I batteri e i funghi. I batteri e i funghi sono microrganismi. Questi sono tutti gli organismi che, proprio per

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1 02 M4-C2 ALIMENTI qxd:Alimenti e alimentazione I batteri e i funghi I batteri e i funghi sono microrganismi. Questi sono tutti gli organismi che, proprio per le loro dimensioni infinitamente ridotte, non è possibile vedere a occhio nudo ma soltanto con l ausilio di un microscopio. I microrganismi possono essere organismi sia autotrofi sia eterotrofi. Nel secondo caso, possono essere sia saprofiti (decompositori) sia parassiti (quando traggono nutrimento da organismi viventi), come nel caso dei microrganismi patogeni. Questi ultimi sono tutti quelli che causano patologie a carico degli organismi animali (essere umano compreso) o vegetali. Fortunatamente i microrganismi patogeni costituiscono un piccolo gruppo all interno dei microrganismi, che sono in larga parte innocui per l ospite, animale o vegetale che sia. Alcuni microrganismi si rivelano poi utili ai fini nutrizionali, come i batteri del tratto intestinale che sintetizzano alcune vitamine del gruppo B, o alimentari, come nel caso dei fermenti (lieviti e batteri), usati per ottenere per esempio lo yogurt dal latte, l aceto dall alcol etilico e bevande alcoliche a partire dagli zuccheri contenuti nella :00 Pagina 214

2 L igiene del prodotto alimentare frutta e nei cereali, o delle muffe utilizzate nella produzione dei formaggi erborinati. In campo alimentare non va dimenticato che alcuni microrganismi (batteri, lieviti e muffe) sono responsabili dei processi di alterazione degli alimenti. I microrganismi alterativi sono corresponsabili delle modificazioni biologiche che si manifestano nei prodotti alimentari e che li rendono non più commestibili, se non addirittura nocivi per l organismo umano. I batteri I batteri sono microrganismi unicellulari procarioti presenti nel suolo, nelle acque e nell aria, con dimensioni comprese tra 0,5 e 100 μm. La cellula batterica non è provvista di nucleo (procariota) e il materiale genetico è costituito in genere da una molecola di DNA, nella forma di un filamento avvolto su se stesso. Il DNA si trova nel citoplasma, avvolto nella membrana plasmatica, di natura lipoproteica, a sua volta rivestita dalla parete cellulare, costituita da più strati che avvolgono e proteggono la cellula. La parete cellulare può essere racchiusa all intero di una capsula, di natura polisaccaridica. Il citoplasma contiene anche gli organuli incaricati della sintesi proteica (ribosomi) e i plasmidi. Questi ultimi sono molecole libere, in genere di forma circolare, di DNA extracromosomico a doppio filamento, che si replicano indipendentemente dal cromosoma della cellula che li contiene. I plasmidi sono responsabili di molte delle proprietà e delle caratteristiche dei batteri, per esempio conferiscono resistenza agli antibiotici oppure esprimono tossine (come nel caso dell enterotossina di Escherichia coli). Alcuni batteri non sono in grado di muoversi, altri invece riescono a farlo perché dispongono di filamenti lunghi (flagelli) o corti (fimbrie, usate anche per l ancoraggio), in numero e con disposizione variabile in funzione della specie. Cellula batterica: struttura generale. In base alla forma, i batteri sono distinti in cocchi (rotondi), bacilli (cilindrici), vibrioni (ricurvi o a virgola) e spirilli (elicoidali). I cocchi possono disporsi in coppie (diplococchi), catene (streptococchi) o grappoli (stafilococchi). Anche i bacilli possono aggregarsi a formare diplobacilli e streptobacilli. In funzione della forma i batteri sono distinti in cocchi, bacilli, vibrioni e spirilli. 215

3 si di cottura e, di conseguenza, sono particolarmente pericolose per la salute del consumatore. I batteri che producono spore sono detti sporigeni, mentre quelli che non ne producono sono detti asporigeni. Sono batteri sporigeni i clostridi, mentre sono asporigeni le salmonelle e l Escherichia coli. La riproduzione batterica (asessuata) avviene per divisione o scissione binaria, con la quale una cellula madre si divide in due cellule figlie esattamente identiche, ciascuna provvista di un cromosoma, originato dalla duplicazione di quello della cellula madre. In condizioni sfavorevoli, ovvero quando la crescita batterica non è possibile per particolari caratteristiche ambientali o per la mancanza di nutrimento, le cellule batteriche non riescono in genere a sopravvivere e muoiono. Alcune specie arrestano invece i processi metabolici ed entrano in uno stato di vita latente, dopo aver sviluppato un involucro protettivo esterno formato da diversi strati: si trasformano cioè in spore. Le spore batteriche possono rimanere in questo stato di quiescenza per lunghi periodi, per riprendere la normale attività quando l ambiente torni ad essere adeguato alla crescita e allo sviluppo. Le spore batteriche sono resistenti alle temperature dei proces- Il metabolismo dei batteri patogeni origina tossine, composti altamente tossici che possono essere prodotti dai batteri ancora vitali e trasferiti ai tessuti dell organismo contaminato (esotossine, di natura proteica) oppure che sono liberate nell organismo contaminato solo in seguito alla rottura delle cellule batteriche (endotossine, di natura glucidica). Sono esempi di esotossine quelle prodotte dallo Staphylococcus aureus o dal Clostridium botulinum. Tra le endotossine rientrano quelle di alcune salmonelle (S. typhi e S. Paratyphi) e dell Escherichia coli. In particolare, in funzione dell azione che esplicano all interno dell organismo umano (cioè dell organo che vanno a colpire), le tossine sono distinte in: neurotossine, quando attaccano il sistema nervoso centrale (Clostridium botulinum); enterotossine, quando attaccano invece il tratto intestinale (Clostridium perfringens, Escherichia coli e Staphyloccoccus aureus). Di fondamentale importanza in ambito alimentare e ristorativo è anche la resistenza di alcune tossine al calore. Infatti, alcune tossine sono termolabili, cioè sono inatti- Con la scissione binaria si generano due cellule figlie esattamente identiche. 216

4 L igiene del prodotto alimentare za di sostanza organica. Nei funghi, il micelio, ovvero il corpo, è costituito da un intreccio di filamenti (ife), che nei funghi mangerecci crescono sotto terra. Un esempio di funghi pluricellulari saprofiti è costituito dalle muffe. Gli alimenti costituiscono un ottimo substrato per la crescita di muffe, variamente colorate, in particolare dei generi Aspergillus e Penicillium. Alcune muffe sono potenzialmente molto pericolose per la salute umana, poiché possono produrre micotossine e determinare micotossicosi che risultano particolarmente gravi. Le micotossine sono composti tossici che si formano in particolari condizioni di temperatura e umidità (specialmente a partire da organismi appartenenti ai generi Aspergillus, Fusarium e Penicillium) che entrano nella catena alivate dal trattamento termico, altre sono invece termostabili, cioè resistono alle alte temperature. Se nel primo caso, la cottura ha effetto sanificante, nel secondo risulta invece inefficace. Così, la tossina prodotta dal Clostridium botulinum è inattivata dall esposizione alla temperatura di 80 C per15 minuti, mentre quella dello Staphylococcus aureus resiste alla temperatura di 100 C per oltre mezz ora. Alcune muffe del genere Penicillium (P. roqueforti, P. glaucum e P. camemberti) sono usate nella produzione di formaggi erborinati, tra i quali figurano il Roquefort, il Gorgonzola e il Camembert I funghi In passato classificati nel regno vegetale, in realtà i funghi costituiscono un regno separato, nel quale sono compresi anche i lieviti e le muffe. Non sono infatti organismi vegetali perché non compiono la fotosintesi clorofilliana. Si tratta di organismi eterotrofi, che si nutrono cioè di sostanze sintetizzate, animali o vegetali, ricavate dall ambiente esterno e assorbite attraverso le pareti; per questo motivo sono costretti a una vita dipendente da organismi sia viventi sia morti. In particolare, i funghi parassiti si nutrono di sostanze organiche che traggono da organismi viventi, i funghi saprofiti (decompositori) traggono sostentamento da organismi morti e, infine, i funghi simbionti si associano a un organismo dal quale assorbono il nutrimento. Organismi eucarioti generalmente pluricellulari, i funghi vivono sia nel suolo sia in ambiente acquatico, poiché per la loro sopravvivenza è necessaria soltanto la presen-

5 MACROAREA 4 QUALITÀ E SICUREZZA mentare attraverso prodotti alimentari vegetali contaminati (prevalentemente cereali) e destinati all alimentazione sia umana sia animale. Le micotossine sono particolarmente pericolose perché, oltre a provocare disturbi a livello gastrointestinale e renale, sono potenzialmente cancerogene e mutagene, nonché immunodepressive. Particolarmente pericolose sono le aflatossine, prodotte da organismi del genere Aspergillus, che contaminano, per esempio, i cereali e i loro derivati. Le muffe si riproducono per via sessuata o per via asessuata. Nel primo caso, ife geneticamente diverse si fondono a formare nuovi organismi; nel secondo caso, invece, le ife si dividono, dando origine a nuovi organismi, o producono spore all interno degli sporangi. Questi ultimi, assumono colore diverso in base alla specie e possono essere neri, bianchi, grigi o tendenti al verdastro, ma hanno sempre un caratteristico aspetto polveroso. Tra i funghi unicellulari che assumono particolare rilievo in ambito agroalimentare vanno sicuramente citati i lieviti. I lieviti del genere Saccharomyces entrano nella produzione delle bevande alcoliche fermentate: essi trasformano infatti il glucosio in alcol etilico e anidride carbonica, producendo nel contempo calore (fermentazione alcolica). Contrariamente a quanto avviene nei funghi pluricellulari, nei lieviti la riproduzione avviene per gemmazione: una protuberanza (estroflessione), formatasi sulla cellula madre, si stacca da essa e cresce. In questo caso, la cellula madre si conserva e la cellula figlia è più piccola. La reazione alla base della fermentazione alcolica è sfruttata anche per la lievitazione dei prodotti da forno. In questo caso, però, l alcol non permane nel prodotto ma evapora per effetto del trattamento termico. La riproduzione dei lieviti avviene per gemmazione. 218