Date post: | 01-May-2015 |
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EFFETTI DELL'AMBIENTE SULLA CRESCITA MICROBICA
AMBIENTE: Fattori esterni ad un organismo che sono indispensabili per la sua sopravvivenza ↓ Fattori chimici, fisici, biologici
DISPONIBILITA' DI ACQUA
Presenza di acqua: indispensabile per la sopravvivenza dei micorganismi
Disponibilità di acqua: i soluti requisiscono l'acqua rendendola non disponibile per le cellule microbiche
La disponibilità di acqua viene espressa come:
Attivita' dell'acqua (Aw):rappresenta la quantità di acqua disponibile, cioè quella non legata alle molecole di soluto.E' inversamente proporzionale alla pressione osmotica
Aw= p(sol) = p p(water) p
°
Nel caso dell'acqua distillata: Aw = 1
Valori di Aw delle soluzioni di NaCl e saccarosio______________________________________________________________
Aw NaCl (% in peso) Saccarosio (%in peso) 0,99 1,7 15,4 0,98 3,4 26,0 0,86 18,1 65,6* 0,82 21,5*
* Saturazione
I microrganismi prevengono la perdita di acqua mantenendo la pressione osmotica del loro protoplasma superiore a quella ambientale mediante l'utilizzo di Soluti compatibili
Soluti compatibili: sostanze che non interferiscono sui normali processi metabolici della cellula. Es. colina, prolina, glicina, glicerolo, ecc.
Conc. di NaCl Attività Ambiente
tollerate (%g/100 ml) dell’acqua
________________________________________________________________________
Non alofili o basso alofili 0-6 1-0,95 carne,vegetali, pane
Es. E. coli. Caulobacter frutta, acqua di mare
Pseudomonas
Alofili moderati 6-15 0,90-0,85 prosciutto, salame,
Es. Bacillus, Stafilococchi marmellate
Lieviti, Penicillium torte alla frutta
Alofili estremi 15-36 0,75-0,70 laghi salati, alimenti
Es. Halobacterium (saturazione) sotto sale, dolci,
Actinospora frutta secca
Aspergillus
Saccaromyces 0,60 cioccolato, miele
rouxii latte in polvere
PH
Limite pH Limite inferiore ottimale superiore ACIDOFILIEs. Thiobacillus tioxidans 0,5 2,0-3,5 6,0 Cyanidium caldarium 0 2 5 Funghi 0 5 6,8
NEUTROFILILa maggior parte dei 4 6,8-7,0 8batteri e dei protozoi
ALCALOFILIAlcuni batteri 7 8-10 11,5Es. Bacillus alcalophilus
Il pH cellulare dei neutrofili è vicino alla neutralitàNegli acidofili e nei basofili il pH intracellulare può discostarsi dalla neutralità
Variazioni ambientali del pH danneggiano il microrganismo disgregando la membrana citoplasmatica, ostacolando l'attività degli enzimi e delle proteine di trasporto di membrana.
I microrganismi possono modificare il pH del loro habitat producendo metaboliti acidi o basici
TEMPERATURA
Influenza la velocità delle reazioni enzimaticheEntro certi valori di temperatura, la velocità di una reazione enzimatica raddoppia ogni 10°CTemperature cardinali: Temperatura di crescita minima “ “ “ ottimale “ “ “ massima
Limiti superiori di temperatura per la crescita di diversi organismi
Animali T° massima
Pesci e altri vertebrati acquatici 38
Insetti 45-50
Crostacei 49-50
Piante
Piante vascolari 45
Muschi 50
Microrganismi eucarioti
Protozoi 56
Alghe 55-60
Funghi 60-62
Procarioti 70-113
Microrganismi Temperatura °C Minima Ottimale Massima
PSICROFILI -5 +5 12 – 15 15 – 20Es. Bacillus insolitus Aquaspirillum psychrophilum Chlamydomonas nivalis (-36; 0; +4)Habitats: mari e ghiacciai
PSICROTROFI -5+5 25 – 30 30 – 35(o psicrofili facoltativi)Es. Pseudomonas Listeria SaccaromycesHabitats: suolo e acque dei climi temperati alimenti
Microrganismi Temperatura °C Minima Ottimale Massima
MESOFILI 5 – 15 30 – 40 35 – 47Es. Escherichia coli Staphylococcus aureusHabitats: suolo, acque, animali, piante
Microrganismi Temperatura °C Minima Ottimale Massima
TERMOFILI 35 – 40 55 – 75 60 -90 Es. Bacillus stearothermophilus Thermus aquaticusHabitats: sorgenti termali, aree vulcaniche, cataste di composti organici fertilizzanti, foraggio conservato nei silos, acque industriali calde, impianti di riscaldamento ad acqua calda
IPERTERMOFILI 69 – 90 88 – 106 100 – 113Es.Pyrodictium occultum (121) Thermococcus celer Pyrolobus fumariiHabitats: sorgenti termali
Adattamento alla psicrofilia- Gli enzimi funzionano in modo ottimale alle basse temperature- La frazione lipidica della membrana citoplasmatica è ricca di acidi grassi insaturi
Adattamento alle alte temperature- Le proteine e gli enzimi sono più stabili alle alte temperature- La frazione lipidica della membrana citoplasmatica è ricca di acidi grassi saturi
OSSIGENOI microrganismi si distinguono in:-Aerobi obbligati: crescono solo in presenza di ossigeno molecolare-Aerobi facoltativi: possono vivere in presenza o in assenza di ossigeno-Microaerofili: richiedono concentrazioni di ossigeno dal 2 al 10%-Anaerobi obbligati: sono subito uccisi dall'ossigeno-Anaerobi aerotolleranti: tollerano l'ossigeno ma non possono utilizzarlo per il loro metabolismo
FUNGHI:Sono aerobi obbligati Alcuni lieviti sono aerobi-anaerobi facoltativiAlghe: Sono aerobi obbligatiBATTERI e PROTOZOI sono: aerobi obbligati aerobi facoltativi anaerobi (obbligati e aerotolleranti) microaerofili
Formazione di derivati tossici dell'ossigeno
Enzimi che agiscono sui composti tossici dell'ossigeno, distruggendoli