Attività fitasica dei batteri lattici in prodotti da forno

The modern biotechnology in the baking industry uses sourdough as a natural leavening agent because of the many advantages it offers in the development of the flavour and improvement of nutritional quality in a final product. The aim of this work was to describe a sourdough, complex microbial ecosystem, mainly represent by yeast and lactic acid bacteria, focuses on the role of the lactic acid bacteria and their propreties. The most prevalent genera of lactic acid bacteria, isolated from a sourdough matrices, belong to: Leuconostoc, Pediococcus, Enterococcus, Weissella, Lactococcus, Streptococcus and Lactobacillus. These microorganisms are responsible of proteolysis, lactic fermentation, synthesis of volatile compounds and antifungal compounds, the most important activities during sourdough fermentation. This research also focuses on the identify phytase-active and her positive effects on baked goods in terms of nutritional quality. The use of lactic acid bacteria starter with phytate-degrading activity, up to now didn't find its way to the market but it has been found increasingly interesting for use in processing and manufacturing of food for human consumption, because of improvement mineral and amino acids uptake from consumer. Most mineral in sourdough are chelated by phytic acid (myo-inositol hexakispospate), an organic compound occurring in many cereal grains, oilseed, legumes and possibly all cells of plants. So phytic acid interactions with minerals or amino acids and they creates phytate. The formation of insoluble mineral-phytate complexes nonabsorbable by human gastrointestinal tract is considered as the main reason for poor mineral availability and so as antinutrient compounds. Enzymatic hydrolysis of phytic acid is possible through the action of some eznzymes called phytases. Phytases are widely distributed among plants, animal cell and microorganisms. Microbial phytases activity was most frequently detected in multicellular fungi, yeast and lactic acid bacteria. Of the lactic acid bacteria, the highest phytase values were found for Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus sanfranciscensis. In this study, was investigated microbial phytases activity for improving mineral solubilization during dough fermentation with different kind of starter cultures. Bisade of strains of lactic acid bacteria, pH, temperature, NaCl concentration and substrate composition influence on the expression of phytase activity in sourdough. Up to now, phytases have only found application as animal feed additive in diets for monogastric animals, but there is a great potential for the use of this class of enzymes in processing and manufacturing of food for human consumption.

La moderna biotecnologia dei prodotti da forno sta riscoprendo l'uso dell'impasto naturale come agente lievitante, grazie ai numerosi vantaggi che questo apporta al prodotto, esaltandone le sue proprietà aromatiche e nutrizionali. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di descrivere il complesso microbiota di un impasto acido, rappresentato principalmente da lieviti e batteri lattici, focalizzandosi su quest'ultimi e sui benefici e attività che apportano al prodotto finale. I batteri lattici isolati più frequentemente da un impasto acido appartengono ai generi di Leuconostoc, Pediococcus, Enterococcus, Weissella, Lactococcus, Streptococcus e soprattutto Lactobacillus. Questi microrganismi sono in grado di competere con altre popolazioni microbiche e presentano una buona attività proteolitica oltre che un attivo metabolismo fermentativo; inoltre possono allungare la shelf-life del lievitato da forno grazie alla produzione di metaboliti secondari con attività antimicrobica e, più specificatamente, antifungina ed apportare qualità aromatiche e nutrizionali al prodotto. Oltre all'analisi delle proprietà generali dei batteri lattici, in questo studio bibliografico è stato approfondito il concetto di attività fitasica e i risvolti positivi che apporta ad un lievitato da forno in termini di aspetti nutrizionali. L'utilizzo di starter di batteri lattici con attività fitasica, anche se deve trovare ancora un riconoscimento scientifico e commerciale che ne permetta un'ampia diffusione nel settore della produzione di lievitati da forno, favorisce l'assorbimento dei sali minerali e aminoacidi da parte del consumatore. La maggior parte dei sali minerali presenti in un impasto acido sono chelati dall'acido fitico (inositolo esafosfato) che costituisce l'1-4% della cariosside dei cereali, formando così dei complessi insolubili, detti fitati. Tali complessi sono considerati fattori antinutrizionali, in quanto non sono idrolizzabili dall'intestino umano se in seguito all'azione di enzimi detti fitasi. Le fitasi sono presenti nelle piante, nei tessuti animali e nei microrganismi. Studi recenti hanno dimostrato che funghi pluricellulari, lieviti e batteri lattici sono una delle fonti più ricche di fitasi. Tra i diversi batteri lattici presenti in un impasto acido, quelli che sembrano mostrare una maggiore attività fitasica sono le specie di Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus ed Lactobacillus sanfranciscensis. In questa ricerca è emerso come, a seconda del tipo di starter inoculato in un impasto acido, e alla sua capacità di esprimere attività fitasica, si possano ottenere risultati diversi riguardanti la solubilizzazione dei sali minerali e quindi la loro diversa assorbibilità a livello intestinale. Oltre ai ceppi di batteri lattici presenti in un impasto acido, ad influenzare l'attività fitasica, è la composizione biochimica dello stesso impasto e fattori quali temperatura, concentrazione di NaCl e pH. L'impiego di starter in grado di esprimere attività fitasica nei prodotti lievitati da forno è una frontiera piuttosto recente, mentre è già ampiamente diffusa nella produzione di mangimi ad uso veterinario.