Applicazione della spettroscopia e microspettroscopia vibrazionale FTIR e Raman allo studio della risposta agli stress di Oenococcus oeni (PRIN 2007)

Data inizio
22 settembre 2008
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Informatica
Responsabili (o referenti locali)
Monti Francesca

Unità B nel'ambito di un progetto PRIN coordinato dalla prof.ssa Sandra Torriani.
Compito di questa unità è quello di applicare la spettroscopia e la microspettroscopia vibrazionale in assorbimento (FTIR) e in diffusione (Raman) allo studio di
colture pure di Oenococcus oeni (O. oeni) sottoposte a diverse condizioni di stress (alta concentrazione di etanolo e basso pH). Lo scopo è quello di identificare
alcuni marcatori spettrali che siano in grado di differenziare la diversa resistenza agli stress abiotici di vari ceppi di batteri O. oeni utilizzati per la produzione di
vino.
L'utilizzazione della spettroscopia e microspettroscopia vibrazionale quali metodi rapidi e non distruttivi per la caratterizzazione strutturale e molecolare di
microrganismi ha avuto un forte sviluppo da quando Naumann e collaboratori nel 1991 per la prima volta ne hanno proposto l'applicazione insieme a metodi di
analisi statistica multivariata (chemometria e "pattern recognition") per differenziare ed identificare microrganismi.
Gli spettri FTIR e Raman, infatti, consentono di determinare la composizione totale di un campione biologico in un unico esperimento. Essi costituiscono una sorta di
firma spettroscopica altamente specifica dei microrganismi e forniscono informazioni complementari su gruppi funzionali e legami nei vari componenti quali
proteine, lipidi, acidi nucleici e carboidrati dell'intera cellula, così come della parete e delle membrane cellulari.
Inoltre, per la caratterizzazione di microorganismi con queste tecniche, non è necessario identificare tutte le bande in frequenza, intensità e larghezza ed assegnare
loro uno specifico componente, ma si possono applicare metodi di analisi statistica multivariata non supervisionata (quali la Hierarchical Cluster Analysis, HCA e la
Principal Component Analysis, PCA) e supervisionata (quali la Linear Discriminant Analysis, LDA e le Artificial Neural Networks, ANNs).
Nell'ambito di questo progetto le misure verranno effettuate presso il Laboratorio di Microspettroscopia e Imaging Vibrazionale nell'Infrarosso e Raman, di recente
allestito presso il Dipartimento di Informatica dell'Università di Verona, che è dotato di strumentazione all'avanguardia sia per quanto riguarda la spettroscopia e
microspettroscopia FTIR nel medio e nel vicino infrarosso, sia per quanto riguarda la microspettroscopia Raman.
Nella prima fase, le analisi spettroscopiche verranno effettuate sugli stessi ceppi di riferimento caratterizzati anche dalle altre unità con diverse metodologie, ossia i
due ceppi di O. oeni sequenziati (PSU-1 e ATCC BAA-1163) e due ulteriori ceppi di O. oeni isolati da vini italiani, uno con caratteristiche di buona sopravvivenza
all'ambiente vino e uno con comportamento opposto. Nella seconda fase, le analisi spettroscopiche verranno effettuate su vari ceppi isolati da vini italiani di pregio e
provenienti dalla collezione allestita presso le altre unità partecipanti al progetto.
Un'accurata analisi e interpretazione delle bande di assorbimento e Raman in relazione alla composizione biochimica delle cellule, e l'applicazione di tecniche di
analisi statistica multivariata (HCA e PCA), anche attraverso il confronto con i risultati ottenuti applicando le altre metodologie previste dal progetto, permetteranno
di individuare i marcatori

Enti finanziatori:

PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE
Finanziamento: richiesto
Programma: COFIN - Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale

Partecipanti al progetto

Francesca Monti
Professore associato
Andrea Sanson

Attività

Strutture