Laboratorio Biologia Classe 4 - Muffe PDF

LABORATORIO DI BIOLOGIA CLASSE 4 MUFFE Corso Biotecnologie Ambientali Prof. Roberto C. Melita  INDICE dei contenuti 01. Introduzione 05. Procedimento 02. Forma e struttura delle muffe 06...

LABORATORIO DI BIOLOGIA CLASSE 4 MUFFE Corso Biotecnologie Ambientali Prof. Roberto C. Melita  INDICE dei contenuti 01. Introduzione 05. Procedimento 02. Forma e struttura delle muffe 06. Procedimento 2 03. Proprietà fisiologiche 07. Risultati 04. Riproduzione delle muffe 08. Esempi  Introduzione Le muffe sono un tipo di organismo pluricellulare appartenenti al regno dei funghi, capaci di ricoprire alcune superfici sotto forma di spugnosi miceli e solitamente si riproducono per mezzo di spore. È comunemente chiamata muffa un agglomerato di questi sottili miceli, formatisi su materia vegetale o animale, generalmente come uno strato schiumoso o filamentoso, come segno di decomposizione e marcescenza. Nella tassonomia e nella filogenesi le muffe non costituiscono un gruppo preciso, trovandosi nelle divisioni Zygomycota, Deuteromycota e Ascomycota.  Forma e struttura delle muffe Essendo dei funghi, le muffe sono organismi eucarioti. Un organismo eucariote è un essere vivente le cui cellule possiedono: Un compartimento specializzato, che prende il nome di nucleo e che è la sede del DNA (o materiale genetico); Un DNA organizzato in cromosomi; Una serie di organelli e Un complesso sistema di membrane fosfolipidiche intracellulari. In genere, le muffe possiedono una spessa parete cellulare, formata da chitina per il 75% e da proteine/lipidi per il 25%.  Forma e struttura delle muffe Le muffe e i funghi in generale sono organismi eterotrofi. Un organismo eterotrofo è un essere vivente incapace di sintetizzare le sostanze organiche, necessarie alla vita, a partire da sostanze inorganiche; per poter sopravvivere, gli organismi eterotrofi devono nutrirsi delle sostanze organiche prodotte da altri organismi. Tutte le specie di muffe, da quelle con proprietà patogene a quelle con proprietà allergiche e così via, possiedono la particolarità di riprodursi per sporogenesi, ossia attraverso la produzione di spore.  Forma e struttura delle muffe Le muffe possiedono la capacità di produrre le ife (singolare ifa). Le ife sono le strutture filamentose e pluricellulari, che, in tutti i funghi (lieviti esclusi), formano il cosiddetto micelio (o corpo vegetativo) e contraddistinguono il processo fungino noto come crescita vegetativa. Attraverso le ife, muffe e funghi in generale assorbono le sostanze nutritive. Proprietà fisiologiche Le muffe sono organismi di tipo eucariote, costituiti da più di una cellula e appartenenti al regno dei funghi. Esseri viventi eterotrofi, le muffe possono avere, nei confronti dell'essere umano, proprietà tossiche, allergiche o patogene. La loro tipica modalità di riproduzione è la sporogenesi; i loro habitat classici sono i gli ambienti caldi e umidi; infine, la loro crescita vegetativa include la produzione di ife. Le ife sono le strutture filamentose che costituiscono il cosiddetto micelio (o corpo vegetativo).  CURIOSITA’ LE MUFFE POSSONO ESSERE ANCHE LIEVITI: IL DIMORFISMO NEI FUNGHI In determinate condizioni ambientali, molte muffe possono diventare dei lieviti; tale capacità prende il nome di dimorfismo e i funghi che ne sono protagonisti assumono il nome di funghi dimorfici. Tra le principali muffe con proprietà tossiche, allergiche o patogene per l'essere umano e gli altri animali, rientrano: Stachybotrys chartarum, Cladosporium herbarum, Aspergillus fumigatus, alcune muffedel genere Trichophyton, Penicillium marneffei e Histoplasma capsulatum. Riproduzione dei muffe Tutte le specie di muffe, da quelle con proprietà patogene a quelle con proprietà allergiche e così via, possiedono la particolarità di riprodursi per sporogenesi, ossia attraverso la produzione di spore. Confronto con i lieviti Tutti i lieviti, sia quelli patogeni che quelli non patogeni, si caratterizzano per due modalità di riproduzione: la cosiddetta scissione binaria e la cosiddetta gemmazione.  CHI SI OCCUPA DELLO STUDIO DELLE MUFFE TOSSICHE, ALLERGICHE O PATOGENE? Le muffe con proprietà tossiche, allergiche o patogene e, in generale, tutti i funghi capaci di causare malattie nell'essere umano, sono oggetto di studio della branca della medicina nota come micologia medica. Micologia è il termine che indica la disciplina biomedica che studia i funghi in generale.  CHE TIPO DI MALATTIE CAUSANO LE MUFFE PATOGENE? Le malattie causate dalle muffe patogene (e in generale da tutti i funghi con proprietà patogene) sono malattie di tipo infettivo o infezioni. In gergo specialistico, le infezioni da muffe e funghi patogeni in generale prendono il nome di micosi. Le micosi sono tante; per semplificarne lo studio, i medici hanno pensato di classificarle in base al sito d'infezione. Ne è risultato che le micosi possono distinguersi in 5 grandi gruppi (o tipologie): le micosi superficiali, le micosi cutanee, le micosi subcutanee (o micosi sottocutanee), le micosi sistemiche dovute a patogeni primari e le micosi sistemiche dovute a patogeni opportunisti. Le muffe patogene più famose sono responsabili solitamente di micosi cutanee, micosi sottocutanee o micosi sistemiche (N.B: micosi sistemiche di entrambe le tipologie).  HABITAT TIPICI La maggior parte delle muffe predilige, come habitat ideale alla propria crescita e sopravvivenza, gli ambienti caldi e umidi. È, tuttavia, importante precisare che esistono muffe capaci di sopravvivere senza problemi in ambienti considerati ostili alla vita. Per esempio, ci sono: Muffe che sopravvivono senza problemi in ambienti molto freddi. Questi organismi sono le muffe che possono vivere all'interno dei frigoriferi di casa o nei terreni innevati; Muffe che sopravvivono senza problemi negli ambienti secchi e caratterizzati da siccità. Questi organismi sono detti muffe xerofile; Muffe che sopravvivono a contatto con solventi altamente acidi, saponi con proprietà antibatteriche e prodotti derivati petrolio. Attività di laboratorio Potato Dextrose Agar (PDA) Scopo: Verificare la presenza di muffe presenti su diversi campioni, tramite semina per isolamento o striscio e semina per infissione. Materiale: Per il terreno (circa 20 ml per piastra) Potato Dextrose Agar (PDA - terreno di uso generico per l’isolamento, l’enumerazione e la coltivazione di muffe e lieviti) 1. Estratto di patate 5g/L (Infuso di patata: 200g/L) 2. Glucosio 20g/L (Stimola la crescita) 3. Agar 17g 4. Acqua distillata 1000ml  Attività di laboratorio Potato Dextrose Agar (PDA) Strumenti Per il terreno: Piastra Petri 1. Beuta Ansa 2. Cilindro graduato Cappa a flusso 3. Bacchetta di vetro laminare 4. Vetrino d’orologio Vetrino e 5. Spatole coprivetrino 6. Piastra riscaldante Bisturi 7. Bilancia tecnica supporto a U di 8. Autoclave vetro  Procedimento 1 Preparazione del terreno 1 2 Pesare l’estratto di patata, il Aggiungere glucosio e l’agar e metterli nel acqua distillata flacone con tappo a vite 3 4 Portare ad ebollizione su Sterilizzare in autoclave a 121° C piastra riscaldante, per 15 minuti, tenendo il tappo non mescolando completamente chiuso  Procedimento 2 Preparazione delle piastre con semina per infissione (Lavorare sterilmente vicino a un Bunsen o sotto cappa a flusso laminare) 1 Versare in una piastra una quantità di Poteto Dextrose Agar sterile fuso e formare uno strato di spessore da 1-1,15mm 2 Appena il terreno si è solidificato, appoggiare la piastra su un foglio a quadretti con quadrati di 1 cm e con un bisturi sterile incidere dei dadini di 1 cm per lato. 3 Nel frattempo sterilizzare delle piastre di vetro sul cui fondo è stato appoggiato un disco di carta bibula e sopra una bacchetta forgiata a U, sulla quale verranno appoggiati dei vetrini portaoggetti anch’essi sterili. 4 Asportare il dadino di agar ed appoggiarlo al centro del vetrino portaoggetti, sistemato nella piastra.  Procedimento 3 Semina su vetrino per infissione (Lavorare sterilmente vicino a un Bunsen o sotto cappa a flusso laminare) 5 Con un ago sterile prelevare un aliquota di micelio e inoculare il dadino toccandolo al centro di ogni lato. 6 Coprire l’inoculo con un vetrino coprioggetto sterile 7 Versare alcuni mL di acqua distillata sterile sul disco di carta bibula e alcune gocce di glicerina sterile per assicurare l’umidità alla coltura nel tempo 8 Chiudere la piastra affinchè funga da camera di incubazione e porre a incubare alla temperatura di 20-25 °C per 5 - 7 giorni  Procedimento 3 Semina su vetrino per inoculazione (Lavorare sterilmente vicino a un Bunsen o sotto cappa a flusso laminare) 9 Coprire l’inoculo, con una pinzetta sterile, staccare il vetrino coprioggetti, al quale rimarrà adeso il micelio aereo, e depositarlo al centro di un vetrino portaoggetti sul quale è stata deposta una goccia di blu-cotton- sudan al lattofenolo. 10 Far bene aderire il vetrino premendo delicatamente col retro di una matita. 11 Osservare al microscopio 40x 12 Qualora si volesse conservare il preparato, è necessario sigillare i bordi del copriogetti con smalto per unghie.  Procedimento 4 6 Sterilizzare le piastre usate Incubare a 25° per 3 giorni 5 in autoclave a 121°C per Osservare ad occhio nudo, 15 minuti, usando un allo stereomicroscopio e al sacchetto da autoclave. microscopio preparando vetrini  Procedimento 2 2 Preparazione delle piastre con semina per striscio (Lavorare sterilmente vicino a un Bunsen o sotto cappa a flusso laminare) 1 Sterilizzare delle piastre di vetro sul cui fondo è stato appoggiato un disco di carta bibula e sopra una bacchetta forgiata a U, sulla quale verranno appoggiati dei vetrini portaoggetti anch’essi sterili. 2 Tramite una pipetta Pasteur, con foro della cannuccia largo, prelevare il terreno alla temperatura di circa 60°C, e versarlo al centro del vetrino formando una striscia poco spessa e lasciare solidificare.  Procedimento 2 3 Semina su vetrino con tecnica per striscio (Lavorare sterilmente vicino a un Bunsen o sotto cappa a flusso laminare) 3 Con un ago sterile prelevare un aliquota di micelio e con tecnica per striscio, seminare il vetrino con il campione. 4 Versare alcuni mL di acqua distillata sterile sul disco di carta bibula e alcune gocce di glicerina sterile per assicurare l’umidità alla coltura nel tempo 5 Chiudere la piastra affinchè funga da camera di incubazione e porre a incubare alla temperatura di 20-25 °C per 5 - 7 giorni 6 Osservare al microscopio 40x  Procedimento 2 4 6 Sterilizzare le piastre usate Incubare a 25° per 3 giorni 5 in autoclave a 121°C per Osservare ad occhio nudo, 15 minuti, usando un allo stereomicroscopio e al sacchetto da autoclave. microscopio preparando vetrini  Risultato Dovrebbero svilupparsi le ife settate del fungo, tipiche dei generi Penicillium, Aspergillus e Candida, ed i conidi (cerchio), ovvero le spore predisposte per essere rilasciate nell’ambiente circostante a scopo riproduttivo Esempi Esempi BUON LAVORO