Nota Applicativa Glossario N.02

Glossario Biotecnologie

A

• Aerobi – Microrganismi che svolgono i loro processi vitali (metabolismo) in presenza di ossigeno.
• Agitazione – Processo fondamentale atto a soddisfare differenti esigenze quali: (a) la dispersione di aria nel brodo di fermentazione con lo scopo di mantenere costante la concentrazione di ossigeno richiesto dal microrganismo in crescita; (b) la omogeneizzazione del brodo di fermentazione al fine di equilibrare la temperatura e la concentrazione dei nutriliti solidi; (c) la sospensione dei microrganismi; (d) la dispersione dei liquidi non miscibili quali oli ed altri.
• Anaerobi – Microrganismi che sono in grado di moltiplicarsi in assenza di ossigeno in quanto lo sostituiscono con nitrati, solfati, ioni ferrici o altri composti chimici.

B

• Biomassa – Massa di microrganismi ottenuti dalla loro moltiplicazione in condizioni controllate.

C

• Cellule adese a superfici – Anchorage-Dependent (ADP) Cells. Sono cellule che si moltiplicano, sopravvivono, e mantengono le loro funzioni vitali nel migliore modo quando sono attaccate ad una superficie inerte come vetro o plastica. La maggior parte delle cellule primarie e dei ceppi cellulari sono ADP.
• Cellule in sospensione – Sono cellule che si moltiplicano sospese liberamente in un terreno liquido.
• Cellule ricombinanti – Sono linee cellulari prodotte mediante clonaggio di un gene desiderato che è stato inserito in una cellula ospite. Il DNA e la cellula ospite possono essere di differenti specie.
• Cellule da ibridoma – Sono linee cellulari ottenute per fusione di un linfocita produttore di un anticorpo di interesse e una cellula tumorale (in genere mieloma). Il prodotto della fusione, ibridoma, è in grado di crescere indefinitamente in coltura e possiede l’informazione genetica per produrre l’anticorpo caratteristico del linfocita parentale.

F

• Fase stazionaria – Nel momento in cui il substrato è metabolizzato o si sono formate sostanze tossiche, la moltiplicazione rallenta o si arresta completamente. La biomassa aumenta solo gradualmente o rimane costante, mentre la composizione delle cellule può variare. I metaboliti che si formano in questa fase sono spesso di notevole interesse biotecnologico.
• Fermentazione – Processo che descrive la produzione di uno o più prodotti mediante l’impiego di grosse masse di microrganismi, a condizioni controllate e ripetibili.
• Fermentazione a “batch” – Si può considerare un sistema chiuso dove a tempo t = 0 si inoculano in una soluzione nutriente sterile dei microrganismi, facendo seguire la incubazione. Nel corso della fermentazione si aggiungono solo ossigeno (se si tratta di microrganismi aerobi), un agente antischiuma, acidi o basi per controllare il pH. La composizione del terreno di coltura, la concentrazione della biomassa e la concentrazione dei metaboliti in genere sono in continua variazione quale risultato del metabolismo delle cellule.
• Fermentazione “fed-batch” – Tipo di fermentazione dove parte dei nutriliti sono aggiunti sterilmente durante il processo.
• Fermentazione “in continuo” (perfusione) – I nutritili sono aggiunti in continuo sterilmente nel bioreattore e simultaneamente un quantitativo equivalente di brodocoltura, contenente il principio attivo desiderato, è prelevato dal bioreattore. In un chemostato la velocità di flusso è regolata su un particolare valore e la velocità di crescita della coltura si autoregola su questa velocità di flusso. In un turbistato si è in presenza di un sensore ottico che misura l’assorbanza della coltura (densità) indice della crescita cellulare. La velocità di flusso è qui regolata dal segnale elettrico proveniente dal sensore, per cui la velocità di crescita si adegua a questa velocità di flusso.

M

• Microcarriers – Piccole sfere di dimensioni di circa 150 micron che forniscono una superficie di adesione per le cellule ADP

N

• Nutrienti – Tutti i microrganismi per la loro attività necessitano di diverse sostanze nutrienti: aminoacidi, carboidrati, elementi chimici ed ioni inorganici, fonti di azoto, lipidi, purine e pirimidine, vitamine e fattori di crescita.

P

• Peso secco della massa cellulare – Quantitativo ponderale della massa cellulare essiccata durante od al termine del processo di fermentazione.

S

• Scambio gassoso – E’ uno dei fattori più critici nella attività di un fermentatore. L’ossigeno è il substrato gassoso più importante per il metabolismo microbico; l’anidride carbonica è il prodotto gassoso metabolico più importante.
• Sterilizzazione – Virtualmente, in tutti i processi fermentativi è fondamentale non avere contaminazione delle colture dalla fase iniziale a quella finale. La sterilizzazione di un fermentatore si ottiene tradizionalmente con immissione di vapore alla temperatura di 120 °C per 20- 30 minuti.

T

• Temperatura di incubazione – Un abbassamento della temperatura di incubazione rispetto ai valori ottimali determina una riduzione dell’attività metabolica. Un aumento della temperatura di incubazione può provocare una riduzione sia della concentrazione della biomassa che della vitalità delle cellule a causa della diminuzione della attività enzimatica.
• Per ottenere la massima resa, il fermentatore deve essere mantenuto a temperatura costante. Per effetto del metabolismo, la produzione di calore è una conseguenza della termodinamica di tutta l’attività microbica. In genere, il quantitativo di calore prodotto è così alto che, se non venisse rimosso, determinerebbe l’innalzamento della temperatura della biomassa raggiungendo livelli al di fuori delle condizioni ottimali richieste.

V

• Vaccini umani ed animali – I vaccini sono prodotti tradizionalmente da cellule ADP e richiedono microcarriers ed una infezione virale. Altri vaccini sono di origine ricombinante come le proteine; altri da DNA.
• Viscosità – L’abilità di un materiale a resistere alla deformazione. E’ una proprietà importante che influenza il movimento dei liquidi all’interno del bioreattore. Ne sono coinvolti il pompaggio, il mescolamento, il trasferimento del calore e della massa e l’areazione.

Nota Applicativa Glossario N.01

Glossario Igiene Ambientale

A

• ACGIH – American Conference of Governmental Industrial Hygienists (USA)
• Allarme (Livello di Allarme) – Prestabilito livello di particelle vitali che richiedono un immediata attenzione e azione correttiva se necessario.
• Aerosol – Particelle (biologiche o particolate) solide o liquide disperse in un ambiente gassoso con caratteristiche gra­vitazionali limitate.
• Agar – Un polisaccaride complesso derivato da un’alga marina ed utilizzato come agente solidificante in un terreno nutritivo.
• Allerta (Livello di Allerta) – Prestabilito livello di particelle vitali che danno un primo segnale di possibile deviazione dalle normali condi­zioni operative e che richiedono un rafforzamento delle misure di controllo.
• Anione – Atomo o gruppo di atomi caricati negativamente.
• Agente antimicrobico – Un prodotto chimico che distrugge i patogeni senza danneggiare i tessuti del corpo.
• Antimicrobico – Un composto o formulazione utilizzato per ritardare la moltiplicazione od uccidere microrganismi.
• Antisettico – Una sostanza che previene od inibisce lo sviluppo dei microrganismi senza necessariamente ucciderli. Il termine antisettico è in genere associato a sostanze che riguardano l’uomo o gli animali.
• Antistatico (Composto Antistatico) – Una sostanza chimica in grado di neutralizzare una carica superficiale. La maggior parte dei composti anti­statici agiscono mediante una delle due seguenti proprietà:
  • neutralizzazione della carica elettrostatica; la carica superficiale di una polarità è dissipata applicando materiale di opposta polarità. I composti antistatici più efficienti di questa categoria sono i quaternari di ammonio;
  • formazione di un film; l’umidità presente nell’aria è assorbita in un film di un composto antistatico, dissipando così la carica.
• APHA – American Public Health Association (USA)
• Asettico – Assenza di contaminazione da organismi non desiderati.
• ASTM – American Society for Testing and Material (USA).
• At rest (condizione di non operatività) – Terminologia anglosassone per indicare un ambiente dove non è in corso alcuna attività produttiva (contrario di “non operation”)
• Attività Residua – Residuo, che può essere attivo o non attivo, che rimane su una superficie dopo trattamento con una sostanza antimicrobica.
• Autoclave – Strumentazione per sterilizzare mediante vapore sotto pressione (in genere 121°C a 15 PSI).

B

• Batteri – Organismi microscopici viventi visibili al microscopio. Misurano in genere da 0,2 a 50 micron in diametro.
• Spora batterica – Corpo resistente prodotto da una cellula batterica vegetativa. La spora è in grado di resistere al calore, alla luce ultravioletta, alla essiccazione e può rimanere allo stato dormiente per periodi molto lunghi.
• Battericida – Una sostanza o formulazione in grado di distruggere i microrganismi.
• Batteriostatico – Una sostanza o formulazione in grado di ritardare o prevenire la moltiplicazione batterica. Il batteriostatico è reversibile: una volta rimosso, la cellula riprende la sua attività riproduttiva.
• Bioaerosol – Agenti biologici (microrganismi, allergeni, tossine, composti biologici attivi di origine microbica) dispersi in un ambiente gassoso con caratteristiche gravitazionali limitate.
• Bioburden – Sinonimo di Conta Microbica. Una misura (ufc) del numero di microrganismi che si trovano sopra o dentro un prodotto od oggetto.
• Brodo nutriente – Terreno in forma liquida per la moltiplicazione dei microrganismi.

C

• Campionatore d’aria – Strumentazione utilizzata per monitore la qualità dell’aria.
• cGLP – current Good Laboratory Practice; corrente Buona Prassi di Laboratorio.
• cGMP – current Good Manufacturing Practice; corrente Buona Prassi di Fabbricazione.
• cGHP – current Good Hygiene Practice; corrente Buona Prassi Igienica.
• Catione – Atomo o gruppo di atomi caricati positivamente.
• CCP (Critical Control Point) – Posizione o luogo dove, seguendo una precisa definita procedura, si deve applicare un’azione di controllo con lo scopo di ottenere:
  • un completo controllo del rischio – CCP1;
  • un incompleto controllo del rischio – CCP2.
• CDC – Center for Disease Control (Ente USA).
• cfu (Colony Forming Unit) – Vedi ufc (Unità Formante Colonia).
• Clean Room – Area a contaminazione controllata.
• Colonia – Un insieme di cellule batteriche su terreno nutritivo che si possono vedere ad occhio nudo.
• Conta Batterica (Carica Batterica) – Vedi Bioburden.
• Contacolonie – Strumento usato per contare il numero di colonie su una superficie agarizzata.
• Contact Plate – Termine inglese per indicare la piastre a contatto per il monitoraggio microbiologico delle superfici.
• Contaminazione biologica – Contaminazione di materiale, mezzi, strumentazione, apparecchiature, personale, superfici, fluidi, gas, aria con microrganismi vitali.

D

• Decontaminazone – Rimozione di microrganismi e/o particolato da liquidi, superfici, aria, gas.
• Deodorante – Composto o formulazione in grado di mascherare odori indesiderabili.
• Detergente – Sostanza utilizzata per pulire/detergere.
• Disinfettante – Agente che disinfetta mediante distruzione, neutralizzazione od inibizione ed impedisce la moltiplicazione di organismi pericolosi.
• Disinfezione – Distruzione di microrganismi mediante mezzi fisici o chimici. Non coinvolge le spore batteriche.

F

• FDA (Food and Drug Administration) – Ente Statunitense.
• Flora – Insieme di microrganismi che si trovano nell’ambiente.
• Flusso laminare – Aria filtrata attraverso filtro HEPA per eliminare la presenza di microrganismi.
• Flusso di Aria Nominale – I litri di aria aspirati da un campionatore in 1 minuto.
• Fumigazione – Processo di decontaminazione che impiega il decontaminante in forma gassosa a pressione ambiente.
• Fungicida – Sostanza o formulazione in grado di distruggere i miceti.
• Fungistatico – Sostanza o formulazione in grado di prevenire la moltiplicazione dei miceti. I fungistatici sono reversibili: una volta rimossi, la cellula riprende la sua normale attività riproduttiva.

G

• Gram – Tecnica di colorazione microscopica messa a punto dal dr H. Gram che permette la classificazione dei batteri.
• Gram-negativo – Batterio che non trattiene il colore cristal violetto se trattato con la tecnica Gram.
• Gram-positivo – Batterio che trattiene il colore cristal violetto se trattato con la tecnica Gram.

H

• HACCP – Hazard Analysis Critical Control Point.
• HVAC – Heating Ventilation Air Conditioning – Impianto di condizionamento e ventilazione dell’aria.

I

• Impatto – Azione fisica che determina la cattura dei microrganismi sulla superficie agarizzata di una piastra a contatto.
• Incubazione (tempo di incubazione) – Tempo richiesto per la moltiplicazione dei microrganismi in un terreno nutritivo.
• Infezione – Malattia provocata da patogeni che si sono moltiplicati nel corpo umano od animale.
• Infezione Nosocomiale – Una infezione che si verifica durante la ospedalizzazione e non era presente al momento dell’ingresso in ospedale del paziente.
• In operation (condizione di operatività) – Terminologia anglosassone per indicare un ambiente dove è in corso una attività produttiva (contrario di “at rest”)
• ISS – Istituto Superiore di Sanità.

L

• Legionellosi – Malattia che può essere associata a contaminazione dell’aria.
• Lievito – Micete unicellulare appartenente agli Ascomiceti.

M

• Miceti – Microrganismi non fotosintetici, dotati di pareti cellulari, che si moltiplicano in genere con molte raamificazioni e filamenti chiamati miceli. Le forme miceliali sono chiamate muffe, le forme non miceliali sono chiamate lieviti. In genere misurano più di 0,4 micron in diametro.
• Microrganismo – Organismo vivente non visibile ad occhio nudo. Include batteri, protozoi, miceti, virus.
• Muffa – Micete che forma micelio ed appare in genere “cotonoso”.

N

• Non ionico – Termine per descrivere i composti o formulazioni che non posseggono materiali con carica.

P

• Patogeno – Microrganismo in grado di provocare una malattia.
• PDA (Parenteral Drug Association) – Ente Americano.
• Pirogeno – Sostanza in grado di provocare febbre. I pirogeni più comuni sono le endotossine, lipolisaccaridi che si trovano nella parete cellulare dei microrganismi Gram-negativi e sono il prodotto del metabolismo cellulare.

R

• Rodac – Acronimo “Replicate Organism Direct Contact” per indicare la piastra a contatto usata per monitorare le condizioni microbiologiche di una superficie.

S

• Sanificazione – Termine tipicamente anglosassone per indicare la riduzione sostanziale del numero di microrganismi su una superficie precedente­mente pulita.
• Shelf-life – Tempo stimato di validità di un prodotto, formulazione prima di perdere le sue caratteristiche fondamentali (ad esempio freschezza).
• Spora – Corpo resistente prodotto da alcuni microrganismi per sopravvivere a condizioni avverse temporanee.
• Sporicida – Sostanza o formulazione in grado di distruggere spore batteriche.
• Sterile – Esente da microrganismi.
• Sterilizzante – Agente sterilizzante in grado di distruggere ogni forma di vita.
• Sterilizzazione – Processo fisico o chimico per distruggere ogni forma di vita.
• Sterilizzazione ad aria calda – Impiego di stufa a 170°C per circa 2 ore.
• Surfair Plate – Piastra a Contatto.

T

• Target – Termine inglese per indicare un prefissato numero di particelle vitali, fissato dall’utilizzatore, da raggiungere o da mantenere nei Punti Critici di Controllo, che si riscontrano in normali condizioni operative.
• Terreno di coltura – Materiale nutriente approntato per la moltiplicazione dei microrganismi in vitro.
• Tossico – Sostanza velenosa che causa reazioni avverse.

U

• Unità Formanti Colonia – Singola cellula microbica od aggregato di cellule che, se coltivate su un terreno nutritivo solido, formano una colonia visibile ad occhio nudo.

V

• Validazione – Procedura di controllo e verifica eseguita correttamente seguendo determinate regole o leggi.
• Vegetativa (Forma) – Cellule microbiche in attiva moltiplicazione.
• Virucida – Sostanza o formulazione in grado di distruggere i virus.
• Virus – Agente submicroscopico, parassita, filtrabile costituito da acido nucleico circondato da proteine. E’ un parassita intracellulare ob­bligato in grado di infettare e causare malattie all’uomo, agli animali, agli insetti, ai vegetali. Le sue dimensioni sono comprese tra 0,001 e 0,1 micron.
• Vitale (Particella) – Organismo vivente in grado di riprodursi.

W

• WHO – World Health Organisation – Organizzazione Mondiale della Sanità.

Z

• Zona a Rischio – Ambiente, locale geograficamente definito e delimitato nel quale gli individui od il prodotto sono particolarmente vulnerabili alla bio­contaminazione. Il grado di rischio può essere suddiviso nel modo seguente:
  • Zona 1: Rischio basso
  • Zona 2: Rischio medio
  • Zona 3: Rischio alto
  • Zona 4: Rischio molto alto.

Riferimenti

• Microrganisms in Clean Rooms, IES-RR CC0231, Institute of Environmental Sciences.
• Cleanroom Technology, Part 2, Basic Principles of Biocontamination Control and Determination of Critical Control Points, CEN, Doc CN/TC 243 N 35, 1993.08.06.