¿De dónde provienen las materias primas necesarias para producir y cultivar la bacteria común ‘Escherichia coli’ (utilizada en las máquinas de secuenciación de aminoácidos para la insulina)?

Hay dos amplias categorías de medio de crecimiento bacteriano: definido y rico.

Los medios definidos consisten en un número limitado de compuestos simples: una fuente de carbono (generalmente glucosa), una fuente de nitrógeno (una sal de amonio), una fuente de fosfato (fosfato de sodio / potasio) y algunos cationes divalentes (magnesio y calcio). Los medios definidos son útiles para manipulaciones experimentales de errores, especialmente estudios de vías metabólicas. Debido a que los insectos tienen que inducir casi todas sus vías de biosíntesis, el crecimiento es relativamente lento. Los tiempos de duplicación para E coli son típicamente 60-90 min. M9 es un medio mínimo ampliamente utilizado.

Los medios enriquecidos se usan cuando el objeto es un crecimiento rápido. El ingrediente principal de los medios ricos suele ser plantas (por ejemplo, soja), animales (por ejemplo, cerebro o corazón o leche) o extractos de levadura que se han hidrolizado para descomponer proteínas y carbohidratos en péptidos, aminoácidos y azúcares, haciéndolos más solubles y más accesible para las bacterias. Se usa hidrólisis ácida o enzimática (tripsina, pepsina).

El caldo rico en autoclave descompone y solubiliza estos compuestos complejos, pero también induce algunas reacciones químicas que pueden ser problemáticas. El oscurecimiento que se observa al calentar se debe a las reacciones de condensación de aminas con carbohidratos, conocida como la reacción de Maillard. Algunas bacterias, por ejemplo, los Staphylococci, son envenenadas por los productos de reacción de Maillard y pueden crecer lentamente si el caldo se ha esterilizado en autoclave. Esta misma reacción se llama caramelización en la cocina.

Los ejemplos de caldos ricos incluyen caldo LB (esto significa Luria-Bertani, caldo no lisogenético), levadura-triptona, caldo de soja tríptico, infusión cerebro-corazón, SOB, Giolitti-Cantoni, hay docenas de estos. LB, YT y TSB son probablemente los más utilizados. Los tiempos de doblado típicos para E coli en estos medios son 20-40 min.

El medio más común (al menos en los laboratorios) es el caldo de lisogenia (LB). Contiene extracto de levadura (proveniente de levadura procesada), peptona (obtenida al descomponer la caseína, una proteína que se encuentra en la leche, usando una enzima) y algo de cloruro sódico (sal de mesa).

Hay otros medios utilizados para diferentes aplicaciones. Puede usar varias fuentes de sales y nutrientes en diferentes concentraciones; las tasas de crecimiento variarán pero esta bacteria es fácil de acomodar.