MODELADO MATEMATICO DEL CRECIMIENTO COMPETITIVO DE BACTERIAS BASADO EN ECUACIONES CINÉTICAS

PEDROZO, HÉCTOR ALEJANDRO; PUCCIARELLI ROMAN, AMADA BEATRIZ; SCHVEZOV, CARLOS E; DALLAGNOL, ANDREA MICAELA

POSADAS

Jornada; Jornadas Científico Tecnológicas realizadas en el marco del 45° Aniversario de la Universidad Nacional de Misiones; 2018

UNAM

La microbiología predictiva de los alimentos se basa en modelos matemáticos para predecir el crecimiento, la inactivación o la probabilidad de crecimiento de microorganismos. Estos modelos se aplican para cuantificar el riego microbiológico y establecer la vida útil de los alimentos. En la actualidad, el esfuerzo en la modelización está orientado a la extrapolación de resultados más allá de los experimentos con el fin de predecir el crecimiento de microorganismos que interactúan y desarrollar nuevos procesos de conservación de alimentos. Por esta razón, se buscan modelos con base en el comportamiento biológico de las bacterias en lugar de funciones matemáticos que ajusten los datos experimentales con parámetros que carecen de significado biológico.En el presente trabajo, se desarrollan dos modelos mecanísticos diferentes que describen el crecimiento de dos bacterias que interactúan, tales como bacterias de ácido láctico (BAL) y Listeria monocytogenes(LM). Estos modelos se basan en la hipótesis de población heterogénea, es decir se considera que las células pasan por diferentes estados, y en cada estado se comportan de manera diferente.El comportamiento dinámico de la población se describe a través de ecuaciones cinéticas de transición entre los distintos estados, y cinéticas de crecimiento. De esta manera se busca captar el comportamiento biológico en los parámetros cinéticos.Los resultados muestran que los modelos propuestos describen en forma adecuada los datos experimentales del crecimiento en co-cultivo de BAL y LM. Más aún, estos modelos presentan un mejor ajuste que otros modelos propuestos en la bibliografía con la misma cantidad de parámetros.Por otro lado, los modelos capturan la inhibición del crecientito del patógeno por la acción de los metabolitos de las bacterias lácticas. Así, se puede estimar la cantidad de metabolitos producidos por BAL, y el efecto de inhibición que estos presentan sobre la Listeria monocytogenes.Además, los modelos son fáciles de manejar y permiten introducir otras reacciones cinéticas para escenarios más complejos.Palabras clave: modelización matemática, crecimiento de bacterias, bacterias interactuantes