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Indicatori microbiologici
Dosaggio della carica microbica Rappresenta il numero di microrganismi, appartenenti ad un gruppo fisio-tassonomico generale (lieviti, funghi, batteri, actinobacteri, protozoi), oppure ad uno specifico gruppo fisiologico o funzionale (azotofissatori, proteolitici, ammonificanti, nitrificanti, denitrificanti, cellulosolitici, solfo-ossidanti, etc.), normalmente stimati in relazione al grammo di suolo.
Si può stimare la
dimensione (quantità), o la
composizione (qualità) della microflora tellurica.
Può essere determinata per via
diretta (osservazione al microscopio)
indiretta (colturale)
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La carica microbica per via diretta
Si utilizzano dei coloranti per marcare cromaticamente le cellule microbiche da osservare successivamente al microscopio
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Batteri
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Batteri
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Funghi
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La carica microbica per via indiretta
La carica microbica viene determinata utilizzando terreni colturali agarizzati (in piastra) oppure liquidi, validi per gruppi generici di microrganismi, oppure “selettivi”
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Schema generale di estrazione dal suolo e messa in coltura di cellule microbiche
Dopo incubazione delle piastre, le colonie formate vengono enumerate
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Il 99% delle specie di batteri del suolo è sconosciuto (Ritz et al., 2003).
Il 95% dei batteri conosciuti (1%) non è coltivabile (Lynch, 2003).
Tuttavia…
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Metodi di analisi molecolare
Permettono lo studio delle comunità microbiche del suolo in relazione alla loro composizione, struttura, dinamica e funzione
Analisi di steroli e di fosfolipidi di membrana (FAME, PLFA)
Analisi di acidi nucleici (DNA e RNA)
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Acidi grassi di fosfolipidi (PLFA)
Dosaggio dell’ATP
Dosaggio del DNA
per g soil: µg BC = 5.8·nmol total PLFA
per g soil: µg BC = 6.0·µg DNA
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Metodi di indagine molecolare
Il 16S rDNA rappresenta la molecola di elezione per l’analisi della diversità batterica ed è attualmente la biomolecola più utilizzata nelle indagini di caratterizzazione biomolecolare per lo studio delle comunità batteriche del suolo
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Variabili misurate
- Proprietà fisiche Sabbia, limo, argilla
- Proprietà chimiche TOC,TN, pH, CEC, EC, TCa, ACa
- Proprietà biochimiche Cmic, Nmic, Extr-C, Extr-N, SBR, qCO2
- Attività enzimatiche fosfatasi acida (AcP), fosfatasi alcalina (AlkP), arilsolfatasi (ArS), deidrogenasi (DH), -glucosidasi (Glu), FDA-idrolasi (FDA)
- Struttura molecolare via PCR-DGGE
Variabili indagate: 22 Profili campionati: 11 (x 3 replicati)
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16S rD
NA
Soil bacterial community analysis
Direct soil DNA extraction and purification
PCR with bacterial primers targeting the V6-V8 hypervariable regions
Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR-amplified 16S rDNA fragments.
Fragments with the same length but different base composition are separated along a denaturing chemical (Urea + Formamide) gradient.
40% UF
58% UF
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1-Ap 1-Bw 1-Bk 2-Oa 2-A 2-AB N
DGGE bacterial community fingerprinting
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BS 3-Ap 3-Bw 4-A 4-Bw 4-BC N
DGGE bacterial community fingerprinting
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Dendrogramma di similarità
Cluster 1
Cluster 2
Cluster 3
Cluster 4
Cluster 5
Cluster 6
I processi di pedogenesi determinano l'evoluzione del suolo con la formazione di orizzonti diversi - caratterizzati da distinte proprietà chimico-fisiche - che ospitano diversificate comunità microbiche funzionalmente attive, le quali, a loro volta, sostengono il processo pedogenetico dell’orizzonte e ne determinano l’evoluzione