Bioprotezione di prodotti da forno mediante l'utilizzo di batteri lattici con attività antifungina

In recent years, a new approach has been established for the stabilization of food, called bioprotection (or bioconservation), which is based on the antagonism of certain microorganisms against others. Especially lactic acid bacteria are a group of microorganisms that may play a protective role by counteracting the development of pathogenic microorganisms, resulting also in a longer shelf life, thanks to the production of metabolites such as organic acids or antimicrobial molecules, like bacteriocins.This study aimed to identify strains of lactic acid bacteria to be used as starter in bread-making, with the purpose of preventing or slowing down the mold growth, to which the bakery products may be subjected during storage. To this regard strains of lactic acid bacteria, present in the collection of Di.Va.P.R.A., were tested, evaluating their ability to inhibit the growth of spoilage molds, in particular of the genus Penicillium, Aspergillus, Cladosporium and Mucor.In order to optimize a technique suitable for the definition of the antimicrobial activity, several methods were tested and the most appropriate procedure found and then used was to inoculate the mold in the center of a plate containing 1% of the bacterial culture. Based on the growth of mold, relative to the control without bacterial inoculum, a possible inhibitory effect on growth of mold was observed. The inhibition tests of mold growth on plates showed activity for 3 strains of Lactobacillus, 22 strains of Lactococcus and 34 strains of Enterococcus. It was observed that 11 molds were insensitive to the action of lactic acid bacteria tested, while the other 15 fungi showed more or less obvious sensitivity to at least one of lactic acid bacteria strains utilized. After the inhibition tests on plates, some strains of Lactococcus and Lactobacillus, producing inhibitory substances at least against 5 molds, were used to produce the sourdoughs, incubated for 14 hours at 30°C. At the end of that period, they were used to make bread. The bread was cut into slices on which molds were deposited and incubated for 5 days at 30°C. The selected strains of Lactobacillus plantarum and Lactococcus lactis showed to slow the growth of certain molds, particularly P. nalgivense, P. verrucosum, P. brevicompactum and A. fumigatus, fungal species considered contaminants for bakery products, highlighting their possible ability to produce antifungal molecules. These same strains were tested with proteinase K to determine the nature of the antifungal metabolites: the results showed that Lactobacillus may produce organic acids, while the type of molecules has not been possible to identify for Lactococcus.

Negli ultimi anni è stato proposto un nuovo approccio alla stabilizzazione degli alimenti, chiamato bioprotezione (o bioconservazione), che si basa sull'antagonismo dimostrato da alcuni microrganismi nei confronti di altri. In particolare i batteri lattici rappresentano un gruppo di microrganismi che può svolgere un ruolo protettivo contrastando lo sviluppo di microrganismi patogeni, che si riflette anche in un prolungamento della shelf life, grazie alla produzione di metaboliti quali acidi organici o molecole antimicrobiche come le batteriocine. Questo studio è stato finalizzato ad individuare ceppi di batteri lattici da utilizzare come starter negli impasti acidi per panificazione, con lo scopo di impedire o rallentare il processo di ammuffimento, a cui i prodotti da forno possono essere soggetti durante la conservazione. A tal proposito sono stati testati ceppi di batteri lattici presenti nella ceppoteca del Di.Va.P.R.A valutando la loro capacità di inibire lo sviluppo di muffe alteranti e in particolare di muffe del genere Penicillium, Aspergillus, Cladosporium e Mucor. Al fine di ottimizzare una tecnica idonea per l'identificazione dell'attività antimicrobica, sono state sperimentate diverse metodologie e la procedura risultata più indicata e quindi utilizzata è stata quella di inoculare la muffa al centro di una piastra contenente l'1% della coltura batterica. In base allo sviluppo della muffa rispetto al controllo privo dell'inoculo batterico, è stato possibile valutare un eventuale effetto inibente verso la crescita della muffa. Le prove di inibizione della crescita delle muffe su piastra hanno mostrato attività inibente da parte di 3 ceppi di Lactobacillus, 22 ceppi di Lactococcus e 34 ceppi di Enterococcus. È stato osservato come 11 muffe siano insensibili all'azione dei ceppi di batteri lattici testati, mentre le altre 15 muffe hanno mostrato sensibilità più o meno evidente ad almeno uno dei ceppi di batteri lattici analizzati. A seguito delle prove di inibizione su piastra, alcuni ceppi di Lactococcus e Lactobacillus che hanno prodotto risultati positivi contro almeno 5 muffe, sono stati utilizzati per produrre gli impasti acidi per il pane, incubati per 14 ore a 30°C. Al termine di tale periodo, sono stati utilizzati per produrre il pane. Il pane è stato tagliato a fette su cui sono state inoculate le spore delle muffe e incubate per 5 giorni a 30°C. I ceppi scelti di Lactobacillus plantarum e Lactococcus lactis si sono dimostrati in grado di rallentare la crescita di alcune muffe, in particolare di P. nalgivense, P. verrucosum, P. brevicompactum e A. fumigatus, specie fungine considerate contaminanti per i prodotti da forno, evidenziando la loro possibile capacità di produrre molecole antifungine. Questi stessi ceppi sono stati testati con la proteinasi K per determinare la natura dei metaboliti antifungini: i risultati hanno mostrato che i lattobacilli probabilmente producono acidi organici, mentre per i lattococchi non è stato possibile identificare la tipologia di molecole prodotte.