patologie veicolate da alimenti e difese dell organismo Difese immunitarie Microorganismi commensali

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1 patologie veicolate da alimenti e difese dell organismo Difese immunitarie Microorganismi commensali

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7 Principali funzioni della flora batterica Sintesi di vitamine e aminoacidi Degradazione degli amidi zuccheri semplici Fermentazione dei polisaccaridi acidi grassi volatili Degradazione delle proteine aminoacidi, amine ed ammoniaca Idrogenazione degli acidi grassi poliinsaturi Acidi biliari primari secondari Colesterolo steroli Riduzione dei nitrati nitriti Detossificazioni (es: bilirubina urobilina) Resistenza alla colonizzazione da batteri patogeni Stimolazione del sistema immunitario associato alla mucosa intestinale contribuisce ai processi biochimici dell organismo favorisce l'assimilazione aiutando i processi di digestione, assorbimento e peristalsi stimola le difese dell organismo

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11 "cibo microbiologico vivente che, quando ingerito in quantità sufficienti, produce effetti benefici per l'organismo

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14 eubatteri gram positivi alto contenuto GC basso contenuto GC Streptomyces Arthrobacter Micrococcus Mycobacterium Nocardia Propionibacterium Bifidobacterium Clostridium Lactobacillus Lactococcus Bacillus Sporolactobacillus Staphylococcus Streptococcus Listeria Actinomyces Corynebacterium Pediococcus Enterococcus Lactobacillus: bastoncini asporigeni anaerobi aerotolleranti cat- da animali - vegetali - latte omofermentanti: delbrueckii subsp.lactis - bulgaricus (vegetali, latte yogurt, formaggi) acidophilus (intestino) amylovorus (cereali) altre spp. in rumine omofermentanti facoltativi: alimentarius (carne, impasti acidi) casei (latte, formaggi, insilati, cereali) plantarum (latte, insilati, impasti acidi) sake (vegetali fermentati, salumi)

15 eubatteri gram positivi alto contenuto GC basso contenuto GC Streptomyces Arthrobacter Micrococcus Mycobacterium Nocardia Propionibacterium Bifidobacterium Clostridium Lactobacillus Lactococcus Bacillus Sporolactobacillus Staphylococcus Streptococcus Listeria Actinomyces Corynebacterium Pediococcus Enterococcus eterofermentanti: bifermentas (formaggi) buchneri (latte, vegetali ferm) brevis (latte, impasti acidi, insilati) fermentum (impasti acidi, formaggi, vegetali) kefir sanfranciscensis (impasti acidi) viridescens (carne)

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17 eubatteri gram positivi alto contenuto GC basso contenuto GC Streptomyces Arthrobacter Mycobacterium Propionibacterium Bifidobacterium Clostridium Lactobacillus Bacillus Staphylococcus Listeria Micrococcus Nocardia Lactococcus Sporolactobacillus Streptococcus Actinomyces Corynebacterium Pediococcus Enterococcus Lactococcus: cocchi omofermentanti anaerobi aerotolleranti cat- da animali - vegetali - latte lactis e cremoris in maturazione formaggi-burro Streptococcus: cocchi omofermentanti anaerobi aerotolleranti cat- thermophilus in fermentaz. latte pyogenes e altri gruppo A patogeni animali - uomo sia forme respiratorie che gastrointestinali (latte crudo, carne poco cotta, crostacei)

18 eubatteri gram positivi alto contenuto GC basso contenuto GC Streptomyces Arthrobacter Mycobacterium Propionibacterium Bifidobacterium Clostridium Lactobacillus Bacillus Staphylococcus Listeria Micrococcus Nocardia Lactococcus Sporolactobacillus Streptococcus Actinomyces Corynebacterium Pediococcus Enterococcus Leuconostoc: cocchi eterofermentanti produzione aromi (citrato -> diacetile) lactis, citrovorum in maturazione burro-formaggi oenococcus oeni in ferm. Malolattica Pediococcus acidilactici: cocchi omofermentanti stagionatura formaggi, imasti acidi per crackers difetti birra-vino-semiconserve vegetali Enterococcus: cocchi omofermentanti indicatori contaminazione fecale in stagionatura formaggi (fontina) tossigeni per ammine biogene

19 eubatteri gram positivi alto contenuto GC basso contenuto GC Streptomyces Arthrobacter Mycobacterium Propionibacterium Bifidobacterium Clostridium Lactobacillus Bacillus Staphylococcus Listeria Micrococcus Nocardia Lactococcus Sporolactobacillus Streptococcus Actinomyces Corynebacterium Pediococcus Enterococcus Bifidobacterium: bastoncini anche ramificati anaerobi facoltativi cat-, fermentano come eterolattici (acetico - lattico)

20 Lactobacillus bulgaricus Omofermentante Fermenta glucosio e lattosio Produce acido lattico in q.tà > 1,5% Temperatura ottimale di sviluppo C Sintetizza acido folico, niacina, B6

21 Streptococcus thermophilus Omofermentante Fermenta glucosio e lattosio Produce acido lattico in q.tà < 1% Temperatura ottimale di sviluppo C Sintetizza B6, B12

22 Sinergia S.termhophilus produce acido formico che favorisce la crescita di L. bulgaricus il quale forma peptidi ed aminoacidi, che favoriscono la crescita di S.thermophilus

23 Bifidobacterium Sono note 32 specie e fermentano substrati diversi oltre a lattosio e glucosio (B.bifidum anche saccarosio e melibiosio).

24 Latti fermentati Prodotti ottenuti per coagulazione del latte ad opera di microrganismi della fermentazione acida o acido-alcolica. Omogeneizzazione Pastorizzazione Concentrazione (fino al 14% di residuo secco) Inoculo con batteri lattici e incubazione fino a ph 4,0 Aggiunta di altri ingredienti (frutta fresca o surgelata, saccarosio)

25 latti acidi (Yogurt, Gioddu, Acidophylus Milk) latti acido-alcolici (Kefir, Koumys, Leben, Taryk) latti acido-viscosi (Taette, Ropy Sour Milk, Gros Lait) yogurt Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus acido lattico (0,8-1,3%), ph 3,9-4,2 kefir batteri lattici (Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, Leuconostoc mesenteroides, Lactococcus spp., Enterococcus spp Streptococcus caucasicus) batteri acetici (Acetobacter aceti) lieviti alcolici (Saccaromyces spp., Kluyveromyces marxianus ) acido lattico (0,6-0,9%), anidride carbonica, alcool etilico (0,4-0,9%)

26 Trasformazione di latte in yogurt

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28 conservazione vitalità microrganismi: a 30 giorni a 4 C: batteri lattici intorno a 10 7 UFC/g a C rapida diminuzione della carica legislazione Italiana: totale batteri lattici alla produzione: UFC/g totale batteri lattici alla vendita: > 5x10 6 UFC/g totale di ogni specie alla vendita: > 1x10 6 UFC/g coliformi alla produzione: < 10 UFC/g patogeni e loro tossine: assenti in 25g

29 Criteri di selezione dei probiotici Origine umana Accurata identificazione tassonomica GRAS (Generally Recognized As Safe), non tossico, non patogeno Assenza di resistenza agli antibiotici (QPS_EFSA 2003) Capacità di sopravvivere, proliferare e di svolgere attività metaboliche in vivo a livello del sito target Resistenza agli acidi Resistenza alla bile Capacità di adesione e potenziale capacità di colonizzazione (anche transitoria)

30 linee guida FAO/WHO: criteri metodologie per la valutazione dei prodotti probiotici saggiati almeno per: resistenza agli antibiotici; attività metaboliche (produzione di D-lattato; deconiugazione dei sali biliari); effetti collaterali negli studi su umani; produzione di tossine (ceppi appartenenti a specie conosciute come produttrici di tossine); attività emolitica (per ceppi appartenenti a specie conosciute come emolitiche). Necessità di sorveglianza per stabilità prodotto ed epidemiologica dopo la commercializzazione

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32 Attività funzionali: Prevenzione della colonizzazione da parte di batteri patogeni Stimolazione della risposta immunitaria Produzione di sostanze antimicrobiche (batteriocine, perossido d idrogeno, acidi organici o altri composti inibitori) Attività antimutagene e anticancerogene Produzione di composti bioattivi (enzimi, peptidi)

33 Proprietà tecnologiche: Compatibilità con le tecnologie di produzione, di stoccaggio e di distribuzione. Stabilità delle caratteristiche desiderate nel corso della preparazione delle colture e dello stoccaggio. Caratteristiche di interesse tecnologico in riferimento allo specifico prodotto alimentare (o l assenza di caratteristiche non desiderabili).

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35 Enterococchi esclusi in alimenti probiotici resistenza vancomicina trasferibile?? Vancomycin resistance expressed by the probiotic strain L. rhamnosus GG has been studied in detail (Tynkkynen et al., 1998). Strain GG was not observed to transfer vancomycin resistance or receive other resistance elements from enterococci, nor were any genes resembling enterococcal vancomycin resistance genes found in Lactobacillus GG (Tynkkynen et al., 1998). Similarly, Klein et al. (2000) reported no indications for the presence of the vana gene cluster, the vanb gene or the vanc gene from five L. reuteri strains or L. rhamnosus GG, suggesting that the vancomycin resistance of the strains studied is unrelated to the acquired resistance in the Enterococcus species.

36 Prebiotici Ingredienti alimentari non digeribili, in grado di esercitare un effetto positivo sulla salute dell ospite attraverso la stimolazione selettiva della crescita e/o dell attività di un limitato numero di batteri nel colon, in particolare lattobacilli e/o bifidobatteri. Azione prebiotica : Inulina fruttosil-oligosaccaridi (FOS) trans-galattosil-oligosaccaridi (TOS) Taurina Colina Inositolo Terpeni Carotenoidi Polifenoli Antocianine Flavonoidi

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38 Alimenti simbiotici L alimento simbiotico: associazione di alimento probiotico con alimenti prebiotici in rapporti tali da rispondere al razionale di alimento funzionale. Yogurt e derivati del latte o formule lattee di proseguimento, arricchite di Bifidobatteri e lattobacilli probiotici e fruttosil-oligosaccaridi.

39 Colture protettive Coltura starter o non in grado di esercitare azioni antimicrobiche nei confronti di microrganismi indesiderati batteriocine Proteine biologicamente attive o complessi proteici in grado di esercitare attività battericida nei confronti di altre specie batteriche, ma non sul microrganismo produttore Es. Nisina: peptide contenente 34 aminoacidi (3354 Da), prodotta da ceppi di Lactococcus lactis subsp. lactis. Attiva contro altri batteri lattici e patogeni (Listeria monocytogenes e Clostridium botulinum) uso consentito per aumentare i tempi di conservazione di latte e derivati, conserve vegetali, prodotti carnei freschi e fermentati e prodotti ittici

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