Fattori Di Crscta,3lez

FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA DEI MICRORGANISMI •PRESENZA DI OSSIGENO •pH •Temperatura •Disponibilità di acqua (aw) •Concentrazione salina

Ossigeno • AEROBI OBBLIGATI • ANAEROBI OBBLIGATI • ANAEROBI FACOLTATIVI

a)Aerobi, b) anaerobi, c) facoltativi, d) aerotolleranti e)microaerofili

Specie tossiche dell’ossigeno

Anione superossido Acqua ossigenata Radicale ossidrilico

Presenza di superossido-dismutasi,catalasi e perossidasi in diversi gruppi di procarioti

Superossidodismutasi

Catalasi

Perossidasi

Aerobi obbligati e Anaerobi facoltativi

+

+

-

Aerotolleranti

+

-

+

Anaerobi obbligati

-

-

-

Effetto del pH sulla crescita dei procarioti Acidofili

Neutrofili

Alcalofili

pH minimo, massimo e ottimale per la crescita di alcuni procarioti. Microrganismo

Minimum pH Optimum pH Maximum pH

Thiobacillus thiooxidans

0.5

2.0-2.8

4.0-6.0

Sulfolobus acidocaldarius

1.0

2.0-3.0

5.0

Bacillus acidocaldarius

2.0

4.0

6.0

Zymomonas lindneri

3.5

5.5-6.0

7.5

Lactobacillus acidophilus

4.0-4.6

5.8-6.6

6.8

Staphylococcus aureus

4.2

7.0-7.5

9.3

Escherichia coli

4.4

6.0-7.0

9.0

Clostridium sporogenes

5.0-5.8

6.0-7.6

8.5-9.0

Erwinia caratovora

5.6

7.1

9.3

Pseudomonas aeruginosa

5.6

6.6-7.0

8.0

Thiobacillus novellus

5.7

7.0

9.0

Streptococcus pneumoniae

6.5

7.8

8.3

Nitrobacter sp

6.6

7.6-8.6

10.0

TEMPERATURA MESOFILI moderata temp. 25-40° C La maggior parte dei patogeni umani 37° C

TERMOFILI

Psicrofili

Amanti del caldo 40-85° C Pyrococcus, Thermococcus, Bacillus stearothermophilus Thermus aquaticus - DNA Polymerase per la PCR (TAq)

Amanti del freddo 0-25° C microrganismi marini Pseudomonas, Alcaligenes, Arthrobacter Listeria e Pseudomonas crescono alla temp. di 5°C

Termofili: vita ad alta temperatura

Minimum, maximum e optimum di temperatura di alcuni Batteri e Archea. 

Microrganismi

Minimum Optimum Maximum

Listeria monocytogenes

1

30-37

45

Vibrio marinus

4

15

30

Pseudomonas maltophilia

4

35

41

Thiobacillus novellus

5

25-30

42

Staphylococcus aureus

10

30-37

45

Escherichia coli

10

37

45

Clostridium kluyveri

19

35

37

Streptococcus pyogenes

20

37

40

Streptococcus pneumoniae

25

37

42

Bacillus flavothermus

30

60

72

Thermus aquaticus

40

70-72

79

Methanococcus jannaschii

60

85

90

Sulfolobus acidocaldarius

70

75-85

90

Pyrobacterium brockii

80

102-105

115

Temperatura di crescita per alcuni Archea ipertermofili

Genere

Minimum Optimum Maximum Optimum pH

Sulfolobus

55

75-85

87

2-3

Desulfurococcus 60

85

93

6

Methanothermus 60

83

88

6-7

Pyrodictium

82

105

113

6

Methanopyrus

85

100

110

7

TEMPERATURA

• Effetto della T sulla crescita microbica Alte temperature: • Aumenta l’attività enzimatica e la crescita • Aumentando riduce la stabilità dei ribosomi • Causa denaturazione degli enzimi e morte Basse temperature: • Attività enzimatica ridotta • Il congelamento blocca la crescita microbica • Il congelamento riduce l’Aw • Le membrane cellulari sono meno fluide

Ogni organismo ha un Min. un Max e un Optimum di t.crescita

Psicrofili: vita a bassa temperatura

Disponibilità di acqua libera (aw) L’attività dell’acqua (aw) rappresenta il rapporto tra la pressione di vapore del substrato considerato(es.alimenti)rispetto alla pressione di vapore dell’acqua pura nelle stesse condizioni. Si esprime come frazione. Aw=P alimento/P acqua Il valore dell’Aw va da 0 a 1.0 (1.0=acqua pura); L’Aw è applicata soprattutto nella previsione di crescita dei microrganismi negli alimenti

Valore ottimale di Aw per la crescita di alcuni procarioti

Caulobacter

Minimum Aw per la crescita 1.00

Spirillum

1.00

Pseudomonas

0.91

Salmonella/E. coli

0.91

Lactobacillus

0.90

Bacillus

0.90

Staphylococcus

0.85

Halococcus

0.75

Microrganismo

Il valore di aw si può abbassare privando il substrato di acqua o aggiungendo sostanze come il sale o lo zucchero

Concentrazione salina ALOFILI: amanti del sale. Crescita in presenza del 20% di NaCl pari ad un aw di 0.84

Curva di crescita di una popolazione batterica

Ufc/ml= unità formanti colonie/ ml

METODI DI CONTA DI UNA POPOLAZIONE MICROBICA

Conteggi diretti al microscopio Conteggi vitali (diluizioni e conte su piastra) Metodi fotometrici Metodi indiretti (ATP, proteine) Massa cellulare (p.s.)

Conta vitale

Turbidimetria: dispersione della luce e densità cellulare

Numero di cellule dopo un dato tempo

b=a2 n

n= log b-log a log2

Numero di cellule di partenza Numero di divisioni o generazioni Numero di generazioni in un dato tempo

Tempo di generazione: tempo impiegato da una cellula per dividersi

Tempi di generazione di alcune specie batteriche

Specie

Terreno

E.coli

brodo

Tempo di generazione in minuti 17

S.aureus

brodo

27-30

Mycobacterium tubercolosis

Terreno sintetico

792-932

Treponema pallidum

Terreno sintetico

1980

Chemostato Terreno di coltura Immissione di aria

coltura

Eliminazione dell’eccesso di liquido e di batteri