Il ‘’padre’’ della Microbiologia
Se la vostra domanda è ‘’chi per primo scoprì e descrisse la prima forma di microrganismo unicellulare’’ questo è l’articolo giusto ma per scoprirlo bisogna tornare indietro nel tempo di qualche secolo, precisamente il 17 settembre del 1683, anno in cui il mercante tedesco Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), senza alcuna laurea o riconoscimento accademico, inoltrò una lettera al segretario della Royal Society di Londra Henry Oldenburg (1615-1677) in cui, minuziosamente, formulò la prima osservazione/descrizione, senza riportare alcun parere personale, di microbi presenti nel biofilm che ricopre la superficie dei denti e che possono essere responsabili della formazione di carie e altre anomalie concernenti l’apparato dentale.
Microscopi rudimentali al servizio della scienza
Tramite la costruzione di una moltitudine di ‘’microscopi’’ rudimentali, Van Leeuwenhoek riuscì ad ottenere delle splendide immagini del micro-universo della superficie dentale. Nato in una famiglia di artigiani a Delft, a circa 22 anni si sposò con Barbara da cui ebbe 5 figli. Successivamente diede inizio alla sua carriera di mercante ma le sue passioni erano ben altre: l’osservazione della natura. Ed è proprio questa sua passione che gli permise di approcciarsi al mondo delle scienze naturali. In campo anatomico si diede all’osservazione dell’epidermide, dei capelli, delle unghie, dei denti e delle strutture dei muscoli notando la natura dei nervi e delle fibre muscolari. Lo stesso fece in campo entomologico e botanico osservandone le caratteristiche microscopiche grazie ai sistemi di lenti da lui stesso ideati per osservare le fibre industriali.
Arcana naturœ detecta
I suoi lavori hanno riguardato anche l’osservazione del liquido seminale maschile, permettendogli di venire a conoscenza degli ‘’animalcules’’. Questi vennero definiti come piccoli elementi mobili che aiutano il processo della inseminazione (oggi conosciuti come spermatozoi). Tutte le sue pubblicazioni, scritte rigorosamente in tedesco, unica lingua da lui parlata, vennero tradotte in inglese. Vennero altresì tradotte anche in latino affinché potessero essere pubblicate nel “Philosophical transactions on the Royal Society” con il titolo di Arcana naturœ detecta. Fu proprio da qui che cominciò a perfezionare i suoi strumenti per fini scientifici, legati all’osservazione dei micro-fenomeni che permisero la nascita dell’anatomia microscopica.
Microrganismi, la presenza ubiquitaria
I microrganismi sono una presenza essenziale in natura, anche se molte volte non si ha consapevolezza della vasta gamma di processi in cui sono coinvolti. Sono la forma di vita più diffusa, e più antica, del pianeta. Con una stima di circa 3.5 miliardi di anni, si ipotizza che le prime forme di vita unicellulari erano molto simili agli attuali procarioti dotati di requisiti minimi essenziali per poter essere considerati viventi, cioè: la capacità di utilizzare materiali presenti nell’ambiente per mantenere la propria struttura, organizzazione e potersi riprodurre.
Essi svolgono molte funzioni, alcune delle quali inconsapevolmente sfruttate dall’uomo in tempi non recenti come la trasformazione di numerosi prodotti ad uso alimentare. Nel caso della panificazione, i lieviti associati ottengono la loro energia dalla demolizione di composti organici attraverso un metabolismo respiro-fermentativo sintetizzando etanolo (C2H5OH) e CO2 metabolizzando monosaccaridi come, ad esempio, glucosio e fruttosio o disaccaridi come saccarosio e lattosio. L’etanolo formato durante l’impasto viene poi allontanato durante la cottura.
Fermentazione alcolica e fermentazione lattica
Esistono due tipologie di fermentazione: quella alcolica ottenuta mediante funghi (regno Fungi, phylum Ascomycota) appartenenti alla specie Saccharomyces cerevisiae, utilizzati ampiamente come organismi modello grazie alle loro peculiari caratteristiche di crescita e la facilità di coltivazione in capsule di petri, occupano un ruolo fondamentale nell’industria alimentare, e la fermentazione lattica quando l’impasto è popolato da ceppi batterici gram + come il Lactobacillus plantarum o il L. sanfranciscensis (regno Bacteria, phylum Firmicutes, classe Bacilli) i quali sono chemiorganotrofi, cioè ottengono la loro energia tramite l’ossidazione di composti organici come i carboidrati semplici, sono anche eterotrofi, ovvero sintetizzano i loro componenti a partire da nutrienti organici preformati.
Alcuni microrganismi sono in grado di raggrupparsi e dar vita al quorum sensing, un metodo di comunicazione basato su due elementi chiave: il mediatore chimico o molecola segnale e l’attivatore trascrizionale. Il meccanismo di attivazione verte sulla quantità della molecola segnale che superando una certa soglia si lega all’attivatore trascrizionale che a sua volta fungerà da attivatore o inibitore di determinate regioni geniche e quindi accensione o spegnimento di vie metaboliche e processi cellulari specifici.
International Microrganism Day (giornata internazionale dei microrganismi)
L’International Microrganism Day (IMD) fu ideato in Portogallo il 17 settembre del 2017 e promosso dalla Società di Microbiologia (SPM). È, inoltre, ulteriormente supportato da enti internazionali e prestigiosi come FEMS (Federation of European Microbiological Societies) e organizzata da molti professionisti in materia.
Ma perché creare l’International Microrganism Day che mette sotto i riflettori queste micro-entità?
Lo scopo di questa giornata internazionale è quello di permettere di entrare a contatto con il vasto mondo dei microrganismi organizzando dei tour nei laboratori, mostrare esperimenti, far ‘’assaggiare’’ i prodotti ottenuti dalla fermentazione ma, il dato fondamentale è quello emerso dalla recente pandemia da SARS-CoV-2 che ha dato modo di comprendere come la prevenzione non può prescindere da una dettagliata conoscenza dei fenomeni microscopici e la conoscenza non può essere limitata ma accessibile anche al comune cittadino.
L’importanza della scienza attraverso l’international Microrganism Day
Solo così è possibile scartare le ‘’oscure’’ teorie sul fenomeno riuscendo a far comprendere l’importanza della ricerca e delle innovazioni scientifiche. A tal proposito anche i governi durante il periodo pandemico hanno fatto affidamento ad un CTS (comitato tecnico scientifico) per adottare misure utili per minimizzare ed eventualmente eradicare il problema. Ed è proprio qui che la giornata internazionali dei microorganismi prende piede: la conoscenza passa attraverso la divulgazione. Come accennato nel paragrafo precedente il 17 settembre 1683 è la data in cui Van Leeuwenhoek descrisse le prime forme di vita di microorganismi ed è proprio nel 339esimo anniversario dalla sua pubblicazione che viene tenuta questa giornata mirata alla divulgazione.
Fonti
- Anton van Leeuwenhoek (1632-1723): Father of micromorphology and discoverer of spermatozoa. M. KARAMANOU, E. POULAKOU-REBELAKOU, M. TZETIS, G. ANDROUTSOS. 311 ISSN 0325-7541 Revista Argentina de Microbiología (2010) 42: 311-314
- Miller MB, Bassler BL. Quorum sensing in bacteria. Annu Rev Microbiol. 2001;55:165-99. doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.165. PMID: 11544353.
- Screening di batteri lattici per l’attività acidificante in impasti acidi preparati con farina d’orzo integrale Thesis for: Bachelor’s degree in Agricultural ScienceAdvisor: Cristiana Garofalo; Vesna Milanovic. 2019
- Zannini E., Garofalo C., Aquilanti L., Santarelli S., Silvestri G., Clementi F., 2009. Microbiological and technological characterization of sourdoughs destined for bread-making with barley flour. Food Microbiology, 26, 744–753