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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,

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Presentazione sul tema: "EFFETTI DELL'AMBIENTE SULLA CRESCITA MICROBICA AMBIENTE: Fattori esterni ad un organismo che sono indispensabili per la sua sopravvivenza Fattori chimici,"— Transcript della presentazione:

1 EFFETTI DELL'AMBIENTE SULLA CRESCITA MICROBICA AMBIENTE: Fattori esterni ad un organismo che sono indispensabili per la sua sopravvivenza Fattori chimici, fisici, biologici

2 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

3 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

4 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.

5 Conc. di NaCl Attività Ambiente tollerate (%g/100 ml) dellacqua ________________________________________________________________________ Non alofili o basso alofili ,95 carne,vegetali, pane Es. E. coli. Caulobacter frutta, acqua di mare Pseudomonas Alofili moderati ,90-0,85 prosciutto, salame, Es. Bacillus, Stafilococchi marmellate Lieviti, Penicillium torte alla frutta Alofili estremi ,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

6 PH

7 Limite pH Limite inferiore ottimale superiore ACIDOFILI Es. Thiobacillus tioxidans 0,5 2,0-3,5 6,0 Cyanidium caldarium Funghi 0 5 6,8 NEUTROFILI La maggior parte dei 4 6,8-7,0 8 batteri e dei protozoi ALCALOFILI Alcuni batteri ,5 Es. Bacillus alcalophilus

8 Il pH cellulare dei neutrofili è vicino alla neutralità Negli 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

9 TEMPERATURA Influenza la velocità delle reazioni enzimatiche Entro certi valori di temperatura, la velocità di una reazione enzimatica raddoppia ogni 10°C Temperature cardinali: Temperatura di crescita minima ottimale massima

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11 Limiti superiori di temperatura per la crescita di diversi organismi Animali T° massima Pesci e altri vertebrati acquatici 38 Insetti Crostacei Piante Piante vascolari 45 Muschi 50 Microrganismi eucarioti Protozoi 56 Alghe Funghi Procarioti

12 Microrganismi Temperatura °C Minima Ottimale Massima PSICROFILI – – 20 Es. Bacillus insolitus Aquaspirillum psychrophilum Chlamydomonas nivalis (-36; 0; +4) Habitats: mari e ghiacciai PSICROTROFI – – 35 (o psicrofili facoltativi) Es. Pseudomonas Listeria Saccaromyces Habitats: suolo e acque dei climi temperati alimenti

13 Microrganismi Temperatura °C Minima Ottimale Massima MESOFILI 5 – – – 47 Es. Escherichia coli Staphylococcus aureus Habitats: suolo, acque, animali, piante

14 Microrganismi Temperatura °C Minima Ottimale Massima TERMOFILI 35 – – Es. Bacillus stearothermophilus Thermus aquaticus Habitats: sorgenti termali, aree vulcaniche, cataste di composti organici fertilizzanti, foraggio conservato nei silos, acque industriali calde, impianti di riscaldamento ad acqua calda IPERTERMOFILI 69 – – – 113 Es.Pyrodictium occultum (121) Thermococcus celer Pyrolobus fumarii Habitats: sorgenti termali

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16 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

17 OSSIGENO I 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 facoltativi Alghe: Sono aerobi obbligati BATTERI e PROTOZOI sono: aerobi obbligati aerobi facoltativi anaerobi (obbligati e aerotolleranti) microaerofili

18 Formazione di derivati tossici dell'ossigeno

19 Enzimi che agiscono sui composti tossici dell'ossigeno, distruggendoli


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