Batteriocine: caratteristiche generali e applicazioni nell' industria alimentare.

Nowadays the use of additives or preservatives, antimicrobial properties has become a widespread approach in matters of food safety. In this context include the bacteriocins, a diverse group of peptides and proteins that are synthesized by various microorganisms and that has an antibacterial activity towards bacterial strains other than producer strain but closely related. Most bacteriocins isolated so far are synthesized by lactic acid bacteria (LAB) and, in particular, from Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus, Pediococcus. Are grouped into three categories based on their chemical structure and antimicrobial activity: Lantibiotics (class s) subdivided into lantibiotics type A and type B, bacteriocins do not contain lantiocina (class II) and class III bacteriocins represented by lithic enzymes such as batteriolisine. The LAB are commonly used in the production of milk, meat and vegetables as starter cultures, both as a "biopreservanti" capable of ensuring greater food safety and quality, thanks to the ability to produce bacteriocins. The bacteriocins can be introduced in food in two ways: they can be produced in situ by the presence of bacterial cultures which replace all or part of the starter culture in fermented foods, or can be added as purified or purified. It is being studied the incorporation of bacteriocins in films for packaging especially for those products subject to fungal contamination on the surface. Nisin is the most studied and characterized bacteriocin. Approved as a food preservative in over 50 countries, it is used especially in the production of dairy products. Produced by Lactococcus lactis subsp. lactis, was discovered in 1928 and, since then, numerous studies have proven its safety. The possibility of use in food was decreed by the Joint Food and Agriculture Organization/World Health Organization Expert Committee on Food Additives (FAO/WHO) and, in 1983, nisin is first used as a food additive. In the last decade there has been an active search for broadening the use in the food industry, having regard to the capacity to inhibit the development of pathogenic micro-organisms and controlled from, among others, to the genera Listeria, and Bacillus. Several studies have shown how the use of nisin in combination with food physical treatments such as high hydrostatic pressure, can increase the effectiveness of such methods. Spores of Bacillus cereus, into products like fresh cheese, are induced to germinate by low pressure cycles. Then are treated to higher pressure and this increases the permeability of the cytoplasmic membrane, facilitating the action of nisin on germinated cells. In other research we have seen how the chemical composition of the food to which it is added can affect the action of nisin. For example, a high concentration of fat may decrease the inhibitory effect against Listeria monocytogenes. In milk the formation of bonds of bacteriocin with fat globules can be reduced and/or prevented thanks to the addition of emulsifiers even though this type of technological approach requires further study.

Oggigiorno l'utilizzo di additivi con proprietà conservanti o antimicrobiche è divenuto un approccio ampiamente diffuso in materia di sicurezza alimentare. In questo ambito rientrano le batteriocine, un gruppo eterogeneo di peptidi e proteine che vengono sintetizzate da diversi microrganismi e che esplicano un'attività antibatterica verso ceppi batterici diversi dal ceppo produttore ma a questo strettamente correlati. La maggior parte delle batteriocine fino ad oggi isolate sono sintetizzate da batteri lattici (LAB) e, in particolare, da Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus, Pediococcus. Sono raggruppate in tre categorie sulla base della loro struttura chimica ed attività antimicrobica: Lantibiotics (classe I) ulteriormente suddivisi a loro volta in lantibiotics di tipo A e di tipo B, batteriocine non contenenti lantiocina (classe II) ed infine batteriocine di classe III rappresentate da enzimi litici quali le batteriolisine. I LAB sono comunemente impiegati nella produzione di latte, carne e vegetali sia come colture starter, sia come ¿biopreservanti¿ in grado di garantire una maggiore qualità e sicurezza alimentare proprio grazie alla capacità di produrre batteriocine. Le batteriocine possono essere introdotte nei prodotti alimentari in due diversi modi: possono essere prodotte in situ da colture batteriche che sostituiscono tutta o parte della coltura starter in alimenti fermentati, oppure possono essere aggiunte come purificati o semi-purificati. E' oggetto di studio l'incorporazione delle batteriocine in film per l'imballaggio soprattutto per quei prodotti passibili di contaminazioni fungine a livello superficiale. La nisina è la batteriocina più studiata e caratterizzata. Approvata come conservante alimentare in oltre 50 Paesi, è utilizzata, in particolare, nella produzione di prodotti lattiero-caseari. Prodotta da Lactococcus lactis subsp. lactis, è stata scoperta nel 1928 e, da allora, numerosi studi hanno provato la sua sicurezza. La possibilità di utilizzo negli alimenti è stata decretata dalla Joint Food and Agriculture Organization/World Health Organization Expert Committee on Food Additives (FAO/WHO) e, nel 1983, la nisina viene per la prima volta utilizzata come additivo alimentare. In quest'ultimo decennio vi è stata un'attiva ricerca per ampliarne l'utilizzo in campo alimentare, vista la capacita di inibire lo sviluppo di diversi microrganismi patogeni ed alteranti appartenenti, tra gli altri, ai generi Listeria, e Bacillus. Diversi studi hanno dimostrato come l'utilizzo della nisina in combinazione con trattamenti fisici dei prodotti alimentari quali l'alta pressione idrostatica (HHP), possano aumentare l'efficacia di tali metodiche. Le spore di Bacillus cereus, in prodotti come formaggi freschi, sono indotte a germinare da cicli di bassa pressione. Successivamente vengono trattate a pressioni più elevate e questo aumenta la permeabilità della membrana citoplasmatica, facilitando l'azione della nisina sulle cellule germinate. In altre ricerche si è visto come la composizione chimica dell'alimento al quale viene addizionata possa influenzare l'azione della nisina. Ad esempio, un'elevata concentrazione di grassi può diminuirne l'effetto inibitorio nei confronti di Listeria monocytogenes. Nel latte la formazione di legami della batteriocina con i globuli di grasso può essere ridotta e/o evitata grazie all'aggiunta di emulsionanti anche se questo tipo di approccio tecnologico necessita di ulteriori approfondimenti.