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Breve apologia dei microbi

Pubblicato il Pubblicato in Eureka, Recenti, Scienza e Salute

8f022bc981_2016907_medSe pensate che i microrganismi siano inutili o servano solo a farci ammalare, spero che questo articolo riesca a farvi cambiare idea. Il mondo della microbiologia, cioè quella branca della biologia che analizza gli organismi invisibili ad occhio nudo. Gli studi di microbiologia effettuati dai tempi di Robert Hooke (metà del ‘600) sono stati principalmente incentrati sull’eziologia delle malattie infettive e sulle possibili cure e prevenzioni (pensate al lavoro svolto da Louis Pasteur sui vaccini). La microbiologia, però, entra anche in processi che non hanno nulla a che vedere con la salute dell’uomo, come la produzione degli alimenti: l’industria alimentare fa ampio utilizzo di microrganismi “buoni” nei suoi processi di produzione.

In realtà, da centinaia di anni i microrganismi sono “sfruttati” per la produzione di alimenti, come il pane, il vino e la birra, che sono il risultato del processo di fermentazione alcolica che avviene ad opera di funghi unicellulari del genere Saccharomyces, comunemente conosciuti come lieviti. Il più famoso tra questi è Saccharomyces cerevisiae, meglio noto come “lievito di birra”: esso, oltre ad essere da sempre utilizzato dai ricercatori di citologia e genetica come organismo modello per lo studio di numerosi processi cellulari, è il principale lievito utilizzato nell’industria alimentare. I substrati di partenza per la fermentazione alcolica sono i carboidrati – “zuccheri”– contenuti nell’uva (nella produzione del vino) o nei semi di orzo (nella produzione della birra) o nella farina. Da queste sostanze, Saccharomyces è in grado di ottenere etanolo (l’alcol di vino e birra) ed anidride carbonica (responsabile della lievitazione del pane), grazie a  dieci reazioni biochimiche che costituiscono la via glicolitica ed altre due reazioni in cui avviene la vera e propria fermentazione che avviene in assenza o carenza di ossigeno. Lo stesso identico meccanismo può essere usato per produrre grandi quantità di etanolo da usare come biocarburante, usando substrati ricchi di amido o cellulosa, anche sfruttando gli scarti dell’industria forestale.

MD_cup-of-yogurtL’uso dei microrganismi nell’industria alimentare avviene anche per la produzione dello yogurt: in questo caso si usano i batteri del genere Lactobacillus che essendo microaerofili (vivono in presenza di scarse quantità di ossigeno) fermentano lo zucchero contenuto nel latte: il lattosio. La fermentazione lattica, a differenza di quella alcolica, avviene in un’unica reazione e porta alla formazione di acido lattico, (lo stesso composto che si forma nei nostri muscoli in seguito ad un’attività fisica intensa) che fa abbassare il pH, “precipitare” le proteine del latte e questo rende cremoso lo yogurt. La fermentazione del latte si verifica anche durante la preparazione del formaggio svizzero, ad opera del Propionibacterium freudenreichii. I prodotti di questo processo sono: l’acido propionico che fa precipitare le proteine del latte e l’anidride carbonica, responsabile della formazione dei caratteristici buchi. L’utilità dei batteri non si ferma, però, alla produzione degli alimenti.

Avrete sicuramente sentito parlare di flora batterica intestinale, che “gli addetti ai lavori” preferiscono chiamare microbiota umano. Esso è l’insieme di miliardi di batteri di specie diverse che colonizzano il nostro tubo digerente e senza i quali non potremmo vivere: vi basti pensare che  la principale fonte di vitamina K2, che agisce da cofattore enzimatico in importanti reazioni biochimiche per la sintesi di alcuni fattori di coagulazione del sangue, sono proprio i batteri del tratto intestinale. In quest’ultimi anni, molti esperti nel campo della microbiologia ci hanno illustrato l’utilità dei batteri perfino nello smaltimento dei rifiuti organici: un team di ricercatori coreani ha costruito, infatti, un dispositivo in acciaio inossidabile all’interno del quale sono mantenute le condizioni ottimali di aerazione, umidità e temperatura, necessarie per l’attività di microrganismi decompositori che trasformano i resti di cibo in una miscela contenente prevalentemente acqua (non potabile) che potrebbe essere usata per l’igiene domestica o per l’irrigazione dei campi.

Non posso concludere questo articolo senza citare i cosiddetti batteri spazzini, come Pseudomonas putida ed Alcaligenes fecalis, che sono in grado di utilizzare come fonte di carbonio diversi composti organici, comprese sostanze inquinanti come gli erbicidi, gli antiparassitari ed il petrolio. Per questa loro capacità, sono oggi oggetto di ricerche scientifiche che mirano a trovare i metodi più efficaci per l’utilizzo di questi batteri che si potranno rivelare molto utili quando dovremo rimediare ad un disastro ecologico.

Dopo questo breve excursus sul loro impiego nelle attività umane, pensate ancora che i microrganismi siano tutti inutili e pericolosi o avete cambiato idea?

 

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About Deborah Crifò

COLLABORATRICE | Nata nel Dicembre del 1991, da ragazzina sognava di diventare un'archeologa. Per questo, fu ben lieta di iscriversi al Liceo Classico "Gorgia" di Lentini (SR) per studiare latino e greco. Ma questa scelta, della quale non si è mai pentita, l'ha portata in realtà ad appassionarsi alle scienze, in particolar modo alla Fisica ed alla Biologia. Oggi è laureata in Scienze Biologiche e frequenta il corso di laurea specialistica in Biologia Cellulare e Molecolare presso l'Università degli Studi di Catania.

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