Appunti intero corso Microbiologia generale e immunologia

Infine, per quanto riguarda l’ossigeno, i microrganismi si suddividono in:

❖ Microrganismi aerobi, i quali vivono in presenza di ossigeno, che può essere definita anche da un

potenziale redox positivo (Eh+);

❖ Microrganismi anaerobi, i quali possono vivere sia in presenza che in assenza di ossigeno, quindi sia

con potenziale redox positivo che negativo;

❖ Microrganismi aerobi/anaerobi facoltativi, i quali vivono in assenza totale di ossigeno, che può essere

definita anche da un potenziale redox negativo (Eh-).

In particolare, il potenziale redox è fondamentale poiché implica che non si faccia riferimento solo ed

esclusivamente alla presenza dell’ossigeno, bensì anche alla composizione chimica dell’alimento stesso; ad

esempio, ci sono alimenti che per loro caratteristica chimica consumano ossigeno (come ad esempio i reni e

il fegato che diventano potenziale redox negativo anche se lasciati in presenza di ossigeno). 36

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6 – TECNICHE MICROBIOLOGICHE

Il controllo dei microrganismi si ottiene attraverso tre metodi, ovvero i metodi fisici, i metodi chimici e l’utilizzo

di antibiotici (quest’ultimo non è inserito nei metodi chimici poiché gli antibiotici sono di origine naturale).

Inoltre, un microrganismo può essere inattivato impedendone la moltiplicazione (effetto batteriostatico) o

uccidendolo (effetto battericida). La mostra invece la terminologia utilizzata nl controllo

slide 3 del pdf

microbico, e in particolare:

❖ L’asepsi (il cui aggettivo è asettico) è la pratica che previene la contaminazione di microrganismi

indesiderati, come ad esempio passare alla fiamma l’imboccatura di una beuta contenente un terreno

in coltura sterile prima di versare quest’ultimo in una piastra Petri, oppure, dopo aver pastorizzato il

latte, confezionarlo in contenitori sterili in modo che non venga ricontaminato;

❖ L’antisepsi (il cui aggettivo è antisettico) è la riduzione del numero dei microrganismi su una superficie

costituita da tessuto vivente, come ad esempio strofinare la cute con un batuffolo di cotone imbibito

di alcol prima di eseguire un’iniezione intramuscolare;

❖ La disinfezione (il cui aggettivo è disinfettante) è la riduzione del numero dei microrganismi su una

superficie inanimata, come ad esempio strofinare la superficie di un piano di lavoro (un tavolo) con

un batuffolo di cotone imbibito di alcol; inoltre, non bisogna confondere la disinfezione con la

disinfestazione, poiché la prima si riferisce a microrganismi e la seconda a organismi pluricellulari

(come la derattizzazione, cioè l’eliminazione dei ratti, è una disinfestazione);

❖ La sterilizzazione (il cui aggettivo è sterilizzante) è il processo che distrugge ogni forma vitale

(comprese le spore batteriche) in o su un determinato oggetto, come ad esempio la sterilizzazione

dei terreni di coltura in autoclave;

❖ La sanitizzazione (il cui aggettivo è sanitizzante) è l’eliminazione di microrganismi patogeni da oggetti

o luoghi utilizzati da pubblico, come ad esempio l’uso di sostanze chimiche per disinfettare i piatti in

un ristorante o le pubbliche toilette; inoltre, sanitizzazione è sinonimo di disinfezione nel caso in cui

ci si riferisca a cose pubbliche.

Per quanto riguarda gli agenti fisici, essi si dividono in:

❖ Alte temperature, le quali hanno un effetto microbicida e possono essere utilizzate sia sottoforma di

calore secco (quindi aria calda priva di acqua) che sottoforma di calore umido (quindi vapore acqueo,

acqua bollente, acqua sotto pressione); come si nota nella , nel momento in cui si applica

slide 5 del pdf

un’alta temperatura i batteri non muoiono tutti nello stesso momento, ma anzi muoiono seguendo

un andamento esponenziale inverso a quello con cui avviene la crescita microbica; ovviamente, si

utilizzerà il calore secco o il calore umido a seconda del tipo di microrganismo da eliminare, così come

il tempo di sterilizzazione varierà da microrganismo a microrganismo: in particolare, la slide 6 del pdf

mostra che il calore umido è molto più efficace rispetto al calore secco, poiché ad esempio con il

calore umido a 121°C si ha un tempo di sterilizzazione di 15 minuti, mentre con il calore secco a 121°C

si ha un tempo di sterilizzazione di 600 minuti; in ogni caso, va ricordato che aumentando la

temperatura diminuisce il tempo di sterilizzazione; infine, sappiamo che in generale un trattamento

a 80°C per 20 minuti elimina tutte le forme vegetative, le muffe, i lieviti, i protozoi e i microbi, motivo

per cui l’acqua bollente (100°C) è il metodo di calore umido più utilizzato; ;

slide 7 e 8 del pdf

❖ Basse temperature, le quali hanno un effetto batteriostatico (quindi esse non uccidono i

microrganismi, ma semplicemente ne bloccano l’attività riproduttiva e quella microbica, cioè alle

basse temperature i microrganismi rimangono in una fase di latenza); in particolare, le tecniche più

utilizzate sono la refrigerazione e il congelamento, e la mostra la tipica curva di un agente

slide 9 del pdf

distruttivo dei microrganismi (microbicida) o semplicemente inibente (microbiostatico); in questo

secondo caso, cessa l’effetto inibente, i microrganismi sono capaci di ritornare a moltiplicarsi;

❖ Radiazioni, le quali hanno un effetto microbicida e possono essere distinte in radiazioni ionizzanti e

radiazioni ultraviolette; la mostra lo spettro delle onde elettromagnetiche, dove si nota

slide 10 del pdf

che le radiazioni non ionizzanti vanno da 100 nanometri in su e le radiazioni ionizzanti vanno da 100

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nanometri in giù, così come più ci si sposta verso destra più aumenta la lunghezza d’onda (onde che

però sono meno penetranti) e più ci si sposta verso sinistra più diminuisce la lunghezza d’onda (onde

che però sono più penetranti); inoltre, come sorgente di produzione dei raggi gamma (che sono

radiazioni ionizzanti) si utilizzano generalmente degli isotopi radioattivi, e in particolare il cobalto 60;

la mostra uno schema di impianto di ionizzazione industriale, il quale è costituito da

slide 11 del pdf

una camera di radiazione che a sua volta è racchiusa in un involucro di calcestruzzo di circa 2 metri di

spessore (in questo modo si assicura la protezione biologica del personale); la mostra

slide 12 del pdf

invece la dose di radiazioni necessaria per uccidere i vari microrganismi, che ovviamente varia a

seconda del microrganismo e in generale tanto più il microrganismo è complesso e tanto minore è la

dose di radiazioni necessaria; detto questo, le radiazioni ionizzanti attraversano le barriere solide

(plastica, vetro, ecc.), entrano nella cellula, ionizzano il DNA con liberazione di elettroni, il DNA si

frattura e la cellula muore poiché è incapace di dividersi; i raggi UV, invece, inducono la formazione

di legami covalenti in due timine adiacenti sullo stesso filamento, il che porta alla rottura dei legami

idrogeno con le adenine poste sul filamento complementare e l’effetto finale è la produzione di

mutazioni che possono portare alla morte cellulare; tuttavia, le radiazioni UV non superano barriere

solide;

❖ Filtrazione ( ), la quale ha un effetto di separazione dei microrganismi dagli

vedi slide 15 e 16 del pdf

alimenti e viene utilizzata prevalentemente per sterilizzare matrici liquide o aria; inoltre, nella

filtrazione possono essere usate diverse tipologie di filtri a maglie più o meno fitte che permettono il

passaggio dei liquidi e dell’aria, ma non permettono invece il passaggio dei microrganismi; va detto

che a volte la filtrazione è l’unico mezzo fisico che può essere utilizzato, soprattutto quando le matrici

da sterilizzare contengono enzimi o vitamine; va anche ricordato che a volte si effettua una filtrazione

per separare solo una determinata tipologia di microrganismo, che sarà quella che più danneggia il

prodotto; infine, solitamente il metodo di filtrazione più comune consiste nel collegare una beuta ad

una pompa da vuoto (che quindi sostanzialmente sigilla il filtro appoggiato sulla beuta), ma vengono

spesso usate anche le cappe a flusso laminare.

Per quanto riguarda gli agenti chimici, fra essi vi sono diverse sostanze che possono essere usate come agenti

microbici, ovvero:

❖ I fenoli ( ), e in particolare il fenolo è stato il primo agente chimico ad essere usato

vedi slide 18 del pdf

con lo scopo di ridurre le infezioni post-operatorie; essendo però il fenolo un prodotto tossico, da

esso sono stati prodotti dei sostituti del fenolo, come il cresolo, il difenolo, il triclosan e l’esaclorofene;

inoltre, va ricordato che il fenolo rimane comunque il composto sul quale noi tariamo il potere

disinfettante di tutti gli altri prodotti; infine, sappiamo che i fenoli sono battericidi, fungicidi e virucidi

e che l’attività dei fenoli è denaturare le proteine e disgregare le membrane cellulari, il che significa

che i microrganismi muoiono perché sono impossibilitati a svolgere la loro attività metabolica;

❖ Gli alcoli ( ), e in particolare i più usati sono l’etanolo e l’isopropanolo; inoltre, più è

vedi slide 19 del pdf

grande la molecola dell’alcol e maggiore è il suo potere battericida, ma al tempo stesso più è grande

la molecola dell’alcol e maggiore è la sua tossicità per la cellula dell’uomo (quindi è per questo che si

usano quasi esclusivamente l’etanolo e l’isopropanolo); tra l’etanolo e l’isopropanolo si usa

maggiormente sicuramente l’etanolo, poiché va ricordato che più aumenta il peso molecolare

dell’alcol e più diminuisce la miscibilità dell’alcol in acqua; in più, affinché abbiano una corretta

efficacia, gli alcoli devono essere miscelati con l’acqua, altrimenti vanno a disidratare la cellula e non

riescono a svolgere la loro funzione (non a caso l’etanolo al 70% è più efficace dell’etanolo al 90%);

infine, anche gli alcoli vanno a denaturare le proteine e a disgregare le membrane lipidiche;

❖ Le aldeidi ( ), e in particolare le più usate sono la formaldeide e la glutaraldeide; la

vedi slide 20 del pdf

formaldeide si trova anche in soluzione acquosa al 37%, e in questo caso prende il nome di formalina,

la quale viene usata anche per conservare intatti organi, animali ecc.; inoltre, la formaldeide provoca

l’uccisione di tutte le forme vegetative e le spore; va anche detto che le aldeidi hanno la massica

efficienza quando si trovano a temperatura compresa tra i 20°C e i 25°C e a umidità compresa tra il

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