Il Controllo Della Qualità Degli Alimenti Attraverso Le Analisi Microbiologiche
1. IL CONTROLLO
DELLA QUALITÀ
DEGLI ALIMENTI
ATTRAVERSO LE
ANALISI
MICROBIOLOGICHE E
TUTELA IGIENICO-
SANITARIA DEGLI
ALIMENTI
Prof. Michele Iannizzotto
2. Prodotti di qualità
l cambiamento degli stili di vita nelle società avanzate e i recenti
scandali dell'OGM e BSE, hanno contribuito a concentrare
l'attenzione del consumatore verso i prodotti di qualità.
La qualità costituisce oggi per le imprese agricole un fattore
decisivo per competere nel mercato europeo.
3. L’agricoltura biologica
I timori dei consumatori, innescati soprattutto dagli scandali alimentari che
hanno colpito diversi Paesi europei nel corso degli ultimi anni, come, ad
esempio, i casi del pollo alla diossina, della mucca pazza, e della
recentissima influenza aviaria dei polli, oltre i numerosi dubbi sollevati nei
confronti di alcuni sviluppi tecnologici dai risultati ancora oggi incerti, quali la
modificazione genetica delle piante (OGM), si sono tradotti in una
domanda crescente di garanzie di qualità e di maggiori informazioni sui metodi
di produzione.
Non si dimentichi, infine, la maggiore consapevolezza del cittadino nei
confronti dei danni arrecati all'ambiente da pratiche agricole spesso inquinanti.
In tale contesto, ecco che entra in gioco l'agricoltura biologica, volta a
soddisfare le esigenze di un pubblico di consumatori sempre più attento alla
qualità dei prodotti agricoli ed alle tematiche di carattere ecologico connesse.
4. Gli alimenti possono essere considerati
delle miscele complesse di sostanze.
COMPOSIZIONE DI UN ALIMENTO
5. La sicurezza degli alimenti, ossia la caratteristica per cui
l’alimento può essere consumato senza pericolo, è
rappresentabile comeuna medaglia a due facce.
6. Sicurezza e igiene degli alimenti
Sicurezza e igiene degli alimenti
Questi due termini, ampiamente utilizzati, hanno un significato
preciso, definito dalle normative come:
(1) sicurezza dei prodotti alimentari: garanzia che i prodotti alimentari non
abbiano un effetto pericoloso sulla salute dei consumatori finali quando
vengono preparati e consumati;
(2) igiene dei prodotti alimentari: misure e condizioni necessari e per premunirsi
nei confronti dei pericoli e per garantire l’idoneità al consumo di un prodotto
alimentare.
Le principali emergenze di sicurezza alimentare negli ultimi anni
in Europa (come la «mucca pazza» o le contaminazioni da diossina)
hanno dimostrato che la sicurezza degli alimenti e la riduzione
dei rischi per l’uomo sono strettamente legate alla corretta
gestione di tutte le fasi di produzione, trasformazione e
commercializzazione
7. FATTORI DI PERICOLO CORRELABILI ALLE MALATTIE
DI ORIGINE ALIMENTARE
Natura fisica : elementi radioattivi, vetro, metallo,ecc;
Natura chimica : trattamenti ormonali, metalli, diossine, fitofarmaci, additivi,
conservanti, coloranti, micotossine, ammine biogene, biotossine algali;
Natura biologica : batteri e tossine batteriche, virus, prioni, protozoi, insetti ecc.;
Natura comportamentale: scarsa conoscenza dell’igiene degli alimenti, consumo di
una dieta monotona, ipercalorica, iperlipidica, iperproteica, ecc
8. LE FONTI DI RISCHIO
Le possibili fonti di rischio possono essere distinte in due macro –
categorie:
a) Contaminazioni accidentali (es. durante la fase dello stoccaggio e/o
manipolazione - imballaggi non sanificati, acque di lavaggio …)
b) Interventi diretti: da processi colturali/manipolazione (es. trattamenti dei
prodotti che possono dar luogo al superamento dei livelli di residui da
agrofarmaci – RMA)
9. I METODI PER PREVENIRE I RISCHI
Per prevenire ed evitare i possibili rischi connessi alla sicurezza dei prodotti occorre
definire ed implementare:
Sistemi di manipolazione e stoccaggio del prodotto
Linee di coltivazione razionali e a basso impatto ambientale (es. Produzione
Integrata) che permettano un uso razionale degli agrofarmaci.
10. Concetto di qualità
La qualità, secondo l'European Organization for Quality Control, è
“l'insieme delle caratteristiche o degli attributi che condizionano
l'idoneità a soddisfare una determinata esigenza".
Secondo le norme UNI-ISO 8402 "la qualità è l'insieme delle proprietà e
delle caratteristiche di un prodotto o di un servizio che conferiscono
ad esso la capacità di soddisfare esigenze espresse o implicite".
Secondo altri "la qualità è l'attitudine di un prodotto a soddisfare i
bisogni dell'utente o ciò che è raccomandabile per il consumatore”
11. La definizione di qualità riferita a specifici insiemi di
consumatori con «esigenze» omogenee
le caratteristiche specifiche quali sapore, colore, densità, odore, capacità di
associarsi ad altri prodotti;
l'origine geografica del prodotto, che viene ricollegata dal consumatore a certe
caratteristiche del prodotto, come accade per i vini DOC, per le DOP
(denominazioni di origine protette) e le IGP (indicazioni geografiche protette) quali
certi oli, certi formaggi ecc.;
la varietà della cultivar, quando si tratti di prodotto agricolo direttamente consumato
(varietà di mele, di pere, ecc.);
il formato della confezione e il tipo di imballaggio;
la freschezza del prodotto, valutabile anche attraverso la data entro la quale è
consigliato il suo consumo;
le metodiche di produzione usate per ottenere il prodotto in questione (quali il
metodo c.d. biologico), tradizionali ovvero con tecnologie avanzate;
la garanzia che il prodotto è stato ottenuto nel rispetto dell' ambiente;
la sicurezza quanto ai requisiti igienico-sanitari;
la notorietà della marca del produttore;
la stabilità delle caratteristiche del prodotto ripetutamente consumato.
12. Che cos'è la qualità?
Dobbiamo innanzitutto distinguere tra qualità e sicurezza alimentare.
La sicurezza coincide con la La qualità nasce invece da
qualità igienico-sanitaria e fa esigenze "secondarie" o accessorie,
riferimento alle esigenze "primarie" collegate al benessere delle società
del consumatore. e al sistema economico moderno.
Nel caso in cui gli alimenti non La qualità in tal senso è la risultante
vengano prodotti, conservati e di un insieme di fattori:
commercializzati in adeguate caratteristiche organolettiche e
condizioni igienico-sanitarie nutrizionali, caratteristiche
possono costituire un rischio per la tecnologiche (conservabilità, facilità
salute dell'uomo. d'uso, confezionamento,..),
culturali (tradizione, appartenenza
locale,..), istanze etico-ambientali…
13. Le dimensioni della qualità:
Le dimensioni della qualità:
nutrizionale,
igienico-sanitaria
organolettica
agronomica
legale
d'uso e di servizio
psico-sociale.
La qualità nutrizionale: valore nutritivo, assimilabilità dei nutrienti, qualità delle proteine,
qualità dei grassi, valore biologico.
La qualità igienico-sanitaria: naturale presenza di elementi tossici, accumulo di elementi
nocivi, alterazioni durante lo stoccaggio, introduzione accidentale e volontaria di elementi
tossici.
La qualità organolettica: aspetto, colore, odore, gusto, aroma e consistenza di un
prodotto agricolo; le analisi sensoriali.
La qualità agronomica: resa agronomica, resistenza alle avversità, attitudine alla raccolta
meccanica, resistenza alla manipolazione ed al trasporto, minimizzazione dell'impatto
ambientale; il miglioramento genetico.
La qualità legale: norme di qualità di un prodotto, confezione, etichettatura.
La qualità d'uso e di servizio: allungamento della shelf-life, comodità di impiego del
prodotto, aumento del contenuto di "servizio" del prodotto.
La qualità psico-sociale: tipicità, tradizione, livello sociale, nostalgia del passato, etc.
14. I microrganismi: le popolazioni microbiche
Noi viviamo in mezzo ai microrganismi: camminiamo su un terreno ricco di batteri (1 grammo di
terreno agricolo ne contiene 2-3 miliardi), sulla superficie del nostro corpo vivono 10.000
batteri/2,5 cm2.
A 500 m sotto il livello del mare, senza ossigeno o luce solare sono state trovate colonie di batteri.
I microbi possono causare malattie o essere benèfici e risolvere situazioni difficili, come i batteri
mangia petrolio; alcuni sono capaci di produrre malattie, alcuni sono innocui, altri ci aiutano a
sopravvivere.
Sebbene esistano da milioni o anche miliardi di anni, la loro presenza non fu nota fino quasi alla
fine del XVII secolo, quando l'olandese Anton van Leeuwenhoek, che aveva costruito "per hobby"
un microscopio, scoprì nel materiale raccolto sui denti "minuscoli animaletti". Sarebbero passati
ancora 200 anni prima che fosse stabilita una relazione tra microbi e malattie.
Virtualmente possono essere trovati ovunque: nell'aria, acqua, piante, animali, uomo.
Raggruppandoli secondo le caratteristiche fisiche e del comportamento, si hanno le seguenti
categorie. .
- Virus: i più piccoli e i più semplici, una palla di geni avvolti in un guscio del diametro di
proporzioni infinitesimali. Nessuno sa da quanto tempo siano sulla Terra e come si siano evoluti.
- Batteri: sono più grandi dei virus, se un virus avesse la taglia di un uomo, i batteri sarebbero
grandi quanto un grattacielo di 35 piani.
- Funghi: se ne conoscono circa 100.000 specie; decompongono la materia in nutrienti e minerali,
che possono essere utilizzati da piante ed animali.
Tutti i microrganismi possono potenzialmente contaminare gli alimenti, anche se in modo diretto
sono più coinvolti batteri, lieviti e muffe.
I virus possono produrre danni indiretti come responsabili di alterazioni o malattie alle
produzioni vegetali o agli allevamenti animali. Batteri lieviti e muffe utilizzano gli alimenti come
substrato nutritivo per il loro sviluppo recando importanti modificazioni.
15. Crescita di una popolazione microbica
Il periodo di vita di una singola cellula microbica è limitato nel tempo e la continuità
della specie viene assicurata solo dalla crescita della intera popolazione.
La maggior parte dei microbi si riproduce attraverso processi diretti per scissione
binaria, gemmazione e sporogenesi, in questo modo è la cellula stessa a dividersi in
nuove cellule che non sono altro che nuovi organismi.
L'intervallo di tempo durante il quale si formano due cellule a partire da un singolo
individuo è chiamato generazione e il tempo necessario a una cellula per duplicarsi è
detto tempo di generazione. La variazione del numero di cellule o della massa per
unità di tempo è la velocità di crescita e l'aumento della popolazione, in cui in un dato
intervallo di tempo raddoppia il numero degli individui, viene chiamato crescita
esponenziale.
Per ogni popolazione microbica è possibile individuare un ciclo di crescita costituito da
diverse fasi tra loro distinte chiamate fase di latenza, fase esponenziale, fase stazionaria
e fase di morte.
16. Per ogni popolazione microbica è possibile individuare un ciclo di crescita
costituito da diverse fasi tra loro distinte chiamate fase di latenza, fase
esponenziale, fase stazionaria e fase di morte.
Fase di latenza - Quando una popolazione batterica
viene inoculata in un terreno fresco, di solito la
crescita non inizia immediatamente, ma soltanto
dopo un certo periodo di tempo chiamato fase di
latenza (o fase "Iag"); questo periodo può essere più
o meno breve a seconda delle condizioni.
Fase esponenziale - La fase esponenziale è una
conseguenza del fatto che ogni cellula si divide in due
nuove cellule figlie, che a loro volta si duplicheranno
dandone quattro, e così via. La velocità della crescita
esponenziale è influenzata sia dalle condizioni
ambientai i (temperatura e composizione del terreno
colturale) che dalle caratteristiche genetiche del
microrganismo stesso. In generale, i microrganismi
procarioti crescono più rapidamente degli
eucarioti, e gli eucarioti di piccole dimensioni
crescono più velocemente di quelli di dimensioni
maggiori.
Fase stazionaria - Quando a causa o
dell'esaurimento di un nutriente essenziale del
terreno colturale o dall'accumulo, fino a livelli
inibitori, di prodotti di rifiuto escreti
dall'organismo, la fase esponenziale termina, la Fase di morte - Se l'incubazione prosegue
popolazione raggiunge la fase stazionaria durante la
quale non vi è né un incremento né un decremento dopo che la popolazione ha raggiunto la fase
netto del numero di cellule. stazionaria, le cellule possono sopravvivere e
continuare il loro metabolismo o possono
morire. Quando le cellule cominciano a morire
si dice che sono entrate nella fase di morte.
17. Fattori di crescita microbica: fattori fisici
Temperatura - La vita è possibile finchè l'acqua è allo stato liquido quindi da
-48° a + 105°. Negli alimenti, che vengono considerate soluzioni più o meno
concentrate, la crescita microbica è fortemente rallentata già a 5° e cessa
a-10°.
In base alla temperatura i microrganismi si dividono in:
- Psicrofili con optimum tra 15° e 20°;
- Mesofili tra 25° e 40°;
- Termofili tra 45° fino a 60°.
I batteri patogeni sono mesofili, i saprofiti appartengono a tutti i gruppi.
I lieviti non vivono a temperature inferiori a 15° ed hanno un optimum tra i
30° e i 30.
Le muffe sono tutte mesofile salvo poche eccezioni che vivono anche a
temperature estreme inferiori a 0° e superiori a 50°
18. Umidità
Umidità - I microrganismi in media hanno bisogno di acqua in
quantità non inferiore al 30%, ad eccezione delle muffe xerofile
che si sviluppano anche con valori del 12-5%.
Essi però non utilizzano tutta l'acqua contenuta negli alimenti,
ma solo parte di quella libera (acqua di imbibizione contenuta
nei macrocapillari). Tale parte è la sola effettivamente
disponibile e viene indicata da un valore detto attività d'acqua
(aw) che varia in relazione alla concentrazione delle sostanze
disciolte: i batteri sono le specie più esigenti con un aw pari a 0,9,
per lieviti e muffe l'aw è 0,8.
19. Fattori chimico fisici
Pressione osmotica - Il problema della disponibilità d'acqua è influenzato dalla
concentrazione delle sostanze disciolte che modificano il valore della pressione
osmotica. Soluzioni che possiedono una concentrazione di sostanze disciolte almeno
pari al 60% possiedono una pressione osmotica così elevata da provocare il
raggrinzimento delle cellule e quindi da bloccare il loro sviluppo. I batteri sono inibiti
già da concentrazioni di NaCI dal 5 al 10%. Esistono eccezioni: batteri, lieviti e muffe
capaci di resistere ad elevate concentrazioni di soluti.
pH - I batteri prediligono un pH neutro, i lieviti acido (pH 3-4), le muffe lievemente
acido (pH 6). Le specie meno esigenti sono le muffe che resistono da pH nettamente
acidi (pH 2) a pH alcalini (pH 9), mentre valori nettamente acidi o alcalini ostacolano
la vita dei batteri.
Ossigeno - Fra i batteri alcuni vivono solo in presenza di O2 (aerobi obbligati), altri in
assenza di O2 (anaerobi obbligati), altri ancora in entrambe le situazioni (aerobi facoltativi). I
lieviti sono soprattutto aerobi facoltativi, le muffe aerobie.
Radiazioni UV, X, α, β,y - Sono sempre letali.
20. Fattori biologici
Fattori biologici
Le condizioni che favoriscono lo sviluppo batterico non sono le stesse per tutte le specie,
anzi si verifica il caso che fattori che favoriscono lo sviluppo di una specie ostacolino
quella di un'altra. Può accadere che sia la presenza contemporanea di specie con
caratteristiche diverse a condizionare lo sviluppo di ciascuna.
Se in uno stesso ambiente si trovano ad esempio batteri aerobi e anaerobi accade che
si sviluppino in un primo tempo i primi poiché hanno ossigeno a disposizione, poi
consumando l'ossigeno presente, creano le condizioni favorevoli allo sviluppo dei
secondi. La compresenza ha così creato una situazione favorevole per entrambi detta
sinergismo.
Una situazione opposta, antagonismo si verifica allorché siano presenti specie capaci di
produrre particolari sostanze chimiche, chiamate antibiotici, capaci di inibire la crescita o
distruggere altri microrganismi. Il Penicillium notatum impedisce la crescita dello
Staphylococco e di cocchi Gram+.
Da questa scoperta fatta da Fleming nel 1928 fu isolato il primo antibiotico, la penicillina.
Da allora sono stati scoperti molti altri microrganismi capaci di produrre antibiotici, la
maggior parte dei quali, se presente in forte concentrazione, ha effetto battericida e svolge
una azione specifica solo su ben determinati specie, generi o famiglie di batteri. Questo
ambito di azione viene chiamato "spettro" dell'antibiotico e può essere più o meno
ampio.
21. Controllo della crescita dei microrganismi: la sterilizzazione
La sterilizzazione è l'eliminazione completa di tutti i
microrganismi presenti in un dato ambiente e può essere
ottenuta utilizzando calore, mezzi fisici, radiazioni o agenti
chimici. Un prodotto sterilizzato e correttamente sigillato, rimane
sterile indefinitamente.
Sterilizzazione mediante calore
Il calore è l'agente sterilizzante più efficace e più utilizzato poiché
la temperatura agisce sulla vitalità delle cellule. Per ottenere una
sterilizzazione efficace è necessario determinare, oltre alla
temperatura, anche il tempo di esposizione. Se si opera a bassa
temperatura il tempo necessario per una sterilizzazione è più
lungo che a temperatura più alta. Il calore umido, inoltre, ha un
potere di penetrazione maggiore del calore secco.
22. Controllo della crescita dei microrganismi: la sterilizzazione
Le tecniche utilizzate sono:
- L'incenerimento - Si distruggono fisicamente gli organismi, bruciandoli. Usato
per aghi, anse, vetreria, etc. e altri oggetti che non ne risentono nella struttura.
- Il forno d'aria calda(Calore secco) - Si scalda in forno a 160°C per 2 ore o
a 170°C per 1 ora. Usato per vetreria, metalli e oggetti che non fondono.
- La bollitura - Si fa bollire la soluzione a 100°C per 30 minuti. Questo
metodo uccide ogni cosa eccetto alcune endospore batteriche per le quali
viene richiesta una bollitura lunga e intermittente.
- L'autoclave o pentola a pressione (Calore umido) - È uno strumento che
assicura l'uccisione dei microrganismi, incluse le endospore, mediante
l'utilizzazione di calore umido. Il vapore saturo viene immesso sotto
pressione nella camera a chiusura ermetica dell'autoclave o nella pentola a
pressione, che può essere utilizzata per sterilizzare piccole quantità di
materiale. La pressione utilizzata per la sterilizzazione in autoclave è di
1,1 kg/cm2, che permette di raggiungere una temperatura di 121°C; a
questa temperatura il tempo di trattamento è generalmente di 10-15
minuti. Questo metodo non può essere usato per le sostanze termolabili che
a tale temperatura vengono denaturate o distrutte.
23. Sterilizzazione con altri mezzi fisici
Sterilizzazione con altri mezzi fisici
Le sostanze termolabili che non possono essere sterilizzate col
calore vengono sterilizzate con mezzi fisici come filtrazione o
radiazioni:
- Filtrazione - La soluzione da sterilizzare viene fatta passare
attraverso un filtro costituito da materiale poroso che funziona
come un setaccio, trattenendo tutte le particelle il cui diametro
sia maggiore di quello dei pori;
- Radiazioni - Vengono comunemente usati i raggi UV, raggi X
e le microonde con lo scopo di alterare o distruggere gli acidi
nucleici di molti microrganismi.
24. Sterilizzazione con mezzi chimici
Sterilizzazione con mezzi chimici
La crescita dei microrganismi può essere controllata
mediante'l'uso di agenti chimici, naturali o di sintesi, detti
antimicrobici.
Tali sostanze yengono denominate col nome del microrganismo
su cui esplicano l'azione a çui si aggiunge, il suffisso statico se ne
inibiscono la crescita, il suffisso cida se ne determinano la morte.
Un batteriostatico inibisce la crescita di batteri ma non
necessariamente di altri tipi di microrganismi, mentre un
fongicida provoca la morte di funghi, ma non di batteri.
25. Gli agenti antimicrobici
Gli agenti antimicrobici sono di vario tipo:
Antisettici - Sono sostanze come nitrato d'argento, soluzioni
iodurate, alcool, detergenti la cui azione è inoffensiva nei
confronti della pelle e delle mucose.
Disinfettanti - Sono cloro, ipocloriti, composti del cloro,
liscivia, solfato di rame, che vengono usati su tavoli, pavimenti,
utensili, ecc. Uccidono gli organismi, ma non le loro spore e non
possono essere utilizzati sui tessuti viventi.
Conservanti - Sono propionato di calcio, benzoato di sodio,
formaldeide, nitrato e diossido di zolfo che inibiscono la crescita
dei microrganismi, soprattutto nei cibi. Se ingeriti dovrebbero
essere non tossici.
Agenti chemioterapici - Sono agenti antimicrobici di origine
sintetica quali sulfanilammide, etanbutiolo, cloramfenicolo utili
nel trattamento di malattie batteriche o virali.
Antibiotici - Sono prodotti dai microrganismi che uccidono o
inibiscono la crescita di altri microrganismi.
26. Colture di microrganismi in laboratorio
Quando i microrganismi crescono in laboratorio, sono chiamati
coltura e la riproduzione artificiale dell'ambiente adatto alle loro
esigenze è detto terreno o mezzo di coltura. Esso deve
contenere insieme alla fonte di energia, che può essere una
sostanza organica o inorganica o la luce, una fonte di carbonio, di
azoto in forma assimilabile e di altri macro e micronutrienti.
Mentre nel nostro ambiente la popolazione microbica è grande e
complessa e numerose sono le specie che invadono il nostro
corpo, l'aria, il suolo e gli alimenti, in laboratorio è possibile
ottenere oltre a colture miste anche colture pure costituite da una
popolazione di cellule derivate tutte da un'unica cellula madre.
27. I terreni di coltura
I terreni di coltura possono essere naturali o artificiali.
I primi sono costituiti da sostanze naturali quali il latte, l'acqua, le infusioni di
carne o di vegetali, di sangue diluito, e tendono a riprodurre in laboratorio lo
stesso ambiente in cui si è constatato lo sviluppo del microrganismo.
I terreni artificiali sono costituiti da una soluzione in acqua distillata di
sostanze pure, come zuccheri (glucosio, lattosio), acidi organici (acido citrico,
lattico, tartarico), aminoacidi e sali minerali in proporzioni determinate.
I terreni possono essere usati sia allo stato liquido che solido. In questo caso
contengono l'agar, una sostanza solidificante ricavata dalle alghe marine che
non è un nutriente per la maggior parte dei microrganismi e ha un
comportamento chimico fisico particolare: è solida al di sotto dei 45°C e
liquida al di sopra degli 80°C.
28. Semina e trapianto dei microrganismi
Per individuare i microrganismi che invadono un materiale biologico è
necessario seminarlo in un terreno di coltura adatto. L'inoculo viene prelevato
con mezzi preventivamente sterilizzati (ansa, ago, pennino) e trasferito su un
mezzo sterile che può essere liquido o solido.
In genere i mezzi liquidi sono usati per la crescita di gruppi di colture di
batteri o di lieviti, mentre quelli solidi sono usati per l'isolamento di colture
pure (colonie isolanti) di batteri, lieviti e muffe.
La tecnica di semina può essere per striscio, (streak in inglese), che permette
la crescita di cellule isolate utilizzabili per inoculare un nuovo trapianto o per
diluizioni successive che consente di separare le diverse specie e realizzare
una precisa valutazione della contaminazione.
29. Identificazione dei microrganismi
Una volta coltivati i microrganismi su terreni di coltura si prosegue all'analisi
morfologica (lettura al microscopio di uno o più vetrini a fresco o previa
colorazione specifica), antigenica, metabolica, biochimica e genetica dei
microrganismi isolati.
La microbiologia tradizionale usa metodi di conta di cellule vive combinati
con test biochimici, microscopici e sierologici per identificare le specie di
microrganismi.
I metodi di conta delle colonie si basano sulla proprietà che solo i
microrganismi possiedono di moltiplicarsi (auto-amplificazione).
Le procedure moderne sono metodi rapidi, basati essenzialmente sulla
motilità selettiva, sulla filtrazione su membrane idrofobiche, sulla valutazione
di attività fisiologica microbica con metodi chimici o fisici, su test
immunoenzimatici (E.L.I.S.A.), su sonde di acidi nucleici e sull'amplificazione
del parametro da misurare (Reazione a Catena della Polimerasi - PCR).
30. Misura della crescita microbica
La crescita di una popolazione microbica viene misurata seguendo nel
tempo la variazione del numero di cellule o della massa cellulare.
La conta diretta indica il numero di cellule di una popolazione misurato
al microscopio e si attua o con campioni essiccati su un vetrino o con
campioni in liquido, in tal caso si utilizzano speciali vetrini detti camere di
conta (vetrino di Thomas-Zeiss o quello di Petroff-Hausser), sulla cui
superficie è inciso un reticolo quadrettato.
31. Il metodo della conta vitale
La conta diretta al microscopio è un modo rapido per stimare il numero di
cellule, ma è inadatta per sospensioni a bassa densità cellulare e per cellule di
dimensioni molto piccole poiché non consente di distinguere le cellule vive
dalle morte.
Per contare solo le cellule vive, capaci cioè di dividersi e dare progenie, si
utilizza il metodo della conta vitale. Tale metodo detto anche conta in
piastra o conta delle colonie, si basa sul presupposto che ogni colonia sia
originata da una singola cellula.
La conta vitale viene spesso espressa come numero di unità formanti colonia
(CFU, colony-forming units) piuttosto che come numero di cellule vitali.
32. Determinazione della massa cellulare
Vi sono indagini in cui risulta più conveniente stimare, piuttosto che il numero, la
massa delle cellule di una coltura. Si attua attraverso il peso, il volume, la torpidità, la
determinazione dell'azoto, le attività metaboliche.
Peso - La massa netta si ottiene centrifugando le cellule, privandole del terreno e
pesandole. Il peso secco si misura disidratando in una stufa a 100-105°C per una notte
la massa cellulare ottenuta per centrifugazione..
Volume della massa ce1lu1are - Si centrifuga un volume noto di sospensione
microbica in provette tarate e si valuta il volume del sedimento. Il dato viene espresso
come % rispetto al volume della sospensione.
Torpidità - Questo metodo è rapido e non danneggia il campione che può essere
misurato ripetutamente consentendo di seguire la crescita di una coltura e di stimare la
massa cellulare attraverso misure di torbitità. La torbidità di una sospensione cellulare si
manifesta perché ogni cellula riflette la luce e, quanto maggiore è il numero di cellule
presenti, tanto più la sospensione riflette la luce. La torbidità viene espressa come unità
di assorbanza misurandola con uno strumento chiamato colorimetro o con uno
spettrofotometro. Per gli organismi unicellulari l'assorbanza è proporzionale sia al numero
delle cellule che alla massa cellulare e quindi una determinazione della torbidità può
essere usata in sostituzione del conteggio.
33. Determinazione della massa cellulare
Determinazione deIl'azoto - L'azoto è uno dei componenti principali della
cellula perciò la sua quantità è strettamente correlata allo sviluppo microbico.
Il metodo consiste nel quantificare il contenuto di azoto della massa cellulare
e viene particolarmente usato nella microbiologia industriale ed in particolare
nel caso di produzioni di biomasse microbiche.
. Attività metaboliche - Lo sviluppo microbico avviene con modificazione
della composizione del terreno colturale anche a causa di nuove sostanze
prodotte dal microrganismo stesso come il consumo dell'ossigeno disciolto
nel substrato da parte di microrganismi aerobi o per la produzione di anidride
carbonica da parte dei lieviti vinari.
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37. MICROSCOPIO
Piede. È la base su cui poggia.
Corpo. Sorregge l'apparato ottico.
Tubo. Contiene l'insieme delle lenti e degli specchi che permettono la visione.
Piattaforma. Serve per sostenere il preparato ed è fornita di due morsetti che lo
fissano.
Revolver. Serve a sostenere gli obiettivi
Obiettivi. Sistema di lenti rivolte verso l'oggetto da osservare. Esternamente portano
incisi dei numeri, ad esempio 160/0,12: essi indicano che il tubo ottico deve essere
lungo 160 mm, i vetrini coprioggetto devono avere uno spessore non superiore a 0,12
mm; 4x, 20x, 40x, significa che l'ingrandimento dato dall'obiettivo è di 4, 20, 40 volte.
Oculare. Lente superiore che mette a fuoco l'immagine prima del nostro occhio, porta
inciso un numero che indica di quante volte ingrandisce l'oggetto (ad esempio 5}
indica un ingrandimento di 5 volte).
Diaframma. Serve per controllare la quantità di luce che attraversa il preparato.
Condensatore. Serve a far convergere i raggi luminosi eh sono prodotti dalla lampada.
Lampada. Sorgente di luce.
Vite macrometrica. Serve a mettere a fuoco in maniera grossolana il preparato.
38. COME SI PREPARA UN VETRINO
Per osservazioni a fresco, il materiale da esaminare deve essere
precedentemente ridotto a fettine sottilissime e trasparenti con un microtomo.
In mancanza di questo strumento, soprattutto per i materiali vegetali che,
possedendo parete cellula re sono molto idonei ad osservazioni rapide si può
utilizzare un bisturi molto affilato o semplicemente una lametta da barba.
Per lavorare con maggiore agilità, il pezzo deve essere precedentemente
inserito in una fessura praticata nel midollo di sambuco.
Per allestire un preparato da osservare al microscopi( sono necessari un
vetrino porta oggetti ed un vetrino coprioggetti:
1) porre, con il contagocce, una goccia d'acqua distillata ( glicerina o
balsamo del canadà sul vetrino portaoggetti
2) depositarvi delicatamente sopra, con l'aiuto di pinze o di lancette ed aghi
manicati, una sottile sezione del materiale in esame;
3) appoggiare il vetrino coprioggetti al margine della goccia d'acqua
inclinandolo di circa 30° e lasciarlo scivolare delicatamente in modo che si
sovrapponga al material, sezionato. Se tutto sarà stato fatto bene, non
dovrebbero restare intrappolate tra i due vetrini bolle d'aria, che renderebbero
l'osservazione molto difficoltosa.