Introduzione alla microbiologia qualitativa A differenza degli altri regni dove viene considerata prioritaria la linea riproduttiva sessuata, le categorie sistematiche nell'ambito del regno delle monere, sono ordinate dalla maggiore alla minore in questo modo: Regno → Divisione → classe → ordine → famiglia → genere → specie I criteri usati per differenziare i vari microrganismi sono essenzialmente 1 . caratteri morfologici (forma, grandezza, presenza e qualità di ciglia o flagelli, capsula, mobilità, aspetto delle colonie, presenza e collocazione di spore, caratteri tintoriali, inclusioni,…) 2. caratteri fisiologici (fonti di energia, C e N, rapporti con O2, costituzione della parete, pH ottimale di crescita, tolleranza osmotica, cataboliti prodotti, temperatura di crescita, richiesta di sali, sensibilità ad inibenti,…) 3. caratteri ecologici (caratteristiche ambientali) 4. caratteri filogenetici (similarità degli acidi nucleici e relazioni evoluzionistiche) I microrganismi possono dirsi appartenenti alla stessa specie se hanno in comune almeno 50 caratteri La classificazione dei microrganismi secondo il Bergey's manual (1987) suddivide il regno delle Monere in quattro divisioni, prendendo in considerazione in particolare la parete: Gracilicutes: generalmente Gram-, con parete sottile Firmicutes: generalmente Gram+, tutti chemioeterotrofi Tenericutes: parete generalmente assente, reazione Gram- dovuta ai lipidi di membrana, resistenti agli antibiotici, saprofiti o parassiti Mendosicutes: parete priva di peptidoglicano a composizione variabile, reazione Gram+ Queste quattro divisioni sono state suddivise in 33 sezioni e descritte in 4 volumi 1° volume: raccoglie alcune sezioni di tutte le divisioni, sono microrganismi G- di interesse umano e/o industriale. Fra questi le famiglie Pseudomonacee, Rhizobiacee, Acetobatteriacee, Neisseriacee, Enterobatteriacee, Solforiduttori (importanti per il ciclo dello zolfo), Rickettsie e Clamydie (piccolissimi e parassiti endocellulari), Mycoplasmi (privi di parete e parassiti, fra questi l’agente di un tipo di polmonite) 2° volume: raccoglie alcune sezioni delle prime due divisioni, sono microrganismi G+ di interesse umano e/o industriale. Fra questi le famiglie delle Micrococcacee, delle Deinococcacee, Bacilli e Clostridi, Lattobacilli, Mycobatteri (fra cui l’agente eziologico della tubercolosi) 3° volume: microrganismi appartenenti ai Gracilicutes di interesse ecologico, fotosintetici sia ossigenici che non ossigenici come i batteri purpurei, anaerobi obbligati che attuano la fotosintesi utilizzando zolfo e acido solfidrico; aerobi invece i batteri verdi, i cianobatteri, i nitrificanti, g l i archoebatteri (metanogeni, alofili, termofili estremi,…) 4° volume: microrganismi G+ filamentosi detti Attinomyceti e Streptomyceti, aerobi, importantissimi nel suolo in cui attuano la mineralizzazione della sostanza organica. La ricerca batterica avviene attraverso flussi di identificazione che seguono passi prestabiliti. Tipico flusso di ricerca è quello seguente campione Prearricchimento: si fa solo se si pensa che il batterio sia stressato (per esempio se il campione è stato trattato con conservanti o congelato…) e quindi non in grado di tollerare i consueti agenti selettivi. In terreno liquido, solitamente non selettivo Arricchimento Se si pensa che il batterio sia in scarsa quantità, generalmente in terreno liquido e selettivo Isolamento Passaggio obbligato, generalmente in terreno agarizzato selettivo Colorazione Per affinità tintoriale, morfologia, evidenziazione delle spore,… Prove biochimiche Specifiche a seconda del batterio ricercato Le prove biochimiche seguono invece uno schema dicotomico fra cui passi frequentissimi sono: reazione alla colorazione Gram, osservazione della forma, prova dell’ossidasi (presenza degli enzimi respiratori) e/o della catalasi (presenza dell’enzima che degrada l ’ H2O2), altre prove specifiche (esempio fermentazione del lattosio…) Segue un esempio di suddivisione in gruppi a seconda della loro reattività e sono roportati esempi fra i microrganismi più ricercati. Gram+ Gram- cocchi Micrococcacee (cat+) Micrococcus (ox+) Staphilococcus (ox-) Deinococcacee (cat-) Streptococco (ox-) cocchi Neisseriacacee (ox+) bacilli sporigeni Bacillus (ox+) Clostridium (ox-) bacilli asporigeni mobili Listeria (cat+) bacilli asporigeni immobili Lattobacilli (cat-) Corynebacter (cat+) vibrioidi (ox+ cat+) Campylobacter Vibrionacee Vibrio Aeromonas spirilli Spirochete (Leptospira) bacilli Pseudomonacee (ox+) Enterobatteriacee (ox-) (vedi tabella) Nella seguente tabella sono riportate ad esempio alcune caratteristiche di alcuni generi di Enterobatteriacee: legenda: L/g = fermentazione del lattosio con produzione di gas I = produzione di indolo M = reazione al rosso metile VP= reazione di Voges Proskauer C = utilizzo del citrato H2 S = produzione di H2S mot = motilità ur = produzione di ureasi Escherichia Shigella Salmonella Citrobacter Proteus Yersinia Klebsiella Enterobacter Erwinia Serratia L/g + d + + d d I + d d d d d - M + + + + + + + + d VP d + + + + C + + d + + + + d = variabile H2S + d + + - mot d + + d d + d ur + + d + -