UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA S I L

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PAVIA S. I. L. S. I. S. anno 2006 -2007 DIDATTICA DELLA BIOLOGIA I BOTANICA E MICOLOGIA Prof. ssa Elena Savino MICROMICETI: UTILI O DANNOSI NELL’ALIMENTAZIONE? Specializzanda: Anna Scardino

PREREQUISITI • La cellula e le sue caratteristiche principali • Differenze tra cellule eucariote e procariote • Classificazione degli esseri viventi nei 5 Regni • Regno dei Funghi: differenza tra macromiceti e micromiceti OBIETTIVI GENERALI • Evidenziare che organismi, apparentemente molto differenti fra loro, appartengono al regno dei “funghi” • Comprendere che i microrganismi non sono solo fonte di patologie umane o contaminazioni alimentari, ma che possono essere “utili” all’uomo • Far capire che esistono degli organismi viventi impossibili da vedere ad occhio nudo, ma osservabili grazie all’uso del microscopio

OBIETTIVI TRASVERSALI • Capire meglio l’ambiente che ci circonda • Comprendere meglio l’importanza di vari procedimenti igienici • Acquisire una mentalità scientifica nell’osservazione quotidiana • Passare alle ricerche sul “micromondo” tramite l’uso del microscopio METODOLOGIA • • • Brain-storming Lezione diretta Attività di laboratorio CONTESTO E TEMPI • • • I Media 5 Lezioni (8 ore complessive) 3 attività di laboratorio supportate dall’aiuto dell’insegnante

I LEZIONE Osservazione di alcuni degli effetti che i micromiceti hanno sugli alimenti. • frutta marcia • marmellata • gorgonzola • vino • birra Si dice loro di osservare gli alimenti mostrati e di cercare di scoprire un collegamento tra di loro. Si aiutano con domande del tipo: - Perché frutta e marmellata sono guaste? - Cosa sono le macchie nere presenti sul gorgonzola ? - Che cosa hanno in comune vino e birra?

Si dice loro che tutti gli elementi mostrati hanno subito l’influenza di “organismi viventi”, troppo piccoli per essere visti ad occhio nudo (microrganismi). Questi microrganismi appartengono al regno dei funghi e prendono il nome di muffe e lieviti. Si chiede loro di rispondere a questi interrogativi : • In quale degli oggetti presentati si osservano gli effetti utili di muffe e lieviti? • In quali si notano effetti nocivi?

Effetti utili e dannosi dei micromiceti nell’ alimentazione LE MUFFE Molte muffe provocano ingenti danni all'agricoltura e agli alimenti. Sono evidenti come macchie colorate che si formano sul pane, la marmellata o altri cibi “andati a male”. Alcune muffe, però, servono nella produzione di formaggi (gorgonzola) a cui danno il tipico aspetto e sapore. Inoltre sono importanti nella produzione di antibiotici. Infatti, da alcune specie di Penicillium si ricava la penicillina, il primo antibiotico ad essere stato scoperto. I LIEVITI Sono un gruppo diffuso, vario e comune di funghi. Alcuni provocano danni all'agricoltura e agli alimenti, ma altri sono usati nella produzione del vino, della birra e del pane.

Accorgimenti da usare con i cibi contaminati Come fare per sbarazzarsi delle muffe nocive? IL PANE: Il pane rancido dovrebbe finire immediatamente nella pattumiera. La cassetta del pane dovrebbe essere pulita regolarmente, meglio se con un po' d'aceto. La muffa s'insedia preferibilmente negli angoli e negli interstizi dei contenitori. I FORMAGGI: Le muffe che disegnano le venature bluastre su gorgonzola e roquefort sono innocue e danno il sapore tipico di questi formaggi. Tuttavia i formaggi possono essere contaminati da muffe d'origine sconosciuta. Se il prodotto che avete in frigo presenta macchie anomale, non esitate a eliminarlo. Nel caso dei formaggi stagionati (duri) è sufficiente rimuovere la parte ammuffita. Yogurt e ricotta non sono più commestibili anche solo ai primi accenni di ammuffimento: la muffa si propaga infatti con particolare rapidità nei cibi umidi. LE MARMELLATE: La muffa che compare sulla superficie di una confettura può essere eliminata salvando il resto del prodotto. FRUTTA, VERDURE E SUCCHI: Basta anche una sola macchiolina di muffa in superficie per guastare l'intero contenuto di una bottiglia e renderne necessaria l'eliminazione. In presenza di tracce di muffa si consiglia di gettare anche frutta e verdura dalla polpa succosa, come pesche o pomodori. Le muffe possono annidarsi senza essere riconosciute anche negli ortaggi e nella frutta marcia.

II LEZIONE - Esperimento n° 1 DI CHE COSA HA BISOGNO IL LIEVITO PER CRESCERE? Negli esperimenti che affronteremo si utilizza come indizio di attività del lievito “la produzione di gas” MATERIALE OCCORRENTE: bottiglie, acqua, zucchero, lievito di birra, palloncini, cucchiaio Porremo loro alcune domande: 1. Pensate che i lieviti presenti siano vivi? 2. Come possiamo scoprirlo? 3. Di che cosa avrà bisogno il lievito per crescere?

Far osservare e far annotare quel che accade. PROCEDURA: 1. Versare 500 ml di acqua tiepida in una bottiglia. Aggiungere 2 cucchiai di zucchero e un cucchiaio di lievito di birra 2. Agitare la bottiglia in modo da miscelare gli ingredienti 3. Sigillare la bottiglia con 1 palloncino sgonfio Ripetere l’esperimento senza però aggiungere lo zucchero nella fase 1. OSSERVAZIONI: • Si sono gonfiati tutti i palloncini? • Quali sono le condizioni necessarie perché i palloncini si gonfino?

Si spiega ai ragazzi che: • il gas che si forma è anidride carbonica; • per la riuscita dell’esperimento è l’importante la presenza di zucchero e di acqua tiepida; • i lieviti microscopici contenuti nel lievito, chiamati Saccaromiceti hanno trasformato lo zucchero in alcol e anidride carbonica; • grazie ai lieviti si fa il pane e si producono vino e birra; • è importante fare delle prove di controllo per verificare i risultati;

Nella produzione del vino… Il lievito, sciolto in acqua pura non può vivere a lungo perché non ha nulla di cui nutrirsi. Se invece viene mescolato con spremute di frutta, si trova immerso in alimenti ricchi di zucchero. Inizia quindi a nutrirsi di zucchero trasformandolo in alcool e anidride carbonica la quale, come sappiamo è un gas. In pochi giorni è in grado di trasformare in alcool tutto lo zucchero contenuto nella spremuta. E’ in questo modo, ad esempio, che il succo di uva o mosto si trasforma in vino La trasformazione dello zucchero in alcool, ad opera del lievito, si chiama fermentazione alcolica.

Quali sono le condizioni adatte perché crescano muffe e lieviti? Ossigeno: ne hanno bisogno per respirare Sostanze nutritive: presenza di zucchero Umidità: i funghi strettamente dipendenti dall’acqua Temperatura: può influire notevolmente sulla crescita e sullo sviluppo fungino. La temperatura ottimale è tra i 20 -25°C Luce: non dipendono da questo fattore per la crescita (non condiziona i processi vitali)

III LEZIONE - Esperimento n° 2 COME SI FA IL PANE? MATERIALE OCCORRENTE: farina, acqua, lievito di birra, piatti, tovaglioli PROCEDURA: 1. Impastare 100 g di farina con un po’ d’acqua in cui si è sciolto un cucchiaino di lievito di birra. 2. Impastare altri 100 g di farina, questa volta solo con acqua. 3. Mettere i due pani di pasta in due piatti, coprirli con tovaglioli puliti e lasciarli riposare per tre ore. Far osservare e far annotare quel che accade dopo 3 ore. OSSERVAZIONE dei due pani: - qual è il più grande? - qual è il più soffice? L’insieme delle lavorazioni con cui si produce il pane si chiama panificazione. Il lievito è importante per “far crescere” il pane perché produce anidride carbonica che lo fa gonfiare.

IV LEZIONE - Esperimento n° 3 Osservazione microscopica del lievito e delle muffe 1. Sciogliere un pezzettino di lievito in un po’ di acqua zuccherata. 2. Osservare al microscopio una goccia di liquido 3. Prendere con una spatolina della muffa presente sulla frutta marcia e aggiungerci una goccia di colorante 4. Osservare al microscopio una goccia di liquido Si annota e si disegna su di un quaderno ciò che si osserva

OSSERVAZIONE DEL LIEVITO Si distinguono chiaramente le singole cellule del lievito. Nel giro di mezz’ora si può anche osservare come da esse si comincia a formare un “bernoccolo”. Si tratta di una gemma. Questo tipo di fungo è costituito da cellule di forma ovale che vivono isolate e quando si accrescono e diventano sempre più grandi si dividono, andando incontro ad un processo detto di gemmazione. La gemma si diventa sempre più grande e infine si stacca dalla cellula madre.

OSSERVAZIONE DELLE MUFFE Ad occhio nudo le muffe ci appaiano come una peluria finissima, simile al cotone. Il microscopio ci rivela che sono formate da un groviglio di filamenti. Si tratta del micelio. Dal micelio spuntano numerosi minuscoli steli, ciascuno dei quali termina con una struttura, differente da specie, che si chiama corpo fruttifero e che contiene le spore. Quando i corpi fruttiferi sono maturi esplodono e disseminano le spore nei dintorni. Ogni spora genera un nuovo micelio. Così si diffondono le muffe.

V LEZIONE - VERIFICA Alla fine del percorso didattico si chiederà agli alunni di realizzare un cartellone in cui saranno inserite immagini e figure con relative descrizioni. Inoltre si proporrà un compito scritto con esercizi di vario tipo: vero-falso; test a risposta multipla, testi da completare. VALUTAZIONE La verifica avrà lo scopo di verificare le conoscenze acquisite, la capacità di osservazione, comprensione e l’uso di un linguaggio scientifico specifico. La verifica avrà inoltre lo scopo di indicare all’insegnante se è riuscito a strutturare bene l’unità didattica, o se avrebbe dovuto tenere conto di una programmazione più adeguata alle esigenze degli studenti (conoscenze, motivazioni, interesse…). La valutazione terrà conto non soltanto del risultato dei colloqui svolti in itinere e del test finale, ma anche dell’impegno mostrato, della partecipazione in classe e nelle attività di laboratorio, della continuità nello studio.