Torino, 21 Settembre 2010 Valorizzazione di prodotti lattiero-caseari piemontesi: approcci molecolari per lo studio dell’ecosistema microbico Luca Cocolin Di.Va.P.R.A., Microbiologia Agraria e Tecnologie Alimentari Università di Torino E-mail: lucasimone.cocolin@unito.it

Fermentazioni naturali come fonte di biodiversità microbica L’Italia è un paese estremamente ricco di prodotti tipici artigianali, le cui tecniche di produzione si tramandano di padre in figlio senza nessuna traccia scritta. La maggior parte di questi prodotti sono il risultato di un complesso processo di trasformazione microbica che molto spesso è eseguito da microrganismi naturalmente presenti nelle materie prime. Da questo punto di vista rappresentano dei patrimoni unici da un punto di vista della biodiversità microbica. Solo in Piemonte: 369 Prodotti Artigianali Tipici (PAT, Regolamento della Regione Piemonte n. 173/98 e 350/99) 12 Prodotti di Origine Protetta (DOP) e 5 Prodotti ad Indicazione di Orgine Protetta (IGP) (Regolamento Europeo n. 510/2006)

Culture-independent methods Culture-dependent methods Approcci sperimentali per lo studio dell’ecologia microbica Cultured bacteria Isolation Phenotypic characterization Molecular characterization Molecular identification Fermented food Culture-independent methods Culture-dependent methods Non-PCR based methods PFGE PCR-based methods RAPD, Rep, Sau-PCR Total bacteria DNA and RNA extraction PCR and RT-PCR amplification FISH analysis Clone library cloning and sequencing Pattern analysis DGGE, TGGE, SSCP Bacterial diversity and activity, ecology and phylogeny data

Significato dei target molecolari utilizzati nelllo studio dell’ecologia microbica RNA DNA Attività Diversità Stati vitali non culturabili?

Studio dell’ecologia microbica Approcci innovativi per la ricerca di produttori di batteriocine (Poster 17) Studio dell’ecologia microbica Replica plating® Salmonella enteritidis O:103 Escherichia coli O157:H7 Staphylococcus aureus ATCC® 6538™ Listeria monocytogenes 4b Clostridium tyrobutyricum DSM 2637 Brochotrix thermosphacta ATCC® 11509™ Progetto Regione Piemonte: CIPE 2006, BIOPRO 19 COLONIE alone di inibizione = ACIDITA’ 98 COLONIE BATTERIOCINE 42 COLONIE no riconferma alone di inibizione 159 COLONIE alone di inibizione 56 colonie inibiscono più di un ceppo patogeno (++ S. aureus e L. monocytogenes) 42 colonie inibiscono un solo ceppo patogeno (++ Listeria monocytogenes)

Approcci innovativi per la ricerca di produttori di batteriocine (Poster 17) Dopo identificazione molecolare 55 ceppi di lattococchi, di cui: - 32, Lactococcus lactis 13, Lactococcus lactis subsp. cremoris 10, Lactococcus lactis subp. lactis 43 ceppi di enterococchi, di cui: - 32, Enterococcus faecium - 8, Enterococcus faecalis - 3, Enterococcus spp.

Metodi coltura indipendenti per lo studio dell’ecologia microbica in prodotti tradizionali: il Castelmagno DOP (Poster 65)

Metodi coltura indipendenti per lo studio dell’ecologia microbica in prodotti tradizionali: il Castelmagno DOP (Poster 65)

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Sviluppo di starter autoctoni per prodotti caseari tradizionali: la Toma piemontese (Poster 18) Ceppi selezionati L. lactis subsp. lactis L. lactis subsp. cremoris

Conclusioni I metodi molecolari possono essere utilizzati utilmente per una miglior comprensione della biodiversità microbica e per lo studio della complessità ecologica in prodotti lattiero caseari Alcuni concetti relativi alla funzione dei microrganismi durante le fermentazioni casearie devono essere riconsiderati ed è necessario investire in termini di ricerca scientifica a tale scopo La validazione della capacità degli starter microbici di condurre i processi trasformativi diventa fondamentale nel caso di ceppi autoctoni Lo studio delle ecologie microbiche deve essere condotto mediante un approccio multifasico in cui diverse metodologie si devono integrare per poter produrre una “fotografia” il più vicina possibile alla realtà !

Ringraziamenti Regione Piemonte per il sostegno economico DIVAPRA: - Kalliopi Rantsiou, Paola Dolci, Valentina Alessandra, Barbara Dal Bello, Marta Bertolino, Giuseppe Zeppa I partner di ricerca: UNITO (Dipartimento di Biologia Animale e dell’Uomo, Dipartimento di Patologia Animale), Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Liguria, Piemonte e Valle d’Aosta, UNIPM (Dipartimento di Scienze Chimiche, Alimentari, Farmaceutiche e Farmacologiche) Le aziende lattiero casearie Regione Piemonte per il sostegno economico

Grazie per l’attenzione !!!