BATTERIO

BATTERIO (dal gr. βακτήριον "piccolo bastone"; lat. bacterium; fr. bactérie; sp. bacterio; ted. Bakterie; ingl. bacterium)

S'indicano col nome generico di batterî, o schizomiceti, tutti quei microrganismi vegetali (protofiti), privi di clorofilla, che, nella sistematica, costituirebbero un gruppo intermedio tra i funghi e le alghe: gruppo che comprende un numero infinito di specie, molte delle quali sono causa di fermentazioni o di malattie.

Caratteri generali. - Il nome di batterio fu dato alle forme a bastoncino che furono primitivamente scoperte: poi, in seguito, si dette lo stesso nome anche ad altre specie che presentano aspetto diverso. I batterî infatti, oltre alle forme a bastoncino (bacilli), possono assumere una forma sferica (cocchi) o a spirale (spirilli), e tanto i bacilli quanto i cocchi possono presentare una grande varietà nell'aspetto e nelle dimensioni. I bacilli possono essere molto corti, come il bacillo di Pfeiffer che misura 0,5 μ di lunghezza (i μ = 1/1000 di millimetro), o molto lunghi, come il Megatherium, che ha una lunghezza di 10-11 μ: possono essere ora sottili e ora più grossi; ora isolati e ora riuniti a catena; ora a estremità nettamente tagliate ed ora invece a estremità rigonfiate o affusate. Altre volte possono presentare qualche ramificazione che fa ricordare la struttura delle Streptotrichee.

Alcune specie bacillari sono rivestite di una membrana cerea la quale difficilmente si lascia attraversare dalle soluzioni usate per la colorazione; penetrato il colore nell'interno dei bacilli, difficilmente lo si può estrarre anche se si adoperano leggiere soluzioni acide che scolorano rapidamente tutti gli altri batterî. Questa proprietà ha fatto dare a questi bacilli il nome di acido-resistenti (bacilli tubercolari, quello della lebbra e pochi altri).

I cocchi, le cui dimensioni variano di poco intorno a qualche decimo di μ, sono spesso raggruppati tra loro, ora a due a due (diplococchi), ora a corona di rosario (streptococchi), ora a grappolo d'uva (stafilococchi). Non sempre la loro forma si mantiene sferica: possono assumere aspetto lanceolato (diplococco della polmonite crupale) o l'apparenza di fagioli accoppiati in modo da essere rivolti tra loro per la faccia concava (meningococco, gonococco).

Di solito i batterî si trovano isolati nell'aria, nell'acqua, nel suolo, sulle piante, sugli animali vivi o morti; ma spesso sono riuniti tra loro come da una sostanza vischiosa, e questi ammassi costituiti da gran numero di batterî vengono chiamati zooglee (dal gr. ζῷον "animale" e γλοιός "colla").

Pleomorfismo. - Spesso la forma delle specie batteriche è mutevole e su questa mutabilità influisce soprattutto il mezzo naturale o artificiale in cui vivono i batterî. Quando in questi mezzi naturali o artificiali si facciano difficili le condizioni di vita per un dato batterio, allora si possono osservare delle forme d'involuzione nelle quali non è possibile riconoscere il batterio che ha dato loro origine.

Struttura. - I batterî sono organismi unicellulari molto semplici, costituiti da una massa protoplasmatica che si può distinguere in una parte interna, o endoplasma, e in una parte periferica, o ectoplasma, che costituisce la membrana della cellula batterica. Questa parte periferica può dar luogo a formazione di ciglia, o invece può rigonfiarsi e allora prende l'aspetto di una capsula; si riscontra in molte specie parassitiche degli organismi superiori, come ad esempio nel diplococco della polmonite.

Il citoplasma della cellula batterica non è omogeneo, ma spesso è cosparso di granuli che possono presentare reazioni caratteristiche diverse di fronte alle soluzioni coloranti usate in batteriologia.

Il nucleo della cellula batterica, secondo la maggior parte degli autori, sarebbe rappresentato da una sostanza cromatica disseminata più o meno regolarmente nel protoplasma; per il Bütschli invece i batterî sarebbero costituiti quasi interamente da sostanza nucleare, il protoplasma sarebbe ridotto a uno strato sottilissimo ricacciato contro la membrana cellulare.

Mobilità. - Molte specie batteriche sono dotate di movimento. In alcune questo movimento è lento; in altre è molto vivace. Il movimento è soprattutto legato alla presenza delle ciglia vibratili che s'inseriscono sulla superficie dei batterî. Specialmente i bacilli e qualche spirillo sono dotati di movimento attivo. I cocchi invece, tranne qualche rarissima eccezione, non hanno ciglia e si muovono per movimento browniano.

Ora un solo ciglio s'inserisce ad un estrem0 del batterio che allora si dice monotrico (dal gr. μόνος "solo", e ϑρίξ "pelo"); ora il batterio possiede un ciglio a un estremo e uno all'altro estremo e il batterio vien detto amfitrico (dal gr. ἀμϕί "d'ambo le parti" e ϑρίξ); ora a uno degli estremi, invece di un ciglio, esiste un ciuffo di ciglia e il batterio vien detto lofotrico (dal gr. λόϕος "ciuffo" e ϑρίξ); ora le ciglia sono inserite su tutta la periferia del batterio e il batterio vien chiamato allora pentrico (dal gr. περί "intorno" e ϑρίξ).

Riproduzione. - I batterî si possono riprodurre o per divisione (scissiparità) o per sporulazione.

La divisione si compie in generale nella direzione di una linea perpendicolare all'asse longitudinale in corrispondenza della quale il batterio subisce uno strozzamento che porta alla formazione di due nuovi microrganismi. In alcuni cocchi questa divisi0ne si compie su due piani perpendicolari tra loro (tetrageni); altre volte la divisione si effettua su tre piani perpendicolari tra loro ma in tre differenti direzioni e allora si ha la produzione di masse cubiche di cocchi che vengono dette sarcine. La sporulazione si compie per mezzo della formazione di elementi molto resistenti agli agenti fisici e chimici che sono stati detti spore.

Si chiamano endospore le masserelle rifrangenti che si formano nell'interno del batterio ora al centro e ora a una delle sue estremità e che assumono una forma sferica od ovoidale.

Si chiamano artrospore certe forme che assume alcune volte tutta la cellula batterica, che per solito aumenta di volume e si fa più resistente all'azione degli agenti esterni per la perdita d'acqua o per ispessimento della membrana batterica. Le artrospore si riscontrano specialmente nei cocchi. Tanto le spore quanto le artrospore, quando siano riportate in un ambiente adatto e in condizioni di temperatura favorevoli, hanno la proprietà di germogliare e di riprodurre il batterio da cui avevano preso origine.

Quando si debbano sterilizzare sostanze alimentari o altro materiale, bisogna ricordarsi della notevole resistenza delle spore all'azione degli agenti fisici e chimici. Per uccidere, ad esempio, le spore del bacillo del carbonchio a calore secco occorre mantenere il materiale da sterilizzare a una temperatura di 100° per due ore, e 20 minuti a 120° se si vuole sterilizzare col vapore d'acqua.

Respirazione. - Anche i batterî, come tutti gli esseri viventi, hanno bisogno di ossigeno per vivere. Sennonché mentre alcuni di essi vivono rigogliosamente in presenza di ossigeno libero, per altri l'ossigeno libero agisce come un veleno, forse perché in questi batterî dà luogo a processi di ossidazione troppo energici, come farebbe l'ozono in organismi superiori.

I batterî che vivono bene in presenza di ossigeno libero si dicono aerobî (dal gr. ἄήρ "aria" e βίος "vita"), gli altri, che non vivono in presenza di ossigeno libero, ma solo negli ambienti dove possono utilizzare per il loro metabolismo la scarsa quantità di ossigeno che si trova in combinazione nel mezzo nutritivo, si chiamano anaerobî (dal gr. ἀ[ν] privativo, ἀήρ e βιός) obbligati.

Fra gli uni e gli altri vi è un gruppo di batterî che possono vivere e svilupparsi sia in presenza di ossigeno libero, sia (sebbene meno rigogliosamente) in ambienti dove l'ossigeno libero manchi, e questi batterî vengono detti anaerobî facoltativi.

I batterî anaerobî sono molto numerosi e si trovano di preferenza nella profondità del suolo, nelle fogne, nel letame, e dove in generale l'aria è stata sostituita da altri gas, e dove si compiono le più attive fermentazioni per la trasformazione della materia organica (v. aerobiosi e anaerobiosi). Molti di essi sono la causa di malattie infettive (tetano, bacillo botulinico), altri sono agenti patogeni di processi suppurativi e cancrenosi.

Nutrizione. - La nutrizione dei batterî si compie in parte per processi di sintesi, come avviene nelle piante, e in parte per processi di disintegrazione, come avviene negli animali. Sono elementi indispensabili alla loro vita il carbonio, l'idrogeno, l'ossigeno, l'azoto e le sostanze minerali. I batterî si provvedono del carbonio dalle sostanze ternarie (zucchero, amido, glicerina, ecc.); dell'azoto dalle sostanze albuminoidi, che in parte trasformano in peptoni, o dai sali ammoniacali, o dai nitrati di soda e di potassa, ecc., e talvolta anche direttamente dall'atmosfera, come avviene per esempio da parte dei batterî che si trovano nei tuberi delle leguminose e che vengono detti batterî nitrificanti (v. azoto). Questi batterî hanno una grande importanza per la fertilizzazione del terreno. Gli organismi superiori viventi offrono a certi batterî le migliori condizioni di nutrizione, anzi alcuni, che sono detti parassiti assoluti, non vivono bene se non sugli organismi viventi.

A scopo di studio i batterî vengono coltivati nei laboratori scientifici e per tale coltivazione è necessario preparare dei terreni nutritivi che contengano sostanze adatte alle varie specie batteriche. Questi mezzi di coltura artificiali possono essere liquidi o solidi. I mezzi liquidi più comuni sono l'infuso di carne con aggiunta di peptone e cloruro di sodio, gl'infusi vegetali, il latte, ecc. I mezzi solidi generalmente adoperati sono l'infuso di carne o gl'infusi vegetali con aggiunta di colla di pesce o di agar (una speciale alga che si trova nell'Oceano Pacifico) o le carote o le patate cotte, ecc. Vi sono però batterî che hanno maggiori esigenze e per i quali si richiedono dei terreni di coltura speciali, come sono quelli a base di siero di sangue coagulato, di uomo o di animali, quelli addizionati con glicerina o con soluzioni zuccherine diverse, le patate glicerinate, l'albumina d'uovo coagulato, l'agar addizionato di sangue fresco, ecc. Tutti questi mezzi devono essere leggermente alcalini perché, tranne poche eccezioni, i batterî non vivono bene nei mezzi culturali acidi. Nei mezzi culturali artificiali, specie nei terreni solidi, i batterî moltiplicandosi attivamente restano tra loro uniti costituendo degli ammassi che con l'andar del tempo finiscono con l'essere visibili anche a occhio nudo. A questi ammassi si dà il nome di colonie e l'aspetto e il colore di queste colonie è caratteristico per ciascuna specie batterica cosicché lo studio di esse e il loro modo di svilupparsi può riuscire utile all'identificazione delle varie specie.

Azione degli agenti fisici e chimici sui batteri. - La temperatura è tra gli agenti fisici quello che agisce più spiccatamente sulle proprietà biologiche dei batterî. Per ogni specie batterica esiste una temperatura che è la più adatta per il suo sviluppo (optimum di temperatura), ma la vita del batterio si può mantenere anche entro certi limiti che arrivano a un massimo o a un minimo di temperatura di là dai quali la specie batterica, o rimane allo stato latente, o subisce profonde alterazioni e si estingue. Mentre vi sono dei batterî che si sviluppano anche a 0°, e altri crescono rigogliosamente tra 10° e 20°, vi sono numerose specie che si sviluppano solamente tra 30° e 40° e ve ne sono poi altre (i cosiddetti batterî termofili) la cui temperatura ottima oscilla tra 60° e 70°. La maggior parte però dei batterî col calore umido muore tra i 60° e i 100°. Meno efficace è l'azione del calore secco e quindi è necessario, per la sterilizzazione a mezzo del calore secco, mantenere per varie ore il materiale da sterilizzare a una temperatura di 140°. Mentre un eccesso di temperatura si fa risentire notevolmente sulla vitalità dei batterî, molti di essi, anche se patogeni, possono resistere per settimane e mesi a temperature bassissime (fino a −20°) senza che le loro proprietà biologiche ne abbiano a risentire profondamente. Questa resistenza alle basse temperature è anche maggiore per le spore dei batterî, come ad esempio accade per le spore del carbonchio, le quali possono conservare la loro proprietà di sviluppo e la loro virulenza anche dopo che sono state tenute per 24 ore a una temperatura di −130°.

La luce ha un'azione molto energica sulla vitalità dei batterî, i quali resistono tutti assai poco all'influenza dei raggi dello spettro, sebbene vi siano delle differenze dovute in parte alle caratteristiche della specie e in parte al mezzo in cui i batterî si trovano. Dei raggi dello spettro, quelli gialli e rossi sono meno battericidi, i più attivi sono i raggi a corta lunghezza d'onda: i raggi violetti e soprattutto gli ultra-violetti. Meno energica pare l'azione antibatterica dei raggi Röntgen, mentre sarebbe provata quella del radio.

Essiccamento. - La perdita dell'acqua che entra nella costituzione della cellula batterica nuoce quasi sempre alla vitalità dei batterî. Le spore invece resistono bene all'essiccamento e possono vivere per moltissimi anni.

Agenti chimici. - Le più varie sostanze chimiche possono con le loro soluzioni esplicare o un'azione flocculante sui colloidi del protoplasma batterico o addirittura un'azione distruttiva della cellula, producendo quindi la morte del batterio. In minore concentrazione esercitano un'azione modificatrice delle attività biologiche della cellula batterica attenuandone la virulenza, od ostacolandone lo sviluppo.

Prodotti del ricambio e prodotti specifici. - I batterî, come ogni cellula vivente, eliminano quelle sostanze che sono il risultato dei processi di disassimilazione che si sono compiuti in seguito alla nutrizione e alle manifestazioni dell'attività della cellula, e queste sostanze, diffondendosi nell'ambiente, finiscono con l'ostacolare lo sviluppo degli stessi batterî. Ma i batterî quando si trovino in condizionì di vita favorevoli, sono capaci di produrre altre sostanze che sono specifiche per ogni specie. A seconda delle sostanze prodotte i batterî si possono dividere in cromogeni, zimogeni e patogeni.

Sono detti batterî cromogeni (dal gr. χρῶμα "colore") quelli che possono produrre pigmenti di vario colore. Questi pigmenti di rado permangono nella cellula batterica (batterî cromofori), più spesso si accumulano negl'involucri mucillaginosi delle cellule, cosicché restano colorate le sole colonie; altre volte invece si diffondono nel mezzo ambiente.

Batterî zimogeni (dal gr. ζύμη "lievito") o batterî delle fermentazioni, sono detti quelli che sono capaci di produrre degli enzimi i quali nei terreni di coltura dànno origine a speciali reazioni chimiche, come sarebbero, tra le altre, le scissioni degl'idrati di carbonio o dei loro derivati (enzimi diastasici o amilasi), la peptonizzazione delle proteine e dei loro derivati (proteasi), la coagulazione del latte (caseasi), le scissioni dei composti dell'urina (ureasi), la fermentazione alcoolica degli zuccheri, la fermentazione acida del latte, quella acetica del vino, e i più complessi processi di putrefazione che sono provocati dai batterî saprogeni.

I batterî patogeni poi sono quelli capaci di produrre veleni specifici i quali determinano sugli organismi viventi alterazioni funzionali e anatomiche che sono caratteristiche dei varî processi infettivi. Questi veleni specifici batterici o tossine - che forse appartengono alle proteine tossiche come vi appartengono le zootossine, veleni di origine animale (veleno dei serpenti) e le fitotossine, veleni di origine vegetale (ricina, abrina, ecc.) - si dividono in due grandi categorie: quelli che vengono eliminati durante la vita dei batterî (esotossine) e quelli che entrano nella costituzione della cellula batterica e si liberano solo con la morte o col disfacimento del batterio (endotossine). Tanto le esotossine quanto le endotossine si avvicinano, per i loro caratteri, ai fermenti. La tossina difterica, la tetanica sono esempî di esotossine; e sono esempî di endotossine la tossina pestosa, la tifica, la dissenterica e la colerica.

La resistenza delle tossine al calore è assai variabile. Mentre per esempio la tossina difterica e quella tetanica sono attenuate col riscaldamento a 550 e sono distrutte a temperature inferiori a 1000, vi sono altre tossine che sopportano senza perdere la loro tossicitá anche la ebollizione.

Alcune tossine possono modificarsi nella loro tossicità, ma conservare ancora alcune delle loro proprietà specifiche per l'azione di certe sostanze chimiche, ad esempio la formaldeide. A questi prodotti batterici privi di tossicità è stato dato il nome di anatossine.

Tanto le esotossine quanto le endotossine, che sono dei veri nucleo-proteidi, come hanno assodato Lustig e Galeotti, presentano, secondo i batterî da cui derivano, delle affinità specifiche per i colloidi protoplasmatici di alcuni elementi cellulari e ne determinano la parziale o totale flocculazione così da alterare profondamente la funzionalità di quelle cellule o da provocarne addirittura la morte. A seconda quindi dell'elettività di queste tossine per dati elementi cellulari possiamo distinguerle in neurotossine (tossine che producono lesioni del sistema nervoso), leucotossine (che producono alterazioni dei leucociti e degli elementi linfatici), emotossine (che producono distruzione dei globuli rossi, o alterazioni degli organi ematopoietici), epatotossine, nefrotossine, ecc.

Manifestazioni fisiche vitali. - Riguardano i fenomeni di movimento, la produzione di luce e calore.

I movimenti attivi dei batterî sono dovuti alla presenza di ciglia e la vivacità del movimento è in rapporto con la natura del mezzo ambiente, con la temperatura, con la quantità di ossigeno libero e con le radiazioni luminose. Il movimento attivo dei batterî, che si distingue dal movimento browniano comune a molte altre specie batteriche non provviste di ciglia e dovuto ad azioni molecolari, può manifestarsi in direzioni determinate secondo l'influenza di agenti esterni chimici o fisici che hanno la proprietà di attirare (tropismo positivo) o di respingere i batterî (tropismo negativo; vedi browniani, movimenti).

I fenomeni luminosi sono caratteristici di alcune specie batteriche (fotobatterî) che vivono specialmente nelle carni di animali morti o sulle piante, provocandone la putrefazione (Vibrio luminosus Vibrio albensis, B. phosphorescens, ecc.). La manifestazione luminosa, che è legata alla vita dei batterî, può avere un'intensità e un colore diverso a seconda delle condizioni di nutrizione e di ossigenazione dei batterî e si estingue con la morte di essi.

La produzione di calore, che è, in generale, assai trascurabile, è invece manifesta nelle specie batteriche che danno luogo ad attivi processi di fermentazione.

Per effetto di tali processi le masse in fermentazione possono raggiungere temperature elevate sino a 60°-70°.

Classificazione. - I varî sistemi proposti per la classificazione dei batterî sono attualmente oggetto di una larga discussione che non ha ancora portato a conclusioni definitive. Per il momento riteniamo quindi conveniente riferire nelle sue linee generali il sistema proposto da Migula e modificato, per eliminare complicazioni e supplire a qualche manchevolezza, da De' Rossi.

Schizomycetes. - Esseri unicellulari piccolissimi, incolori o colorati, ma privi di clorofilla. Si propagano per scissione secondo una, due, o tre direzioni dello spazio. Alcuni sono immobili, altri sono mobili durante lo stato di vita vegetativa e provvisti di ciglia. In alcuni si hanno forme perduranti (endospore).

I famiglia: Coccaceae. - Cellule rotondeggianti, spesso ellittiche nello stadio di scissione, che molto di rado presentano spore e ciglia. Comprende i generi: Streptococcus, cellule immobili riunite a due a due o in catene; Micrococcus, cellule immobili disposte a tetradi o in ammassi irregolari; Sarcina, cellule immobili riunite in ammassi cubici di almeno otto individui; Planococcus, forme simili a Micrococcus, ma mobili e cigliate; Planosarcina, forme simili a Sarcina, ma mobili e cigliate.

II famiglia: Bacteriaceae. - Cellule cilindriche con l'asse maggiore diritto, che si dividono secondo un piano perpendicolare all'asse maggiore previo allungamento di questo. Comprende i generi: Bactenum, cellule immobili e senza ciglia, con o senza endospore; Bacillus, cellule mobili peritriche, con o senza endospore; Pseudomonas, cellule mobili monotriche o lofotriche, raramente con endospore.

III famiglia: Spirillaceae. - Cellule allungate rigide con l'asse longitudinale curvo o ravvolto a spirale, che si dividono secondo un piano perpendicolare all'asse maggiore previo allungamento di questo; per lo più mobili e cigliate, solo eccezionalmente con endospore. Comprende i generi: Spirosoma, cellule immobili senza ciglia; Vibrio, cellule per lo più corte, mobili, con uno e, più di rado, con due o tre ciglia polari; Spirillum, cellule lunghe, ravvolte a spirale, mobili, con fasci di ciglia polari.

IV famiglia: Spirochaetaceae. - Cellule lunghe sottili flessibili ravvolte a spirale, spesso terminanti a punta, con membrana sottile ed elastica e forse talora mancante. Divisione in senso perpendicolare all'asse longitudinale, talora multipla. Evidente struttura alveolare del citoplasma. Comprende i generi: Spirochaete, Cristispira, Spironema, Treponema, e altri.

V famiglia: Chlamydobacteriaceae. - Cellule cilindrico-globose riunite in filamenti, quasi sempre con guaina comune che in molte specie può presentarsi incrostata di ossido di ferro. Moltiplicazione per gonidî mobili o immobili derivanti da scissione delle cellule vegetative. Mancano sempre endospore. Comprende i generi: Chlamydothrix, Crenothrix, Cladothrix, Clonothrix, Gallionella, Thiothrix, Beggiatoa, ecc.

VI famiglia: Actinomycetaceae. - Microbî immobili talora con aspetto bacillare, ma spesso in forma di lunghi filamenti continui o segmentati con ramificazioni e con estremità rigonfiate a clava. I filamenti subiscono frammentazione in forme bacillari e globose che servono per la riproduzione. Comprende il solo genere Actinomyces che ha i caratteri della famiglia.

VII famiglia: Rhodobacteriaceae. - Cellule colorate in rosso, rosa o violetto da batterioporporina e batterioclorina con o senza inclusioni di zolfo. Comprende i generi: Thiocystis, Thiocapsa, Lamprocyslis, Amoebobacter, Chromatium, Rhabdochromatium e altri.

VIII famiglia: Thiobacteriaceae. - Cellule incolore contenenti inclusioni di zolfo. Comprende i generi: Thiophysa, Thiobolum, Hillhousia, ecc.

Funzione naturale. - È noto che tutte le cellule viventi compiono, sebbene con intensità molto varia, un doppio lavoro di sintesi (assimilazione) e di degradazione della materia (dissimilazione). Come negli organismi superiori, in base alla diversa importanza quantitativa di queste due opposte attività, si suole distinguere un tipo di nutrizione olofitica (dal gr. ὅλος "tutto" e ϕυτόν "pianta") proprio dei vegetali, nel quale il materiale nutritivo è prevalentemente composto di sostanze minerali da cui viene costruito il plasma cellulare grazie all'energia fornita dai raggi solan, e un tipo di nutrizione olozoica (dal gr. ὅλος "tutto" e ζῳον "animale") proprio degli animali, che si verifica a spese di sostanze organiche preformate, dalla cui degradazione derivano i necessarî principî nutritivi e l'energia richiesta dalle varie funzioni organiche. Tra i microbî, tenuto conto del risultato complessivo dei loro processi vitali, desunto dalle trasformazioni chimiche dei substrati in cui vivono, sono state distinte specie con nutrizione a tipo olofitico, come i microbî nitrificanti, che vivono a spese di sole sostanze minerali, e altre a tipo olozoico, come certi microbî decomponenti, che attaccano le sostanze organiche più complesse. Ma alla maggior parte dei batterî si attribuisce un tipo misto di nutrizione in quanto in essi è ugualmente evidente la doppia attività sintetica e degradativa.

La suddivisione dei microbî, stabilita da Pfeffer e Fischer, nei tre gruppi dei prototrofi (dal gr. πρῶτος "primo" e τρέϕω "nutro"), capaci di assimilare principî chimici in forma elementare, degli autotrofi (dal gr. αὐτός "stesso" e τρέϕω), che utilizzano composti inorganici, e degli eterotrofi (dal gr. ἔτερος "altro" e τρέϕω), che devono nutrirsi a spese di sostanze organiche, non riguarda mai tutto il complesso dell'alimentazione, ma vale solo in rapporto con determinati principî nutritivi. Questa distinzione ha un valore del tutto relativo, soprattutto perché le esigenze nutritive dei batterî sono assai variabili, a seconda delle varie condizioni dell'ambiente. Nemmeno ha valore assoluto la suddivisione dei batterî eterotrofi in saprotrofi o saprofiti (dal gr. σαπρός "putrido" e ϕυτόν "pianta"), che vivono a spese della sostanza organica morta, e paratrofi o parassiti, che vivono a spese di altri esseri viventi; tanto è vero che i secondi, i cosiddetti batterî patogeni, si distinguono in obbligati, per i quali convivenza con un organismo superiore sembra essere condizione necessaria di esistenza, e facoltativi, che possono anche adattarsi a vita saprofitica.

Per la nutrizione dei batterî, oltre ai principî necessarî alla costruzione della materia organica (carbonio, azoto, ossigeno, idrogeno, fosforo, zolfo) è stata dimostrata la necessità del potassio, del magnesio, e forse del calcio, di piccolissime quantità di ferro, di manganese, di zinco e probabilmente anche di altri metalli.

La vita degli esseri superiori estrae dal suolo, dall'aria e dall'acqua un certo numero di elementi chimici, di cui solo una parte viene restituita all'ambiente in forma adatta per la nutrizione di altri esseri viventi, mentre il resto rimane fissato negli organismi vegetali e animali e nei prodotti di rifiuto di questi ultimi. Si avrebbe così ben presto un enorme accumulo di sostanza organica e un rapido esaurimento di alcuni tra gli elementi minerali necessarî per la formazione di nuovi organismi, se i resti organici non subissero un continuo procesgo di mineralizzazione che riporta i loro elementi a forme nuovamente utilizzabili dalle piante. I relativi fenomeni degradativi di natura puramente fisico-chimica sono lentissimi e hanno scarsa portata; molto attiva e importante è invece la funzione dei microbî decomponenti e particolarmente di un gran numero di batterî, che hanno nutrizione a tipo prevalentemente eterotrofico e sono quindi attivissimi agenti di decomposizione della sostanza organica. Semplici casi particolari di questa funzione batterica, che hanno per noi particolare interesse, sono i molti processi di trasformazione di prodotti agrarî, vegetali o animali (v. appresso). Non meno importante è poi l'attività dei batterî prototrofi o autotrofi in rapporto con determinati principî nutritivi, in quanto ne derivano trasformazioni di varî elementi inorganici (azoto, zolfo, ferro, ecc.), e loro composti, necessarie a compensare le cause di perdita e di immobilizzazione degli elementi stessi nel suolo, che di conseguenza finirebbe col perdere la sua fertilità. Anche i batterî patogeni, nutrendosi a spese della sostanza organica ancora vivente, esercitano su di essa un'azione decomponente.

Azioni sulle sostanze di natura vegetale. - Un primo passo nel processo di decomposizione dei tessuti vegetali è rappresentato dalla loro dissoluzione nei varî elementi cellulari in seguito a solubilizzazione delle sostanze pectiche che li cementano, dovuta all'attività di molti microbî. Fra questi sono stati segnalati alcuni batterî anaerobî appartenenti al gruppo dei cosiddetti fermenti butirrici, capaci cioè di attaccare gl'idrati di carbonio, producendo notevoli quantità di acido butirrico insieme con altri acidi organici e con varî prodotti secondarî; tipico rappresentante di questo gruppo è il Bac. amylobacter, che è stato studiato dal van Thieghem. Un altro anaerobio attivo degradatore delle sostanze pectiche è il Bac. felsineus scoperto dal Carbone. La stessa azione, dovuta a un intenso processo ossidativo, hanno anche molti schizomiceti aerobî, quali il Bac. subtilis, il Bac. vulgatus, il Bac. mesentericus, il Bac. Comesii, ecc. Questi batterî, variamente associati fra loro e spesso uniti anche ad altri microbî, sono gli agenti della macerazione rustica della canapa, del lino, e di altre piante tessili; per opera loro, e cioè in seguito alla dissoluzione delle materie cementanti da essi determinata, i fasci di fibre liberiane, costituite da cellulosa e rappresentanti la materia tessile, vengono separati dal parenchima corticale e dai tessuti interni. A evitare gl'inconvenienti proprî dei processi spontanei di macerazione, e specialmente il possibile attacco delle fibre tessili per opera di microbî che decompongono la cellulosa, sono stati proposti numerosi metodi di macerazione basati sull'impiego delle colture pure dei microbî pectolitici. Fribes, Doumer, Störmer e altri hanno a tal fine usato bacilli appartenenti al gruppo del Bac. amylobacter; ma speciale menzione meritano il metodo del Rossi, nel quale vengono impiegate le colture del Bac. Comesii e quello del Carbone nel quale si utilizza una coltura mista di Bac. felsineus e di Saccharomyces ellipsoideus, nota in commercio col nome di felsinozima e che ha già avuto larga e soddisfacente applicazione industriale, specialmente nella macerazione del lino.

Le sostanze cellulosiche, di cui sono fondamentalmente costituite le pareti delle cellule vegetali, subiscono la decomposizione idrolitica, i cui prodotti vanno poi incontro a ulteriori fenomeni fermentativi o ossidativi, per opera di numerosi microbî tra cui non mancano batterî anaerobî (quali il Bac. fossicularurum e il Bac. methanigenes di Omelianski) e aerobî, facilmente isolabili dal suolo e specialmente dal letame, alla cui maturazione essi cooperano attivamente, determinando importanti modificazioni dei suoi caratteri fisico-chimici. Anche le sostanze legnose non sfuggono all'azione degli schizomiceti, accompagnata da quella degli eumiceti. Al fenomeno generale di decomposizione che i resti delle piante continuamente subiscono nel terreno coopera largamente l'attività dei batterî che attaccano i succhi delle cellule vegetali, la quale attività è stata con particolare precisione studiata in alcuni processi che si riferiscono a trasformazioni utili o dannose di prodotti agrarî. Ricordiamo per esempio la preparazione del cavolo e di altri erbaggi acidi, opera soprattutto di fermenti lattici, spesso uniti a saccaromiceti, che a spese degli zuccheri e forse di altri idrati di carbonio producono forti quantità di acido lattico e quantità minori di altri acidi organici, di alcoli, ecc.; la preparazione del silaggio acido, ossia la conservazione dei foraggi erbacei ammassati in condizioni di freschezza e sottoposti a forte pressione, i quali, per cause diverse, ma con sicuro intervento di batterî e prevalentemente di fermenti lattici subiscono un'acidificazione che ne favorisce la lunga conservabilità; il trattamento delle polpe di barbabietola provenienti dagli zuccherifici e dalle distillerie e destinate all'alimentazione degli animali, di per sé facilmente alterabili in seguito allo sviluppo dei fermenti butirrici e dei batterî putrefacenti che esse contengono. Tale sviluppo può anche qui essere impedito per un semplice fenomeno di concorrenza vitale, mercé l'innesto di fermenti lattici che, trovando nel liquido zuccherino un ambiente massimamente adatto al loro sviluppo, vi prendono subito il sopravvento senza modificare sfavorevolmente i caratteri organolettici e la salubrità del mangime.

I batterî, che non sono certamente estranei alle alterazioni (acidificazione e putrefazione) cui vanno spontaneamente incontro i semi, le farine, le crusche conservate in ambienti umidi, sono d'altra parte la causa di un processo microbico di preparazione dell'amido già empiricamente praticato, e al quale il Carbone ha applicato con successo l'innesto del Bac. felsineus; è anche probabile che alcuni fermenti lattici e butirrici spesso cooperino alla fermentazione panaria, ossia al processo di lievitazione, in preponderanza dovuto all'attività di saccaromiceti; e speciali batterî sono finalmente la causa di alterazioni del pane, come la trasformazione mucosa (attribuita a forme del gruppo Bac. subtilis che attaccano così l'amido come le sostanze proteiche) e la colorazione rossa (dovuta a sviluppo del Bac. prodigiosus). Fino dal 1819 Sette ha dimostrata la natura batterica delle macchie rosse simili a sangue che nel Padovano si vedevano con molta frequenza comparire sul pane, sulla polenta, sulle minestre di riso e su altre sostanze alimentari.

Nelle fermentazioni che il tabacco subisce durante la sua lavorazione, e che sembrano essenzialmente dovute all'azione di enzimi contenuti nelle foglie, non è improbabile che a determinare utili modificazioni del profumo, del gusto, e della combustibilità del prodotto partecipino batterî ancora imperfettamente conosciuti; invece nella preparazione della senapa, del cacao, del caffè, del tè, sembra che i batterî agiscano solo in senso dannoso come possibili cause di anormali fermentazioni.

I batterî intervengono anche in alcuni stadî dei processi di fabbricazione dello zucchero di canna o di barbabietola, modificandone sfavorevolmente l'andamento e il risultato; può per esempio osservarsi nei succhi la trasformazione mucosa per sviluppo di germi del gruppo Bac. subtilis, e di altri varî batterî, l'inacidimento da forme del gruppo Bac. coli, la comparsa della cosiddetta gomma di zuccherificio, costituita da masse lobate, verrucose, assai consistenti, per lo più dovute alla riunione delle zooglee di Streptococcus mesenterioides o di altri batterî dotati di capsule gelatinose ecc.

Gli agenti attivi dei processi di fermentazione alcoolica dei succhi zuccherini spremuti dalle frutta mature e delle miscele derivanti da saccarificazione di sostanze amilacee appartengono in prevalenza al gruppo dei Saccaromiceti, ma talora non vi è del tutto estranea, in senso utile o dannoso, l'azione dei batterî.

Nella fermentazione vinaria può avere una certa importanza l'intervento del Microc. malolacticus e di altri fermenti malolattici che trasformano l'acido malico del mosto in acido lattico e anidride carbonica, diminuendo l'eccessiva acidità di alcuni mosti; è anche noto che a batterî sono dovute molte delle cosiddette malattie del vino quali il filante (Bac. viscosus vini, bacilli di Mazé e Pacottet, di Kayser e Manceau ecc.), la fermentazione lattica (Bact. mannitopoeum, e altri fermenti lattici), la fermentazione mannitica o agrodolce (Bac. manniticus), il girato o cerchione (Bact. Abbae, Bact. Pavarii, e altri), l'amaro (Bac. amaracrylus ecc.), l'acescenza (batterî acetificanti); che nella preparazione di alcune qualità di birra, per esempio della birra bianca di Berlino, la fermentazione alcoolica dovuta ai saccaromiceti, è vantaggiosamente accompagnata da fermentazione lattica dipendente da batterî; che pure a sviluppo di batterî sono in gran parte da attribuirsi le malattie della birra, e cioè la cosiddetta malattia della sarcina (consistente in guasti del sapore e dell'odore e nell'intorbidamento, causati dallo sviluppo di un Microc. cervisiae o di altri micrococchi o di sarcine), il filante o viscosità (dipendente da Microc. viscosus, da Bac. viscosus, ecc.), il girato (da Saccharobacillus Pasteurianus), l'acescenza, ecc. Nella produzione di alcool da mosti amilacei ha grande importanza la previa acidificazione dei mosti medesimi che dipende generalmente dallo sviluppo di fermenti lattici (lattobacilli) e che oggi nella pratica industriale si suole favorire mediante innesto di colture pure di Bact. Delbrücki o di altre specie simili. In modo del tutto analogo, nella fabbricazione del lievito compresso, il mosto amilaceo deve anzitutto essere sottoposto all'azione dei fermenti lattici fino ad acquistare un giusto grado di acidità. Si avverta che per varie cause, e particolarmente se manca l'azione protettiva di una sufficiente acidificazione lattica, questi mosti di cereali possono andare incontro a fermentazioni acetica, butirrica, a putrefazione e ad altre dannose alterazioni schizomicetiche.

I batterî produttori di acido acetico per ossidazione dell'alcool, che sono causa dell'acescenza del vino e della birra, vanno anche presi in considerazione per l'attività che spiegano nella produzione dell'aceto (v.). Quel dannoso fenomeno di malattia e questo utile procedimento industriale dipendono infatti dalla funzione di un medesimo gruppo di batterî; ma nel secondo caso l'applicazione di alcune norme già insegnate dalla pratica prima ancora che ne fosse nota la ragione scientifica, favorisce e regola opportunamente lo sviluppo di specie produttrici di acido acetico e di piccole quantità di altre sostanze miglioranti il gusto e il profumo del prodotto, e impedisce la comparsa di microbî dannosi per i caratteri organolettici del liquido. Pasteur per primo ha dato la dimostrazione della natura microbica del processo di acetificazione indicandone come causa un bacillo che egli chiamò Mycoderma aceti; ma presto si è visto che questo corrispondeva in realtà a un gruppo assai numeroso di batterî che sono stati man mano descritti da Hansen (Bact. aceti, Bact. Pasteurianum, Bact. Kutzingianum), da Brown (Bac. aceti, Bact. xylinum), da Henneberg (Bac. oxydans, Bac. industrius, Bac. acetigenus, Bact. acetosum, ecc) e da molti altri. L'uso delle colture pure di questi microbî è oggi assai largamente adottato nella industria della fabbricazione dell'aceto, in luogo del vecchio sistema del trapianto della cosiddetta madre dell'aceto.

Azioni sulle Sostanze di natura animale. - Le sostanze di natura animale (carne, uova, ecc.) vanno con grande facilità soggette a fenomeni di putrefazione caratterizzati da prevalente decomposizione dei composti proteici con produzione di albumosi, peptoni, amminoacidi, acidi grassi, scatolo, indolo, fenolo, anidride carbonica, ammoniaca, idrogeno solforato, ecc., che sono dovuti soprattutto all'attività di batterî anaerobî obbligati (Bac. septicus, Bac. Chauvei, Bac. sporogenes, Bact. perfringens, Bac. putrificus, Bac. carnis, ecc.) o anaerobî facoltativi (Bac. vulgaris, Pseudom. fluorescens, Pseudom. putrida, Bac. coli, Microc. griseus, ecc.). L'intervento di schizomiceti decomponenti è stato anche segnalato nel processo di concia delle pelli come causa di dannose azioni putrefattive, mentre in alcuni stadî del processo medesimo (depilazione, scalcinatura, purga) si profitta vantaggiosamente della loro moderata attività. I prodotti ultimi della degradazione delle sostanze proteiche nell'organismo animale, eliminati con l'urina sotto forma di urea, acido urico, acido ippurico, subiscono pure per opera di microbî ulteriori trasformazioni che conducono alla loro completa mineralizzazione. Sono stati descritti numerosissimi urobatterî (Bac. Pasteuri, Bac. Duclauxii, Bact. ureae, Bac. Miquelii, Planosarc. ureae, Microc. ureae, Sarc. Hansenii ecc.) che idrolizzano l'urea a carbonato ammonico; altri (Bac. ureae, Bac. acidi urici, Pseudom. fluorescens, ecc.) che decompongono l'acido urico in carbonato ammonico e acido carbonico con o senza produzione intermedia di urea. Alcuni urobatterî e altri schizomiceti dànno luogo infine a decomposizione dell'acido ippurico in acido benzoico e glicocolla, ossidano l'acido benzoico, e producono dalla glicocolla ammoniaca e acido carbonico.

Particolare importanza ha l'attività dei microbi in genere e dei batterî in ispecie, nei processi di decomposizione del latte, e cioè così nei fenomeni di alterazione spontanea di questo prodotto, come nelle trasformazioni industriali di esso. Il latte, sempre ricco di batterî, rappresenta un terreno nutritivo ottimo per molti di essi che pertanto vi si sviluppano con grande rapidità. Abbandonato a sé dopo la mungitura, esso va di regola incontro a un processo di fermentazione lattica (decomposizione del lattosio con prevalente formazione di acido lattico) che finisce col determinarne la coagulazione, e che è dovuta a numerosissime specie batteriche le quali possono essere suddivise nei seguenti cinque gruppi: I. Streptoc. lacticus e altri streptococchi; 2. Microc. lactis acidi e altri cocchi; 3. Bact. casei, Bact. bulgaricum e analoghi lattobacilli; 4. Bac. coli, Bact. aërogenes, Bact. acidi lactici, e simili batterî gassogeni; 5. batterî acido-presamigeni che mentre attaccano il lattosio con produzione di acido lattico, secernono anche un enzima presamico determinante coagulazione del latte e poi digestione e solubilizzazione del coagulo. Altri batterî che concorrono alla decomposizione del latte sono i già ricordati fermenti butirrici; il Bact. acidi propionici e altri fermenti propionici; varî bacilli sporigeni (le Tyrothrix del Duclaux che in gran parte appartengono al gruppo del Bac. subtilis), alcune forme del gruppo Bac. vulgaris e altri batterî caseinolitici; le specie del gruppo Pseudom. fluorescens e altri lipolitici. Il latte contiene spesso microbî cromogeni che possono dar luogo a colorazioni anormali, varî agenti batterici delle cosiddette malattie (amaro, viscosità, ecc.) e, non di rado, germi patogeni.

Azioni nella circolazione naturale del carbonio, dell'ossigeno, dell'idrogeno, dell'azoto. - Sappiamo che l'ossigeno elementare è necessario alla vita, se non di tutti, almeno della maggior parte dei batterî, e che per tutti quanti è necessaria l'acqua. Anche i più semplici prodotti di degradazione delle materie organiche possono essere utilizzati come alimenti da determinati batterî che li riportano a far parte delle complesse molecole costituenti la materia vivente. L'assimilazione dell'anidride carbonica è funzione di tutto un gruppo di batterî (i nitrificanti, gli idrogenobatterî, molti solfobatterî e ferrobatterî) che la elaborano a sostanza organica mercé un processo chemiosintetico; ed è stata segnalata anche l'assimilazione dell'ossido di carbonio da parte di un Bact. oligocarbophilum per il quale il carbonio di quel gas avrebbe valore plastico e dinamogeno. Assai numerosi sono, a quanto sembra, i batterî capaci di utilizzare il carbonio del metano (Bac. methanicus, Pseudom. pyocyanea, ecc.), del benzolo, del fenolo, del cresolo, della pirocatechina, del toluolo, della paraffina, del petrolio, ecc. (Bact. lacticola, Bact. benzoli, Bact. phenoli, Bact. pirocatechini, Bact. helvolum, Bac. aliphaticum, Bac. paraffinae, ecc.). Finalmente i cosiddetti idrogenobatterî (Pseudomonas pantotropha, Hydrogenomonas vitrea, Hydrogenomonas flava, ecc.) riescono a ossidare l'idrogeno elementare, traendo da tale processo esotermico l'energia necessaria per l'assimilazione dell'anidride carbonica.

Nei processi di decomposizione delle sostanze organiche l'azoto finisce con l'assumere la forma di ammoniaca e in parte può raggiungere forma elementare. A sua volta l'ammoniaca subisce per opera di alcuni batterî il processo di nitrificazione, che è un fattore importante della fertilità del terreno, e attivo mezzo di purificazione delle acque luride. Si manifesta con particolare intensità nelle nitriere, e probabilmente deve essere considerato come causa di ogni formazione naturale dei nitrati. Winogradsky (Vinogradskij) riuscì per primo a coltivare i microbî nitrificanti e dimostrò che il processo è dovuto all'attività simbiotica di due gruppi di batterî: i nitrosi (Pseudom. europaea, Pseudom. javanica, Micrococ. nitrosus, ecc.) che ossidano l'ammoniaca ad acido nitroso, e i nitrici (Bact. nitrobacter.) che ossidano l'acido nitroso a nitrico. Si tratta di tipici autotrofi, capaci di assimilare così l'azoto dell'ammoniaca come il carbonio dell'anidride carbonica. Accanto ai produttori di nitrati, il terreno contiene anche molti batterî che ne determinano la scomparsa, e cioè i batterî assimilatori dei nitrati, quelli che li riducono a nitriti o ad ammoniaca, e i denitrificanti, che, in presenza di nitrati, dànno luogo a sviluppo di ossidulo di azoto e di azoto.

Berthelot nel 1885 ha sicuramente stabilito che il guadagno di azoto facilmente rilevabile in molti terreni vegetali l'indipendentemente da ogni aggiunta di materie fertilizzanti, è dovuto alla presenza di microbî capaci di assimilare l'azoto elementare dell'atmosfera. Winogradsky nel 1893 ha isolato dal terreno un fermento butirrico anaerobio azotofissatore, che, coltivato in liquidi zuccherini poverissimi di azoto, arricchisce il substrato di questo elemento. Altri batterî dello stesso gruppo furono trovati in seguito. Beijerinck e altri hanno trovato nel terreno varie specie aerobie azotofissatrici, e cioè Azotobact. chroococcum, Azotobact. agile, Azotobact. Baijerinckii, ecc. È facile ottenere colture miste di questi azotofissatori aerobî e anaerobî, seminando una soluzione di glucosio o saccarosio al 2% con un po' di terra. Il liquido, tenuto a temperatura di circa 30°, intorbida rapidamente; poi vi si forma una membrana superficiale bianca che in alcuni giorni imbrunisce e talora (per eventuale sviluppo di Azotobact. chroococcum), acquista colore nero. Il liquido esaminato al microscopio per lo più si dimostra assai ricco di bastoncelli affusati, che dopo qualche tempo sporificano, assumendo l'aspetto di clostridî, la membrana invece appare costituita in prevalenza delle grosse cellule ellittiche o globose, spesso raggruppate a sarcina, degli azotobatteri. Da questa coltura impura, ove l'analisi dimostra il guadagno di azoto fissato nelle cellule batteriche sviluppatesi, si possono ottenere sugli adatti substrati le colture pure delle singole specie azotofissatrici.

Alcuni ricercatori credono di aver riconosciuto che, oltre ai clostridî e agli azotobatterî, molti altri schizomiceti sono atti a fissare l'azoto elementare; ma rimangono ancora molti dubbî circa l'attendibilità di tali asserzioni, né meno incerta è per ora la questione della capacità delle piante superiori a utilizzare l'azoto elementare. È invece sicuramente dimostrata l'esistenza nel terreno di batterî che, vivendo in simbiosi con le leguminose e forse con altre piante, dànno loro la facoltà di utilizzare l'azoto libero dell'aria per la loro nutrizione. Già da tempo antichissimo è noto che la coltura delle leguminose non esaurisce di regola il terreno, ma può invece contribuire ad accrescerne la fertilità, e in epoca più recente Schultz-Lupitz dimostrò che la coltivazione dei lupini proseguita per 14 anni in un medesimo terreno, ne aveva aumentato il contenuto di azoto, Hellriegel e Wilfarth stabilirono che tale proprietà delle leguminose era strettamente legata alla presenza nelle loro radici dei cosiddetti tubercoli, corpuscoli varî per forma e per grandezza nelle varie piante, derivanti dallo sviluppo di un microrganismo che assimila azoto dall'aria e lo cede alla pianta. Beijerinck riuscì per primo a ottenere in coltura pura questo microrganismo che chiamò Bac. radicicola. Dagli studî di quest'ultimo e di molti altri autori, è stato accertato che tale piccolo bacillo peritrico, non sporigeno, assai diffuso nel terreno, penetra facilmente nei peli radicali delle giovani leguminose (e forse anche di alcune altre piante) raggiungendo il tessuto corticale, le cui cellule in seguito allo stimolo, si moltiplicano rapidamente e costituiscono il tubercolo. Questo è formato essenzialmente da un tessuto di grosse cellule poligonali ripiene di batterî più o meno deformati, che si presentano cioè come bastoncelli diritti o ricurvi, rigonfiati a clava o a bacchetta di tamburo, o variamente ramificati a mo' di Y, di T, o di X, ecc. e sono stati designati dal Brunchorst col nome di batteroidi e sono noti anche con quello di corpi del Gasparrini. Nel periodo che decorre tra la fioritura della pianta e la maturazione del seme, i tubercoli sono specialmente abbondanti e la loro funzione è specialmente attiva; poi essi sembrano svuotarsi, si rompono, e i batterî ritornano nel suolo.

È ancora incerto se i tubercoli radicali di tutte le leguminose e quelli delle Eleagnacee, di alcune Miricacee, Podocarpacee, ecc., siano prodotti dall'unica specie Bac. radicicola o da diverse specie di batterî tubercoligeni. In ogni modo è accertata l'esistenza di numerose varietà di Bac. radicicola fisiologicamente adattate ciascuna a un dato gruppo di leguminose e quindi capace di produrre i tubercoli solo in alcune specie assai affini. Da ciò la conclusione che per assicurare la comparsa dei tubercoli e l'utile funzione azotofissatrice delle leguminose conviene che i batterî adattati alla pianta che si vuole coltivare siano portati, non solo nei terreni nuovi che non contengono affatto il Bac. radicicola (per es. terre derivanti da diboscamento, bonifica), ma anche in quelli ove per la precedente coltura di altre leguminose esistono solo le varietà di Bac. radicicola a queste adattate. Siffatta inoculazione del Bac. radicicola può farsi o col trasporto di terra di una località ove la pianta che si tratta di coltivare cresce normalmente provvista di tubercoli, o con l'innesto di colture pure delle adatte razze del Bac. radicicola, le cosiddette nitragine, che vengono diluite in acqua o in liquidi zuccherini con i quali si bagnano i semi, o si annaffia il terreno.

Azioni batteriche nella circolazione naturale dello zolfo, del ferro, del manganese, e di altri elementi chimici. - Nella degradazione delle sostanze proteiche lo zolfo che entra nella loro costituzione viene in piccola parte utilizzato come alimento plastico dei microbî, può anche passare direttamente a solfato, ma in massima parte si trasforma in idrogeno solforato, talora unito a piccole quantità di mercaptano. Alcuni batterî (Microspira desulfuricans, Microsp. aestuarii, Bac. desulfuricans, ecc.) sono capaci di liberare idrogeno solforato anche dai solfati, molti lo liberano dai solfiti, tiosolfati e iposolfiti, moltissimi dànno luogo a idrogenizzazione dello zolfo. L'attività di questi batterî determina produzione di idrogeno solforato nel terreno e nelle acque dolci e salate. D'altra parte e nelle acque e nel suolo ha grande importanza l'inverso processo di ossidazione dell'idrogeno solforato a solfati, che può svolgersi come un fenomeno puramente chimico, nel quale però spesso intervengono agenti biologici. Winogradsky ha largamente studiato i solfobatterî che ossidano l'idrogeno solforato a zolfo e poi ad acido solforico; parecchie altre specie dotate del medesimo potere o analogamente attive sullo zolfo, sui tiosolfati, sui tetrationati, sono state segnalate in seguito. Si conoscono oggi numerosi solfobatterî, incolori, filamentosi dei generi Beggiatoa, Thiothrix, ecc., un gruppo di solfobatterî incolori non filamentosi che corrisponde alla famiglia delle Thiobacteriaceae, e un gruppo di solforodobatterî che comprendono molti generi della famiglia delle Rhodobacteriaceae con protoplasma uniformemente colorato da un miscuglio di batterioeritrina e batterioclorina, che dànno tinte rossicce o purpuree alle acque stagnanti assai ricche di idrogeno solforato, alle sorgenti sulfuree, e anche a certe acque marine.

Molti microbî hanno la capacità di trasformare in ossidi insolubili i composti solubili di ferro e di manganese contenuti nelle acque; soprattutto attive sono alcune specie batteriche filamentose appartenenti alla famiglia delle Chlamydobacteriaceae e generalmente designate col nome di ferrobatterî (Chlamydothrix ochracea, Clonothrix fusca, Crenothrix polyspora, Gallionella ferruginea, Spirophyllum ferrugineum, ecc.). Essi sono muniti di guaina gelatinosa, dapprima incolora e poi colorata in giallo chiaro che a poco a poco passa al rossiccio e al bruno per progressiva deposizione di ossido idrato di ferro, e al bruno nero se il materiale incrostante contiene notevoli proporzioni di manganese. Questi, e altri microbî fissatori del ferro e del manganese sono assai comuni nelle acque; la loro presenza è stata spesso rilevata nei depositi ocracei che facilmente si osservano nelle acque palustri, nei pozzi, nelle sorgenti; da molti viene ammessa la loro partecipazione alla formazione delle terre gialle e bolari. Essi sono anche causa di danno per i pubblici servizî dell'acqua potabile, in quanto sulle pareti dei serbatoi e dei tubi di condottura possono dar luogo a formazione di strati mucosi rossicci o nerastri da cui facilmente si distaccano fiocchetti che guastano l'acqua, o di deposizioni ocracee nodulari, rilevate, assai consistenti (i tubercoli ferruginosi), che restringono o anche occludono il lume delle tubature o disfacendosi determinano intorbidamento e colorazione rosso-bruna dell'acqua.

Tra le altre azioni esercitate dai batterî sui varî composti inorganici, merita di essere infine segnalato il processo di bioriduzione dei seleniti e telluriti. È questa, a quanto pare, un'attività propria di ogni sorta di cellule viventi e quindi comune a tutti o quasi tutti i batterî. Una sua interessante applicazione pratica n'è stata fatta dal Gosio, consistente nel controllo della presenza di microbî vivi eventualmente inquinanti liquidi o altri prodotti terapeutici (sieri, vaccini, preparati opoterapici, catgut per suture) di cui è assolutamente necessario poter garantire la sterilità. Una piccola quantità di tellurito o di selenito, e preferibilmente di tellurito potassico, viene aggiunta ai liquidi che costituiscono e accompagnano tali prodotti; se i sedimenti o i fiocchetti o le nubecole che facilmente compaiono dopo qualche tempo, e che possono esser dovuti a semplice precipitazione di materia non organizzata, assumono una tinta bruno-nera dovuta alla riduzione del tellurito a tellurio (in presenza di selenito la colorazione tenderebbe al rossiccio) si ha la prova che essi sono composti di cellule viventi o almeno ne contengono. (V. tavola a colori).

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