Attività antifungina dei batteri lattici in interventi di bioprotezione contro l'ammuffiemnto dei prodotti alimentari.

Lactic Acid Bacteria have been used for centuries as bio-preservation organisms in food, and for this reason they carry out a foundamental role in protection of many fermented food. Each antifungal compound can act in synergy with others in order to provide an additional hurdle for spoilage moulds. This strategy is named bioprotection and allows to extend the shelf life. In addition, consumers require high quality and chemical preservative free food but with extended shelf life. Consequently, during the last years the research has been concentrated on the discovery of alternative strategies to prevent food deterioration. The use of antifungal LAB to circumvent fungal spoilage has been studied in a multitude of food and feed settings encompassing fresh fruits and vegetables, bakery, dairy food and silages. Many strains of food spoilage fungi including Aspergillus, Penicillium and Fusarium species are capable of producing mycotoxins, which can cause serious health problems once consumed. Between 5 and 10% of the world's food production is estimated to be lost due to fungal attack. Furthermore there is a great risk that the resistance phenomenon will increase in the future due to the frequent use of antibiotics and preservatives. During the last years some important goals have been reached on LAB with antifungal activity. However certain limitations and knowledge gaps still need to be addressed. Among the antifungal compounds produced by LAB there are: organic acids, like lactic, acetic, propionic and butyric acids, phenyllatic acid, proteinaceous compounds (such as bacteriocins), reuterin, cyclic dipeptides and fatty acids. In this bibliographic work include two examples of experimentations on foods have been included in order to highlight the principal step to follow during their execution. The first experimentation is based on the research of LAB with antifungal activity against Penicillium commune, while the second tries to highlight the compounds with antifungal properties produced by Lactobacillus amylovorus 19280 in bakery foods.

Per secoli i batteri lattici sono stati sfruttati inconsapevolmente per le loro proprietà "bioprotettive", in quanto influiscono positivamente sulla stabilità microbiologica degli alimenti, diminuendo il rischio di crescita sia di microrganismi patogeni sia di microrganismi che causano il deterioramento degli alimenti. Lo sviluppo stesso dei batteri lattici può determinare un'inibizione, per semplici fenomeni di competizione, dei microrganismi "indesiderati". Inoltre, i batteri lattici possono incrementare gli effetti della loro azione inibente con la produzione di molecole antimicrobiche e, in particolare, antifungine. E' stato stimato che le perdite causate dal deterioramento fungino dei prodotti alimentari si aggirino tra il 5 e il 10% della produzione mondiale e la possibilità di utilizzare i batteri lattici per contenere questo fenomeno è oggetto, negli ultimi anni, di studi approfonditi. Questa strategia prende il nome di bioprotezione e ha come finalità principale quella di estendere la shelf-life degli alimenti, diminuendo la necessità di utilizzare conservanti chimici, aspetto sempre più gradito dai consumatori. L'uso dei batteri lattici con attività antimicotica per diminuire il fenomeno dell'ammuffimento è stato applicato, in via sperimentale, su di una moltitudine di prodotti alimentari e mangimi, che comprendono frutta e verdura fresca, prodotti da forno, prodotti lattiero caseari ed insilati. Molti dei ceppi di fungini che alterano i prodotti alimentari, appartengono ai generi Aspergillus, Fusarium e Penicillium e possono produrre micotossine che, se ingerite, possono causare gravi danni alla salute del consumatore. Negli ultimi anni sono state isolate e studiate alcune delle molecole con attività antifungina prodotte dai batteri lattici. Tra queste le principali sono le seguenti: acidi lattico, acetico, propionico e butirrico, acido fenillattico, composti proteici quali batteriocine e reuterina, dipeptidi ciclici e acidi grassi. In questo lavoro di tesi sono state riportate due sperimentazioni pubblicate su riviste scientifiche, in cui è stata studiata l'attività antifungina di alcuni ceppi di batteri lattici. Nella prima sperimentazione le proprietà antimicotiche sono state testate nei confronti di Penicillium commune e hanno portato a dimostrare che alcuni ceppi di batteri lattici isolati da diversi vegetali esplicitano un'attività antimicotica nei confronti di diverse muffe causa di alterazioni nei formaggi. Inoltre questa sperimentazione scientifica ha permesso di evidenziare che l'attività antifungina esercitata dai batteri lattici è ceppo dipendente, ovvero ceppi diversi presentano efficacia diversa nei confronti delle muffe. Nel secondo invece sono state studiate le molecole antimicotiche prodotte da Lactobacillus amylovorus 19280 nei prodotti da forno. Sono state isolate e purificate 17 molecole con attività antimicotica la cui produzione conferisce a questo ceppo una spiccata attività antifungina. In questa sperimentazione l'utilizzo di lievito madre fermentato con L. amylovorus 19280 ha permesso di allungare la shelf-life del pane prodotto.