Mesocosmo: tecnica di coltura mista [parte 1]

Il Mesocosmo: tecnica di coltura mista [parte 1]

La coltivazione in mesocosmo consiste nel coprodurre determinate specie di organismi e microrganismi, aventi caratteristiche affini o complementari, nel medesimo ambiente di coltura o bioreattore.  

Tipologie di mesocosmo

Comunemente con mesocosmo si identifica un riproduzione in scala di un ecosistema specifico, composto quindi da specie diverse di un certo ambiente. Talvolta nell’ambito dell’acquacoltura e delle collezioni di microrganismi questo termine si associa a colture di più specie diverse di norma selezionate sulla base di criteri funzionali.

Distinzioni

I mesocosmi differiscono per caratteristiche ambientali ricreate e per scopo finale della coltura. Sinteticamente gli ambienti:

  • dulcicoli: si distinguono in quattro macro zone nel sistema delle saprobie, ovvero quattro livelli individuati da parametri di ossigeno disciolto, ricchezza di nutrienti, carica batterica e rapporto tra reazioni ossidanti e riducenti. Importante anche la variabile temperatura.
  • salmastri: il grado di salinità è tra le variabili principali.
  • marino: con certe specie diventa particolarmente rilevante la temperatura, ma vale anche quanto per l’ambiente dulcicolo.
  • meta-iperalino: condizione via via più estrema in termini di salinità.

In ambiente salino il pH è generalmente stabile a valori basici, mentre in acqua dolce può subire variazioni: determinati gruppi di specie esigono valore di pH entro ristretti range, cf alcuni anostraci e alcuni copepodi.

 

Le relative abbondanze delle specie possono dipendere da piccole variazioni di più parametri. Ad esempio diversi euplotidi vivono in quasi qualunque tipologia di acqua e livello di temperatura, ma i maggiori tassi di divisione si ottengono a 1.5% di salinità, circa 25°C e lieviti come alimento. Ciò va tenuto in considerazione per valutare i fattori limitanti delle varie specie in mesocosmo. Ciò si considera nell’ottica di combinare condizioni ambientali e tipo di risorse opportuni al mantenimento di un equilibrio tra le popolazioni di specie diverse, così da evitare l’abbondanza di una e l’estinzione di un’altra. Un’altra distinzione tra mesocosmi consiste nell’indirizzo d’uso:

  • Colture produttive
  • di riserva
  • di studio

  Colture produttive Le colture produttive hanno la funzione di generare essenzialmente biomassa. Specie, condizioni e risorse sono associate in modo tale da ottenere in tempi rapidi la maggior quantità di microrganismi utilizzabili come alimento per avannotti di pesci, larve/post larva di gamberi o altri animali. Questo genere di mesocosmo è, spesso, instabile: necessità di cure, manutenzioni e controlli regolari e frequenti per evitare il collasso. Le diverse popolazioni della comunità vengono portate ad incrementarsi al massimo delle possibilità, ciò aumenta il rischio di eccessiva competizione e sopraffazione.

Colture di riserva

Le colture di riserva, inversamente rispetto a quelle produttive, non hanno funzione di generare biomassa, ma prettamente di conservare le diverse specie. Generalmente le condizioni ricreate sostengono una crescita limitata e non incentivano i picchi demografici, ai quali seguirebbe il rischio di collasso. Un esempio pratico collegato al precedente: gli euplotidi mantenuti a temperature non elevate e nutriti prevalentemente a microalghe (es. Nannochloropsis) raramente presentano crescite esponenziali, al contrario si mantengono a lungo su livelli numerici proporzionalmente esigui.

Colture di studio

Le colture di studio, invece, sono caratterizzate dell’obiettivo di ottenere dati sulle interazioni tra le diverse specie, anche in rapporto al variare delle condizioni.      

Per ulteriori informazioni su come gestire il mesocosmo, visita il gruppo Facebook: Microorganisms: culture and collection.

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