Ecosistemi microbici complessi e loro evoluzione nei prodotti caseari

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1 Ecosistemi microbici complessi e loro evoluzione nei prodotti caseari Monica Gatti Laboratorio Microbiologia degli Alimenti Facoltà di Agraria Università degli Studi di Parma

2 Tranne alcune eccezioni, il cibo non è sterile Quanti microrganismi? Quali microrganismi? Si sviluppano? 2

3 Diversi microrganismi Diverso impatto sull alimento Diverso impatto sulla salute del consumatore Patogeni Per la salute di chi li consuma Alterativi Presenza (entro i limiti di legge) Sviluppo : NON deve avvenire Per l alimento Presenza (dipende dal numero) Sviluppo (causa alterazione) NON deve avvenire Utili (Pro-tecnologici) Per la produzione dell alimento (ALIMENTI FERMENTATI) Presenza: SI Sviluppo: NECESSARIO 3

deve avvenire Per l alimento Presenza (dipende dal numero) Sviluppo (causa alterazione) NON deve

4 4 Quali sono gli alimenti fermentati?

5 5 Quali sono gli alimenti fermentati?

6 Perché studiarli? Sono i microrganismi pro tecnologia o è la tecnologia che è pro fermentazione microbica? Alimenti fermentati: alimenti ottenuti attraverso l attività fermentativa di microrganismi che è facilitata dalle diverse operazioni tecnologiche. La tecnologia seleziona e favorisce lo sviluppo dei microrganismi più adatti Conoscere come si sviluppano i microrganismi in un alimento fermentato significa Valutare la correttezza dello sviluppo Mantenere la corretta tecnologia Permettere la correzione tecnologica CORRETTA EVOLUZIONE MICROBICA Effetto durante la produzione Effetto durante la stagionatura/maturazione 6

La tecnologia seleziona e favorisce lo sviluppo dei microrganismi più adatti Conoscere come si sviluppano i microrganismi in un alimento fermentato

7 I microrganismi (i batteri lattici) nei formaggi a lunga stagionatura: Evoluzione nel Grana Padano e nel Parmigiano Reggiano 7

8 Duplice origine dei microrganismi Sieroinnesto naturale responsabili dell attività acidificante corretto avvio della produzione coinvolti nella stagionatura Cellule intere e/o enzimi liberati dopo lisi Latte Coinvolti nella stagionatura? Cellule intere? Cellule lisate? 8

produzione coinvolti nella stagionatura Cellule intere e/o enzimi

9 Cosa sappiamo e cosa non sappiamo ancora Quali microrganismi sono Quanti sono Si sviluppano Quando Interagiscono? Lisano? Quando?.? 9

10 Studi microbiologici Fino a poco tempo fa: Metodi di microbiologia classica: valutazione della popolazione microbica coltivabile Conte in terreni selettivi Isolamenti Studi di caratterizzazione microbica sugli isolati Studi meticolosi, approfonditi e dispendiosi in termini di TEMPO 10

terreni selettivi Isolamenti Studi di caratterizzazione microbica sugli

11 Studi microbiologici Metodi recenti Metodi di NON coltivabilità Metodi microscopici diretti per valutazione della popolazione microbica vitale e non vitale Metodi basati sulla rilevazione e discriminazione del DNA microbico presente Distinzione DNA microbico in funzione delle diverse specie e della compartimentazione Intracellulare (cellule intere) libero (rilasciato dalle cellule dopo la lisi) Studi più veloci ma, al momento, più dispendiosi in termini di DENARO 11

presente Distinzione DNA microbico in funzione delle diverse specie e della compartimentazione Intracellulare

12 Abbiamo studiato i sieroinnesti per Grana Padano e per Parmigiano Reggiano BUONO Ld lactis L helveticus Valutato numero 100% di cellule: TOTALI, VITALI e NON 10VITALI 90% Microscopia epifluorescenza 80% Valutato le specie 70% presenti: 7 60% Tutte le specie: LH-PCR (Length CATTIVO 6 heterogeneity PCR) Percentuale 50% Riconoscimento 40% specie L helveticus vitali: FISH (Fluorescence 4 in situ hybridization 30% ) 3 20% 2 Ld lactis L fermentum 10% Log (cell * ml-1) 0% 0 F2 SV3 ML SS S.Margherita S.Lazzaro LB ZAR 12 % Vitali % Non Vitali TOTALI (Log cell * ml-1)

CATTIVO 6 heterogeneity PCR) Percentuale 50% Riconoscimento 40% specie L helveticus vitali: FISH (Fluorescence 4 in situ hybridization 30% ) 3

13 Siamo andati oltre abbiamo studiato il formaggio fino a 24 mesi di maturazione DNA - Cellule batteriche intere DNA - Cellule batteriche lisate 13

14 14 Ad oggi i due diversi approcci sono da considerarsi COMPLEMENTARI

15 In conclusione: correlando INFORMAZIONI MICROBIOLOGICHE - La modalità dello sviluppo (crescita fase stazionaria morte lisi) INFORAMZIONI TECNOLOGICHE Le procedure e i parametri applicati CON la rilevazione dei composti chimici indicatori di QUALITA (molecole di neo formazione/degradazione ad impatto aromatico) STAGIONATURA (molecole che si accumulano nel formaggio) POTREMMO MANTENIMENTO e/o CORREZIONE TECNOLOGIA Salvaguardia parametri tipicità qualità dei DOP Sviluppo mirato di nuovi prodotti 15

(molecole di neo formazione/degradazione ad impatto aromatico) STAGIONATURA (molecole che si accumulano nel formaggio)

16 Grazie a tutti i colleghi del laboratorio di microbiologia degli alimenti Erasmo Neviani Camilla Lazzi Valentina Bernini Benedetta Bottari Claudio Bove Marcela Santarelli Elisa Sgarbi Federica Meli Elena Dalzini e a tutti voi per l attenzione 16

Benedetta Bottari Claudio Bove Marcela Santarelli Elisa

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