ALIMENTI, VETTORI DI MICRORGANISMI PATOGENI BIOFILM PRODUCERS

One of the main goals of the food industry is the production of safe, healthy and quality food, so it is essential to control the growth of microorganisms present in raw materials and in the processing environment. In nature and food systems, these are able to adhere to and fix themselves on the surfaces by forming biofilms (monospecies and multispecies) consisting of microorganisms and polymeric substances (exopolysaccharides produced by them) whose purpose is to protect the microorganisms in hostile environments act as a reserve of nutrients. Biofilm formation is a dynamic and complex three-phase process: 1) adhesion to the surface (covering both organic and inert surfaces thanks to the forces of Van der Waals, on different materials, even within the pipes) 2) formation of microcolons 3) aging of the biofilm (detachment, dispersion and new colonization of bacteria in it). L. monocytogenes, Salmonella spp. and B. Cereus, are among the pathogens of food interest that may be of interest because many strains are biofilm producers, the formation of which is a process that requires a wide variety of genes to be expressed or repressed and therefore, important physiological changes. Many molecular determinants are involved in the formation of biofilms at different phases, an important role in its formation would be by flagellas, quorum sensing systems, and extracellular DNA (more abundant and studied though still too little understood and therefore renamed "obscure matter of the biofilm" responsible for many biofilm properties like, architecture and endurance). The variety of foods that can be contaminated by the three pathogens is multiple, but particular attention must be paid to poultrymeat and eggs, milk and derivatives, which can carry out the function of biofilm production strain vehicles within the food industry. Milk can be a vehicle of B. cereus spores and L. monocytogenes cells, which is a danger to raw milk products but also for those that undergo thermal pasteurization (no inactive spores). Egg products and poultry meat, are are the vehicles of Salmonella strains potential biofilm producers in the processing industry, even though the OSA does not yet know the biofilm concept and its importance. To avoid and / or limit the likelihood of biofilm formation, an effective cleansing and disinfection program properly applied from the start of the production line is necessary to remove and inhibit the accumulation of organic residues and microbial cells on the surfaces. Various physical, chemical and microbiological methods strategically combined by OSA are available to remove aggregate structures (high frequency magnetic fields, high frequency pulse fields used alone or in combination with organic acids, low electrical fields frequency emphasizing the effect of biocides, chelating detergents, disinfectants, biological species based on species antagonism, CIP, enzymes, etc.).

Uno dei principali obiettivi dell'industria alimentare è la produzione di alimenti sicuri, sani e di qualità, è quindi essenziale controllare la crescita dei microrganismi presenti nelle materie prime e nell'ambiente di lavorazione. In natura e nei sistemi alimentari questi sono in grado di aderire e fissarsi alle superfici formando biofilm (monospecie e multispecie), costituiti da microrganismi e sostanze polimeriche (esopolisaccaridi prodotti dai essi stessi) il cui scopo è quello di proteggere i primi negli ambienti ostili e fungere da riserva di sostanze nutritive. La formazione del biofilm è un processo dinamico e complesso a tre fasi: 1) adesione alla superficie (a carico di superfici sia organiche che inerti grazie alle forze di Van der Waals, su diversi materiali, anche all'interno delle tubazioni) 2) formazione di microcolonie 3) maturazione del biofilm (distacco, dispersione e nuova colonizzazione dei batteri in esso presenti). L. monocytogenes, Salmonella spp. e B. Cereus, sono tra i patogeni d'interesse alimentare quelli che possono destare interesse in quanto molti ceppi sono produttori di biofilm, la cui formazione è un processo che richiede un'estesa varietà di geni che devono essere espressi o de-repressi e quindi, importanti cambiamenti fisiologici. Molti determinanti molecolari sono coinvolti nella formazione di biofilm in diverse fasi, un ruolo importante nella sua formazione sarebbe svolto dai flagelli, sistemi quorum sensing e DNA extracellulare (componente più abbondante e studiato anche se ancora troppo poco compreso e perciò rinominato ¿materia oscura del biofilm¿ responsabile di molte proprietà del biofilm cui, architettura e resistenza). La varietà di alimenti che possono essere contaminati dai tre patogeni è molteplice, ma un particolare riguardo occorre prestare alle carni di pollame ed alle uova, al latte e derivati, che possono svolgere la funzione di veicolo di ceppi produttori di biofilm all'interno dell'industria alimentare. Il latte, può essere veicolo di spore di B. cereus e cellule di L. monocytogenes rappresentando un pericolo per prodotti a latte crudo ma anche per quelli ce subiscono trattamento termico di pastorizzazione (non inattiva le spore). Ovoprodotti e carne di pollame invece sono i veicoli di ceppi di Salmonella potenziali produttori di biofilm nell'industria della trasformazione, anche se l'Operatore del Settore Alimentare (OSA) ad oggi ancora non la consapevolezza del concetto del biofilm e della relativa importanza. Per evitare e/o limitare la probabilità di formazione di biofilm, un programma di detersione e disinfezione efficace correttamente applicato fin dall'inizio della linea produttiva è necessario per rimuovere e inibire l'accumulo di residui organici e cellule microbiche sulle superfici. Sono disponibili ad oggi, diversi metodi fisici, chimici e microbiologici strategicamente combinati dall'OSA, per rimuovere le strutture aggregate (campi magnetici ad alta frequenza, campi elettrici pulsati ad alta frequenza utilizzati da soli o in combinazione con acidi organici, campi elettrici a bassa frequenza enfatizzanti l'effetto dei biocidi, detergenti chelanti, disinfettanti, lotta biologica basata sull'antagonismo tra specie, CIP, enzimi, ecc...).