Respirazione: come sfruttare i microrganismi

Cosa hanno in comune pane, formaggio e ginger? Sono tutti prodotti grazie all’azione di microrganismi e al processo di fermentazione. Infatti, questi alimenti sono spesso usati in classe per spiegare la respirazione anaerobica nel lievito e nei batteri. Accanto agli ormai classici esperimenti sulla preparazione di pane e birra, abbiamo aggiunto ulteriori ed innovative risorse per le vostre lezioni. Gli esperimenti riportati sono adatti a diversi gruppi di età, alcuni posso essere effettuati in 15 minuti ed altri potrebbero richiedere più lezioni.

La respirazione, processo metabolico attraverso cui si ricava energia dal cibo, è ovviamente un processo essenziale in tutti gli organismi. Ciò che potrebbe essere meno ovvio è, invece, come noi beneficiamo di tale processo nei microbi. Senza batteri o lievito il nostro frigo potrebbe apparire meno appetitoso; niente pane, formaggio, yoghurt, vino né birra! Ma qual è il ruolo che i microrganismi svolgono nella produzione del cibo? Il concetto base della respirazione aerobica ed anaerobica nei microbi è illustrato nel sottostante video TED-Ed video. Utilizzando del pane morbido, del formaggio svizzero e dell’aceto, gli studenti possono capire come l’uso dei microrganismi, e il modo in cui essi respirano, produca questi peculiari cibi.

I vostri studenti possono trasformare la classe in un laboratorio per aiutarvi ad introdurre il concetto di microbi, e capire cosa succede quando il lievito si nutre di zuccheri. Questo articolo di Science in School fornisce diverse attività come la preparazione del pane, e questa ricetta del ginger introdurrà gli studenti ai principi della fermentazione e della biochimica della respirazione. Il sito web “Microbial Foods” fornisce ottime fonti per gli insegnanti, compresa una “guida ai microbi” per importanti microrganismi del cibo, e un articolo su come usare il microscopio per esplorare il cibo fermentato. E, se questo non vi dà sufficienti informazioni sulla fermentazione, questo articolo vi svelerà ‘tutto ciò che  avreste voluto conoscere sul cibo fermentato’.  

Oltre ai più convenzionali usi del lievito, questi microbi possono essere usati per produrre elettricità. Sfruttando delle reazioni di ossidoriduzione, una pila a combustibile microbiologica può convertire energia chimica in energia elettrica. La pila a combustibile descritta nell’articolo Science in School genera elettricità deviando elettroni dalla catena di trasporto degli elettroni del lievito. Sebbene le pile a combustibile microbiologiche siano note dal XX secolo, è solo negli ultimi anni che se ne sono sfruttate le potenzialità. Nel 2007, ad esempio, gli scienziati e la Foster’s Brewery in Australia hanno collaborato per usare una pila a combustibile microbiologica, o batteria a birra, per produrre elettricità dalle acque di scarto di una birreria – ora sì che si beneficia al massimo dei microrganismi!

Speriamo che questi articoli vi spingano ad effettuare nuovi esperimenti riguardo la respirazione. E, se una sera vi trovate nella situazione di dover organizzare una lezione sulla respirazione, vino, formaggio o birra possono esservi utili.