Aspetti generali di microbiologia marina Maura Manganelli Istituto
Aspetti generali di microbiologia marina Maura Manganelli - Istituto Superiore di Prevenzione E Sicurezza del Lavoro
C, N, P, S, Fe Visione tradizionale
DAPI Autofluorescenza
Produzione primaria • Eucarioti: fitoplancton fotoautotrofico (diatomee, dinoflagellati) • Procarioti (45% C fissato): cianobatteri filamentosi (Trichodesmium) cianobatteri cocchi (Synechococcus) proclorofite (Prochlorococcus)
Produzione secondaria Procarioti • Batteri: grande diversità – più di 600 cloni identificati molti gram-negativi – a, b, g-Proteobatteri gruppo Cytophaga • Archaea: fino al 40 -60% dei procarioti presenti
C, N, P, S, Fe Visione “moderna”
Azam F. 1998. Science 280: 694 -6
Mare: Mare acqua “pulita” o matrice estremamente complessa? • Ambiente estremamente eterogeneo (sostanza organica disciolta e particolata+organismi) • reti trofiche complesse, di pascolo, di detrito, microbial loop • Interazioni complesse fra gli organismi e la sostanza organica e inorganica
Problemi sanitari – rischio microbiologico • batteri autoctoni con specie potenzialmente patogene (Vibrio sp. 109 l-1; Pseudomonas sp. 105 l-1; Aeromonas 108 l-1) • Modificazione dell’ambiente – rischi emergenti
• Organismi patogeni non considerati dalla normativa vigente sulla qualità delle acque • difficoltà di previsione • modificazione dell’ambiente aumenta problemi finora trascurabili-trascurati
Vibrio vulnificus • Fra le specie coltivabili più diffuse • Uno dei patogeni opportunisti più invasivi e letali • contaminazione di cibo e per contatto • 50% dei casi letali • Mancanza di correlazione fra indicatori fecali e V. v.
Mucillagini: • Materiale gelatinoso galleggiante o lungo la colonna d’acqua • Tirreno, Mar del Nord, Canale della Manica, Grecia • Adriatico: fenomeno particolarmente esteso e frequente (1988, ‘ 89, ‘ 91, ‘ 97, 2000, 2001, 2002, 2003? )
Problemi economici • riduzione del turismo • problemi per la pesca Problemi ecologici • alterazione dell’ambiente naturale • fenomeni di anossia Problemi sanitari • Aumento dell’abbondanza batterica
Attività enzimatiche batteriche • Proteasi (rigenerazione del Si): 0 -1000 amol/cell/h • fosfatasi (turn-over veloce, durata delle fioriture) • lipasi: 0 -400 amol/cell/h • glucosidasi: 0 -50 amol/cell/h
Azam et al. 1999. Ann. Ist. Super. Sanità. 35: 411 -419 1) Produzione di sostanza refrattaria • Chi? • Come? Batteri: – produzione diretta di muco – interazioni con la matrice circostante
• Interazioni con il fitoplancton: – induzione di produzione di muco – rilascio di fibrille – ritardo della sedimentazione • Interazioni con il detrito: – veloce decomposizione algale – solubilizzazione selettiva del detrito
2) accumulo del DOC persistente • Evoluzione di strutture resistenti agli attacchi enzimatici 3) veloce turn-over del fosforo • Fosfatasi alcalina e 5’nucleotidasi batteriche non sono inibite
4) produzione di polisaccaridi con capacità gelificanti diverse • Specie diverse producono, direttamente o indirettamente, polisaccaridi diversi, con proprietà diverse. Struttura della comunità batterica
5) produzione di gas all’interno della mucillagine
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