Appunti per la parte di patologie delle derrate alimentari

PATOLOGIE DELLE DERRATE

Nel mondo si sprecano 41 tonnellate di cibo al secondo.

Come si fa a ridurre lo spreco? Più sprechi, più devi produrre.

Un aumento della produzione provoca:

1. Un aumento della produttività sulla stessa area, dove già si produce

2. Acquisto di ulteriore terreno su cui produrre

È un ciclo non corretto della gestione, ma tutto questo porta al fatto che da un lato abbiamo

perdita, dall’altro eroghiamo sempre di più

Bisogna quindi ridurre in % le perdite in post-raccolta, anche l’1%ha un effetto importante.

Qual è la bevanda degli inglesi? Il tè, il quale è divenuta la bevanda degli inglesi a causa di un fungo

(prima bevevano solo caffè) perché tutte le loro colonie di caffè sono state vittima del fungo la

“ruggine del caffè” che in qualche anno ha azzerato tutte le colonie.

In Irlanda a metà del 1800 è arrivò un microrganismo che sulle patate, annientava completamente

la loto produttività (peronospora della patata). In 20 anni la popolazione si dimezza perché

essendo che le patate erano la loro (quasi) unica fonte di carboidrati, migravano perché non

c’erano più riserve. Anche i microrganismi hanno effetto sulla nostra vita

IL TRIANGOLO DELLA MALATTIA

L’attacco del patogeno dipende da:

1. OSPITE (ex. Pianta): (recettività, resistenza, immunità). Dipende da quanto è recettivo, se

ha barriere molto forti o chi non le ha, livelli diversi di resistenze fisiche e chimiche. Tutte

queste caratteristiche descrivono quanto l’ospite è recettivo. La sia resistenza (recettività)

dipende da quali caratteristiche specifiche (nel DNA) lo rendono resistente al patogeno.

Immunità.

2. AMBIENTE (circostante): (umidità, temperatura, presenza di antagonisti, presenza di

vettori). Non tutti i patogeni sono in grado di sopravvivere ovunque. Un modo per evitare

la malattia è fare in modo che il patogeno non passi da una pianta all’altra. Ex. Bruciare un

ulivo in puglia serve a fare in modo che il patogeno si fermi ma il problema sta nella

presenza di un vettore: il patogeno sta su un insetto che è molto bravo a muoversi, quindi il

patogeno riesce a muoversi da una pianta all’altra. Non tutti i patogeni sono uguali, il

patogeno che colpisce una pianta sarà diversa rispetto a quella che colpisce un’altra pianta.

3. AGENTE (patogeno): patogenicità, virulenza, potenziale d’inoculo e adattamento

all’ambiente. Ci sono patogeni che sono più virulenti o meno virulenti, in base a che tipo di

malattia che causano.

COME RIDURRE LA MALATTIA

1. MIGLIORARE LA GENETICA DELLA PIANTA: faccio in modo che la pianta sia più resistente,

utilizzando piante meno suscettibili e quindi migliorandola geneticamente. Se la pianta è

più resistente, il triangolo della malattia è ridotto. Posso cercare di migliorare la struttura

stessa della pianta.

2. AGIRE SULL’AMBIENTE: giocare su tutte le componenti ambientali che facilitano

l’insorgenza della malattia, ovviamente ogni patogeno ha una condizione ambientale

diversa da un altro. In linea generale si controllano con temperatura e umidità.

3. RIDURRE IL PATOGENO: lavorare direttamente sul patogeno, ad esempio evitando che il

patogeno si muova da una parte all’altra. Fare in modo che il patogeno non sia trasportato

insieme al materiale di propagazione.

Quando si presenta la malattia? Se i 3 fattori lavorano insieme, altrimenti sono in grado di limitare

o non avere per nulla la malattia.

Cercare di capire sempre:

1. Quali sono i fattori che provocano la malattia

2. Quali sono gli strumenti per ridurre questo triangolo

A volte abbiamo fisiopatie (malattie senza patogeno): create da le condizioni ambientali. Possono

essere dovute a com’è stato coltivato o conservato un prodotto, da carenze nutritive, da danni

meccanici. Se la pianta soffre e si autodistrugge.

IL QUADRANGOLO DELLA MALATTIA

Oltre che ambiente, patogeno e pianta occorre che, affinché la malattia ci sia, questa interazione

debba avvenire nel momento giusto (fattore tempo). Ad esempio, se una malattia è causata da un

patogeno che è in grado di attaccare solo in fioritura, se il patogeno non è presente in fioritura

allora non avrà modo di agire attaccando la pianta.

Anche l’uomo è causa della malattia, ad esempio l’uomo che passa da una parte all’altra, l’uomo

viaggia, irriga (trasporta il patogeno).

CHE COS’E’ LA MALATTIA?

Una condizione anormale che ha effetti sulla struttura o funzione di tutto o una parte di un

organismo, e che non dipende da un danno diretto, “qualsiasi cosa” che impedisce alla pianta di

performare secondo il proprio massimo potenziale genetico.

La malattia non sempre è sistemica (colpisce tutto l’organismo).

Una PIANTA SANA può svolgere le sue funzioni fisiologiche al meglio del suo potenziale genetico.

MALATTIA: “funzionamento anomalo di cellule, tessuti e organi della pianta in seguito alla

continua irritazione da parte di un agente patogeno (biotico o abiotico) che porti alla comparsa di

sintomi”. Altera cioè le attività della pianta portando alla sua debilitazione.

CLASSIFICAZIONE DELLE FITOPATIE:

 in base all’organo colpito

 In base all’effetto fisiologico sulla pianta

 Se localizzate o sistemiche

 in base ai sintomi

 infettive o non infettive

 in base alla posizione

 sistematica dei patogeni

 in base alla tassonomia

Il sintomo non è quasi mai un'entità fenomenica unica, ma l'effetto finale, non standardizzato, di

un convergere di molteplici azioni e reazioni.

Il segno: è un riscontro patologico individuato all'esame obiettivo caratteristico e specifico.

CAUSE DI MALATTIA:

 Biotiche (funghi, batteri, fitoplasmi; virus, viroidi; piante parassite, alghe; animali). In post

raccolta funghi e batteri

 Abiotiche (fisiche o chimiche, come condizioni ambientali e/o pedologiche non adeguate,

eventi atmosferici, squilibri nutrizionali, inquinanti, agrofarmaci, eccetera)

 Genetiche (dovute a difetti genetici delle piante)

I FUNGHI

La prima cosa per identificare la malattia è identificare il patogeno ad esempio i funghi.

Hanno un’ elevata capacità di vivere in ambienti molto diversi tra loro.Tanti funghi non sono

ancora stati scoperti. I sono delle fonti di tantissime produzioni (molecole, fermentazioni, ecc…)

Sono plastici, prendono quello che serve loro dall’ambiente ed utilizzarlo in modo appropriato.

I funghi rappresentano un 10% dell’ecosistema, e rappresentano un ruolo fondamentale, la vita

fuori dalla terra senza i funghi non sarebbe possibile (micorrizie).

Negli ultimi anni c’è stata una crescita di malattie causate da funghi. Perche?

1. perché stiamo facendo più ricerche, quindi ne scopriamo di più

2. sono in grado di attaccare anche specie diverse, perché hanno proprio la caratteristica di

adattarsi ad ogni condizione (ad esempio fungo della banana ha potuto essere trasmesso

all’uomo, cosa atipica che dimostra la vulnerabilità dei funghi).

Uno dei grossi problemi dei funghi che passano dalle piante agli uomini, i principali fungicidi sono

le stesse che vengono usate in campo clinico, se abituiamo il fungo a ricevere fungicida, il fungo

può diventare più resistente, diventando resistenti ai fungicidi.

FUNGHI EDULI: l’unica differenza tra quelli eduli e tossici a volte è solo quella di produrre o non

produrre metaboliti tossici.

Molti funghi vengono usati in ambito alimentare come sostituto proteico vegetale ad una fonte

animale. Ex: quorn è un fusariom (genere fungino), tra i fusaria ci sono funghi che producono

importanti micotossine, altri no (quorn).

I funghi sono così resistenti perché hanno tanti enzimi che possono degradare tante sostanze.

La vita sulla terra delle piante e non sottacqua è grazie alle micorrizie, funghi associati alle radice

delle piante che aiutano le piante ad uscire all’acqua. Anche oggi la micorrizazione delle piante in

agricoltura è fondamentale.

Micosi vegetali ed animali: funghi patogeni che simulano attività ormonali della pianta per far in

modo di farlo comportare come vuole lui(carbone del mais). Convive per un certo periodo con la

pianta e produce spore mangiando le sostanze delle piante.

Malattie fungine sulla pelle: dermatofiti, crescita circolare

Il salto di qualità della nostra sopravvivenza è legato al fatto di avere molecole in grado di

contrastare i batteri (ex penicillina, contro i batteri) e (ciclosporina, immunosoppressore in caso di

trapianti per ridurre la reazione del corpo non serve, senza avere reazioni esagerate nel nostro

corpo dopo un trapianto)

CARATTERISTICHE DEI FUNGHI

La parete cellulare fungina: nel plasma lemma c’è l’ergosterolo (negli umani colesterolo)

Essi si nutrono per assorbimento: assorbono nutrienti, li degradano (non li digeriscono all’interno)

ma sputano fuori gli enzimi li ingeriscono nella zona vicina e poi li riportano dentro. Secrezione di

enzimi nella zona dove stanno vivendo e degradano i nutrienti tramite gli enzimi secreti che poi

riassorbiranno (i nutrienti degradati).

Che strutture devo avere per digerire i cibo all’esterno?

Il corpo dei funghi è un tallo chiamato micelio, il micelio può essere vegetativo (immerso nel

substrato) o riproduttivo (aereo). Il micelio è formato da filamenti, spesso ramificati, denominati

ife.

Una delle caratteristiche per identificare i funghi è la tipologia di ifa.

Le ife possono essere:

 Le ife cenoticithce (non settata) è di un fungo vecchio

 l’ifa settata è di un fungo nuovo, più vantaggioso per colonizzare terreni.

Le ife vengono guardate per capire se abbiamo un fungo più semplice (vecchio) o complesso.

I setti sono un vantaggio evolutivo. Abbiamo due tipi dei setti

1)linea continua

2) una linea quasi continua

3)setti a doliporo, che fanno o non fanno passare sostanze. (fungo evoluto molto)

Il fungo cresce con accrescimento apicale (nella direzione dell’apice, della sua punta) perché

quando cresco spendo energia, se devo spendere energia, la quantità che spendo è ripagata dalla

quantità che trovo, se cresco a tutto tondo spendo molta energia per crescere poco, se invece

cresco in modo apicale cresco di più, spendendo meno energia

L’apice dell’ifa è una zona più morbida dov’è presente molto materiale per crescere, materiale

energetico. È un rischio, ma solo nella punta. Il fungo cresce sempre trasportando nell’ifa

materiale citoplasmatico dall’ifa più vecchie a quella più nuove.

Nelle ife in crescita si accumula una serie di vescicole, quelle che portano tutte le strutture alla

crescita.

Le ife ramificano perché sono più efficienti nel raggiungere i nutrienti e coprono più spazio

(stimoli) e sia perché supero di più gli ostacoli perché ho modo di andare in più direzioni,

occupando più territorio(ostacoli).

Quello che noi raccogliamo per mangiarlo, è la parte riproduttiva, cioè il corpo fruttifero, tutto il

resto sta nella parte sottoterra con ife ramificate.

Basidiomicete: funghi più complesso

Ascomiceti: meno complessi ma hanno tutti corpi fruttiferi e ife setttate.

DIMORFISMO: capacità di cambiare la loro espressione morfologica, da lievito a fungo avviene

quando si hanno delle condizioni ambientali in cui conviene essere una specie piuttosto che

un’altra.

I funghi levuliformi: sono lieviti che passano da una struttura levuliforme a miceliare (da cellula

che si riproduce come un lievito a produzione di ife quindi funghi) a seconda dell’ambiente in cui si

trovano, ex candida. Perché lo fanno? Perché l’ifa del fungo dà un vantaggio esplorativo, la cellula

del lievito no. In presenza di pochi nutrienti, il lievito ha poca possibilità di crescere, al contrario

l’ifa essendo ramificata può andare più verso l’esterno e trovare più nutrienti

Conviene essere ifa se ho pochi nutrienti sprecando poco, quando ho molti nutrienti conviene

essere lievito.

MODIFICAZIONI DELLE IFE

Le ife modificano la loro forma per svolgere funzioni particolari. Quelle modificazioni morfologiche

ci permettono di dirci che specie abbiamo davanti.

1. RIZOIDI: non risultano solitamente in grado di svolgere funzioni nutrizionali (costringendo

l'organismo di cui fanno parte ad assorbire nutrienti dall'ambiente esterno attraverso le

altre superfici esterne) e sono normalmente costituiti da un'unica cellula molto allungata o,

al più, un filamento di cellule disposte in serie C.

2. CLAMIDOSPORA: spora con mantello,quando il fungo crea clamidospore diventa protetto,

e sopravvive anche all’inverno, condizioni di siccità ecc..

3. SLCEROZI: struttura dura, scura, metanizzata, permette di isolare tutto ciò che c’è nel

fungo da tutto il resto. Tassonomica mente tutto quello che fanno sclerozio sono

ascomiceti. Quando c’è la struttura nera sulla segale si sa subito qual è il patogeno perché

solo un determinato tipo di sclerozio. Tutti hanno lo scopo di proteggere il fungo a lungo

termine garantendo la protezione a lungo termine. Gli sclerozi sono estremamente

idratata, che contengono materiali viventi che permettono al fungo di ripartire. Ha

molecole che sono deterrenti dalla sua distruzione perché deve produrre il fungo. Gli

sclerozi possono avere effetti sul nutrienti negativi, altri sono commestibili “native bread”

si mangia l’interno, è commestibile perché l’esterno viene tolto.

Persone che mangiano farina derivata da segale che contiene questi sclerozi hanno effetto

allucinogeno.

4. APPRESSORI: quando i funghi infettano creano questa struttura che li aiuta ad infettare la

pianta per riuscire a penetrare meglio i funghi modificano la ifa e creano l’appressorio,

rigonfiamento ifale da cui parte il tubulo di penetrazione direttamente nel tessuto

vegetale. Permette di fare abbastanza forza da penetrare. 500000 persone all’anno

muoiono per un’infezione fungina…

5. AUSTORIO: i funghi più complessi che sono in grado di vivere in simbiosi con la pianta e poi

infettarla hanno un’altra modificazione ifale che si presenta come una palla, crea una serie

di reazioni nutritive con la cellula vegetale. Si ha un’invaginazione dell’ifa all’interno della

pianta della cellula vegetale, la struttura rigonfiata (austorio) è ricca di trasportatori per

scambiare info con la pianta facendole credere di esserle amica sfruttando il materiale

della pianta che poi ucciderà.

6. ABRUSCOLO: questo tipo di modificazione ifale hanno un ruolo di radice, funzione di

scambio di acqua e Sali minerali in relazione con l’ambiente, classici delle micorrizie. La

pianta micorrizata aumenta l’efficienza radicale perché le micorrizie danno un

modificazione proprio alle radici.

7. TRAPPOLE: con le ife, fungo che cattura un ematode (vermetto) e poi poco per volta lo

digerisce.

8. CORDONI: imbrunimenti ed ispessimenti delle ife con ruolo di resistenza.

9. RIZOMORFE: specie di cordoni costituiti di fasci paralleli di ife miceliche

RIPRODUZIONE DEI FUNGHI.

I funghi si riproducono in modi diversi:

 Riproduzione sessuata (telomorfa) in cui c’è uno scambio di materiale genetico in più sessi,

un fungo è stato trovato con 280 sessi. Ci sono funghi che hanno una complessità di geni e

sessualità da far avere molti sessi. A seconda dell’origine tassonomica del fungo, le spore

sessuate hanno un nome diverso.

 Riproduzione asessuata (anamorfa) producono spore uguali a se stessi ma permettono di

colonizzare nuovi ambienti. Anche qui le spore hanno origine diversa.

 Riproduzione vegetativa: anche la stessa ifa può continuare a crescere, questa

riproduzione permette la produzione di sclerozi, vediamo la plasticità del fungo.

Qual è e quando è meglio fare una riproduzione piuttosto di un'altra: generalmente i funghi in

natura alternano il loro metodo di riproduzione. In base alle condizioni in cui si trovano. Le due fasi

principali che troviamo in natura è quella di alternare la sessuata all’asessuata.

Devono usare due metodi di riproduzione perché le condizioni ambientali in cui viviamo sono

diverse perché deve colonizzare l’ambiente in maniera specifica. La fase sessuata fa una spora

piccola, meno resistente poco ispessita e ne produce tante, questi fattori permettono di

colonizzare l’ambiente in poco tempo, infettando tantissime piante nello stesso momento.

Nella riproduzione asessuata trasporto me stesso nelle generazioni successive, significa che il mio

materiale genetico funziona bene allora lo diffondo ovunque, ma ad un certo punto iniziano a

scarseggiare gli elementi nutritivi, il fungo lo sente e a questo punto il suo punto è continuare a

crescere mantenendo qualcosa di se stesso ma resistente al futuro, così si ricombina ad altri

(scambio di materiale genetico per ambientarsi ad ambienti nuovi). Crea ogni spora un po’ diversa

dall’altra permettendo di decidere quale sia la migliore per adattarsi l’ambiente.

Lo strumento fondamentale del fungo per sopravvivere è proprio la spora, specializzata in

dispersione e/o sopravvivenza.

 parete più ispessita, con strati addizionali, pigmenti aggiuntivi (melanine)

 citoplasma denso, organuli poco sviluppati (mitocondri, reticolo endoplasmatico, etc.)

 contenuto idrico ridotto, come respirazione e sintesi di proteine e acidi nucleici

 elevata concentrazione di materiali energetici di riserva

Le spore vengono disperse nell’ambiente da :

 moti dell’aria (le spore sono estremamente trasportate dall’aria e possono resistere anche

per migli