I Batteri Lattici (LAB) in microbiologia degli alimenti

Presentazione sul tema: "I Batteri Lattici (LAB) in microbiologia degli alimenti"— Transcript della presentazione:

1 I Batteri Lattici (LAB) in microbiologia degli alimenti
Valerio Giaccone Dipartimento di Sanità pubblica, Patologia comparata e Igiene veterinaria Padova

2 I Batteri Lattici sono anche detti LAB (Lactic Acid bacteria)
Gruppo eterogeneo di batteri, lieviti e muffe che hanno quasi sempre effetti positivi sugli alimenti

3 determinante nella produzione degli “alimenti fermentati”, …
I LAB giovano un ruolo determinante nella produzione degli “alimenti fermentati”, … … alimenti che devono le loro caratteristiche sensoriali e nutrizionali a enzimi prodotti proprio dai LAB

4 I LAB sono microrganismi che producono enzimi proteolitici, lipolitici
e saccarolitici con i quali … … producono, in un alimento, acidi organici, aminoacidi, alcool etilico, composti aromatici e/o CO2

5 Possono arrivare agli alimenti
durante la loro produzione, come effetto di un “inquinamento” naturale, … … o essere aggiunti intenzionalmente dall’uomo in grande quantità (ceppi starter o starter microbici)

6 come batteri lattici utilizzati come starter primari …
Si parla anche di LAB come batteri lattici utilizzati come starter primari … … per conferire all’alimento le sue caratteristiche sensoriali basali, …

7 (No Starter Lactic Acid Bacteria)
… e di NSLAB (No Starter Lactic Acid Bacteria) per definire altri ceppi di lattici che arrivano per via naturale … … all’alimento e che servono a definire meglio, a “perfezionare” l’aroma finale del prodotto

8 Nel gruppo dei LAB sono compresi molti generi batterici …
… (Lactobacillus, Lactocococcus, Micrococcus, Staphylococcus, Pediococcus, …

9 … Leuconostoc, Carnobacterium,
Bifidobacterium, … … Propionibacterium, Brevibacterium)

10 Tra i LAB si annovera anche alcune specie di lieviti, quali …
… Saccharomyces, Debaryomyces, Kluyveromyces, Hansenula) …

11 … e poche specie di muffe, ma importanti per la produzione
di salami e formaggi, quali … … Penicillium camemberti, P. roqueforti, P. nalgiovense)

12 Alimenti “fermentati” sono quegli alimenti che per assumere
le tipiche caratteristiche sensoriali … … devono subire un processo di stagionatura in cui intervengono le fermentazioni dei batteri lattici

13 Sono tipici alimenti “fermentati” molti salami crudi e molti salumi,
i formaggi e i latti fermentati, … … pane e prodotti da forno lievitati, le verdure fermentate e tutte le bevande alcoliche

14 I LAB sono adattati a vivere e moltiplicare in ambienti anche molto
acidi (microrganismi acidodurici) … … e nella maggior parte dei casi sono alotolleranti o decisamente alofili (fino al 25-30% di sale)

15 Questo spiega perché formano anche gran parte della flora microbica
di alimenti acidi o molto salati … … come prodotti a base di carne stagionati, prodotti ittici essiccati o salati (stoccafisso, baccalà, acciughe)

16 Gram positivi, tendenzialmente anaerobi o anche anaerobi stretti, …
Sono per lo più batteri Gram positivi, tendenzialmente anaerobi o anche anaerobi stretti, … …, non particolarmente esigenti come sostanze nutritive, catalasi negativi e riducono i nitrati a nitriti

17 Secondo il genere e la specie,
sono più o meno proteolitici, lipolitici e saccarolitici In qualche caso, secondo l’alimento dove moltiplicano, possono essere anche causa di alterazioni sgradevoli

18 ricavano dalla scissione dei carboidrati, si distinguono in …
In base ai composti che ricavano dalla scissione dei carboidrati, si distinguono in … … batteri lattici omofermentanti o eterofermentanti

19 sono microrganismi che dagli zuccheri producono …
I LAB omofermentanti sono microrganismi che dagli zuccheri producono … … quasi esclusivamente (> 85%) acido lattico

20 dagli zuccheri producono vari acidi
Gli eterofermentanti dagli zuccheri producono vari acidi (lattico, acetico, propionico, butirrico, malico, succinico) … … etanolo, CO2, aldeidi e chetoni, mucopolissacaridi e altri composti aromatici volatili

21 I LAB sono utilizzati dall’uomo
negli alimenti per due fini essenziali … … conferire al prodotto le tipiche caratteristiche sensoriali di alimento fermentato (azione fermentativa), …

22 … e per sfruttare i loro poteri di antagonismo nei confronti di altri
batteri (azione antimicrobica) … … e frenare la moltiplicazione di batteri patogeni o alteranti negli alimenti

23 Come antimicrobici, i LAB agiscono in quattro modi differenti
Competono con altri batteri per lo spazio vitale e le sostanze nutritive a disposizione

24 Producono acidi e, quindi, riducono il pH del substrato, rendendolo
poco adatto per altri batteri Producono perossido di idrogeno, tossico soprattutto per Clostridium, S. aureus e Pseudomonas

25 Soprattutto, producono batteriocine, polipeptidi di basso
peso molecolare … … che hanno effetto antimicrobico nei confronti di altri batteri (patogeni per l’uomo o alteranti per gli alimenti)

26 Cocchi catalasi-positivi
Batteri Lattici Cocchi catalasi-positivi Flora competitiva Sintesi di acidi Catalasi Reduttasi Consumo O2 Lipasi Calo del pH Nitrati Punto isoelettrico Sintesi H2O2 Disidratazione Riduzione Ossidazione Calo di valore Eh Gelificazione Nitriti Calo valore aw Formazione aroma Affettabilità Riduzione Demolizione H2O2 Effetto antiossidante Inibizione batteri alteranti/patogeni Stabilizzazione del rosso Shelf-life Tessitura Colore Aroma

27 Peptidi bioattivi prodotti dai ribosomi e rilasciati dai LAB man mano
Le batteriocine Peptidi bioattivi prodotti dai ribosomi e rilasciati dai LAB man mano che li producono

28 batteriostatica/battericida per specie
Di regola hanno azione batteriostatica/battericida per specie vicine a quella del ceppo produttore La cellula che le produce sviluppa una specifica immunità nei confronti della batteriocina

29 Si ipotizza che agiscano tutte sulla membrana citoplasmatica
dei batteri antagonizzati … … provocando l’apertura di pori nello strato fosfolipidico e provocando la morte del batterio

30 Sono suddivise in tre gruppi:
lantibiotici, batteriocine non-lantibiotici (termostabili e di basso PM), … … batteriocine non-lantibiotici termostabili, di elevato PM

31 Il principale lantibiotico è la nisina (Lactococcus lactis), ammessa
anche come additivo alimentare Altri lantibiotici sono lacticina 481, lactocina, carnocina U149 e variacina

32 Tra i non-lantibiotici a basso PM, lacotococcina A, B, M, lactacina F,
sakacina A e P, pediocina, piscicolina Tra i non-lantibiotici a alto PM si segnala soprattutto l’elveticina J

33 Al momento, si utilizzano le batteriocine per effetto “indiretto”, …
… favorendo la proliferazione di LAB negli alimenti fermentati o in altri gruppi di alimenti

34 Nel futuro prossimo, si pensa
di produrre industrialmente batteriocine, concentrarle e quindi … … aggiungerle direttamente in purezza ai prodotti alimentari (tecniche di bioconservazione)