Bioconservanti alimentari

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I Bioconservanti alimentari

La conservazione degli alimenti è uno dei processi fondamentali della trasformazione agroalimentare che si prefigge come scopo primario di preservare nel tempo la commestibilità e il valore nutritivo di un prodotto prevenendone le alterazioni che possono essere biologiche o fisico- chimiche. Le alterazioni di origine fisico-chimica sono legate ai raggi UV, al calore, all’ossigeno, i quali disidratano gli alimenti, favoriscono gli imbrunimenti e la riproduzione dei microrganismi.

Tra le cause delle alterazioni di origine biologica ci sono la presenza di enzimi nell’alimento e microrganismi che contaminano e che si sviluppano nell’alimento. Pertanto gli studi attuali mirano a migliorare la qualità della conservazione e a prolungare la sua durata utilizzando peptidi antimicrobici derivati da microrganismi, in particolare dai batteri lattici.

Uso improprio di conservanti e resistenza agli antibiotici

Le malattie di origine alimentare associate al consumo di prodotti agricoli freschi e poco lavorati hanno provocato focolai notevoli e causato problemi di salute. Gli effetti collaterali dell’uso improprio di conservanti artificiali e antibiotici sono diventati gravi. L’uso eccessivo o non corretto degli antibiotici è considerato la causa principale dello sviluppo e della diffusione di microrganismi resistenti alla loro azione. La drammatica conseguenza è la perdita di efficacia terapeutica con gravi rischi per la salute dell’uomo.

Nell’industria alimentare, i metodi di sterilizzazione tradizionali prevedono l’uso di disinfettanti chimici o sterilizzazione per riscaldamento ad alta temperatura. Rispetto alla pastorizzazione infatti la sterilizzazione agisce sui prodotti a temperature più elevate permettendo la distruzione non solo del batterio ma anche delle spore. La temperatura durante la sterilizzazione varia a seconda del grado di acidità dell’alimento.

Un altro fattore importante è l’umidità, le cellule disidratate infatti sono più resistenti al calore ed hanno bisogno di tempi più lunghi rispetto agli alimenti che hanno un alto grado di umidità, per questi motivi spesso i batteri patogeni vengono eliminati in modo incompleto e le qualità organolettiche degli alimenti diminuiscono.

Batteriocine

Analisi in vitro hanno rilevato che i batteri dell’acido lattico (LAB) hanno effetti antiossidanti e possono degradare nitriti e colesterolo. I LAB sono microbi naturali e i loro metaboliti sono generalmente considerati sicuri. I prodotti metabolici dei LAB, come l’acido lattico, il perossido di idrogeno e le batteriocine, possono inibire alcuni batteri e funghi e perciò risultano utili nel biocontrollo.

Le batteriocine sono peptidi in grado di uccidere specie batteriche. Sono molecole generalmente codificate da plasmidi e vengono sintetizzate a livello ribosomiale.

Negli ultimi anni, l’aumentata incidenza di resistenza mostrata dai batteri nei confronti della maggior parte degli antibiotici tradizionali, ha reso necessario cercare di capire il potenziale ruolo che le batteriocine potrebbero avere come validi sostituti.

Le batteriocine più utilizzate sono quelle prodotte da batteri lattici e hanno suscitato molto interesse perché sono ingredienti naturali trovati praticamente in tutti gli alimenti fermentati e nei prodotti caseari e inoltre avendo proprietà antimicrobiche sono considerate un ottimo sistema per garantire la sicurezza e la conservazione degli alimenti. La ricerca e lo studio di nuove batteriocine da microrganismi è un campo di studio che ha preso sempre più piede negli ultimi anni.

Possiamo quindi affermare che l’uso di conservanti nella lotta ai microrganismi è stata una pratica mantenuta per molti anni, ma l’applicazione delle batteriocine come bioconservanti alimentari è apparsa nel tempo come una buona alternativa ad antibiotici e conservanti chimici.

Si ringrazia la dott.ssa Ilaria Tedesco per la stesura dell’articolo “Bioconservanti alimentari”

Fonti

  • M. Kumar, P. Dhaka, D. Vijay et al., “Antimicrobial effects of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus against multidrug-resistant enteroaggregative Escherichia coli,” Inter- national Journal of Antimicrobial Agents, vol. 48, no. 3, pp. 265– 270, 2016.
  • EFSA-ECDC 2015 Antimicrobial-resistance-zoonotic-bacteria-2013-infographic.
  • S.-H. Kim, K. H. Kang, S. H. Kim et al., “Lactic acid bacteria directly degrade N- nitrosodimethylamine and increase the nitrite-scavenging ability in kimchi,” Food Control, vol. 71, pp. 101–109, 2017.
  • T. Kuda, Sarengaole, H. Takahashi, and B. Kimura, “Alcohol- brewing properties of acid- and bile-tolerant yeasts co-cultured with lactic acid bacteria isolated from traditional handmade domestic dairy products from Inner Mongolia,” LWT- Food Science and Technology, vol. 65, pp. 62–69, 2016.
  • S. C. Beristain-Bauza, E. Mani-Lo´pez, E. Palou, and A. Lo´pez- Malo, “Antimicrobial activity and physical properties of protein films added with cell-free supernatant of Lactobacillus rhamno- sus,” Food Control, vol. 62, pp. 44–51, 2016.
  • R. Gupta and S. Srivastava, “Antifungal effect of antimicrobial peptides (AMPs LR14) derived from Lactobacillus plantarum strain LR/14 and their applications in prevention of grain spoilage,” Food Microbiology, vol. 42, pp. 1–7, 2014.

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