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scienza che

studia i microrganismi,

esseri viventi così

piccoli da non essere

visibili ad occhio nudo,

ma solo con l’aiuto del

microscopio.

Microbiologia

http://www.tes.mi.it/sir2acquaweb/boccalatte/immagini_ambiente/microscopio_moderno.gifhttp://www.tes.mi.it/sir2acquaweb/boccalatte/immagini_ambiente/microscopio_moderno.gif

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I microrganismi sono presenti dovunque in natura.

Le condizioni che ne favoriscono sopravvivenza e

accrescimento sono quelle in cui vivono gli esseri

umani, per questo è inevitabile che noi viviamo in

mezzo ad una moltitudine di microrganismi.

La maggior parte dei microrganismi è innocua e

molte specie sono indispensabili per la vita della

terra.

Il mondo dei microrganismi

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I batteri si sono adattati ad ogni clima e

microambiente terrestre. Gli alofili crescono in

stagni di acqua salmastra incrostati di sale, i

termofili sopravvivono in carbone fumante e in

sorgenti termali vulcaniche, altri vivono ad enormi

pressioni nelle profondità dei mari. Alcuni sono in

simbiosi con le piante, altri vivono come parassiti

dentro alle cellule dei mammiferi ed alcuni sono in

simbiosi con altri.

Il mondo dei microrganismi

Microbiologia generale

I microrganismi sono per la maggior parte

unicellulari ma, nonostante le piccole

dimensioni,

MICRORGANISMI

BATTERI VIRUS ALGHE PROTOZOI FUNGHI

lieviti-muffe


13

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Microbiologia generale ALGHE

Possono essere classificate in base ai loro

pigmenti fotosintetici in alghe verdi, gialle, ecc.

Dal punto di vista industriale, le alghe sono usate

nella produzione di glicerina, agar-agar e

combustibili gassosi, in molti paesi come alimenti

ed integratori alimentari.

Microbiologia generale VIRUS

I virus sono così piccoli che possono essere

osservati solo al microscopio elettronico; sono

cellule organizzate che presentano, almeno in

parte, le caratteristiche degli organismi viventi e in

particolare la capacità di riprodursi solo all’interno

di altre cellule viventi: infatti sono piccolissimi

parassiti o agenti patogeni di piante, animali o

batteri.

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I microrganismi si dividono in due classi, che

differiscono per l’organizzazione fondamentale

interna delle cellule: Procarioti ed Eucarioti .

Eucarioti : contengono un vero nucleo, circondato

da 2 membrane, contenente i cromosomi, che

sono i maggiori depositari delle informazioni

genetiche della cellula, e anche altri piccoli

organi, sempre circondati da membrane.

Funghi 16


Procarioti : il cromosoma, che contiene tutte le

informazioni necessarie per la riproduzione della

cellula, è una molecola di DNA, circolare, non

circondata da una membrana nucleare, racchiusa

su se stessa, che si trova nel citoplasma.

I procarioti non hanno nessun altro organo legato

alla membrana.

Batteri

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Cellula batterica E’ la più piccola unità dotata di vita.

Negli organismi unicellulari si trova isolata, mentre

negli organismi pluricellulari si trova in complesse

aggregazioni specializzate.

Ha dimensioni estremamente ridotte, misurabili in

micron (un millesimo di millimetro).

E’ caratterizzata da un elevatissimo rapporto

superficie/volume, quindi presenta una enorme

esposizione della parete cellulare all’ambiente.

Questa caratteristica determina l’elevato tasso di

metabolismo e di accrescimento tipico dei batteri.

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Cellula batterica

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Cocchi

Bastoncini

Spirilli o Vibrioni

Forme cellulari

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diplococchi

streptococchi

stafilococchi

sarcine

tetradi

COCCHI

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diplobacilli

streptobacilli

BACILLI

ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste 23

RIPRODUZIONE BATTERICA

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(a) fase di latenza (b) fase logaritmica o esponenziale (c) fase stazionaria (d) fase di morte o di declino

CURVA DI ACCRESCIMENTO DEI BATTERI

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Tre meccanismi principali:

SCISSIONE BATTERI

GEMMAZIONE LIEVITI

SPORIFICAZIONE MUFFE

Riproduzione

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BATTERI

Solitamente avviene grazie a un processo di

scissione binaria, cioè divisione trasversale della

cellula da una cellula se ne formano due,

con lo stesso genotipo.

Tale meccanismo favorisce la trasmissione

immodificata delle caratteristiche ereditarie.

Riproduzione per scissione

27 Riproduzione per scissione

28

Riproduzione per gemmazione

cellula figlia

LIEVITI

29

Riproduzione per sporificazione

MUFFE


CONDIZIONI DI VITA DEI BATTERI

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CONDIZIONI DI VITA

I microrganismi si sviluppano entro un certo intervallo

di temperatura, al di sotto del quale non c’è crescita.

Il congelamento non li uccide, ma arresta le funzioni

vitali della cellula batterica perché, quando l’acqua del

citoplasma è congelata, non possono assorbire

nutrienti attraverso la membrana cellulare.

L’esposizione di una cellula ad una temperatura al di

sopra dell’intervallo di temperatura di crescita ne

causa la progressiva inattivazione e morte.

CONDIZIONI DI VITA TEMPERATURA

• PSICROFILI crescita ottimale 15 - 20 °C

• MESOFILI crescita ottimale 20 - 40 °C

• TERMOFILI crescita ottimale 37 - 45 °C

• TERMODURICI resistenza 70 °C

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Temperature per la crescita batterica

Temperatura di

sopravvivenza

Minimo

Ottimo

Massimo

Temperatura

letale

Temperatura

di crescita

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UMIDITA’

50 - 60 % ottimale

25 % minimo

< 15 % non sviluppo

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OSSIGENO

AEROBI crescono solo in presenza di O2 ANAEROBI crescono solo in assenza di O2

ANAEROBI FACOLTATIVI crescono con o senza O2

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Reazione del mezzo: pH

LIMITE MINIMO pH 4

LIMITE MASSIMO pH 9

BATTERI: pH 6,5 – 7,5 (per la maggior parte)

pH ottimale prossimo a 7,0 (neutro)

LIEVITI e MUFFE: pH < 4,5

COLIFORMI: pH alti (per la maggior parte)

PROTEOLITICI: pH alti

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Lactobacillus) helveticus (13000x)

57

Streptococcus thermophilus (28000x)

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Coliformi (18000x)


LIEVITI

ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste

LIEVITI

Caratteristiche: sono funghi microscopici unicellulari. Eucarioti, gram +, non mobili.

Si riproducono per gemmazione.

Fermentano:

lattosio etanolo, alcool isoamilico, acetato di etile e CO2

crescita ottimale 24 - 40°C

tollerano alti valori di acidità (sino a pH 3.5)

non presentano termoresistenza

sono alofili e osmofili.

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LIEVITI

Nel settore caseario: consumando l’acido lattico azione neutralizzante, che facilita lo sviluppo di una microflora meno acidofila. Nel kefir e nei formaggi erborinati favoriscono lo sviluppo delle muffe; in molti formaggi intervengono nei processi di maturazione con numerose attività metaboliche, producendo composti importanti per la caratterizzazione aromatica dei prodotti.

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Lieviti (cellule in gemmazione - 12000 x)


MUFFE


MUFFE

Caratteristiche: microrganismi eucarioti, multicellulari,

aerobi; formano colonie di aspetto quanto mai vario

con colorazioni diverse.

Si riproducono mediante spore.

Sviluppano in un ambito di pH, temperatura e

pressione osmotica molto ampio.

Sono scarsamente resistenti al riscaldamento.

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MUFFE

Sono sfruttate per la produzione dei formaggi

a muffa verde o bianca.

Esercitano un’azione desacidificante degli

strati superficiali della pasta dei formaggi.

In alcuni prodotti la loro presenza è indice di

non perfette condizioni igieniche.

Grana e Provolone: sviluppo fungino limitato.

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MUFFE

Camembert, Brie’: ruolo primario sulla superficie

(Penicillium camemberti o muffa bianca).

Taleggio: presenti più specie fungine con ruolo

determinante (Oidium).

Gorgonzola, e altri erborinati: le muffe vengono

inoculate e la loro attività metabolica ha un

ruolo fondamentale per proteolisi, glicolisi e

lipolisi (Penicillium roqueforti o muffa verde).

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Conidioforo di Aspergillus (3000 x)

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Penicillium camembert (4000 x)

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