Patologia derrate vegetali, (Protezione degli alimenti u.d.2)

DEUTEROMICOTINA:

- tallospore: spore prodotte come frammentazione di un micelio pre-esistente

- Blastospore: prodotte come neoformazione del micelio per un processo simile alla

gemmazione. Originano masse di spore levuliformi

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- Conidi: (maggior parte dei funghi), prodotte come neoformazione su particolari ife dette

conidiofori. Il micelio vegetativo produce un’ifa specializzata nella produzione di conidi. I

conidiofori sono semplici, variamente ramificati e produttori di conidi.

BASIDYOMYCOTA: funghi evoluti sono i così detti funghi superiori. Le ife sono settate. Il ciclo

di un basidiomicota è caratterizzato da un lungo periodo di tempo tra il momento della

fusione dei miceli e il momento della produzione delle spore.

Miceli primari, fusione di 2 nuclei primari prima della formazione delle basidiospore.

Formazione di miceli secondari, con nuclei derivanti dai due miceli primari. È un micelio

dicariortico, è aploide, può durare vari anni e ha una notevole estensione.

Variabilità nei funghi

1. Differenze morfologiche

2. Differenze di caratteri colturali

3. Differenze metaboliche

4. Differenze nutrizionali

5. Variazione nella patogenicità

Nella maggiro parte della loro vita i funghi sono aploidi e multinucleati, sono specie in

continua evoluzione e adattabili a diversi ambienti.

La continua trasformazione dei funghi si basa su:

- Mutazioni

- Eterocariosi

- Ereditarietà extracromosomica

- Parasessualità

- Sessualità (gamia e meiosi)

anastomosi

Le mutazioni o fra le ife determinano la comparsa di eterocariosi, ossia

coesistenza di nuclei geneticamente diversi in continuità citoplasmatica.

L’eterocariosi porta alla conservazione della variabilità, è una risorsa in termini di adattabilità.

Ciclo parasessuale

In alcuni funghi è presente un ciclo parasessuale che consente una ricombinazione genetica

anche in assenza di una riproduzione sessuale. Dopo la fusione somatica casuale dei funghi

e la ricombinazione (crossingoover) avviene una divisione ed un ritorno all’aploidia tramite

ricombinazioni.

È un fenomeno accertato solo per alcuni funghi, non è frequente (aspergillus).

Ereditarietà extracromosomica

Legata alla presenza di mitocondri con materiale genetico che codifica per le caratteristiche

legate agli stessi mitocondri. Esiste anche un materiale generico virale.

L’ereditarietà è trasmissibile a quelli virulenti ed è possibile la diffusione dei ceppi

nell’ambiente.

Aspetti nutrizionali della crescita e della riproduzione fungina

1. Condizioni nutrizionali

2. Condizioni ambientali

1. Condizioni nutrizionali

Modalità di nutrizione

L’assunzione dei nutrienti avviene soprattuto per assorbimento

Pompe ioniche: ambiente meno concentrato --a--> ambiente più concentrato.

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Si crea una differenza di potenziale che induce ad un rientro degli ioni e un ingresso di

nutrienti, coadiuvato da proteine di copenetrazione che trasportano o facilitano il passaggio di

ioni e molecole organiche.

I funghi sono dei biodegradatorie si nutrono di cellulosa. Viene digerita esternamente.

Vantaggio della digestione esterna: il fungo può usare le sostanze che è in grado di

degradare.

Svantaggio: tali molecole sono disponibili per tutti i mo che vivono vicino al fungo in grado di

usare i prodotti di degradazione.

Possono produrre sostanze antibiotiche. La maggior parte dell’assorbimento avviene a livello

ifale.

Lo sviluppo fungino è condizionato

Condizioni nutrizionali: carbonio, azoto, minerali, sostanze di crescita (molto diverse e non

sempre stringenti).

I funghi si nutrono per assorbimento. Per le sostanze minerali si hanno le pompe ioniche,

differenze di potenziale sulle membrane. L’assorbimento avviene all’apice dell’ifa dove i

materiali nutrienti vengono spostati verso le parti più vecchie. La digestione è esterna perché

molecole troppo grandi per lo scambio.

Carbonio (C)

Fonte di carbonio organico (eterotrofi) come metano, idrocarburi a catena lunga, alcoli, AA,

glicerolo.

Vengono usati anche i polisaccaridi, grassi, proteine, chitina, cheratina, lignina.

Si ha una crescita diversa in base al tipo di sostanze carboniose fornite.

Più la sostanza è difficile da degradare minore sarà la velocità di crescita.

Aumentando la concentrazione di zucchero:

- Glucosio, curva regolare, crescita rapida

- Saccarosio, curva più bassa, crescita più lenta (per dispendio energetico)

- Lattosio, curva più bassa, crescita più lenta (bilancio finale meno conveniente)

Se do glucosio: riproduzione rapida. Raggiunto il max decresce per effetto di inibizione

riproduttiva. A basse concentrazione di glucosio, la riproduzione termina.

Se do saccarosio: proporzionalità diretta tra la concentrazione di zucchero e la riproduzione.

Se do lattosio: la difficoltà degradativa non porta mai a ottenere zuccheri semplici tali da

provocare l’effetto inibizione.

La concentrazione di zucchero nel substrato influisce in modo diverso sulla crescita e sulla

riproduzione sessuata e asessuata.

Azoto (N) [NO

3- --> NO

2- --> NH

4+ --> glutammato --> glutammina]

L’azoto è richiesto per la sintesi delle proteine. Pochissimi usano l’N atm.

A. Molti usano i nitrati e i nitriti

B. Se usano “A”, usano anche AA

C. Alcuni usano ammonio

D. Nessuno usa N2

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Elementi minerali

Macroelementi: K, P, MG, S, Ca

Microelementi: Fe, Cu, Mn (manganese), Zn, Mo (molibdeno)

a. Fosforo: difficile da assorbire, presente in natura come fosfato inorganico

b. Calcio: non è dimostrato che i funghi lo richiedano

c. Ferro: accettore di e-, partecipa alla composizione dei pigmenti a livello del micelio o diffusi

nel mezzo.

Fattori di crescita e vitamine

Enzimi e vitamine hanno la funzione di aiutare nella crescita.

2. Condizioni ambientali

Il substrato dov’è sita la spora deve essere adatto in quanto il fungo necessita di condizioni

fisico: l’umidità (acqua)

favorevoli a partire dall’aspetto è un elemento fondamentale, in

quanto la prima cosa che la spora fa è assumere acqua per reidratarsi e arrivare ad un giusto

livello di acqua per il citoplasma.

temperatura,

Fondamentale è anche la infatti per ogni fungo c’è un minimo dove la spora

inizia a germinare, un ottimo dove tutte germinano, e poi un massimo dove la spora muore.

Nelle spore prodotte dal fungo c’è sempre una percentuale che non riesce a germinare.

Per i pseudotermofili t° crescita tra 10 e 60 °C.

La t° optm comunque per la maggior parte dei funghi è tra 20 e 30 °C.

La t° optm funghi < t° optm batteri. Con t° = 0 °C non muore, ma non si sviluppa.

composizione reazione (pH) del substrato.

Sono fattori importanti anche la e la Sono

fondamentali anche ossigeno e anidride carbonica in quanto viene usata molta anidride

carbonica all’inizio.

fattori biologici,

Poi abbiamo tutta la popolazione microbica e non, ma soprattuto microbica

che un fungo si trova nell’ambiente circostante, può svolgere un’attività che promuove la

germinazione della spora oppure può svolgere attività inibente in quanto svolgono funzioni

antibiotiche.

La classificazione dei funghi può essere fatta in base alla riproduzione sessuata.

Aw indica l’acqua effettivamente disponibile per la crescita microbica. I funghi si adattano

anche con Aw sfavorevoli. I funghi xerotolleranti sono quelli che crescono anche con Aw

basse (e quindi anche in normale idratazione).

Presenza di O2, tutti i funghi di interesse alimentare sono aerobi obbligati (tranne i lieviti).

Crescono a conc. [O2] non stabilite, anche piccole % di O2 consento la crescita fungina.

pH 5-6;

I funghi sono acidofili e producono metaboliti con cui acidificano il mezzo.

Illuminazione

La crescita è indipendente dalla luce. Spesso la riproduzione è indipendente dalla luce.

In certi casi può indurre la riproduzione asessuata/sessuata, o inibire /promuovere la

riproduzione.

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Azione dei fattori ambientali sulla crescita e riproduzione fungina

L’attività biologica dei funghi è influenzata notevolmente dai fattori ambientali.

Conoscere il ruolo dei fattori fisici è utile anche per individuare misure atte a limitare lo

sviluppo dei funghi.

Risulta ovvio come le condizioni ambientali agiscano sia sul patogeno che sull’ospite.

Triangolo della malattia

Patogeno Se possiamo quantificare le 3 componenti, l’area

rappresenta l’incidenza della malattia in una pianta o in

una popolazione.

Ospite Ambiente

Fattori termici

Effetto sulla crescita

Le esigenze termiche in fase di crescita differisco da specie a specie. Comunque t°<0°C

quasi tutti i funghi sopravvivono senza svilupparsi, al contrario t°>50°C sono letali per la

maggior parte, anche se c’è qualcuno che sopravvive e cresce.

Distinguiamo 3 gruppi:

- Psicrofili: optimum di crescita c.ca 10°C ma possono svilupparsi da 0 °C e si arresta a

20°C.

- Mesofili: minimo termico c.ca 8°C con optimum tra 18 e 28°C incapaci di svilupparsi a

t>20-32°C

- Termofili: situazione confusa. Possiamo mettere in questo gruppo i funghi che possono

svilupparsi a t > 40°C

La crescita ha inizio ad una temperatura minima, quindi una crescita esponenziale fino

all’optimum dove poi inizia il declino e si arresta ad un valore massimo di temperatura.

Curve di crescita

micelio (gr)

secco

Peso 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 T(°C)

Un aumento di 10 °C corrisponde ad un aumento di 2-3 volte la velocità di reazione fino al

raggiungere l’inattivazione termica dell’enzima.

I termofili infatti hanno una maggiore velocità di sviluppo poiché possono usare il substrato in

tempi più brevi, ma hanno anche un rapido decremento dopo l’optimum.

L’optimum non è costante nel tempo.

Resistenza a t<0°C sono variabili a seconda dell’organismo e de