Microbiologia (Tecniche erboristiche)

 La microbiologia è una disciplina in continuo sviluppo, una scienza in cui convergono altre discipline come la biologia, la chimica, la fisica, la genetica, la biologia molecolare, ecc. Campi di interesse sono la batteriologia, virologia, micologia, protozologia. Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti elementi sufficienti per comprendere: la biologia dei microrganismi, la genetica batterica e la tecnologia del DNA ricombinante, la diffusione di molte malattie trasmissibili per contaminazione di preparati erboristici, la risposta dell’ospite contro i microrganismi infettanti, i farmaci antimicrobici ed il loro uso. Inoltre, il corso comprende lo studio dell’analisi e del controllo microbiologico di preparati erboristici.

Content and objectives. Why study microbiology? Microbiology is a branch of the biological sciences which is concerned with the study of microorganisms, in particular bacteria, viruses and fungi. Because microorganisms play diverse roles in the world, microbiology is an exciting and critical discipline of study: it provides many challenges and offers many rewards. Microorganisms are the simplest of living things, permitting ready study of life processes. The study of microorganisms has led to many important discoveries concerning the mechanisms of the expression of the genetic code; the mechanism of antigen-antibody reactions and cellular immunity; the process of molecular and cellular differentiation, etc.

The purpose of this course is to offer comprehensive training in the biology of pathogenic microorganisms (bacteria, viruses, fungi), antimicrobial natural drugs and their use, prevention and control of microbial diseases for contamination of herbal preparations

Alla fine del corso gli studenti dovrebbero essere in grado di comprendere che la conoscenza del mondo microbico è importante da un lato per salvaguardare l'equilibrio ecologico dell'ambiente e dall'altro per attuare il giusto controllo delle malattie infettive

At the end of the course students should be able to understand the importance of microbial world to protect the ecological balance of the environment and to implement the right control of infectious diseases

Concetti generali della microbiologia
Regno dei Protisti
Procarioti ed Eucarioti
I Batteri  
               Struttura della cellula batterica, morfologia e dimensioni
                        citoplasma, organuli ed inclusioni, membrana cellulare
                        corpo nucleoide
                        parete cellulare Gram positivi e Gram negativi
                        sintesi parete cellulare
                        capsula, strato mucoso, glicocalice, biofilm
                        organi di movimento (flagelli) e di adesione (pili e fimbrie)
Coltivazione dei microrganismi
            Esigenze nutrizionali ed ambientali
                        eterotrofia e autotrofia
                        batteri aerobi e anaerobi
                        temperatura, umidità, pH, pressione osmotica
            Terreni colturali per batteri e miceti
               Tecniche di semina

Differenziamento reale e temporaneo
Duplicazione del DNA batterico: sistema teta e sigma (rolling circle)
            Divisione cellulare                   
            Crescita batterica
            Pleiomorfismo
            Sporulazione                  
I miceti
morfologia, nutrizione e riproduzione - I lieviti e le muffe
I virus
Struttura e composizione della particella virale
            fasi del ciclo moltiplicativo
            batteriofagi, ciclo litico e lisogeno
            metodi di coltivazione

Genetica dei microrganismi
          fenotipo e genotipo
          i plasmidi 
          variabilità genetica: mutazioni e ricombinazione
                        agenti mutageni
                        replica plating
            ricombinazione genetica: coniugazione, trasformazione, trasduzione
            conversione fagica (lisogenica)
Agenti microbici
Infezioni ed immunità
            la risposta immunitaria nei confronti delle infezioni

Agenti chimici e fisici ad attività antimicrobica
            metodi di sterilizzazione
            disinfettanti, antisettici e conservanti
Trattamenti naturali antimicrobici
          fitoterapici
Microbiologia applicata 
Controllo microbiologico dei prodotti naturali
            controllo di sterilità
            saggio dei pirogeni

Scope of microbiology and the microbes

Fields of microbiology: bacteriology, virology, mycology, parasitology, chemotherapy, genetics and molecular biology

Characteristics of Prokaryotic and Eukaryotic cells

Bacteria: size, shape, arrangement

Bacterial internal structures: cytoplasm, nuclear region, ribosomes, inclusions, the cell membrane (mesosomes and PBPs), the cell wall

Bacterial external structures: capsula, flagella, pili

The movement by substances across membranes: simple and facilitated diffusion, osmosis, active transport

Bacterial differentiation: cell division, phases of growth, sporulation process, pleiomorfism

Growth and culturing of bacteria and fungi. Factors affecting microbial growth: pH, temperature, oxygen, moisture, osmotic pressure. Nutritional factors: autotrophism, eterotrophism, paratrophism. Culture media.

Overview of genetic processes. DNA replication (sigma and teta mechanisms), mutations. Replica plating assay. The types and significance of gene transfer: transformation, conjugation, transduction. Plasmids, transposons, genetic recombination.

Viruses. General characteristics. Components, size and shape. Bacteriophages. Viral replication. Culturing of viruses.

Fungi. Characteristics, replication, classification and the importance of fungi. Yeasts and moulds.

Sterilization and disinfection.

Microbial control: a) Immunology and immunity. Characteristics of the immune system. b) Antimicrobial agents (phytotherapics). General properties of antimicrobial agents.

Factors that favor the microbial contamination of herbal products.

Applied microbiology. Microbiological control of herbal products: assessment of sterility, bacterial endotoxins (pyrogens).

Parte pratica (in laboratorio)
Osservazione colture batteriche e fungine
Microscopio ottico, colorazione di Gram per batteri, preparati fungini
Valutazione attività antimicrobica dei prodotti naturali
(MIC, MBC, antibiogramma)

Laboratory practice

Correctly focusing the microscope. Proper handling and cleaning of the microscope

Properly preparing slides for microbiological examination (Gram stains and fungal wet-mounts)

Using appropriate microbiological media including isolating colonies and using biochemical test media

Spreading correctly diluted samples for counting

Determining microbial sensitivities to herbal products: the disk diffusion method, the dilution methods (MIC, MBC)

Using standard microbiology laboratory equipment, including incubators and sterilizing instruments

Requisiti: per una valida preparazione in campo microbiologico è fondamentale una conoscenza dei principî fondamentali della biologia generale e, possibilmente, della chimica, della biochimica e dell’immunologia.

Prerequisites: acknowledge of the fundamental principles of general biology, chemistry and biochemistry and anatomy.