La lampada UV

I microrganismi

I microrganismi rappresentano una delle forme di vita più semplice: comprendono batteri, protozoi, muffe, fermenti e virus. La maggior parte dei batteri ha dimensioni variabili da 0,2 a 1,5 micron: alcune specie possono raggiungere i 30 micron.

Protozoi misurano in media una decina di micron (ma anche di più), mentre le muffe sono caratterizzate da dimensioni molto variabili. I virus, molto più piccoli dei batteri, vivono e si riproducono all’interno delle cellule di altri esseri viventi.

I microrganismi si considerano morti, dal punto di vista sperimentale, quando perdono la capacità di crescere e moltiplicarsi. Per sterilizzazione si intende la morte di tutti i microrganismi presenti, condizione difficilmente raggiungibile in un ambiente normale.

Più realisticamente, si parla di disinfezione di un ambiente intendendo la massima riduzione possibile di germi patogeni ottenuta.

Virus

Agente infettivo di dimensioni ultramicroscopiche, costituito essenzialmente di materiale genetico circondato da un rivestimento protettivo proteico. Il termine venne usato per la prima volta alla fine del XIX secolo per indicare i microrganismi patogeni più piccoli dei batteri.

Da soli i virus sono particelle di materiale organico prive di vita, mentre all’interno delle cellule viventi possono duplicarsi numerose volte, talvolta danneggiando l’ospite. Le centinaia di ceppi virali conosciuti causano un’ampia gamma di malattie nell’uomo, negli animali, negli insetti, nei batteri e nelle piante.

Sono capaci di riprodursi solo all’interno di cellule mancando essi stessi di un organizzazione cellulare ed essendo costituiti solo da un rivestimento esterno cristallino.

I virus sono tutti dei parassiti in quanto la loro grandezza non consente loro di avere altre possibilità per poter sopravvivere e procurasi le materie per il loro sostentamento. Questo attacca le altre cellule obbligandole a produrre altri virus e portandola alla morte.

I virus sono parassiti intracellulari, costituiti di acidi nucleici (RNA o DNA), ma mai di entrambi, e di un rivestimento protettivo di proteine semplici o complesse. L’acido nucleico è, in genere, una molecola unica, a singolo o doppio filamento, anche se in alcuni virus può essere diviso in due o più frammenti.

Il rivestimento proteico è detto capside e le subunità proteiche del capside, sono dette capsomeri. Insieme, acido nucleico e capside formano il nucleocapside. Altri virus hanno un ulteriore involucro, che generalmente viene acquisito quando la particella virale fuoriesce per gemmazione dalla membrana della cellula infettata.

La particella completa del virus è detta virione. I virus sono parassiti intracellulari obbligati e la loro replicazione può avvenire solo in cellule metabolicamente attive. Non sono visibili neppure al microscopio ottico però è possibile comprendere che si tratta di virus analizzando gli effetti che questi hanno sui pesci.

Sono rari i virus che causano malattie in acquario, tra queste ricordiamo i Linfocisti.

Linfociste visto al microscopio.

Batteri

I batteri sono microrganismi unicellulari, a metà tra il regno vegetale e quello animale. Hanno dimensioni dell’ordine dei micron, e possono avere forma sferica o allungata a bastoncino.

I primi, di forma tondeggiante , sono di solito immobili, al contrario dei secondi, di forma allungata, che possono spostarsi grazie al movimento di ciglia o di flagelli, disposti alla periferia della cellula.

I batteri possono essere aerobi, cioè organismi che, per vivere, hanno bisogno di assumere ossigeno libero dall’ambiente esterno, o anaerobi, che, al contrario, possono (o devono) vivere in assenza di ossigeno libero.

I batteri sono caratterizzati dalla possibilità di moltiplicarsi rapidamente per mezzo di una semplice divisione cellulare. I batteri sono pressoché ubiqui: li troviamo infatti nell’aria, nell’acqua, nel suolo, all’interno e sulle superfici di altri esseri viventi come animali e piante.

La grande maggioranza dei batteri è saprofita, cioè si nutre di sostanze organiche in putrefazione: altri invece sono parassiti ed inducono malattie a carico di piante o animali. Una piccola percentuale è invece autotrofica, cioè in grado di sopravvivere in presenza di acqua e sostanze inorganiche.

Alcuni batteri sono in grado di trasformarsi in spore se esposti a condizioni microclimatiche avverse: in questo modo possono resistere impunemente a temperature molto alte ed alla mancanza di acqua, anche per centinaia di anni.

Un esempio di batterio sporigeno è il Clostridium tetani, agente infettivo del tetano. Le spore batteriche sono forme di sopravvivenza, da non confondere con le spore dei funghi, che sono forme riproduttive. E’ fondamentale capire quali sono i batteri che causano la malattia nel pesce e questo lo si può fare o osservando i sintomi oppure procedendo ad una analisi in laboratorio.

Nel secondo caso una cura risulta più facile in quanto in laboratorio è fattibile trovare gli antibiotici idonei alla distruzione dei batteri oppure si può individuare una cura chimica efficace. In genere se un pesce manifesta sintomi da malattia da batteri è già quasi troppo tardi per intervenire, quindi a volte la soluzione migliore è cercare cure che combattano e sconfiggano la varietà più grande possibile di batteri; in genere la cura non deve essere mai prolungata per più di tre o quattro giorni per garantire che rimanga efficace e che i batteri che si sono adattati agli antibiotici non prendano il sopravvento.

Tra le malattie batteriche che colpiscono i pesci d’acquario ricordiamo: Malattia colonnare, Vibriosi, Marcescenza delle pinne o corrosione della pelle.

Batteri patogeni di pesci visti al microscopio.

Funghi

Le muffe sono molto diffuse e nella maggioranza dei casi si limitano a nutrirsi di sostanze in decomposizione (sono responsabili del deterioramento dei cibi conservati). Alcune specie sono patogene e causano malattie della pelle e delle mucose.

Le muffe sono formate da un filamento chiamato micelio, contornato alle estremità da una corolla di spore in grado di generare altri miceli. I funghi sono presenti in tutti gli acquari e spesso aiutano nel complesso sistema biologico che si instaura in una vasca decomponendo resti di cibo ed escrementi dei pesci.

Non riescono a crescere sui pesci infatti le loro spore galleggiano nell’acqua fino a trovare una superficie adatta per l’insediamento, può capitare però che il pesce a causa di ferite o di infezioni batteriche diventi terreno adatto dove far crescere un fungo.

Esteticamente si presentano come tanti microfilamenti bianchi che formano un batuffolo sul pesce, se prelevati e osservati al microscopio si distinguono chiaramente le varie parti del fungo e le spore pronte per essere liberate.

Attenzione che a seconda del tipo di fungo l’infezione può essere esterna, ma anche interna.

I funghi crescono sia sulla superficie precedentemente danneggiata(la ferita), ma anche all’interno del pesce rilasciando i loro scarti del metabolismo che sono nocivi al pesce. Se non si interviene in tempo il pesce rischia una morte sicura.

In genere la lotta ai funghi viene portata con l’uso di prodotti chimici usati in soluzione nell’acqua. Tra le malattie causati da funghi che colpiscono i pesci d’acquario ricordiamo L’ Icthyophonus

Muffe patogene di pesci viste al microscopio: muffe cutanee, Icthyophonus.

Protozoi

I protozoi sono microrganismi che possono raggiungere dimensioni abbastanza grosse (alcuni si possono vedere ad occhio nudo). I protozoi presentano strutture interne particolarmente complicate paragonabili, dal punto di vista funzionale, agli organi dei metazoi e dette perciò organiti (od organelli od organuli), le quali provvedono al sostegno (formazioni scheletriche), alla riproduzione, alla nutrizione e al movimento delle cellule.

Il corpo dei protozoi è formato da una massa indivisa di protoplasma limitata da una membrana che presiede agli scambi di materiale con l’ambiente esterno. Nell’interno vi sono uno o più nuclei, piccole gocce di acqua, dette vacuoli alimentari, che contengono le sostanze nutritive nei vari stadi di digestione e in alcune specie, come ad es. nel paramecio, corpuscoli chiari detti vacuoli pulsanti che, contraendosi ritmicamente, regolano la quantità di liquido presente nel corpo.

Il più comune processo di riproduzione è la scissione: il piccolo organismo, raggiunto il suo completo sviluppo, si suddivide in due cellule, ognuna delle quali contiene metà del patrimonio genetico ereditario.

Tra i protozoi sono presenti anche le altre due forme di riproduzione agamica: la gemmazione, quasi esclusiva degli acineti, e la sporulazione, diffusa soprattutto tra gli sporozoi. La riproduzione sessuale (coniugazione), che si osserva nei ciliati, mira a costruire nei due coniugati un nuovo e più vitale apparato nucleare.

All’assunzione del cibo, che comprende organismi interi o frammenti, dai batteri alle alghe, dai lieviti a particelle di legno, da altri protozoi a piccoli metazoi, provvedono parti diverse della cellula, come il citostoma dei ciliati, gli pseudopodi delle amebe o i tentacoli degli acineti: tuttavia numerosi protozoi a vita libera (es. molti flagellati) e la maggior parte dei protozoi parassiti assorbono il materiale nutritivo attraverso la membrana esterna del loro corpo e in tal caso possono utilizzare solo materiale in soluzione.

Ciglia, flagelli, membrane ondulanti e pseudopodi sono gli organi locomotori dei protozoi: il loro movimento sembra coordinato da un sistema fibrillare neuromotore (neuronema), per ora è stato messo in evidenza solo in poche specie, soprattutto tra i ciliati e le gregarine.

Il tipo dei protozoi comprende le classi dei flagellati o mastigofori, sarcodici o sarcodini, sporozoi, ciliati o infusori, acineti o suttori (questi ultimi nelle classificazioni più recenti sono considerati una sottoclasse di ciliati). Acquatici, i protozoi sono ampiamente diffusi in acque dolci e salate, vivono inoltre nel terreno umido, come parassiti di animali e vegetali o simbionti con altri organismi.

Per periodi più o meno lunghi possono sopravvivere alla mancanza di acqua con incistamento o formazione di spore.
In acquario vi sono diversi tipi di parassiti unicellulari che possono essere più o meno difficili da combattere.

Essi si differenziano per la loro capacità di movimento che può essere ottenuto o con un flagello o con una ciglia, ma ci sono alcuni parassiti che si lasciano portare anche dalla corrente e non sono in grado di muoversi, altri ancora si incistano nel cibo.

Tra le malattie causate da protozoi che colpiscono i pesci d’acquario ricordiamo: Brooklynella hostilis, Trichodina, Uronema marinum, Cryptocarion irritans e Oodinium. Gli ultimi due sono causa della stragrande maggioranza delle malattie che si presentano in acquario, e mietono un infinità di vittime.

Protozoi patogeni di pesci visti al microscopio:Trichodina e Cryptocarion irritans

Protozoi patogeni di pesci visti al microscopio: Oodinium e Brooklynella

Protozoi patogeni di pesci visti al microscopio: Uronema e Hexamita

Distruzione dei microrganismi

La distruzione degli agenti patogeni è rapportata da:

– Grandezza del microrganismo
– Tempo di esposizione
– Temperatura
– Dose di radiazione erogata

Ad esempio, a parità di dosi di UV-C somministrate e di tempo e temperatura di esposizione, microrganismi come i batteri che hanno una dimensione di pochi micron, verranno distrutti in maggior percentuale e più velocemente rispetto al Cryptocarion (malattia dei puntini bianchi) che è un protozoo di circa 100 micron.

Dosi di UV-C a 254 nm necessarie per le diverse percentuali di inattivazione di Escherichia.

Dosi di UV-C a 254 nm necessarie per inattivare il 90% di alcune specie di batteri.