Studio in vitro delle potenzialitá prebiotiche del formaggio PARMIGIANO-REGGIANO in diversi stadi di maturazione

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1 Studio in vitro delle potenzialitá prebiotiche del formaggio PARMIGIANO-REGGIANO in diversi stadi di maturazione Prof. Lorenzo Morelli Dr.ssa Sara Soldi

2 Introduzione Dal punto di vista funzionale il tratto intestinale dell uomo si trova a svolgere una grande quantità di importanti funzioni fisiologiche. Ad esempio, è nella mucosa intestinale che hanno luogo numerosi scambi ionici che favoriscono la corretta funzionalità di tutto l organismo e del metabolismo cellulare. Inoltre è nell epitelio intestinale che si trovano cellule secretici di ormoni e neurotrasmettitori. In considerazione di queste attività, sia fisiologicamente che dal punto di vista endocrino, sono i tessuti del colon umano a ricoprire un ruolo di primaria importanza. Tuttavia, nell intestino un altro ruolo metabolico di grande interesse è svolto dai batteri che colonizzano questo distretto. Nel tratto gastrointestinale umano infatti, esiste una grande varietà di specie microbiche, che si differenziano nei vari tratti dell apparato sia per numero che per tipologia di popolazione. Nell ambito intestinale sono state identificate finora circa 1000 specie batteriche, ma nonostante questo o forse proprio a causa, di questa grande varietà e delle differenze che intercorrono tra le varie componenti della comunità microbica, molte specie rimangono tuttora da caratterizzare. Allo scopo di avere un funzionamento ottimale dell intestino, deve essere mantenuto l equilibrio microbico all interno di ogni distretto, ossia una condizione denominata eubiosi, e questo può non essere sempre facile da conseguire, soprattutto perché strettamente dipendente dallo stile di vita che si conduce. Ci sono numerosi fattori che possono provocare un alterazione nella composizione della microflora intestinale, fino a causarne un vero e proprio slittamento verso la predominanza di generi non sempre favorevoli al benessere dell ospite, a scapito di altri batteri potenzialmente positivi per la salute quali bifidobatteri e lattobacilli. Tale condizione squilibrata prende invece il nome di disbiosi. Diventa quindi importante per l ospite riuscire a mantenere una composizione equilibrata della comunità microbica intestinale anche attraverso la stimolazione di specie positive e in grado di garantire con le loro produzioni metaboliche un effetto benefico per l ospite. I generi che principalmente vengono impiegati a tale scopo sono Bifidobacterium e Lactobacillus, ma anche alcune specie di Enterococcus e Streptococcus vengono utilizzate in preparazioni probiotiche di colture pure o in miscela. Esercitando un influenza su questi generi batterici, si può operare una sorta 68

3 di trattamento di interferenza microbica che dovrebbe consentire il controllo delle patologie gastro-intestinali. Ci sono alcune considerazioni interessanti che possono ampiamente giustificare l impiego di probiotici nell ambito della cura e della prevenzione di malattie o problematiche in qualche modo collegate a disordini di carattere intestinale, come ad esempio il crescente sviluppo di meccanismi di resistenza da parte di microrganismi patogeni nei confronti dell altrettanto crescente numero di trattamenti antibiotici disponibili sul mercato o l impiego di antibiotici non sempre mirati che portano ad un indebolimento della microflora protettiva dell ospite, esponendolo ad infezioni. Oltre a queste motivazioni non va dimenticata la tendenza delineatasi da tempo e in progressiva crescita, da parte dell opinione pubblica, a prediligere metodi di cura e prevenzione il più possibile naturali. L alimentazione diventa quindi una delle armi più efficaci e disponibili per fronteggiare le problematiche correlate alle disbiosi e proprio negli alimenti, con crescenti sforzi da parte di enti di ricerca ed aziende alimentari, si tende a ricercare i substrati di cui la microflora può usufruire. Nel panorama variegato della domanda e dell offerta di alimenti positivi per la salute dell Uomo si vanno delineando due tendenze differenti: la prima si sostiene con l arricchimento di cibi più o meno tradizionali mediante l aggiunta di ingredienti particolari che abbiamo dimostrato di avere proprietà utili all organismo, la seconda consiste nel ricercare l eventuale presenza di tali ingredienti direttamente all interno di prodotti alimentari che già facciano parte del quotidiano, arricchendone la storia con validazioni di tipo scientifico che ne attestino la funzionalità. Sostanze che riescano a favorire la condizione di eubiosi intestinale, favorendo lo sviluppo e la crescita di batteri positivi per l ospite vengono denominate prebiotici. La maggior parte dei prebiotici sono carboidrati di varia complessità e struttura, presenti in numerosi vegetali quali la cicoria, il carciofo, la cipolla ecc, ma la definizione non esclude tuttavia che anche sostanze di origine diversa abbiano proprietà come prebiotici. È esattamente nel contesto della valorizzazione di prodotti gi esistenti e riconosciuti nell alimentazione di tutti i giorni che si è inserito uno studio mirante a valutare le potenzialità prebiotiche del formaggio Parmigiano- Reggiano considerandolo in diversi stadi di maturazione. Da tempo a questo prodotto vengono riconosciute importanti proprietà nutrizionali positive per la salute dei consumatori, che lo rendono un vero e proprio cibo funzionale ma accanto ad esse si è voluto verificare un eventuale valenza prebiotica. 69

4 LA PROVA La prova in vitro che è stata condotta mirava ad evidenziare l effetto prebiotico di 14 campioni differenti di formaggio Parmigiano-Reggiano, sulla microflora fecale di un soggetto sano, al fine di valutare da quale di questi campioni le popolazioni di lattobacilli e bifidobatteri risultassero maggiormente favorite. I 14 campioni appartenevano a stadi differenti di maturazione e provenivano da cinque caseifici facenti parte del Consorzio del Formaggio Parmigiano- Reggiano. La metodica in vitro utilizzata prevedeva uno screening preliminare di alcuni campioni fecali al fine di poter valutare nella prova le variazioni a carico di una microflora equilibrata in termini di lattobacilli e bifidobatteri. Sono quindi state allestite due serie di prove con i diversi campioni di formaggio, la prima per valutare la carica in bifidobatteri, mentre la seconda per analizzare le fluttuazioni in termini di lattobacilli. Come controllo negativo sono stati utilizzati i terreni selettivi specifici per i due generi batterici, contenenti glucosio come fonte glucidica, in modo da avere come termine di paragone lo stato di crescita ottimale per i due gruppi stessi. Mancando informazioni riguardanti il contenuto di zuccheri nei formaggi oggetto del test, e non potendo avvalersi di termini di paragone in base ai quali stabilire il quantitativo di formaggio da aggiungere alle varie prove, si è deciso di addizionare ogni flacone, contenente materiale fecale e soluzione fisiologica, un uguale quantità di formaggio (10g). L analisi è stata condotta in due momenti principali: miscelazione dei vari componenti di ogni flacone e la semina di quanto ottenuto (Tempo 0, T0); incubazione delle miscele a 37 C in condizione di anaerobiosi per 48 ore e semina delle miscele dopo fermentazione su terreni selettivi (Tempo 48, T48). I RISULTATI I risultati ottenuti sono stati schematizzati in Fig.1 ed hanno mostrato come, sebbene in via preliminare, si possa ipotizzare un effettiva efficacia di Parmigiano-Reggiano nello stimolare la crescita di lattobacilli e bifidobatteri, anche se con alcune importanti distinzioni. Nel caso dei Lattobacilli non sembrerebbe emergere una capacità di stimolazione diversa da parte dei campioni appartenenti a determinati tempi di maturazione rispetto ad altri tra quelli presi in considerazione nello studio documentato. Tuttavia si è configurato un quadro abbastanza generalizzato di supporto, se non allo sviluppo, al mantenimento di cariche elevate di lattobacilli da parte della maggioranza dei campioni. 70

5 Va precisato che la carica in questione potrebbe essere composta dai batteri inizialmente presenti nel formaggio, perciò non si è potuto determinare se l effetto di sostegno si sia sviluppato anche a carico della componente fecale. L analisi dei dati sembra più semplice per quanto riguarda i bifidobatteri. L aumento registrato infatti a carico della popolazione target sarebbe da imputarsi unicamente ai batteri di questo genere contenuti nel campione fecale di partenza, in quanto la carica di questo genere batterico all interno dei formaggi testati era assente all inizio della prova. Fig.1 Il grafico di Fig.1 mostra l andamento delle conte tra i tempi iniziale e finale della prova, raggruppando i campioni a seconda del risultato ottenuto. La maggioranza dei campioni di Parmigiano-Reggiano hanno dato risultati positivi nei confronti della popolazione del genere Lactobacillus (71,4%), mentre per il 21% dei campioni il risultato è stato positivo per entrambe le popolazioni. Da notare come in tutti i campioni in cui la popolazione di bifidobatteri è aumentata, anche i lattobacilli hanno dimostrato un trend positivo di crescita. Solamente nel 7% dei casi non si è avuto alcun aumento a carico delle due popolazioni considerate. È dunque importante notare come, anche se per ora 71

6 in via preliminare, lo studio in vitro evidenzi una buona efficacia in particolare di alcuni campioni di Parmigiano-Reggiano nel favorire lo sviluppo ed il mantenimento di una microflora utile, specialmente tenendo conto del fatto che il controllo negativo era costituito da un terreno selettivo specifico per le flore coltivate. Tale attività, qualora confermata, potrebbe essere a ragione definita prebiotica ed avvalorare ulteriormente la valenza nutrizionale del prodotto. Per poter giungere a determinazioni più attendibili saranno necessari studi più approfonditi, anche nell ambito della caratterizzazione molecolare, ad esempio oligosaccaridica, dei formaggi, che consentiranno di riconoscere all interno della complessa matrice alimentare quali siano i principi realmente efficaci dal punto di vista prebiotico. In seguito a tali studi si renderà elaborare strategie d analisi microbiologica più mirate e dettagliate, arrivando ad esempio a spiegare quali siano le determinanti dello sviluppo dei lattobacilli rispetto ai bifidobatteri nelle fasi della maturazione, oltre a comprendere che cosa sia alla base dell apparente corrispondenza tra determinate stagionature e potenziale bifidogeno. Ultimo passo sarà quello di definire se l efficacia dimostrata in vitro possa essere ugualmente documentata in vivo. 72