Riassunto lezioni patologie delle derrate alimentari

RIASSUNTO PATOLOGIE DELLE DERRATE ALIMENTARI ESAME DI PROTEZIONE DEGLI ALIMENTI

1. PATOLOGIE DELLE DERRATE ALIMENTARI

FATTORI ABIOTICI

Si stima che la perdita di derrate vegetali sia del 10-30% dei raccolti.

Le cause sono:

Modificazioni fisiologiche

 I frutti sono suddivisi in climaterici e non climaterici.

Nei secondi la respirazione diminuisce fino alla morte del frutto, mentre nei primi aumenta fino ad un picco,

prima di diminuire.

Maturazione/senescenza

o Disorganizzazione dei tessuti

 Antracnosi (macchie necrotiche superficiali e rammollimento), cancro, carie, macchie necrotiche,

marciume molle o secco, gomme, mucosi, resinosi, rugginosità, scabbia

Alterazioni della pigmentazione

 Si ha una progressiva demolizione della clorofilla, mentre vengono resi visibili pigmenti come

carotenoidi e flavonoidi.

Si assiste ad un viraggio verso giallo, arancio, rosso, viola.

Il viraggio di colore è influenzato da luce (inverdimento patata), temperatura (basse T diminuiscono la

degradazione della clorofilla e la produzione di licopene), composizione dell’atmosfera (presenza di

etilene accelera il processo di maturazione).

Eccessivi periodi di conservazione della frutta in atmosfera protettiva possono rallentare la sintesi dei

carotenoidi causando anomalie nel colore.

I trattamenti con etilene stimolano lo svernamento negli agrumi.

Le alterazioni sono albinismo, clorosi, eziolamento, macchie, mosaico, variegature.

Alterazioni della struttura della polpa

 - intenerimento rapido o lento a seconda del frutto, con anche formazione di polpa farinosa.

È accelerata da condizioni di conservazione non ottimali.

Causata da un aumento delle pectine solubile, a scapito di quelle insolubili, un coinvolgimento di

enzimi come pectina metil-esterasi e poli-galatturonasi (eso- e endo-), diminuzione di alcuni

zuccheri (es. galattosio e arabinosio) e modificazioni delle espansine (proteine strutturali delle

pareti).

- spaccature per l’aumento della suscettibilità ai danni meccanici, per via di perdita di rigidità della

parete, ingrossamento degli spazi intercellulari, aumento del volume del mesocarpo con

tensione dell’epicarpo.

Il problema delle spaccature è favorito da raccolte di prodotti molto maturi, elevata UR, elevati

livelli di etilene.

- Diminuzione succosità causa sovramaturazione, stress da freddo, diminuzione della resistenza della

lamella mediana

- Aumento fibrosità causa lignificazione o sviluppo di fibre.

processo accelerato dalla presenza di etilene ad elevate temperature.

Anomalie di sapore

 Dopo la raccolta o al picco climaterica la concentrazione di acidi organici, zuccheri semplici e

composti aromatici inizia a diminuire per un loro utilizzo come substrati respiratori o in altre reazioni

biologiche, con svilimento del sapore.

Questo svilimento è accentuato in fase di senescenza.

Il sapore alcolico è dato dalla formazione di etanolo, acetaldeide, etil-acetato, i quali causano

anossia e fermentazione.

Il sapore amaro invece è dato dall’accumulo di composti fenolici e isocumarina.

Degradazione dell’amido

 Porta ad un aumento degli zuccheri semplici con il procedere della maturazione, aumentando a dolcezza

e anche i precursori di composti volatili (profumo).

I organi di riserva come i tuberi, la scomparsa dell’amido è un effetto negativo (soprattutto per prodotti

da friggere).

Attività vegetativa

o Si tratta di germogliazione, fioritura, tropismo vegetativo.

Questi sono sintomi di eccessiva conservazione e si possono rallentare gestendo la T e composizione

dell’aria.

Perdite di acqua

o Dopo la raccolta i prodotti ortofrutticoli continuano a disperdere acqua nell'ambiente ma non possono

reintegrarla (come avviene in campo) e vanno incontro a disidratazione, tanto più intensa quanto più bassa è

l’UR dell’aria, più alta è la T, il ricambio di aria, il rapporto sperficie/volume e la presenza di lesioni.

Modifiche fisiopatologiche

 Fisiopatie da raffreddamento

o in campo sono anomali e sono legati a cultivar precoci o tardive. Normalmente sono legati ad una errata T di

conservazione.

Il limite termico può essere più elevato del punto di congelamento dei succhi, a causa di altre caratteristiche

biochimiche.

- Suscettibilità elevata (frutti tropicali) possono sopportare oltre 10°C

- Media (peperoni, cetrioli, agrumi) possono sopportare tra 5-10°C

- Bassa (mele, pere…) possono sopportare tra 0-5°C

Effetti sono:

modificazioni della struttura delle membrane, da liquido-cristallina a solido-gelatinosa, con aumento

 di permeabilità e disordini dell’equilibrio ionico

accumulo di ROS e radicali liberi, con alterazione della composizione lipidica



sintomatologia:

maculature, su cui possono svilupparsi microrganismi

 imbrunimenti che possono dare inizio al disfacimento dei tessuti

 disfacimenti dei tessuti, sugoso o asciutto, superficiale o profondo

 addolcimento, che porta alla formazione di zuccheri riduttori con effetto negativo per alcuni ortaggi

 alterazione della respirazione, che diminuisce fino ad una soglia alla quale aumenta improvvisamente

 e rimane così se il danno è irreversibile

modificazione di mitocondri, membrane e altre attività metaboliche.

 Anomalie di maturazione, come mancato intenerimento della polpa

 Anomalie nella consistenza e struttura della polpa, come scarsa o assente succosità

 Anomalie nel colore e nell’aroma, come mancata assunzione del colore giallo, arancio rosso o

 permanenza del verde

Anomala composizione dell’atmosfera

o Carenza di ossigeno

 Soglia di asfissia a 0,5-1%, che porta ad imbrunimenti interni e dell’epidermide, con sapore e odore di

fermentato

Eccesso di anidride carbonica

 Causa decolorazioni dell’epidermide, imbrunimenti interni, cuore duro dell’acrinidia.

È frequente in frutti conservati nelle celle ad atm controllata, confezionati in imballi impermeabili o

trasportati in vettori poco ventilati.

Gas fitotossici

 - NH (ammoniaca) che causa macchie rosso-nerastre su stomi, lenticelle e ferite, oltre ad aree

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imbrunite superficiali che si estendono poi alla polpa.

- SO (anidride solforosa), forma aree decolorate sul rachide e all’inserzione del picciolo sull’acino d’uva

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- C H (etilene), il quale porta a maturazione anticipata e formazione di macchioline necrotiche

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rossastre.

Fisiopatie da illuminazione

o I prodotti eziolati sono quelli che vengono coltivati al buio per evitare la presenza di pigmenti colorati (es.

sedano).

I tuberi mutano i leucoplasti in cloroplasti in presenza di luce, facendo virare il colore al verde e producendo

la solanina e la caconina (alcaloidi tossici).

Cause chimiche

 Agenti fitotossici come l’ammoniaca, che provocano lesioni di diverso tipo sui prodotti ortofrutticoli.

Concentrazioni di ammoniaca inferiori all’1% causano imbrunimento perilenticellari a pere e mele, ed estesi

imbrunimenti nelle arance.

(le pesche sono sensibili anche a concentrazioni dello 0,02%).

Negli impianti a refrigerazione indiretta, il fluido frigorifero circola solo nelle sale macchine, mentre come fluidi

indiretti vengono usate miscele acqua-glicole.

Altri prodotti chimici sono l’anidride solforosa, il bromuro di metile, il cloruro di calcio per il controllo della

butteratura amara delle mele, l’etossichina contro il riscaldamento superficiale di mele e pere.

Nell’uva i danno da eccesso di anidride solforosa sono spesso causati da un erroneo uso dei pannelli a base di

sodio metabisolfito.

Fisiche

 Dalle esigenze di consumatori e produttori ci si è orientati verso prodotti dotati di elevata produttività e

resistenza alle alterazioni biotiche, ma non altrettanto ai danni meccanici.

I danni meccanici sono spesso collegati con le necessitò di trattare grandi quantità di prodotti, meccanizzare le

operazioni di raccolta e manipolazione, trattare nel post-raccolta e nella distribuzione per la vendita.

Questi danni possono provocare aumento della respirazione e della produzione di etilene con

accelerazione processi di senescenza e maggiore predisposizione all’attacco dei patogeni.

Per la riduzione di questi danni si sfrutta il monitoraggio continuo delle sollecitazioni, mediante accelerometri

mono o triassiali, posti sulla superficie di frutti reali o pseudo-frutti.

La suscettibilità dipende dalla cultivar, specie, dimensione, stadio di maturazione, temperatura e condizioni di

stoccaggio.

Taglio e punture

o Spine, angoli, schegge, chiodi…

L’accurata selezione dei frutti alla raccolta e l’uso di contenitori di materiale che evita il contatto con

superficie taglienti, può ridurre questo tipo di lesioni, che porta quasi sempre all’insediamento di patogeni

nella ferita

Impatto

o Comuni, ma visibili dopo qualche ora o giorno, in seguito alla comparsa di aree adematose ed imbrunite.

Il confezionamento in campo, l’uso di morbidi poggianti sulle pareti dei contenitori, l’attenzione e la cura

degli operatori e gli sbalzi di livello attenuati da accorgimenti opportuni possono ridurre notevolmente

questo tipo di danni

Compressione

o Tali lesioni possono causare spaccature di tessuti molto turgidi, o semplice deformazione.

I danni maggiori sono sui frutti sul fondo del contenitore.

Vibrazione e abrasioni

o Possono essere già presenti prima della raccolta o più frequentemente causati nel corso del trasporto verso il

magazzino, nel corso della lavorazione e/o dopo il confezionamento.

Il confezionamento in cassette con alveoli di giusta misura, l’uso di materiali morbidi per separare i prodotti,

la disposizione ottimale dei contenitori sui mezzi di trasporto, ecc. possono ridurre l’entità del danno.

Microrganismi

 Le perdite post-raccolta sono stimate al 10-15% e le malattie sui prodotti ortofrutticoli sono causate da poche

specie di batteri, ma molte specie di funghi.

I sintomi, in generale, consistono nella decolorazione e distruzione dei tessuti infetti, con formazione di lesioni,

marciumi umidi o secchi.

Altri sintomi sono la struttura del patogeno visibile sulla superficie del frutto.

L’incidenza e lo sviluppo delle malattie sono legate alla serbevolezza del prodotto, il grado di maturazione e

raccolta, le successive manipolazioni e le modalità di conservazioni.

Bisogna prestare molta attenzione alle infezioni latenti

Le patologie che colpiscono le derrate possono presentarsi in tutte le fasi di vita della derrata, fino al consumo.

ETILENE

Uno dei fattori che influenzano la maturazione dei prodotti ortofrutticoli.

È un ormone vegetale, attivo a concentrazioni nanomolecolari, su diversi processi fisiologici della vita della pianta

(maturazione, senescenza, abscissione).

Regola le risposte della pianta a stress biotici e abiotici e il suo contenuto dipende dalla velocità di biosintesi e di

diffusione. - abscissione

Stimola: - senescenza

- sintesi di etilene e di pigmenti nei frutti climaterici in

maturazione

- maturazione dei rutti climaterici e alcuni non inibisce

climaterici - sintesi di etilene nei climaterici in fase vegetativa e

- degradazione della clorofilla nei non-climaterici

- germinazione dei semi - fioritura nella maggior parte delle piante

- formazione di radici avventizie - trasporto di auxine

- respirazione - crescita per distensione dei germogli e delle radici

- metabolismo fenolico - normale orientamento delle fibrille nella parete

- fioritura delle Bromeliaceae (ananas, mango) cellulare

2. FUNGHI

Sono microrganismi eucarioti, tipicamente micellari, eterotrofi, che si nutrono per assorbimento e che si

riproducono per sporogenesi.

Fanno parte del dominio eucarya, ma in base al DNA, alle strutture sub-cellulari e dalla composizione della parete i

gruppi micologici sono suddivisi in

eumiceti (funghi veri e propri)

 protozoi (muffe mucillaginose)

 caratterizzati da stadi protoplastici privi di parete, inglobamento di particelle per fagocitosi e spore

contenenti galattosammina al posto di chitina.

Non interessano il settore della patologia vegetale e vivono anche su materiale vegetale in decomposizione.

cromisti (oomiceti)

 la parete è formata da cellulosa anziché chitina, il DNA è correlato ad alghe brune e diatomee e

assieme ad esse sono inseriti nel phylum stramenophila del regno Chromista.

Comprendono importanti patogeni vegetali.

Caratterizzati da micelio cenocitico e produzione di zoospore in zoosporangi.

STRUTTURA E ORGANIZZAZIONE VEGETATIVA DEI FUNGHI

tallo

 olocarpico

o indifferenziato, a maturità si trasforma in una struttura riproduttiva

eucarpico

o differenziato in struttura vegetativa e riproduttiva (spore e corpi fruttiferi)

eterocarpico

o una parte del tallo si differenzia a formare strutture adatte alla riproduzione (spore e corpi fruttiferi)

Parete cellulare

 La parete conferisce rigidità, contiene e bilancia l’effetto della pressione osmotica, costituisce un setaccio

molecolare verso macromolecole e protegge le cellule dai raggi UV e dall’azione di enzimi litici di altri

microrganismi.

Parte fibrillare

o Chitina (polimero acetil-glucosammina)

 Glucano (polimero acetil-glucosammina)

 Cellulosa (polimero di glucosio)



Parte amorfa

o Citosano (chitina poco o non acetilata)

 Glucani

 Mannani

 Proteine

 Lipidi



La melanina può essere depositata nella parete, conferendo più resistenza e rendendola impermeabile.

Al di sotto della parete si trova la membrana cellulare, il citoplasma, il reticolo endoplasmatico, mitocondri,

vacuoli e nucleo.

Ifa

 Cellula tubolare, polinucleata, che cresce all’apice estremo del fungo.

All’interno, vicino all’apice, si trova il citoplasma, mentre nelle zone lontane, vecchie e abbandonate, si trovano

le strutture riproduttive.

Nella parte apicale è permesso l’ingresso dell’acqua, la quale spinge verso l’esterno e permette l’allungamento

dell’ifa.

Tropismi ifali

o Attrazione per determinate sostanze come radici, legno, germinelli, sostanze emanate in fase di

decomposizione…

La maggior parte delle ife presenta risposte trofiche nei confronti di sostanze di potenziale rilevanza

ecologica.

Ramificazioni ifali

o Nascono dalla formazione di un apice laterale in seguito ad un ammorbidimento della parete per azione

enzimatica.

Aumentano di numero nel caso di limitazioni nell’accrescimento dell’apice.

Anastomosi ifali

o fusioni di ife con scambio di nuclei e materiale citoplasmatico, anche in colonie o ceppi diversi, della

stessa specie.

Permettono la variabilità genetica durante la riproduzione ed entrano in gioco anche enzimi litici e sostanze

diffusibili.

Matrice extra-ifale

o Formata da polisaccaridi e glicoproteine, gioca un ruolo importante nel rapporto con altri microrganismi e

l’ambiente

Setti

 sono pareti trasversali create lungo le ife, lontano dall’apice vegetativo, in alcune specie di funghi e lungo

alcuni setti.

Rafforzano la struttura dell’ifa (specialmente all’asciutto), contribuiscono alla difesa dell’ifa in caso di

danneggiamento e separano le strutture ifali specializzate.

Setto completo

o Prodotti in tutti i funghi per delimitare zone di micelio danneggiate o senescenti.

Semplice

o Comune in Ascomycota e deuteromicota, consiste in un setto con un foro che garantisce la continuità

citoplasmatica e nucleare.

A doliporo

o Tipico dei basidiomiceti, ha il foro provvisto di rigonfiamenti e doppie membrane a cappa dette

parentosomi, che permettono la continuità citoplasmatica, ma non il passaggio di organuli di dimensioni

maggiori.

A facilitare la distribuzione dei nuclei c’è una connessione a fibbia (basidiomiceti), la quale è una connessione

a ponte che si forma tra le pozioni di ifa separate da un setto.

Modifiche e aggregazioni ifali

Le ife si possono modificare per competitività, per riproduzione, diffusione, sopravvivenza, colonizzazione.

Rizoidi

o ife simili a radici con funzione di ancoraggio, che vengono differenziate quando servono da base per delle

strutture riproduttive ampie.

Clamidospore

o una sorta di camera di sicurezza al cui interno è accumulato materiale di riserva e organuli del fungo.

Sclerozio

o in cui le ife esterne melanizzano le pareti e diventano più scure, morendo e fungendo da protezione.

Clavis purpurea all’interno deposita alcaloidi tossici con effetti allucinogeni ed ergotismo (fuoco di S.

Antonio).

Apressori e fronde miceliari

o sono ife modificate a ventose, che permettono l’adesione al substrato

Austorio

o L’ifa si assottiglia e produce uno stiletto di penetrazione che fora la parete ma non fora il plasmalemma

permettendo alla cellula di rimanere viva.

Tipica dei patogeni obbligati

Arbuscolo

o Simile all’austorio, ma meno invadente e crea simbiosi (il fungo preleva acqua e cede Sali minerali alla

pianta).

Trapole/cordoni

o Ife modificate in caso di necessità di azoto, intrappolano nematodi

Rizomorfe

o Ife che si uniscono, melanizzano esternamente e formano una guaina protettiva per le ife interne.

TIPO DI CRESCITA

levuliforme

 tipica dei lieviti e consiste nell’assunzione di forma tondeggiante e gemmazione per la riproduzione

miceliare

 formazione di tubi ramificati, intrecci di ife (micelio)

la maggior parte dei funghi ha struttura miceliare, con tallo eterocarpico, ma esistono forme intermedia, come i

lieviti, che non riescono a staccare la cellula figlia e si sviluppano come pseudo-micelio.

STRUTTURE RIPRODUTTIVE E TASSONOMIA FUNGINA

Principali raggruppamenti tassonomici di funghi di interesse

fitopatologico:

Lo stesso fungo piò essere descritto nella forma sessuata in un

genere e specie e nella forma asessuata nel genere e specie

differenti.

Quindi un fungo può avere due nomi, uno per ogni