Valutazione in vitro di bacteriocin-like inhibitory substances prodotte da batteri lattici isolati da formaggi tradizionali siciliani

Abstract

I batteri lattici (LAB) sono in grado di produrre differenti sostanze antimicrobiche tra cui le batteriocine, sostanze di natura proteica che stanno riscuotendo un crescente interesse per il loro possibile impiego come bio-conservanti per controllare e contenere i microrganismi indesiderati responsabili di contaminazioni e/o deterioramento delle matrici alimentari. Gli autori descrivono i risultati di uno screening volto all’identificazione di bacteriocin-like inhibitory substances (BLIS) prodotte da LAB isolati da processi produttivi di formaggi tradizionali siciliani utilizzando due metodi di screening e valutando la natura proteica delle sostanze antimicrobiche eventualmente prodotte, mediante prove enzimatiche. Lo studio è stato condotto su 699 LAB caratterizzati geneticamente e isolati da tine in legno, latte e formaggi tradizionali siciliani. I LAB sono stati sottoposti a uno screening iniziale con il test spot on the lawn; 98 ceppi positivi sono stati successivamente testati mediante il test well-diffusion assay (WDA). Per entrambi i saggi sono stati utilizzati i seguenti ceppi indicatori: Listeria monocytogenes ATCC 7644, 2 ceppi di Staphylococcus aureus (ATCC 25923 e un ceppo di campo isolato da latte), E. coli ATCC 25922 e Salmonella enteritidis ATCC 13076. La natura proteica delle sostanze prodotte dai ceppi positivi ad entrambi i test diagnostici è stata dimostrata valutando la reazione agli enzimi proteolitici (proteinasi K, proteasi B e tripsina) e agli enzimi lipolitici e amilolitici (lipasi and -amylasi). Un totale di 223/699 ceppi testati al test spot on the lawn ha inibito la crescita di L. monocytogenes ATCC 7644; dei 98 ceppi selezionati, 37 sono risultati positivi anche al saggio well-diffusion, evidenziando un alone di inibizione 1.9 cm. I LAB positivi appartenevano alle specie: E. faecium (18), Leuc. mesenteroides (4), S. thermophylus (4), E. faecalis (3), Lc pseudomesenteroides (3), Lc. lactis (3), Lb. casei (1) e Lb. deulbrueckii (1). Le prove enzimatiche eseguite sui surnatanti dei ceppi positivi, hanno rivelato la natura proteica delle sostanze prodotte poiché, quest’ultime, sono state inattivate dagli enzimi proteolitici utilizzati per la prova. Solo un composto antibatterico prodotto da un ceppo di E. faecium è stato inibito anche al trattamento con -amylasi e lipasi. I LAB oggetto dello studio non hanno inibito la crescita degli altri patogeni utilizzati nella prova. Alcuni LAB isolati nel corso dei processi produttivi dei formaggi tradizionali siciliani hanno mostrato attività inibente vs L. monocytogenes ATCC 7644; il metodo spot on the lawn ha presentato maggiore sensibilità mentre la WDA, eliminando il potenziale antagonismo batterico poiché il test è effettuato su surnatante cell free, sembra avere maggiore specificità. Le sostanze inibenti rilevate in questo studio possono essere considerate BLIS poiché possiedono le caratteristiche tipiche delle batteriocine; è in corso la caratterizzazione delle sequenze aminoacidiche e nucleotidiche codificanti l’espressione genica delle batteriocine. Il presente studio contribuisce all’identificazione e caratterizzazione dei LAB isolati da prodotti lattiero-caseari. Questi microrganismi indispensabili al processo di produzione e di stagionatura dei formaggi influiscono positivamente sulla sicurezza del prodotto finale e possono essere utilmente impiegati nella bio-conservazione degli alimenti.