de Costa Rica. Lo anterior, debido
sobreestimar o subestimar el número total de CFU
2013).
monitoreo microbiológico ambiental pasivo en
las variables de tiempo de apertura de las placas,
incubación de estas (Rojas, 2017). Encontrar un
para obtener una cantidad adecuada de CFU
representativo del lugar de estudio. Esto solo puede
ser determinado experimentalmente e incluso
tiempo. Por lo anterior, en algunas ocasiones podría
cantidad de CFU por placa resulta ser poco óptima
ambientales pasivos mediante sedimentación en
placa Petri realizados semanalmente contaron
con placas control (3 réplicas), las cuales también
se abrieron durante el mismo periodo de tiempo
CFU, lo cual valida tanto los procedimientos de
esterilización, como las técnicas aplicadas para la
manera consistente en las placas control, las cuales
debido a la ausencia total de CFU luego del periodo
de incubación. De este modo, se valida los muestreos
ambientales pasivos mediante sedimentación en
las muestras se debe a las condiciones ambientales
Figura 4
Resultados de las placas control durante los
muestreos ambientales pasivos mediante
sedimentación en placa Petri luego de 48 h
de incubación a 37 °C en el Laboratorio de
Biotecnología de la Sede de Occidente de la
Universidad de Costa Rica
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Ciencias Naturales
Las placas control se mantuvieron abiertas dentro
placas control valida el muestreo microbiológico
general, a una concentración de 23 g/L.
3.2 Resultados del estudio del potencial
de contaminación por áreas de
laboratorio
metodología desarrollada en este estudio, existen
monitoreada durante los muestreos ambientales
pasivos mediante sedimentación en placa Petri.
laboratorio (ver Figura 1) sobre la producción de
p
utilizado contempla la alta variabilidad obtenida
en cada semana durante los muestreos pasivos
el modelo).
La prueba post-hoc
interés en cuanto al potencial de contaminación
contaminación promedio en comparación con las
en detalle el potencial de contaminación por CFU
Figura 5
Box plot de las CFU promedio según el área de
laboratorio aplicando muestreos ambientales
pasivos mediante sedimentación en placa Petri
en el Laboratorio de Biotecnología de la Sede de
Occidente de la Universidad de Costa Rica
Nota. Elaboración propia por medio el programa estadístico
utilizó un modelo generalizado lineal basado en
la distribución de Poisson (ANOVA), seguido de
post-hoc
de varianza con distribución Poisson como para
promedio). Las barras de error representan la
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propicia ciertas condiciones microbiológicas (por
ejemplo, ubicación respecto a puertas o respecto
zona particular. Los resultados obtenidos en este
estudio coinciden con los publicados en los estudios
una (Herrera et al., 2012).
producción de CFU en cada semana de muestreo
es esperada (de ahí la importancia de incluir
en el lugar de muestreo, naturaleza de las tareas
con la realidad de los muestreos realizados en este
de la Sede de Occidente es un laboratorio para
docentes) los cuales realizan diversidad de labores
en horarios cambiantes (docencia, investigación,
limpieza, entre otros).
de todas las actividades realizadas en el laboratorio,
esta zona sea elevada. Lo anterior concuerda con los
resultados obtenidos en la investigación realizada por
donde los estudiantes realizan trabajos rutinarios
gran diversidad de actividades asociadas a estas
monitoreos ambientales realizados en laboratorios
universitarios de Microbiología es común obtener
altos potenciales de contaminación en las zonas de
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Ciencias Naturales
cuanto a la generación de CFU promedio durante
los muestreos ambientales pasivos realizados en
el ambiente o aportar contaminantes en las mismas
trabajo para estudiantes es la menos utilizada
reducía considerablemente la cantidad de personas
en los espacios del Laboratorio de Biotecnología de
la Sede de Occidente.
IV. Conclusiones
Se logró desarrollar un protocolo de muestreo
ambiental pasivo mediante sedimentación en placa
de Biotecnología de la Sede de Occidente de la
Universidad de Costa Rica. Esta metodología
Las condiciones optimizadas para el protocolo de
a 37 °C por 48 h para la generación adecuada de las
CFU durante muestreos semanales.
Los muestreos ambientales pasivos mediante
sedimentación en placa Petri realizados permitieron
evaluar el potencial de contaminación por medio de
generación de CFU durante los muestreos semanales
V. Agradecimientos
de la PhD. Laura Solís Ramos de la Escuela de Biología
de Investigación de la Sede de Occidente.
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VII. Anexos
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colonias promedio (CFU) durante los muestreos ambientales pasivos en el Laboratorio de Biotecnología de
