La crescita batterica - DST Unisannio

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La riproduzione dei batteri è asessuata e

avviene mediante la divisione di un individuo in

due cellule figlie (CITOCHINESI) uguali tra

loro e identiche alla progenitrice e viene

definito scissione binaria, processo molto

simile, ma molto più semplice della mitosi

cellulare.

La scissione binaria, o in due parti, è comune negli organismiunicellulari, ma è rara nei pluricellulari perché richiederebbe larigenerazione di parti specializzate in ciascuno degli organismi figli.

La scissione binaria

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Scissione binaria di Escherichia coli:

in rosso il nucleoide e in verde il citoplasma

Il tempo richiesto da un batterio per svolgere un ciclo di crescitacompleto è variabile e dipende da diversi fattori nutrizionali egenetici. In condizioni nutrizionali ottimali, E. coli completa unintero ciclo in circa 20 minuti.

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Processo generale di riproduzione per scissione binariadi un batterio bastoncellare.

Il nucleoide è rappresentato dal cerchio verde.

Dopo la duplicazione del DNA(genoforo) le due molecole sifissano in due punti diversidel plasmalemma che poi sidiscostano per accrescimentodell’area interposta.Il plasmalemma quindi si

introflette e separa le duemolecole di DNA in duecellule figlie.

Nella scissione binaria lacellula si divide in seguitoalla formazione di un settodivisorio formatodall’introflessione dellamembrana citoplasmatica edella parete cellulare.

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Il divisomaLa molecola di DNA replica rimanendo

ancorata alla membrana, e graziealla formazione del setto i duecromosomi sono ripartiti, uno perogni cellula figlia

Un ruolo chiave nella migrazione esegregazione dei cromosomi è svoltoda MreB (omologa all’actina)

Un ruolo chiave nel processo di divisionedei procarioti è svolto dalla proteinaFtsZ, ben studiata in E. coli eduniversalmente distribuita tra iprocarioti compresi gli Archebatteri.

• Le FtsZ presentano analogie strutturalicon la tubulina, una proteinafondamentale nel processo di divisionedella cellula eucariotica.

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Anello FtsZ(proteine filamentose sensibili alla temperatura)

Sezione verticale di una cellula bastoncellare con evidenziazione dell’anello di molecole FtsZ.

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Il divisoma

• Il divisoma, oggetto di attiva ricerca, probabilmente dirige la sintesi dinuova membrana e materiale parietale in entrambe le direzioni finché lacellula non raggiunge il doppio della sua lunghezza iniziale, evento seguitodalla formazione di un restringimento con separazione delle due cellulefiglie.

L’interazione delle proteine Fts porta alla formazione di un apparato di divisione chiamato divisoma.

in E. coli, cell division is mediated by a collection of proteins that localize tothe division site, where they appear to assemble into a multiprotein complexcalled the septal ring (Figura)

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The septal ring. GFP-FtsL visualized by

deconvolution microscopy (modified from Ghigo

et al., 1999)

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Le autolisine (mureino-idrolasi) sono enzimi che hanno unafunzione simile al lisozima; durante la formazione del divisomaprovocano piccole fessure nella parete a partire dall’anello diproteine FtsZ permettendo attraverso queste l’aggiunta dimateriale di nuova sintesi, nuove unità di peptidoglicano.Alcuni di questi enzimi attaccano le catene polisaccaridiche,mentre altri idrolizzano i legami crociati.La loro attività è tenuta sotto controllo da inibitori specifici.

Il ruolo delle autolisine nella scissione binaria

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Il divisoma• Il completamento della replicazione del

DNA rappresenta il segnale per laformazione dell’anello di proteine FtsZnello spazio tra i nucleoidi appenaduplicati.

• La localizzazione delle proteine FtsZ nellaparte centrale della cellula probabilmenteè mediata da proteine denominate Min, inparticolare il complesso MinCD, cheimpedisce la formazione dell’anello Z inzone diverse dall’equatore e MinE che ècapace di interagire con i nucleoidi.

• Una volta avvenuto il restringimento,l’anello di proteine FtsZ comincia adepolimerizzarsi.

• Le FtsZ sono dotate di attivitàenzimatica: possono produrre energia,idrolizzando molecole di guanosinatrifosfato (GTP), impiegata per lapolimerizzazione e depolimerizzazionedell’anello.

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Il divisoma

Rappresentazione schematica del divisoma: le proteine essenziali del

macchinario della divisione cellulare batterica

Le varie proteine Fts, MurG, MraY , le PBP, le autolisine, ZipA..

FtsA e ZipA, insieme alle proteine Min , sono richieste per l’assemblaggio

delle FtsZ alla membrana.

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Micrografia a scansione elettronica di Streptococcus hemolyticusche mostra le giunzioni tra parete di nuova sintesi e parete preesistente

Regione di sintesi di nuova paretecellulare (verde)L’anello FtsZ definisce il piano didivisione della cellula

Sulla superficie cellulare deiGram-positivi la giunzione tra ilpeptidoglicano preesistente equello di nuova sintesi forma unrilievo simile ad una cicatrice.

N.B. Nei batteri a bastoncino (E. coli) la sintesi di nuova parete avviene nella

regione del setto ma anche in diversi siti di crescita distribuiti lungo la parete

cilindrica del bastoncello.

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Analisi della crescita batterica

CRESCITA MICROBICA: aumento delnumero di cellule in una popolazione

• velocità di crescita: indica lavariazione del numero di cellule o dellamassa cellulare per unità di tempo.

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Analisi della crescita batterica

L’intervallo di tempo durante il quale da una singola cellula si formano due cellule figlie è definito

generazione

• Il tempo di generazione è dunque il temponecessario ad una popolazione per duplicarsi eviene detto anche tempo di duplicazione.

• Molti batteri hanno tempi di generazione compresi tra una etre ore; alcuni crescono rapidamente dividendosi in circa 10minuti; mentre in altri può essere di alcuni giorni.

• Il tempo di generazione oltre a variare a seconda dellospecifico microrganismo può essere influenzato dal terreno edalle condizioni di crescita.

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Grafico su scala aritmetica (scala delle ordinate asinistra) e logaritmica (scala delle ordinate a destra) diuna popolazione batterica che si duplica ogni 20 minuti.

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Curva di crescita batterica in terreno liquido

Grafico semilogaritmico: numero di cellule riportato come logaritmo; tempo riportato in scala aritmetica.

Una curva di crescita batterica completa, come quella ottenuta in uncontenitore chiuso (coltura in sistema chiuso o in batch) può esseresuddivisa in diverse fasi: fase di latenza (o fase “lag”), fase esponenziale,fase stazionaria e fase di morte.

.

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Le fasi della crescita microbica

• La crescita di una popolazione batterica inoculata in unterreno fresco di solito inizia dopo un periodo di tempopiù o meno lungo definito fase di latenza.

• Le cellule provenienti da una coltura in fase stazionariamancano di quantità ottimali di coenzimi e di altricostituenti essenziali per la crescita e necessitanopertanto di un certo periodo di tempo per sintetizzarli.

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Le fasi della crescita microbica• La velocità di crescita esponenziale è variabile ed

influenzata sia da condizioni ambientali (temperatura,terreno, atmosfera) sia dalle caratteristiche genetiche delmicrorganismo.

• La crescita esponenziale di una coltura in batch non puòcontinuare per un tempo indefinito, è autolimitantearrestandosi a 1-5x109 cellule/ml.

• Generalmente, il termine di questa fase è determinatodall’esaurimento di nutrienti essenziali nel terreno oppuredall’accumulo di prodotti di rifiuto riversati nel terreno dalmicrorganismo stesso.

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Le fasi della crescita microbica

• In tal caso la popolazione cellulare entra nella fasestazionaria. Sebbene non vi sia crescita netta (numerodelle cellule invariato), in questa fase molte funzionicellulari, come il metabolismo energetico ed alcuni processibiosintetici, possono continuare.

• Alcuni batteri presentano in questa fase una crescitacriptica, alcune cellule si dividono, mentre altre muoionoquindi il numero di cellule rimane costante.

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Le fasi della crescita microbica• Se l’incubazione prosegue la coltura entra nella fase di

morte in cui la conta totale di cellule può rimanerecostante mentre la conta vitale diminuisce lentamente.Quando la morte è accompagnata da lisi cellulare, sia latorbidità che il numero totale di cellule diminuiscono.

• VBNC (Viable But Not Culturable): batteri vitali ma non coltivabili• Morte cellulare programmata (commit suicide)

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Le fasi della crescita microbica

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Numero di generazioni e tempo di generazione

N = N02n

N = numero finale di cellule

N0 = numero iniziale di cellule

n = numero di generazioni avvenute nel

periodo di crescita esponenziale

g = tempo di generazione

t = tempo in ore o minuti di crescita

esponenziale

n = log N – log N0 / log 2 = 3,3 (log N – log N0 ) g = t/n

L’aumento del numero di cellule durante la crescita esponenziale di una coltura battericanon è altro che una progressione geometrica in base 2 (20→ 21), per cui esiste una relazionediretta tra il numero di cellule presenti inizialmente in una coltura ed il numero presentedopo un certo periodo di crescita esponenziale:

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Il tempo di generazione (g) può essere determinato mediante grafico su carta semilogaritmica dei dati di crescita

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Metodi di conteggio dei microrganismi

• Conta al microscopio con camera di Petroff-Hausser

• Metodi turbidimetrici (torbidità, assorbanza)

• Misura del peso secco

• Conteggio vitale in piastra (CFU)

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Conta totale

La conta totale di una popolazione batterica può essere determinata medianteconta diretta al microscopio utilizzando campioni sospesi in liquido mediantel’impiego di speciali camere di conta (Petroff-Hausser), nelle quali il vetrino disuperficie è inciso con un reticolo quadrettato. In pratica il numero di cellulepresenti in ogni riquadro del reticolo è contato al microscopio; tale valore è poiconvertito in numero di cellule per ml di sospensione moltiplicando per unfattore di conversione basato sul volume dalla camera.

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Conta totale

Questo metodo presenta numerosi limiti:

• non consente di distinguere tra cellule vive e morte;

• di individuare cellule di piccole dimensioni;

• fornisce stime imprecise soprattutto per sospensioni a bassa densità cellulare;

• necessità di utilizzare un microscopio a contrasto di fase se il campione non è colorato.

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Conta diretta al microscopio ottico a fluorescenza

• espone il campione a luce UV, violetta o blu

• i campioni vengono generalmente colorati con fluorocromi

• mostra un’immagine brillante dell’oggetto derivata dalla luce fluorescente emessa dal campione

• Applicazioni in studi di microbiologia medica e di ecologia microbica

Coltura mista di Macrococcus luteus e Bacillus cereus.

I batteri vivi hanno una fluorescenza verde quelli morti una fluorescenza rossa

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Conta vitale : metodo più sensibile

La conta vitale (conta in piastra o conta delle colonie) consiste invece nel determinare ilnumero di cellule di un campione in grado di formare colonie su terreno agarizzato.Tale conta si può eseguire in due modi: attraverso piastramento di un volume noto dicoltura sulla superficie di un terreno oppure mediante piastramento per inclusionemescolando un volume noto di coltura con terreno agarizzato fuso all’interno di unapiastra di Petri sterile, assicurandosi che il microrganismo sopporti la temperatura dicirca 45°C dell’agar fuso.

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Conta vitale: diluizioni seriali

In entrambi i metodi è importante che il numero di colonie chesi sviluppano sulla piastra non sia né troppo elevato in quantol’affollamento determina fusione delle colonie con conteggiosottostimato, né troppo basso, diminuendo la significativitàstatistica del numero di cellule calcolate (in genere unnumero di colonie tra 30 e 300 è consideratostatisticamente valido).

Per ottenere un numero di colonie appropriato, il campione vienedi solito diluito mediante diluizioni seriali (in base 10) finoalla diluizione finale desiderata.

La conta vitale è influenzata oltre che dalle dimensionidell’inoculo, dal terreno utilizzato, dalle condizioni e daltempo d’incubazione.

N.B. Il risultato della conta vitale è spesso espresso comenumero di cfu (unità formanti colonia), piuttosto che comenumero di cellule vitali, in quanto una cfu può esserecostituita da una o più cellule.

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Diluizioni seriali e piastramento in superficie per conta vitale

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Conta vitale su membrane filtranti

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Stima della massa cellulare batterica• Un metodo semplice e molto utile per ottenere una stima relativa

della massa cellulare consiste nell’effettuare misure della torbidità:• più alto è il numero di cellule maggiore è la torbidità e la quantità di

luce riflessa da parte della sospensione batterica.

• Gli strumenti utilizzati per tale misura sono il colorimetro o lospettrofotometro che fanno passare la luce attraverso unasospensione cellulare misurando la quantità di luce non riflessa cheriemerge. (trasmittanza)

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colorimetro e spettrofotometro• Il colorimetro utilizza un semplice filtro per cui la luce

incidente che attraversa il campione ha una lunghezzad’onda relativamente precisa.

• Lo spettrofotometro, utilizzando un prisma o un reticolodi diffrazione, genera una luce incidente in una banda dilunghezze d’onda molto precisa. Per determinare latorbidità batterica le lunghezze d’onda comunementeimpiegate comprendono i 540 nm (verde), i 600 nm(arancione) e i 660 nm (rosso).

• Gli apparecchi che invece valutano la quantità di luceriflessa prendono il nome di nefelometri.

• Entro certi limiti, la misura della torbidità può essereragionevolmente accurata, ha il vantaggio di essererapida e facile da eseguire senza danneggiare ilcampione e quindi spesso impiegata per seguire lavelocità di crescita delle colture microbiche.

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Misure di torbidità della crescita microbica con spettrofotometro e colorimetro

Tipiche curve di crescita di due microrganismi che crescono con differente velocità

La fotocellula misura laluce incidente non dispersadalle cellule in sospensionee fornisce dati comedensità ottiche (-log T) ounità colorimetriche

Relazione tra numero dicellule e dati di torbidità.Il rapporto 1:1 tra questerelazioni viene a mancarea condizioni di elevatatorbidità

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Studio della crescita

Crescita di una popolazione batterica in coltura liquida:

• Coltura a termine o in “batch”

• Coltura in continuo o in chemostato

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Coltura in continuo

• Per lo studio di numerosi processi fisiologici ebiochimici dei microrganismi molto utili sono le colturecontinue che permettono di prolungare la fase dicrescita esponenziale (giorni, settimane).

• Un sistema di coltura continua è un sistema di flussoa volume costante,

costituito da una camera di crescita in cui vienecontinuamente aggiunto terreno fresco e da cui vienecontemporaneamente allontanato un uguale volume diterreno esaurito.

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chemostato

• Una volta che il sistema ha raggiunto l’equilibrio(steady state), il numero di cellule e laconcentrazione di nutrienti rimane costante.

• Nella camera di crescita il controllodell’ossigenazione, del pH e della temperatura èottenuto con opportuni sistemi automatici.

L’apparecchio comunemente usato per le colturecontinue è il chemostato, che consente dicontrollare indipendentemente sia:

• la densità di popolazione (numero di cellule/ml)• che la velocità di crescita (variazione del n°di

cellule nell’unità di tempo)di una coltura.

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chemostato• La densità di popolazione è

determinata dalla concentrazionedel nutriente limitante,

• mentre la velocità di crescita èdeterminata dalla velocità diflusso o tasso di diluizione.

Se nel terreno in entrata vieneaumentata la concentrazione delnutriente limitante, mantenendocostante la velocità di flusso, ladensità cellulare aumenterà.

Con le colture continue variandoopportunamente la velocità didiluizione e la concentrazione dinutriente limitante, si possonoottenere densità di popolazione adiverse velocità di crescitasecondo le esigenze.

nota: la densità cellulare è mantenuta

in un grande intervallo di tasso di

diluizione ed il chemostato funziona al

meglio ad un basso tasso di diluizione

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chemostato

• Il chemostato è utilizzato in studi diecologia microbica permettendo l’analisi dipopolazioni batteriche miste e di indagareil fenomeno della competitività neiconfronti del nutriente limitante.

• Con terreni di arricchimento permette inoltre diisolare batteri da un inoculo misto: recentemente èstato isolato un batterio con un tempo di

duplicazione di 6 minuti, il più veloce conosciuto.

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Chemostato

Schema di un chemostato per l’allestimento di colture continue : lacoltura cresce in uno stato di equilibrio permanente

- La resa (densità dipopolazione) può essereregolata variando laconcentrazione del nutrientelimitante, rappresentato dauna fonte di carbonio o diazoto

- La velocità di crescitapuò essere regolata variandoil flusso del terreno, ovverola velocità di flusso

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Coltura in batch

In una coltura in batch la concentrazione dinutriente invece influenza sia la densità dipopolazione che la velocità di crescita.

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I principali fattori che svolgono un ruolo fondamentale nel controllo della crescita

microbica sono:

• temperatura

• pH

• disponibilità di acqua

• ossigeno

• pressione

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Temperature cardinali

Per ogni organismo è possibile definire:• una temperatura minima, al di sotto della quale

non si ha crescita;• una temperatura ottimale, alla quale si ha la

massima velocità delle reazioni metaboliche e dicrescita;

• una temperatura massima, al di sopra della qualenon si ha crescita.

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Temperature cardinaliEsiste dunque sia un intervallo di

temperatura in cui le funzionimetaboliche e la crescita aumentano, siaun punto in cui iniziano reazioni diinattivazione con azzeramento dellefunzioni cellulari.

La temperatura massima è determinatadalla denaturazione delle proteine aventiun ruolo fondamentale nell’economiacellulare con collasso della membranacitoplasmatica e lisi termica

Il minimo di temperatura compatibile con lacrescita è determinato probabilmentedal punto in cui la membrana perirrigidimento (gelificazione) non riescepiù a svolgere le sue funzioni ditrasporto di nutrienti e formazione di ungradiente protonico.

In un terreno complesso, la temperaturaottimale di E. coli è 39°C, la massima48°C e la minima 8°C.

Effetto della temperatura sulla velocità di crescita e conseguenze a livello

molecolare

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Relazione tra temperatura e velocità di crescita

In funzione della temperatura ottimale i microrganismi possono essere suddivisi in 4 gruppiprincipali: psicrofili, con optimum a basse temperature; mesofili, con temperature ottimali dicrescita medie; termofili, con temperature ottimali elevate; ipertermofili, con temperatureottimali estremamente elevate. Microrganismi evoluti per crescere in modo ottimale in habitat

naturali con temperature estremamente calde o fredde sono definiti estremofili.

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IpertermofiliPyrococcus abyssi e Pyrodictium occultum:Due specie ipertrmofilemarine, ritrovate in punti particolarmente caldi del fondo oceanico

Pyrococcus abyssi

A hyperthermophilic bacterium with a metabolic

optimum of 105 celsius, P. occultum is found living

within submarine volcanic vents where it attaches

itself to underlying rocks with a network of

proteinaceous fibres.

It is lithoautotrophic, obtaining energy by oxidising

hydrogen with sulphur, and gaining biomass by

fixing carbon dioxide. Venus after the "Big Rain"

would be paradise for such an organism.

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Gli psicrofili• Gli psicrofili hanno una

temperatura ottimale di 5°C (massima 20°C, minima0°C) e vivono in ambientifreddi come le regionipolari.

• Maggiormente studiatesono le alghe psicrofilepresenti sulla superficie dinevai e ghiacciai, ai qualiimpartiscono, per effettodella loro crescita, unacaratteristica colorazionerossa o verde.

• La più comune alga dellaneve è Chlamydomonasnivalis, le cui spore dalcolore rosso brillante sonoresponsabili dellacolorazione rossa dellesuperfici innevate.

Nevaio della Sierra Nevada (California) con evidente colorazione rossa causata dalla

presenza di alghe della neveChlamydomonas nivalis

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Gli organismi psicrotolleranti• Gli organismi psicrotolleranti (batteri, alghe, funghi e

protozoi) hanno un optimum di temperatura compreso tra 20e 40°C ma sono capaci di crescere anche a 0°C.

• Ampiamente distribuiti in acqua e suolo di climi temperati,possono essere isolati anche da molti alimenti refrigerati a4°C. (appartenenti a diversi ordini batterici)

• Nei climi temperati il periodico innalzamento delletemperature, durante il periodo estivo, costituisce unapressione selettiva in grado di favorire le speciepsicrotolleranti rispetto alle psicrofile.

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Gli psicrofili

• Gli psicrofili producono enzimi che funzionano inmodo ottimale in ambiente freddo e che spessovengono inattivati anche da temperaturemoderate.

• Questi enzimi hanno una maggiore quantità di a-eliche rispetto ai foglietti-b ed un maggiorcontenuto di aminoacidi polari rispetto a quelliidrofobici, caratteristiche che conferiscono unamaggiore flessibilità alle proteine a bassetemperature.

• La membrana citoplasmatica di questimicrorganismi contiene una notevole quantità diacidi grassi insaturi (anche polinsaturi),responsabili del mantenimento della fluidità dellamembrana capace di realizzare un efficientetrasporto attivo anche a basse temperature.

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Il pH e la crescita microbica

Scala del pH: sebbene alcuni microrganismi possano vivere a pHmolto bassi o molto alti, il pH interno rimane vicino alla neutralità

Ogni organismo cresce in un determinato intervallo di pH,

all’interno del quale è possibile individuare un pH ottimale.

La maggior parte degli ambienti naturali ha valori di pH

compresi tra 5 e 9 corrispondente al pH ottimale più comune tra i microrganismi.

Il pH ottimale di crescita rappresenta solo il pH dell’ambiente extracellulare; il pH intracellulare deve rimanere vicino alla

neutralità in modo da impedire la distruzione delle macromolecole cellulari acido- o alcalino-labili.

Negli acidofili e basofili estremi il pH intracellulare può variare di qualche

unità dalla neutralità

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Acidofili

• Microrganismi estremofili che cresconomeglio a pH molto bassi sono dettiacidofili.

• Alcuni batteri acidofili sono acidofiliobbligati ovvero incapaci di crescere apH neutro (Thiobacillus, Thermoplasmae Ferroplasma).

• Il componente cellulare che conferiscele caratteristiche di acidofilo obbligatoè la membrana citoplasmatica, la cuistabilità è mantenuta da elevateconcentrazioni di ioni idrogeno

Ferroplasma

acidiphilum

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Basofili• Microrganismi estremofili con pH ottimale di crescita elevato, prossimo a

10, sono noti come basofili (alcalofili estremi) e molti appartengono algenere Bacillus.

I batteri alcalofili producono ciclodestrine, alcune specie produconoproteine con attività antibatterica e antifungina.

• Alcuni basofili sono impiegati nelle industrie perché producono enzimiidrolitici, come proteasi e lipasi, che funzionano bene a pH alcalini evengono impiegati come additivi nei detersivi.

Bacillus ed Halomonas

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Effetto della concentrazione di ioni sodio sulla crescita di microrganismi con diversi livelli di

tolleranza alla salinità

La concentrazione ottimale di NaCl per i microrganismi marini (alofili) è circa il3%Gli organismi alotolleranti resistono a lievi riduzioni dell’attività dell’acqua ma crescono meglio in assenza di soluti aggiunti.Gli organismi capaci di vivere in condizioni di elevata salinità sono chiamati alofili

estremi (15-30% di NaCl)

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• La maggior parte dei microrganismi è incapace di crescere inambienti in cui l’attività dell’acqua è molto bassa, dove in generesi disidratano e muoiono oppure rimangono dormienti.(plasmolisi)

• I microrganismi marini hanno una specifica richiesta di ionisodio e per poter svolgere in modo ottimale le loro attivitàfisiologiche l’attività dell’acqua deve essere simile a quellamarina.

• Questi microrganismi sono definiti alofili (bassoalofilo e moderato alofilo rispettivamente per bassa,1-6%, o moderata, 6-15%, richiesta di NaCl).

Effetto della concentrazione di ioni sodio sulla crescita di microrganismi con diversi livelli di

tolleranza alla salinità

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Aw e soluti compatibili

Quando un organismo cresce in un mezzo a bassa attivitàd’acqua, può ottenere l’acqua dall’ambiente circostante soloaumentando la concentrazione di soluti al suo interno.I soluti utilizzati per regolare l’attività dell’acqua

all’interno del citoplasma non devono inibire i processibiochimici della cellula stessa e vengono chiamati soluticompatibili (glicina, betaina,colina, prolina, glutammato,saccarosio, mannitolo).

glicina glutammato prolinamannitolo

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Aw e soluti compatibili

Halobacterium salinarum species NRC-1 growing

around/on salt crystals on a dried-out plate

Alofilo estremo che accumula enormi

concentrazioni di K+ per mantenere

l’equilibrio osmotico con l’ambiente

circostante.

La membrana e la parete sono stabilizzate

da elevate concentrazioni di ioni Na+

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Altri effetti ambientali…

• osmofili e osmotolleranti: capaci di crescere suampi intervalli di valori di Aw o di pressioneosmotica; (Staphylococcus, Saccharomyces)

• Xerofili e xerotolleranti: quelli che vivono inambienti molto secchi.

Contaminazione microbica degli alimenti (batteri e funghi)

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Effetti dell’ossigeno sui batteriI microrganismi variano nella loro necessità e tolleranza

all’ossigeno• AEROBI OBBLIGATI: completamente dipendenti dall’ossigeno

atmosferico• ANAEROBI FACOLTATIVI: possono crescere sia in presenza

che in assenza di ossigeno; ma in sua presenza crescono meglio• MICROAEROFILI: richiedono piccolissime quantità di ossigeno

(2%), che ad elevate concentrazioni risulta tossico (20%: ossigeno atmosferico)

• ANAEROBI AEROTOLLERANTI: incapaci di usare l’ossigeno nel loro metabolismo; crescono sia in sua presenza che assenza

• ANAEROBI OBBLIGATI (stretti): danneggiati dall’ossigeno: muoiono se presente O2

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Distribuzione di batteri a) aerobi, b) anaerobi obbligati, c)anaerobi facoltativi, d) microaerofili ed e) anaerobi aerotollerantiin provette contenenti brodo tioglicolato

Effetti dell’ossigeno sulle colture microbiche

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Effetti della pressione sulle colture microbiche

Barofili e barotolleranti:crescono più rapidamente in presenza di elevate pressioni idrostatiche (Photobacterium, Shewanella, Colwellia)Alcuni archebatteri sono termobarofili (Pyrococcus, Methanocaldococcus)