Alcune caratteristiche di batteri termofili isolati da alimenti con bassa acidità in scatola.

Carlo Cantoni libero docente in Ispezione degli alimenti di origine animale, Milano.

Stefano Ibba Medico Veterinario, Milano

I  batteri  sono  stati  classificati  in base alle temperature che consentono una  loro rapida  crescita In  base a ciò  sono stati decritti    cinque   gruppi  maggiori: psicrofili, psicrotrofi, mesofili e ipertermofili .Per definizione, i termofili   hanno la loro  temperatura  ottimale  di crescita tra 50  e 80° C.I microrganismi  termofili sono stati ulteriormente  suddivisi  in  termofili  obbligati che crescono a 55°C  ma non a 37°C e  in  termofili  facoltativi  che  che crescono sia a 55 °C e  a 37°C.

Batteri  termofili in alimenti inscatolati

I prodotti alimentari a bassa acidità inscatolati  sono sottoposti  ad un trattamento termico  tale da  garantire la loro  stabilità commerciale durante la loro vita commerciale  per un lungo periodo  di conservazione .Per assicurare la loro stabilità biologica sono sottoposti a trattamenti  termici superiori a 100°C in ogni parte della confezione. Questi trattamenti garantiscono  l‘inattivazione delle forme vegetative e la parziale o totale inattivazione delle loro spore. (Codex   alimentarius. 1979; CTCPA, 2013). Oltre a ciò campioni dei prodotti  trattati termicamente  sono sottoposti a periodo di incubazione in termostato per evidenziare  la  eventuale germinazione delle  spore  sopravvissute. Le condizioni di incubazione sono di 10-14°C a  37°C (Codex alimentarius 1979) o  di  37°C per 7 giorni o a 32°C per 21 giorni (Standard francesi, Andrè & coll. 2013).Per  gli alimenti inscatolati  la temperatura di incubazione è di  55°C per tempi diverse  come indicato dalle linee guida dei paesi importatori. Tra i batteri btermofili non esistono specie o ceppi patogeni, ma loro presenza e conseguente sviluppo possono alterare la qualità commerciale del  prodotto inscatolato  o dimostrare una cattiva igiene di lavorazione. Come affermano Andre & coll. (2013) esistono pochi  studi sulla ricerca di termofili negli alimenti inscatolati e, quelli pubblicati, di solito si limitano ad un solo tipo di prodotto o alla individuazione di  un  genere di microrganismi termofili . Per  tale assenza di informazioni Andre & coll. (2013) hanno pubblicato un esauriente lavoro sulla presenza di termofili  riportando  generi e specie isolate e identificate  durante10 anni di indagini (Andre & coll.2013).Altri dati  sulla  presenza di termofili  in alimenti inscatolati sono stati riportati da Pironi & coll. (2005), da  Dolzauer & coll. (2012) nel  latte e  altre segnalazioni ,ottenute  con   la ricerca  di Thermobacterium   e Thermoanaerobacter  in alimenti inscatolati sono state pubblicate  da Burgess & coll. (.2010). I bacilli termofili sono dei potenziali contaminanti in vari tipi di industrie  quali: inscatolatrici, industria della carta, produzione succhi di frutta, raffinerie dello zucchero, industria dei derivati del pomodoro, produzione di gelatine e di prodotti lattiero caseari.

Generi e specie batteriche termofile  isolate da alimenti a bassa acidità

In base ai risultati  segnalati dagli autori citati i generi isolati da alimenti inscatolati sono stati: Anoxybacillus, Caldanaerobius, Gelria, Geobacillus, Moorella, Thermoanaerobobacter, Thermoanaerobacterium. Secondo Andre & coll .(2013) tre generi batterici sono stati responsabili di  alterazione di alimenti  in scatola: Moorella (isolate  nel 36 % di casi), Geobacillus (35%) eThermoanaerobacterium (10%), mentre  la presenza dei generi  restanti  si è constatata inferiore. Le percentuali riportate si riferiscono a 455 campioni di alimenti inscatolati a bassa acidità.

Le specie batteriche identificate hanno le seguenti caratteristiche e posizioni tassonomiche:

Anoxybacillus. Il genere Anoxybacillus fa parte della famiglia delle Bacillaceae, ordine Bacillalles, classe Bacilli phylum  Firmicutes. Del genere fanno parte 21 specie e 2  sottospecie. Le cellule batteriche  si presentano con forma di bastoncino diritto, talvolta appaiate o in catene con estremità arrotondate. Sono germi Gram positivi con spore  situate nelle parti subterminali o terminali della cellula. La maggior parte dei ceppi è anaerobio obbligata ,ma esistono anche ,nel genere, ceppi anaerobofacoltativi. I ceppi isolati sono A.flavitermus e A,contaminans e derivano da prodotti a base di latte

A.flavitermus è un batterio Gram positivo con spore terminali-Le sue colonie cresciute in terreni solidi si  presentano rotonde, liscie, di color giallo. Il germe è anarobio facoltativo, Catalasi e ossidasi positivo. Per la crescita  utilizza zuccheri. Positivo alle prove dell’acetoina, l’arginindiidrolasi, la lisindecarbossilasi, la triptofandeaminasi e la betagalattosidasi. Riduce i nitrati a nitriti. Il pH ottimale di il aerobiosi e  a 65°C in anaerobiosi..

A.contaminans. Le cellule sono curve o decisamente curvate, anaerobio facoltativo, catalasi positivo, ossidasi negativo. Ceppo debolmente mobile che si presenta singolo o in corta catena. Produce  endospore ovali in posizione sub terminale o sub terminale. Lo sporangio germina lentamente (Strot & coll.(2007).

Caldanaerobius spp. Nel genere sono presente tre specie : C .fijensis.C polysaccharolyticus, C zeae. Il genere è situato nell’ordine delle Thermobacteriales, classe Clostridia ,phylum Firmicutes. Le cellule  appaiono sole o appaiate con forma di bastoncino, anerobi e termofili, chemo-organotrofe. Producono formiato dalla fermentazione del glucosio. Gram positive ma alcuni ceppi sono Gram negativi. Formano spore terminali. L’intervallo  della temperatura  di crescita di C.fijensis è compreso tra  40 e 63°C .Non cresce a 38*C e sopra  71 °C. L’intervallo di pH per la crescita è di 4,5-8,4.Dalla fermentazione degli zuccheri produce etanolo. Riduce il tiosolfato a solfuro, con formazione di globuli di solfuro. Non riduce i nitrati, i nitriti, il solfato e il solfuro. E’catalasi positivo e non produce indolo.

C. polysaccarolyticus. La temperatura ottimale di crescita è di 65-68°C. La massima è di 70°C.Non cresce a  45°C e il pH ottimale è 6,5-7.0.

C.zeae. La temperatura massima di crescita  è di 72°C. Non cresce a 37°C il  pH è compreso  tra 3,9 e 7,9.Questi ceppi erano  denominati Thermoanaerobacterium spp..

Clostridium.  Per la difficoltà di distinzione di specie con i metodi biomolecolari Andre  & coll. (2013) hanno  segnalato la presenza di ceppi termofili, con la definizione di thermopalmarium/thermobutirycum ,alcuni ceppi  isolati da carni grasse di anatra in scatola. Con i metodi tradizionali sono nettamente distinguibili come risulta dalle descrizioni seguenti. La caratteristica comune a questi ceppi è la produzione di acido  butirrici con H₂,CO2,  e di altri composti minori. Entrambi i batteri appartengono al genere Clostridium, famiglia Clostridiaceae, ordine Clostridiales, classe Clostridi, phylum Firmicutes. C.thermobutirycum si presenta con cellule a forma di bastoncino diritto o lievemente incurvato, singole, o appaiate o  formanti un lungo cordone di 15 cellule. Nell’ultima fase  logaritmica della crescita e nella seguente fase stazionaria  si formano  cellule di grosse dimensioni  contenenti spore altrettanto di  notevoli dimensioni. La germinazione di queste si verifica in substrati  con pH di 6,2.çe spore sono centrali o sub terminali. Le cellule batteriche hanno flagelli peritriche ma sono poco mobili. SonoGram negative ma alcune possono presentarsi  Gram positive durante la crescita nella fase logaritmica. Sul terreno di coltura le colonie sono di color bianco crema, circolari, con margini con superfici irregolari. Il microrganismo è anaerobio obbligato. Il pH del substrato di crescita è compreso tra 5,8 e 9,0 con optimum tra  pH  6.8  e  7,1. Per la crescita del germe, nel terreno di coltura, è necessaria la presenza di estratto di lievito La temperatura ottimale di crescita è  di 50 -55 °C fino a 60 °C  .Il microrganismo fermenta il glucosio, il D-fruttosio, il maltosio, il D-xilosio e il D-ribosio   con produzione  di  acido butirrico, acetato, lattato, H_2.,CO₂ (Wiegel & coll.1991).

Clostridium thermoplantarium è un batterio anaerobio  obbligato. Le cellule vegetative  appaiono con aspetto di  bastoncini diritti L’organismo produce endospore  ellittiche  terminali o sub terminali che rigonfiano leggermente il corpo cellulare. Le cellule batteriche sono negative. Le cellule vecchie contengono  inclusioni simili ai granuli di beta-idossibutirrato. Hanno  flagelli  peritrichi ma sono poco mobili. L’acido butirrico è il prodotto principale  ottenuto dalla fermentazione di glucosio, xilosio  e  saccarosio insieme con piccole quantità di acetato ed etanolo oltre a H₂ e  CO₂.La temperatura ottimale di crescita è di 50-55 °C fino a 60°C. Il  pH del substrato di crescita è di 6,0-8,2 con optimum a  6,6. Lawson & coll.1991).

Gelria. Il genere Gelria fa parte  della famiglia delle Thermoananaerobacteriaceae. Ordine Thermoanaerobacteriales, classe Clostridia, phylum Firmicutes. Del genere fa parte una sola specie in : G.glutammica. E’ un germe  Gram positivo immobile; forma spore  terminali. E’ un germe immobile saccarolitico. Gli zuccheri sono convertiti  in  propinato,acetato,CO₂ e H₂.La crescita avviene tra37 e 60°C ,ottimale tra 50 e 60 °C, cresce a p di 6,5-8 (ottimale  pH 7) (Plugge & coll,2002).

Geobacillus. Il genere Geobacillus fa parte della famiglia delle Bacillaceae, ordine Bacillales, classe Bacilli, phylum Firmicutes. Comprende 28 specie e 4 sottospecie. Le specie isolate sono state identificate come:G.thermoglucosidasicus.G.stearothermophilis,G.calidoxylyticus.G.debilis.G.pallidus. Aluni ceppi non sono stati riconosciuti a livello di specie. Le caratteristiche comuni a tutte le specie e sottospecie sono le seguenti: cellule con forma di bastoncino , che si presentano singole o in corta catena e mobili per mezzo di flagelli peritrichi. Gram positivi.ma la colorazione varia  da Gram positività a Gram negatività. La   endospora, elipsoidale o cilindrica, è unica in ogni cellula e può situarsi terminalmente o subterminalmente  ed  è contenuta in uno sporangio rigonfio o non rigonfio a seconda dei casi. Nei terreni solidi di coltura  ha dimensioni variabili e in certi terreni può  presentarsi pigmentata. Sono batteri chemo-organotrofi, aerobici o facoltativamente anaerobici, obbligatoriamente termofili. L’intervallo di temperatura di crescita è compreso tra 37 e 75°C, con un optimum a 55- 65°C. La  crescita  avviene a pH  6,0 -8,5 con un optimum a pH  6,2-7.5. Come per altri termofili, le vitamine e l’estratto di lievito  sono fattori di crescita. I bacilli producono  acidi  ma non gas dagli  zuccheri (glucosio, fruttosio, maltosio, mannosio e saccarosio. Molte specie non producono acido dal lattosio. La maggior pare delle specie forma catalasi. Non deaminano a fenilalanina e la tirosina e non producono indolo, la reazione di Voges-Proskauer è negativa. Sono ossidasi positive o negative.

Moorella. Nei campioni  esaminati il  microrganismo più rappresentato  la specie Moorella, identificata come M.thermoacetica/M.thermoautotrofica, quindi di difficile identificazione con la PCR. Il  batterio appartiene al genere Moorella, famiglia delle Thermoanaerobacteriaceae, classe Clostridi , ordine  Firmicutes. Il genere Moorella comprende altre 5 specie.

M.thermoacetica. Le cellule vegetative  hanno forma di bastoncini che si presentano singoli, appaiati  o  in catena. Le cellule sono generalmente Gram positive ma  le cellule vecchie possono diventare Gram negative. Le  endospore sono rotonde o leggermente ovali e si trovano nella parte terminale o subterminale della cellula. M.thermoacetica è un batterio termofilo. La temperatura ottimale di crescita è di 50-60° C, quella massima è di 65-68°C. Il pH del terreno di crescita è di 5,7-7,68.Crescendo chemotrofomicamente produce  acetato,H₂ e e CO₂,mentre chemolitotroficamente produce metanolo ed acetato dalla fermentazione di zuccheri. (Collins & coll.1994).

M.thermoautotrophica. E’ simile al precedente(similitudine 99,3%). Si presenta con forma di bastocini   diritti  Gram positivi. La temperatura massima di crescita è di 60°C,la minima di 42°C.l’ottimale di 60°C. Il pH  di crescita del substrato è di.4,8-7,3.Produce acetato dagli zuccheri semplici.(Byer & coll.2000).

Thermoanaerobacter.Nel  genere  sono presenti 19 specie e 5 subspecie. Il genere Thermoanaerobacter fa parte della famiglia delle Thermoanaerobacteriaceae, ordine Thermoanaerobacteriales, classe Clostridia, phylum Firmicutes. Le specie isolate  sono  :Tr.thermohydrosulfuricus  Tr.mathranii/thermocopriae.

Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus. Il batterio ha forma di bastoncino. Le cellule si presentano sole o in corta catena, Le cellule di alcuni ceppi  appaiono con forma  di lunghi  gruppi filamentosi. Le cellule sono mobili e peritriche. Le spore sono sferiche  e terminali. Gli  sporangi gonfiano le cellule. Queste son Gram variabili. Il germe è anaerobio obbligato. La temperatura ottimale di crescita è di 67-69°C,la massima è di 76-78°Cresce  stentatamente  a  37°C.IlpH del substrato di crescita è di  5,5-9,2, ma la crescita ottimale avviene a pH 6,9-7,5.  Nei terreni di coltura a base di fegato il batterio produce H₂ e CO_2. H₂S  è prodotto  dal triptofano, peptone ed estratto  di  lievito. Il solfito e il tiosolfato sono ridotti a H₂S; il solfato non ridotto. I prodotti del metabolismo degli zuccheri  sono acetato, acidolattico, etanolo, CO₂ e  H_2-:Possono essere piccole quantità di acido formico,butirrico, isovalerico, isocaproi-co, propanolo ed isopropanolo. Il metanolo è il metabolita finale principale in presenza di pectina.(Lee & coll.1993).

Thermoanaerobacter mathranii. Anaerobio obbligato. Le cellule sono Gram variabili, mobili con flagelli peritrichi e con endospore terminali. I prodotti della fermentazione degli zuccheri sono etanolo,acetato,lattato,CO₂,H_2.La temperatura ottimale per la crescita né tra 70 e75°C,ma la crescita  avviene anche tra 55° e 75°C.Il pH  per la crescita è di 4,7-8,8 con un optimum a 7.0. Larsen & coll.1997).

Thermoanaerobacter  thermocopriae. Le cellule hanno forma di bastoncino diritto. Producono endopore terminali sferiche che rigonfiano la cellula Crescono a 55°-60°C.Sono Gram negative; sono anaerobie obbligate. La temperatura ottimale di crescita  è di 60°C, ma la crescita si  verifica a partire da 47°C  fino a 74°C.Il  pH del substrato di crescita è tra  6.0 e 8,0,ottimale tra 6,5-7,2.Ilmicrorganismo fermenta i carboidrati (specialmente il cellobiosio) dando luogo a CO₂,H₂etanolo,acido acetico, acido butirrico, e acido lattico. (Jin & coll.1988).

Thermoanaerobacterium. Il genere  fa parte della famiglia delle Thermonaerobacteriaceae, ordine Thermoanaerobacteriales, classe Clostridia, phylum Firmicutes. Del genere fanno parte 11 specie. Quelle isolate da prodotti in scatola sono state identificate come Tm.aciditolerans, Tm.aotearoense, Tm.saccharolyticum.

Tm.aciditolerans. Le cellule  sono  bastoncini diritti o  lievemente cusonorvi: le endspore sono ovali e sub terminali e non rigonfiano  la  cellula. Le cellule sono monotriche co flagello polare.  Gram positive. L’intervallo di temperatura di crescita è di 37-68°C e l’intervallo del PH del substrato di crescita è di 3,2-7,1.Il microrganismo fermenta un apio numero di carboidrati e di polisaccaridi. I  prodotti principali della fermentazione del glucosio sono acetato,etanolo,lattato,CO₂e H_2.Il germe è fortemente proteolitico. (Kublanov & coll.2007).

Tm.aotearoense. Il microrganismo ha forma di bastoncino con cellule Gram negative ma anche Gram positive, con flagelli peritrichi;le endospore sono terminali con forma ovale. E’ un termofilo acidofilo moderato  che  cresce tra 35 e 66°C ( la temperatura  ottimale è tra  60° e  63°C) e a pH 3,8-5,2. Converte il tiosolfato in zolfo elementare  depositandolo nel citoplasma cellulare. Produce acido da glucosio, lattosio, xilano, mannitolo e pectina. (Liu & coll.1996).

Tm.saccharolyticum. Le cellule del microrganismo sono bastoncini  diritti singoli, talvolta  appaiati, mobili. Gram positivi, Anaerobico, sono presenti flagelli. La temperatura ottimale di crescita è tra 65-68°. Quella massima di crescita è di 70°C.Non cresce al di sotto di 45°C.I l pH ottimale è  6,8-7.I prodotti terminali della fermentazione degli zuccheri  sono: etanolo, acetato, formiato e lattato. Utilizza per la  crescita glucosio, arabinosio, galattosio, lattosio, maltosio, mannosio, ramnosio, salicina, saccarosio , trealosio, xilosio, cellobiosio, raffinosio, melibiosio, melizitosio e piruvato

Thermoactynomyces. Altro microrganismo isolato casualmente da  alimenti in scatola. Il ceppo, non identificato a livello di specie fa parte del genere  Thermoactinomyces, famiglia Thermoactinomycetaceae, ordine Bacillales, classe Bacilli phylum Firmicutes. Nel genere sono presenti 1o specie. I thermoactinomyces sonobatteri Gram positivi crescono formando un micelio septato, ramificato. Formano  endospore nelle ife. Sono ceppi alcalofili che crescono bene in substrati con pH 7.Sono termofili, crescendo a  55-65°C.Producono serincellulasi, cellulasi,  ( Yoon &  coll.1999. 2000;Park & coll.2007).

Habitats dei termofili e conclusioni

Gli habitats naturali dei termofili sono rappresentate regioni caratterizzate da attività geotermiche (vulcani, fonti di acque termali. Foci idrotermali delle profondità marine sabbie di deserti) oltre ad essere presenti in materiali organici (immondizie, liquami, letami, compost, ammassi vegetali, pantani torbosi). Nell’industria di lavorazione della carne, nelle raffinerie dello zucchero, di lavorazione e inscatolamento di vegetali di produzione di gelatine, e  nelle industrie lattiero caseari e nei digestori per la produzione di biogas. I batteri termofili  sono stati isolati nel 1879 da Miquel , ma gli studi sono stati intensificati a partire dagli anni sessanta da  Brock (1970).Posseggono enzimi in grado di esercitare le loro funzioni ad elevate temperature: alcuni di questi enzimi sono impiegati in biologia molecolare come le DNA polimerasi termostabili per la PCR. La Taq è la DNA polimerasi termostabile utilizzata più comunemente  e deve il suo nome al Thermus acquaticus dal quale venne originariamente isolata.

Riassunto. Nel testo è riportata una breve rassegna sulle caratteristiche di batteri termofili recentemente  isolati da ricercatori in alimenti a bassa acidità in scatola.

Summary. Some characteristics of thermophilic bacteria  isolated from canned foods.

The following text is a brief  review on the characteristics  by  researchers which have been isolated from low acidity canned foods.

BIBLIOGRAFIA  

Andre S.; Zuber F. & Remize F.(2013) Int.J.Food Microbiol.165,134-143

Brock T.(1978) thermophilic microorganisms  and life at High temperature. Springer Verlag.New  York

Byer D.E., Rainey F.A. J.(200.0) Arch.Microbiol. 174,334-33

Burgess S.A. ;Lindsay D. & Flint S.H. I. Food Microbiolol. 144,215-225

CIPRA 2013 GBPH Fabrication de conserve  de vegetaux  appertise. Dir. Gen. J.Officiels 1 ed.

Can I.K.O.; Stroot P.G.; Mackie K.R. & coll.  Int.J.Syst. Evol.Microbiol.  51,293-302

Codex alimentarius 1979 Code of hygiene practice for low acid and acidified low acid canned food  CAC/RCP:Vol-23.Codex  alimentarius.

Collins M.D.;Lawson P.A.; WilliamsA.& coll.(1994)Int.J.Syst.Bacteriol.44,812-826

Dotzauer  C.; Ehrmann M.& Vogel R.F.(2002)Food Technol.Biotechnol.40,21-26   

Jin F.;Yamasato K. & Toda K.(1988) Int.J.Syst:Bacteriol.38,279-281

KublanovI.V.;ProkofevaM.I.;KostrikinaN.A.&coll.(2007)Int.J.Syst.Evol.Microbiol.57,260-264

Larsen L.Nielsen P.& Ahring  B.K. (!997) Arch.Microbiol.168.114-118

Lawson A.;Soh A.;Ralombatiana H. &  coll. (1991) Syst.Appl. Microbiol.14,135-139

Lee Y.E.;Jain  M.K.; Lee C.& coll. (1993) Int.J.Syst.Bacteriol. 43,41-51

Liu S.Y.;Rainey F.A.;Morgan H.G.W.& coll.(1996)Int.J.Syst.Evol.Microbiol.46,388-390

Park J.D.:Dastager S.G.;Lee J.& coll.(2007) Int.J.Syst.Microbiol.57,2260-2264.

Plugge C.M,Balk M. & Zoetendal G &cfoll. (2002)Int.J.Syst.Evol.Microbiol.52.401-407

Pirone G.& La Pietra L. (2005) Industria conserve  80.33-51

Shaw A.J.;Hogsett D.A.& Lind L.R. (2010) Appl.Env.microbiol. 76, 4713-4719.

Stroot   & P.G.;Makie K.K. & coll. (2007) Int.J.Syst.Evol.Microbiol.51,293-302

Yoon J.H. &  Kim Y.H.A. (2000) Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 50.1081-1086.

Yoon J.H.; Kim I.G.;Shin Y.K.&coll. (2006) Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 55,395-400

Wiegel J.; Kuck S.& Kohring G.W. (1989) Int.J.Syst.Evol.Microbiol. (1989)19,19-204

 

Ruolo di LAB e di altri microrganismi nel rigonfiamento di confezioni di alimenti refrigerati

Carlo Cantoni, libero docente in ispezione degli alimenti di origine animale, Milano

Stefano Ibba, medico veterinario, Milano

Attualmente numerosi alimenti sono commercializzati refrigerati e confezionati in involucri di materia plastica sottovuoto o in atmosfera modificata protettiva (MAP) per periodi di commestibilità indicati in etichetta. Nei banchi di vendita i consumatori trovano alimenti vari come luncheon meat, prodotti di salumeria, carni. Insalate vegetali, paste fresche, salse, prodotti lattieri caseari, cibi cotti, pollame e porzioni relative, minestre, piatti pronti per il consumo. Il fattore più importante che determina la loro commestibilità e costituito dalla loro refrigerazione.

La faccenda principale microbiologica di questi alimenti verte su due gruppi di microrganismi  psicotrofi: patogeni psicrotrofi e alteranti psicrotrofi. Germi patogeni psicrotrofi e mesofili potrebbero  crescere negli alimenti in caso di superamento della temperatura di refrigerazione  oltre ai limiti stabiliti.

Gli psicrotrofi sono batteri, lieviti e muffe che crescono lentamente alla temperatura di refrigerazione (< 7^°), ma che crescono ottimamente a temperature superiori (25-30°). La temperatura massima di crescita per alcuni di loro può raggiungere i 37° C (p.e. Listeria monocytogenes ). I patogeni mesofili sono ancora vitali alle temperature di refrigerazione e crescono quando la si supera. Si sviluppano bene tra 20 e 45°C, con una crescita ottimale tra 30 e 40°C.

Gli psicrotrofi non patogeni alteranti hanno temperature minime di crescita tra 1 e 7°C rivestendo un ruolo fondamentale per la vita commerciale degli alimenti refrigerati confezioni e sono l’oggetto di questa trattazione. Alcuni di questi microrganismi fanno parte del gruppo Acinetobacter-Moraxella, altri sono Alcaligenes  spp., Flavobacterium spp., Microbacterium spp., Xantomonas spp, ma i principali psicrotrofi alteranti conosciuti sono Brochotrix thermosphacta, Pseudomonas spp batteri lattici spp (LAB) e Leuconostoc spp.Questi due ultimi gruppi di microrganismi saranno trattati in dettaglio perche responsabili del rigonfiamento di confezioni di alimenti refrigerati.

Batteri lattici omofermentanti ed etero fermentanti.

I batteri lattici (LAB) sono presenti comunemente nei prodotti lattiero caseari e nei prodotti carnei fermentati. La loro caratteristica fondamentale è la formazione di acido  lattico come principale sottoprodotto durante la fermentazione degli zuccheri. I LAB possono presentare forma bastoncellare o sferica ( coccica) e, in genere, tollerano substrati acidi ( con pH acido) più di altri batteri. I LAB in natura sono presenti nei vegetali e fanno anche parte della popolazione residente della cavità orale e dell’intestino dell’essere umano e di altri mammiferi. Diverse specie di LAB sono utilizzati come colture di avviamento ( ceppi starter) o per la bioprotezione di carni e di salumi. Altre specie di LAB possono moltiplicarsi negli stessi prodotti acidificandoli o determinando il rigonfiamento delle loro confezioni.

I LAB sono distinti in omofermentanti ed in eterofermentanti in base ai metaboliti formati durante la fermentazione degli zuccheri (p.es. glucosio). I LAB omofermentanti fermentano il glucosio producendo acido lattico principale quale sottoprodotto derivato.  I LAB omofermentanti comprendono le Lactococcus spp. Impiegate come starter in certi tipi di formaggi perché causano la rapida acidificazione della pasta del formaggio. Altre specie di omofermentanti sono Lactobacillus spp (a forma bacillare) e Streptococcus spp (cocchi formanti catena).Altri cocchi di isolabili da latte e prodotti lattiero caseari sono Enterococcus spp, Pediococcus spp e Aerococcus spp, a non svolgono alcun ruolo nel rigonfiamento delle confezioni.

I LAB eterofermentanti fermentano il lattosio formando acido lattico, etanolo, acido acetico e CO₂. Eccettuato il loro impiego in certi prodotti lattiero caseari e in vegetali fermentati, non sono impiegati come ceppi starter, sebbene possano essere presenti negli alimenti con il ruolo di contaminanti. Quando crescono in numero significativo (10⁶ upfc/g e più) formano gas ed odori sgradevoli (Johnson 2001).Il galattosio residuo nella pasta del formaggio è un esempio di substrato che può venire metabolizzato da molti batteri etero fermentanti con produzione di CO_2.. Al gruppo degli etero fermentanti fanno parte  L.brevis, L.buchneri, L.fructivorans, L.fermentum, L.reuteri, L.oligofermentans, L.oryzae. Tutti ceppi isolati da prodotti lattiero caseari sopratutto.

Altre  lattobacilli sono denominate etero fermentanti facoltativi  perché producono CO₂  e altri metaboliti solo in certe condizioni o in presenza di substrati  specifici.  I lattobacilli   in grado di provocare rigonfiamento delle confezioni di alimenti refrigerati sono: L.bifermentans, L.casei subsp.paracasei, L.casei subsp.tolerans, L.curvatus, L.plantarum, L.paraplantarum, L.sake var.sake. Altri  LAB  hanno  la  capacità  di produrre gas da altri substrati  come il citrato, il gluconato e certi aminoacidi, ad esempio il L.lactis subsp lactis var.diacetilactis. Nei formaggi  lo sviluppo degli etero fermentanti si   verifica quando i ceppi omofermentanti  non metabolizzano completamente gli zuccheri gli zuccheri  ancora predenti e questi quindi completano la loro  fermentazione (Ledenbach & coll.2009).

Leuconostoc

I Leuconostoc sono batteri Gram positivi con forma ovoide, formanti  catene, etero fermentanti e  producenti mucosità nei prodotti alimentari. Fanno parte del genere Leuconostoc, famiglia Leuconostocaceae, ordine Lactobacilles. I Leuconostoc  si trovano nei materiali vegetali in decomposizione e si sviluppano bene in alimenti vegetali fermentati, come cetrioli, kimchi e olive (Maki 2004; Kim coll.2005)-.Leuconostoc sono pure presenti in basse concentrazioni nei  vegetali verdi e  nelle radici ( Mundt  & coll., 1967; Hemme&coll.2004). Conseguentemente, per la loro presenza nei vegetali, i leuconostoc si  trovano frequentemente negli  alimenti di origine animale  come latte, latticini vari, carni, pollame e pesci (Bjorkroth & coll.2006). Nel genere sono comprese 23 specie ma quelle responsabili di rigonfiamento sono state: L.carnosum  (prosciutto affettato), L.gascomitatum (conserve ittiche), L. L.gelidum (wurstel) L.mesenteroides (prosciutto affettato, wurstel, sandwich vari) (Sade 2011 ).

Miceti

Il basso pH e  le proprietà  nutrizionali dei formaggi  favoriscono l’alterazione da lieviti. L’umidità superficiale, la presenza di peptidi, di aminoacidi consentono la loro moltiplicazione soprattutto in caso di sbalzi termici. Molti ceppi di lieviti producono alcol e CO₂ emanando odore caratteristico di lievito nelle confezioni (Horwood & coll.1987). Di conseguenza le confezioni di formaggi confezionati sottovuoto o in MAP possono gonfiarsi per la produzione di  CO₂ formata dal metabolismo dei lieviti (Vivier & coll.1994).I lieviti responsabili sono specie appartenenti ai generi Saccharomyces, Zygosaccharomyces  e Deuteromyces.

Dati  sperimentali osservati e cause del rigonfiamento  delle confezioni

Sandwich, tramezzini, panini farciti con carne, formaggi salsa yogurt o con vegetali, confezionati in involucri di materia plastica sottovuoto o con MAP sono gli alimenti le cui confezioni  sono spesso soggette a rigonfiamento (bombaggio). LAB etero fermentanti, soli o con lieviti, produttori di CO₂ sono gli agenti responsabili dell’evento. Negli alimenti presenti nelle confezioni  si isolano, di solito, da 15 x 10⁶  a 90 x 10⁶ ufc/g di LAB etero fermentanti e da 2,5 x 10⁵  a 5,7 x 10⁵ lieviti, quando presenti. Normalmente per  queste preparazioni alimentari è prevista una vita commerciale di 30 giorni a +4°C. Le fonti primarie di   contaminazione  sono identificabili nelle materie prime (formaggi  e vegetali) oppure  sono   contaminazioni ambientali durante la preparazione Formaggi e condimenti a base di latte le  sono le fonti  dei LAB  mentre vegetali  ed ambiente sono  quelle dalle quali provengono i lieviti.

Misure di controllo materie

Per limitare od evitare i bombaggi è necessario impiegare materie prime di elevata   con basso o nullo contenuto in psicrotrofi e nel caso specifico impiegando formaggi stagionati o fusi o a pasta filata compatta. Per  la frequente  aggiunta di salsa yogurt alle carni è doveroso controllare  la presenza di etero fermentante tenendo presente che per la sua preparazione  si ricorre all’impiego di aglio o cipolla e spezie varie. I vegetali crudi dovrebbero essere sanificati  prima dell’aggiunta.  La   manipolazione delle materie prime deve essere   effettuata rigorose norme igieniche. L’attrezzatura  impiegata  nella  preparazione degli alimenti da confezionare   deve essere (1) inerte  per l’alimento; 2)liscia e non porosa;3) facilmente  accessibile per il controllo e l’ispezione visiva;4) pulibile e disinfettabile; 5) deve  essere situata in ambiente esente da contaminazioni aeree e ambientali; 6)deve essere pulita  e sanitizzata prima della lavorazione e, nel caso, durante la stessa  per evitare lo sviluppo di  biofilm, fonti  ulteriori di contaminazione. L’effetto delle operazioni di pulizia e di sanificazione deve  venire controllato con analisi batteriologiche eseguiti su prelievi eseguiti con spugnetta o mediante l’impiego di piastre a contatto con terreno nutritivo o mediante  la  bioluminescenza. La filtrazione dell’aria entrante nell’ambiente  di  lavorazione  annulla i contaminanti aerei, soprattutto i  miceti. Il personale addetto alla preparazione deve operare igienicamente e gli deve essere proibito  il passaggio tra locali esterni ed ambiente di  lavoro. Tutte queste attività, ovviamente, devono essere indicate più dettagliatamente nel manuale  HACCP  aziendale.

Riassunto.

Nel testo sono riportate una breve relazione sui batteri e miceti responsabili del rigonfiamento di alimenti confezionati refrigerati. Sono riportati anche dati sperimentali. I batteri responsabili sono risultati  soprattutto LAB etero fermentati e lieviti.

Summary

Role of bacteria and other microrganisms responsabile for the swelling of chile packaged foods.

A description  of swelling of the packaging of refrigerated foods end responsible bacteria and fungi have been reported in the text. Also,experimental data have been fournished. LAB eterofermentative bacteria and fungi have been reported.

Bibliografia

Bjorkroth J .& Holzapfel W.H. (2006)  Genera Leuconostoc, Oenococcusa and Weissella.In :Dworkin M.;Falkow S.& coll. The Prokaryotes,Springer New York

Hemme D. & Foucaud –Scheuneman C. (2004) Int.Dairy J. 14,467.494

Horwood J.F.; Stark W.& Hull H.H. (1987) Aust.J.Dairy  Technol. 42,25-26.

Johnson M.E. (2001) Cheese products. In : E.H.Marth & J.J. Steele (eds)Applied Dairy Microbiology pp . 345-384.M.Dekker,New York,ed.

Kim H .&Chun j. (2005)Int.J.Food Microbiol. 103,91-96

Ledenbach L.H. & Marshall R.T. (2009) Microbial spoilage of Dairy  products in:W.H.Sperber & Doyle M.P. Compendium  of  Microbiological Spoilage. Springer ed. Maki M. (2004)Lactic acid bacteria. In: Salminen A.; von Wright A. & Owehand A. (eds) Lactic acid bacteria  microbiological and functional aspects.M.Dekker eds.

Mundt J.O.; Graham W.F.&McCarty I.E.(1967)Appl.Env.Microbiol.15.12 03-1206.

Sade E. (2011) Leuconostoc spoilage of refrigerated foods. Univ.Helsinki

Spreco alimentare e standard di qualità ed igienico sanitari

Carlo Cantoni Libero Docente Ispezione Alimenti O.A. , Milano

Stefano Ibba Medico Veterinario, Milano

Secondo la FAO (1981) si considera spreco di cibo la parte di tutti i prodotti commestibili destinati al consumo umano che è gettata via all’interno della filiera del valore aggiunto, va persa, si deteriora o è mangiata da parassiti.

In questa definizione sono compresi i cosiddetti rifiuti alimentari ossia ogni sostanza commestibile cruda o cotta che viene scartata o si intende scartare o è necessario scartare.

Nel 1975 la Commissione Europea diede la definizione legale di  rifiuti, valida negli Stati appartenenti all’Unione ”ogni sostanza od oggetto per il quale il proprietario elimina,o è costretto ad eliminare come previsto dalle leggi in vigore”.

Questa Direttiva (75/442)EEC fu emanata nel 1991 (91/150)con l’aggiunta delle categorie di rifiuti tra i quali sono compresi gli alimenti con data di scadenza superata.

Il 30 novembre 2011 in seguito alla relazione della Commissione per l’agricoltura e lo sviluppo rurale su come evitare lo spreco alimentare nella UE (2011/2175-INI) è stata pubblicata una proposta di risoluzione del Parlamento Europeo la quale, insieme ai pareri delle Commissioni ambiente-sanità pubblica-sicurezza alimentare, e mercato interno-protezione consumatori, definisce ”spreco alimentare l’insieme dei prodotti alimentari scartati dalla catena agroalimentari per ragioni economiche od estetiche o per prossimità della scadenza per il consumo, ma ancora perfettamente commestibili e potenzialmente destinabili al consumo umano e che, in assenza di un possibile uso alternativo, sono destinati ad essere smaltiti producendo esternalità negative dal punto di vista ambientale, costi economici e mancati guadagni per le imprese”-

Il 5 giugno 2013 il Papa Francesco in occasione della quarantunesima “Giornata sulla Terra” ha parlato di ambienti e di sprechi. Nell’udienza generale ha ricordato che la donna e l’uomo sono stati posti nel Giardino perché lo coltivassero e custodissero, come si legge nel secondo capitolo della Genesi, e ci ha invitato a chiederci che cosa significa coltivare e custodire: trarre dalle risorse del pianeta i beni necessari,con responsabilità, per trasformare il mondo in modo che sia abitabile per tutti, parole che già aveva usate da Paolo VI nell’enciclica “ Populorum progressio” nel 1967.

Papa Francesco ha detto che non è possibile custodire la Terra se, non solo le sue risorse, ma addirittura le donne e gli uomini “sono sacrificati agli idoli del profitto e del consumo”, alla”cultura dello scarto”.

Le ricchezze della creazione non sono di una persona,o di una impresa economica, o di un singolo paese,ma sono”doni gratuiti di cui avere cura” destinati ad alleviare soprattutto ”la povertà, i bisogni, i drammi di tante persone”. Il dramma più grave consiste nel fatto che un miliardo di persone manca di cibo sufficiente, in ogni parte di un mondo dominato dallo scarto, dallo spreco e dalla distruzione di alimenti.

Le cause degli sprechi nel ciclo distribuzione-consumo.

1)Cause che attengono alla coltivazione e al raccolto.

A)Paesi emergenti: Agricoltura su scala ridotta; Competenze tecniche, finanziaria e manageriali limitate; Raccolti prematuri dovuti alla necessità urgente di cibo o di realizzare i relativi proventi economici; Pratiche di raccolto spesso inefficienti o arretrate; Inadeguate dotazioni infrastrutturali.

B)Paesi sviluppati:Offerta superiore alla domanda; Standard qualitativi (estetici); Standard igienico-sanitari.

2)Cause che derivano dalla trasformazione industriale

Malfunzionamenti tecnici; Inefficienza nei processi produttivi (più spesso nei paesi emergenti).

3)Cause  legate alla distribuzione

Limiti della tecnologia impiegata per la conservazione dei prodotti,in particolare di quelli freschi; Danni ai prodotti in fase di trasporto e stoccaggio; Scorrette procedure di rotazione delle derrate; Accordi tra fornitori e distributori; Standard estetici di vendita; Strategia di marketing.

4)Cause connesse al consumo finale

Interpretazione data sull’etichetta; Scarsa o errata pianificazione degli acquisti; Inadeguata conservazione dell’alimento; Scarsa consapevolezza dell’entità degli sprechi.

Indicazioni della data di scadenza

Il superamento della data di scadenza e della durata di conservazione è considerato una causa importante dello spreco di cibo a livello di commercio al dettaglio e di economia domestica. La durata della vita commerciale dei prodotti alimentari è stabilita dal produttore ed è esplicitata con due definizioni: TMC e data di scadenza..

La definizione del TMC (o termine minimo di conservazione) indica la data fino alla quale il prodotto conserva le sue carattere specifiche in adeguate condizioni di conservazione, specificate eventualmente in etichetta. La dicitura da usare ”da consumarsi preferibilmente entro (giorno,mese e anno) oppure da consumare preferibilmente entro la fine di..(anno,o mese ed anni)”.

La data di scadenza sostituisce il  TMC nei prodotti confezionati rapidamente deperibili dal punto di vista microbiologico e che possono costituire dopo breve tempo,un pericolo per la salute umana(eventualità de tutto teorica ma creduta possibile). Per questi alimenti la dicitura da usarsi è”da consumarsi entro” e comprende, nell’ordine e in forma chiara, il giorno, il mese ed eventualmente  anche l’anno. Comporta l’enunciazione chiara delle condizioni di conservazione e ,qualora prescritto,un riferimento alla temperatura in funzione della quale è stato determinato il periodo di validità. E’ vietata la vendita dei prodotti che riportano la data di scadenza a partire dal giorno successivo a quello indicato sulla confezione.

Interventi per utilizzare alimenti in fase di scadenza

Con il fine di raccogliere e recuperare le eccedenze alimentari della produzione agricola e industriale e della loro redistribuzione a strutture caritative sparse sul territorio che svolgono attività assistenziale verso le persone più indigenti operano diversi enti e fondazioni come il Banco alimentare, il Last Minute Market, il Comune di Torino, il Pane quotidiano, I brutti ma buoni, Il buono che Avanza, l’Opera San Francesco ed altri ancora.

Il Banco alimentare ha iniziato la sua attività in Italia nel 1989 per iniziativa di Don Giussani,fondatore ed ideologo del movimento Comunione e Liberazione,e del Cav.Danile Fossati all’epoca patron dell’azienda alimentare Star. La fondazione onlus è affiliata alla Federazione Europea dei Banchi Alimentari (FEBA) e alla Compagnia delle Opere. La prima fondazione, o Food Bank, si forma agli inizi degli anni ’60 a Phoenix,in Arizona, con il nome di St Mary’s ,Food Bank,quando John Van Hengel comincia a distribuire ai bisognosi il cibo altrimenti sprecato da negozi e ristoranti. Attualmente in Italia sono attivi 21 Banchi alimentari. Basato sul concetto di dono e condivisione, l’attività del Banco alimentare di cui esistono esperienze analoghe in tutta Europa e Stati Uniti-si estrinseca nella raccolta-che avviene tramite l’AGEA, la speciale Agenzia per le erogazioni in agricoltura delle eccedenze di produzione agricola e industriale (specificatamente pasta,riso,olio d’oliva e latte). Tali eccedenze vengono poi redistribuite ai centri caritativi.

LAST MINUTE MARKET (Mercato all’ultimo  minuto). E’ una società spin off dell’Università di Bologna, nata nel 1998 sotto la supervisione di Andrea Segrè , e nel 2003 è diventata una realtà imprenditoriale su tutto il territorio nazionale con progetto volto al recupero di beni invenduti (o non commercializzabili) a favore di enti caritativi.

PANE QUOTIDIANO (sorella,fratello…qui nessuno ti domanda chi sei,né perché ne hai bisogno,ne quali sono le tue opinioni...). Inizia la sua attività  a Milano nel 1898 su iniziativa di Edoardo Banfi e di importanti cittadini milanesi, uniti dall’obbiettivo di assicurare ogni giorno e gratuitamente – a partire dalla classica”michetta”- cibo alle fasce povere della popolazione. E’una istituzione laica iscritta del 1908 all’IPAB.

OPERA SAN FRANCESCO PER I POVERI:Fu fondata nel 1959 dai Fratelli Capuccini di viale Piave in Milano. Offre assistenza gratuitamente ed accoglienza. Oltre a soddisfare ai bisogni primari e reali a persone in gravi difficoltà offre ascolto e protezione in virtù del fatto che fare del bene è il miglior modo per sentirsi bene.

Aspetti legislativi.

La legge n.155 del 25 giugno 2003” ha disciplinato la distribuzione dei prodotti alimentari a fine di solidarietà sociale ed è conosciuta come legge del” buon Samaritano”. L’Italia è stato il primo paese europeo a dotarsi di una legislazione di questo tipo;la norma prende spunto da un provvedimento legislativo statunitense, il Good Samaritan Food Donation Act del 1996, che favorisce la donazione di beni alimentari e specificatamente permette agli enti senza scopo di lucro di rifornire con facilità le mense per indigenti. Nella sua formulazione è composta da un solo articolo e comma.

“Le organizzazioni riconosciute come organizzazioni non lucrative di utilità sociale, ai sensi dell’art. 10 del decreto legislativo 4 dicembre 1997 n.460 e successive modificazioni, che effettuano, ai fini di beneficenza, distribuzione gratuita agli indigenti di prodotti alimentari, sono equiparate, nei limiti del servizio prestato, ai consumatori finali, ai fini del corretto stato di conservazione, trasporto, deposito ed utilizzo”.I  soggetti che possono usufruire di detta normativa sono le organizzazioni di volontariato, le Onlus, le organizzazioni non governative, gli enti ecclesiastici e le associazioni di promozione sociale.

Con la legge n.155 aziende, mense scolastiche,ristoranti supermercati non sono più responsabili del corretto stato di conservazione del trasporto,del deposito e infine dell’utilizzo degli alimenti,ma le responsabilità sono trasferite alle organizzazioni di volontariato. La legge del buon samaritano quindi equipara le Onlus ai consumatori finali.

La data di scadenza e i cibi scaduti

Le infrazioni alla data di scadenza sono 

1)l’alterazione volontaria del TMC e della data di scadenza;

2)Il superamento del TMC della data di scadenza in prodotta ancora in commercio.

Nel primo caso l’ipotesi di reato à la truffa, nel secondo , le ammende ed il sequestro. Per evitare di incorrere in tali spiacevoli evenienze i produttori, cautelativamente, sono costretti ad indicare sulle confezioni date di scadenze dei loro inferiori alle reali.

La tematica del destino dei prodotti alimentari ”oltre la scadenza” è stata molto presente negli ultimi anni nelle campagne e nelle discussioni sullo spreco del cibo. Secondo Andrea Segrè ,preside della Facoltà di Agraria alla Università di Bologna, le date di scadenza sono poco più di un artificio.

Su incarico della Commissione UE Eurobarometro ha chiesto a 25.500 intervistati di diversi popoli europei ”se fosse sicuro consumare prodotti alimentari dopo la data di scadenza riportata in etichetta”. Hanno risposto si il 14 % dei Romeni, il 22% dei Bulgari, il 26% degli Ungheresi, il 27% degli Italiani, il 27 % dei Polacchi,il 29 % dei Greci,il 36% dei Portoghesi, il 42% degli Spagnoli, il 47 % degli Estoni,il 47% dei Danesi,il 50 % degli Sloveni, il 51 % dei Lettoni, il 65 % dei Tedeschi, il 69% dei Lussemburghesi,il 73 % di Olandesi e Belgi, il 74% dei Francesi, il 75 % dei Finlandesi, l’81% degli Svedesi. Il primo elemento che si evidenza è  quello economico: gli intervistati dei paesi che soffrono di più per le difficoltà economiche sono quelli meno propensi a consumare cibi scaduti, quelli più propensi in assoluto sono invece i consumatori dei paesi del Nord Europa con una migliore situazione economica. Quindi ad un maggiore benessere economico corrisponde una maggiore cultura, maggiore interesse per l’educazione ambientale e dunque una maggiore consapevolezza sugli sprechi alimentari,anche di quelli dettati dalle leggi. Anche il Governo Greco nella situazione economico devastante  a consentito la vendita di prodotti che hanno superato il “Tempo Minimo di conservazione”. Il provvedimento non determina pericoli per i consumatori in quanto riguarda solo i prodotti non altamente deperibili e con un termine minimo di conservazione non strettamente  legato alla salute umana. Inoltre è stato previsto un limite “oltre scadenza”: la merce con giorno e mese di scadenza può rimanere in vendita per una settimana dopo la data stampata sulla confezione, quella con mese ed anno per un mese,mentre quella con un anno può rimanere negli scaffali per altri tre mesi. Tutto ciò conferma quanto ritenuto sull’argomento e da tanti altri come evidenziato dall’inchiesta citata.

Valutazione corretta della vita commerciale degli alimenti

Per molti alimenti  la data di scadenza è basata su valutazioni personali empiriche con la conseguente presenza nel mercato di prodotti simili con scadenze diverse ed,in genere, inferiori alla loro scadenza naturale. In molti altri la scadenza è valutata con prove idonee a valutarla con maggiore precisione. Secondo Porretta  (2010) si può intendere come shelf life, o vita commerciale di un alimento, in determinate condizioni di conservazione, il tempo limite entro il quale il progredire di singoli eventi reattivi determini modificazioni impercettibili, o comunque ancora accettabili, sul piano della sicurezza d’impiego.

La deperibilità è misurabile quando gli agenti responsabili,o i loro effetti, possono essere quantificati ed espressi in funzione del tempo. Nel corso della loro conservazione e distribuzione gli alimenti sono esposti a un elevato numero di fattori in grado di modificare le loro proprietà intrinseche; l’ossigeno, la luce, l’umidità sono solo alcuni di questi capaci di innestare reazioni di tipo degradativo tali da rendere inaccettabili dal consumatore i prodotti, e in casi più gravi (sebbene rari, n.p.)renderli  pericolosi.

Una delle pratiche più impiegate per lo studio della shelf life è quella di seguire nel tempo i cambiamenti di alcune caratteristiche qualitative (Marker).

Nella tabella n.1 seguente sono riportati i singoli alimenti ed i rispettivi indici (marker) di qualità.

Tab.1 Alimenti e indici di qualità

Cereali: comparsa visibile di muffa; oppure tempo necessario per la perdita di germibilità.

Frumento: sviluppo di anidride carbonica.

Farine: riduzione di valenza del pane ottenuto.

Cereali per l’infanzia : perdita vitamina C. 

Frumento, grano avena: produzione di esanale.

Cereali: tempo necessario per raggiungere l’umidità limite.

Snack fritti: tempo per raggiungere un punteggio negativo all’esame sensoriale.

Cereali secchi:  giorni per sviluppare la rancidità

Chips: Rancidità.

Noci con guscio o senza: rancidità

Pollame:1) crescita batterica.2) perdita ATP; 3) demolizione glicogeno,4)perdita ac.linolenico: 5) formazione di ipoxantina

Carne di maiale,vitello manzo; 1) odore:2) colore:3) conta batterica.

Carne di pesce:formazione di sostanze volatili.

Latte pastorizzato omogeneizzato: 1) conta batterica psicrotrofi; 2) tests sensoriali.

Polvere di latte magro: perdita valore proteico e perdita di lisina.

Latte condensato dolce: perdita di tiamina

Uova disidratate: e uova strapazzate:perdita di vitamina A.

Margarine:perdite di vitamina A.

Vegetali surgelati:perdita vitamina C.

Frutta surgelata: 1) Perdita clorofilla; 2)perdita vitamina C; 3) stabilità del ngusto; 4) stabilità dell’aroma.

Vegetali inscatolati: 1) perdita vitamina C; 2) perdita tiamina; 3) perdita riboflavina; 4) perdita carotene.

Conserve di pomodoro (concentrati) formazione di idrossimetilfurfurale (HMF)

Frutta inscatolata: perdita di tiamina e di vitamina C,

Rispetto a questi sistemi il metodo migliore per valutare con esattezza la vita commerciale di un prodotto alimentare resta comunque la valutazione tramite l’analisi sensoriale. Questa è una disciplina scientifica che consiste nella valutazione delle caratteristiche di un prodotto (di qualsiasi natura esso sia) attraverso gli organi di senso (vista,udito,olfatto gusto e il tatto). L’unico inconveniente limitante la determinazione della data di scadenza è dovuto al suo costo che ostacola la sua esecuzione.

Conclusioni.
Secondo i dati di uno studio della Commissione UE( 2011) la produzione di rifiuti alimentari nei 27  Stati membri assomma circa 80 milioni di tonnellate annue, ossia 179 kg pro capite, con un’elevata variabilità fra i singoli paesi e vari settori, senza contare gli sprechi a livello di produzione agricola o le catture di pesce rigettate in mare. In Italia ogni anno si gettano 8,7 miliardi di euro e lo spreco settimanale per famiglia è di circa di 213 g di cibo per un costo di 7,06 euro per settimana (Rapporto Wast Watcher 2013 sullo spreco alimentare). Tutto ciò dimostra la necessità di intervenire a ridurre gli sprechi in quanto ciò che finora di fa in proposito è insufficiente come il Parlamento europeo ha sottolineato con la risoluzione del 19 gennaio 2012 dedicata a come risolvere lo spreco di alimenti indicando le strategie per migliorare la catena alimentare nella Ue (2011/2175 (INI).

Micobatteri, alimenti e sicurezza alimentare

Carlo Cantoni, libero docente in ispezione degli alimenti di origine animale Milano

I micobatteri sono bacilli immobili, non sporigeni, aerobi obbligati. Possono formare sferoplasti e sono acido resistenti. Costituiscono il genere Mycobacterium, famiglia delle Mycobacteriaceae, ordine Actynomycetales. Il genere Mycobacterium include il complex M.tubercolosis, il complex M.avium, il gruppo M.chelonae e altri micobatteri patogeni e non patogeni presenti nel terreno e nelle acque.

Il complex Mycobacterium tubercolosis comprende: M. tubercolosis, M. bovis, M.a fricanum, M. cannetti, M. caprae e M. microti (Bosch &coll 2002) e il complex  M. avium include: M.a vium ssp. avium, M.avium ssp hominisuis, M. avium ssp. paraubercolosis, M. intracellulare (Mijs & coll.2002), M. chimerae e M. silvanus. Altri micobatteri patogeni sono M. fortuitum, M. chelonae, M. marinum, M. kansassi e M. scrofulaceum (Olsen& coll.2010). I micobatteri non inclusi nel complex M. tubercolosis sono denominati MOTT (micobatteri diversi dai bacilli tubercolari).

Patogenicità dei micobatteri e risposta dell’ospite.

Lo  sviluppo di una malattia da micobatteri in un ospite dipende dalla possibilità del micobatterio di sopravvivere e di moltiplicarsi entro i macrofagi dell’ospite (Olsen & coll.2010). I micobatteri patogeni  producono lesioni granulomatose in un  ampio numero di specie animali quali mammiferi, uccelli, rettili, pesci e  anfibi. La patogenicità dei micobatteri è un evento polifattoriale richiedente  la partecipazione e  gli effetti cumulativi di parecchi componenti cellulari (Olsen & coll.2010). I micobatteri sopravvivono nei macrofagi non attivati inibendo la fusione di fagosomi e lisozomi, evitando la generazione di ossigeno attivo e di intermediati nitrosici o localizzandosi nel citoplama (Olsen &coll.2010). La parete cellulare dei micobatteri, composta da peptdoglicano, arabinogalattano, da acidi micolici, il Cord factor (trealosio 6,6-dimicolato) e altri acidi micolici con glicolipidi sono coinvolti nella patogenesi delle malattie da micobatteri. I glicolipidi e i glicolipidi solforati permettono la sopravvivenza dei micobatteri virulenti  entro i  macrofagi inibendo il fagosoma. Numerosi fattori dell’ospite sono associati alla resistenza dell’ospite nei confronti dell’azione patogena dei micobatteri: i macrofagi, che sono il principale fattore antagonista, (Russell & coll .2010),le cellule CDT secernenti interferone gamma,le cellule CD8T che distruggono i micobatteri mediante la produzione di granulolisina (proteine  antimicrobica), varie citochine attivanti le funzioni dei macrofagi e limitando la replicazione dei micobatteri. Altri fattori  antimicobatteri possono essere i composti intermedi azotati ( p.e. ac.nitroso), l’ossigeno singoletto e gli anioni superossidi n prodotti da macrofagi (Olsen & coll.2010).

Malattie associate con micobatteri del complex Mycobacterium avium.

Del gruppo MOTT fanno parte micobatteri isolati da numerose fonti(Thoren 1981;Olsen & Coll.2010). I batteri del complex Mycobacterium avi & coll,um sono stati isolati da carni di suino e di altri animali da cibo (Komjin & coll.1999; Thoen 2010; Olsen & coll 2010,Wellenberg & coll.2010). Questi microrganismi sono stati spesso isolati da acque, liquami di fogne, vegetali decomposti e da altri fonti ambientali (Kazada,1979;Matlova  & coll.2004). Il micobatterio di maggiore importanza per la salute pubblica del complex Mycobacterium avium è il M.avium ssp.paratubercolosis (MAP). MAPP è stato isolato da latte in polvere e da formaggi (Grant & coll..2002;Ayele  coll.2005;Slana  coll.2008) e da latte pastorizzato; recentemente è stato isolato da guanciali bovini (Okura & coll.2011). Esistono anche dimostrazioni  della resistenza di MAP al trattamento di pastorizzazione HTST, sebbene questo risultato sia controverso (Vaerewijck & coll.2005). Diversi ricercatori hanno, inoltre, potuto isolare il MAPP da pazienti  con la Crohn disease, ma  altre ricerche non hanno fornito la prova necessaria  per ritenere MAP l’agente eziologico della malattia di Crohn (Qual &coll.2010,Van Kruningen & coll-2011). Una considerazione importante da tenere presente è l’elevata resistenza all’acidità dello stomaco  e ai Sali biliari  con conseguente aumento della sopravvivenza del batterio nell’intestino umano dopo l’ingestione per via orale (Primm & coll.2004sono stati isolati). Inoltre e in aggiunta, MAP e altri micobatteri del complex M.avium  sono stati isolati da esseri umani affetti da infezione HIV e da  altri soggetti immunocompromessi (Primm & coll.2004). Recentemente Cossu  & coll.2011) hanno pubblicato uno studio nel quale ritengono che il MAPP possa essere una possibile concausa della sclerosi multipla, mentre Dow (2012) ritiene che svolga un ruolo nella patogenesi del diabete1 autoimmune dell’essere umano.

La malattia nell’uomo (Malattia di Crohn, morbo di Crohn).

Ci sono indizi secondo i quali il MAP è implicato nella causa della malattia infiammatoria intestinale detta morbo di Crohn. Il MAP può essere riscontrato in molti pazienti affetti da questa malattia e anche nei bovini ll MAP causa una infiammazione intestinale cronica, la paratubercolosi. Anche le infezioni virali possono favorire lo scoppio di questa malattia intestinale infettiva. La malattia è evidenziata dall’ infiammazione dell’intestino tenue e dell’intestino crasso. I sintomi consistono in irregolarità nella defecazione,gravi diarree con  perdita di muco, dolori al ventre, nausea, vomito e occlusione intestinale. Spesso vengono descritti sintomi generali come perdita di peso, stanchezza e infiammazioni in altre parti del corpo. La componente più rilevante della malattia è la sua predisposizione genetica. Il 35 % di tutti i pazienti affetti da morbo di Crohn presentano una mutazione nel gene NOD2)CARD15 che determina la difesa da sostanze tossiche prodotte da batteri intestinali.

La malattia nel bovino. 

MAP è la causa di una malattia intestinale trasmissibile dei ruminanti comunemente conosciuta come Johne‘s disease (malattia di Johne o paratubercolosi. La malattia colpisce prevalentemente gli animali giovani (con meno di 30 giorni di età)per via fecale-orale; altre vie di contaminazione sono la via placentare e la via intrauterina. Dopo un periodo di incubazione di 2-5 anni (periodo di intervallo constatato tra 6 mesi e 8 anni) gli animali sviluppano può essere presente depressione del sensorio, inappetenza e arresto della  ruminazione, pelo ispido, dimagramento e diarrea intermittente, edema ventrale, debilitazione e morte. La paratubercolosi è caratterizzata dalla infiammazione granulomatosa delle parti terminale dell’intestino tenue e del crasso e delle linfoghiandole regionali. Clinicamente la malattia di Johnes comporta disturbi funzionali dell’intestino associati a reazioni infiammatorie. Nei bovini, le lesioni sono localizzate principalmente sulla parete intestinale e si caratterizzano come diffusi granulomi con poca o nessuna necrosi visibile. I granulomi contengono numerosi bacilli acido resistenti, spesso presente anche nei linfonodi del tratto intestinale infetto. E’ stata osservata necrosi caseosa nelle lesioni intestinali  di pecore e di capre.

Eliminazione tramite il latte di MAP.

Come riportato in precedenza il MAP può contaminare il latte prodotto da bovine affette da paratubercolosi-. Il MAP  può trovarsi anche nel latte di bovine senza segno di malattia, ma portatrici di infezioni subcliniche. La contaminazione del latte  ha origine fecale. Di solito  i MAP  nel latte contaminato sono poco numerosi. Il problema legato alla presenza dei MAP nel latte trattato con le temperature normali di pastorizzazione è dovuto alla  loro termoresistenza. Per  ottenere la distruzione dei MAP nel latte pastorizzato  lo si deve sottoporlo a uno dei due trattamenti termici  in uso nel Regno Unito trattandolo a 72° C per 25 secondi o a 90°C per 15 secondi.

Controllo della paratubercolosi

 Considerato che : A) in alcuni paesi comunitari ad elevata vocazione lattifera (Danimarca, Olanda, Spagna, Austria) sono già in atto programmi sanitari finalizzati a ridurre l’incidenza della malattia negli allevamenti bovini. B) in alcuni Paesi terzi (Australia, Canada, Cina, India) consentono l’importazione di formaggi prodotti in Italia a condizione che gli allevamenti di provenienza del latte impiegato per la produzione di formaggi abbiano garanzie sanitarie supplementari nei confronti della paratubercolosi; C)  la produzione di latte bovino rappresenta una importante fonte di reddito per il settore primario in Lombardia dove viene prodotto il 40 % del latte italiano; D) la Paratubercolosi bovina determina rilevanti danni economici diretti negli allevamenti bovini, anche in assenza di forme cliniche di malattia e comporta la limitazione del commercio dei prodotti a base di latte destinati alle esportazione, la Regione Lombardia, già dal 2013 con D.d.g. del 18 luglio 2013 ha elaborato un Piano Regionale di controllo e certificazione nei confronti della paratubercolosi bovina indicando la rispettiva linea guida. Considerando che non è proponibile imporre l’applicazione di temperature più elevate mancando la certezza tra presenza del micobatterio e sua partecipazione alle lesioni del morbo di Crohn, per garantire l’assenza del  MAP nel il piano regionale è finalizzato a : 1) rendere obbligatoria la  segnalazione dei casi clinici nei bovini e l’adozione dei provvedimenti conseguenti; 2) fornire agli allevatori idonei strumenti per prevenire e limitare la diffusione dell’infezione negli allevamenti; 3) definire i criteri per rilasciare le attestazioni sanitarie (certificazioni) degli allevamenti,ai fini del commercio del latte e dei prodotti derivati ; 4)monitorare la diffusione dell’infezione nella popolazione bovina della Lombardia. Tale piano è attualmente in fase di esecuzione.

Conclusioni

Morbo di Crohn, Sclerosi multipla e diabete autoimmune 1 sono ritenute malattie genetiche autoimmuni con cause multifattoriali tra  le quali quelle batteriche. Il MAP  sopratutto, in seguito alla possibile presenza nel latte e derivati  e per essere stato isolato dalle lesioni umane ,tenendo conto delle somiglianza delle lesioni intestinali  umane della malattia di Crohn  con quelle  della paratubercolosi bovine stato ritenuto in grado di svolgere attività aggravante le lesioni mucosale. La fonte del MAP è stata identificata nel latte. Oltre al MAP altri studi hanno associato alla malattia specifici ceppi di Escherichia coli enteroaderente: in particolare il ceppo aderente invasivo (AIEC) è più comune nelle persone affette dalla malattia di Crohn produce, rispetto alle specie non enteroaderenti, biofilm più  potenti che impediscono l’autofagia durante la fase autolisosomiale, garantendo la sopravvivenza dei batteri intracellulari e l’induzione della infiammazione. Questa promuove la proliferazione dell’AIEC e la disbiosi dell’ileo. I ceppi AIEC si replicano estensivamente all’interno dei macrofagi ed inducono la secrezione di TNF Alfa (fattore di necrosi tumorale). Altri batteri chiamati in causa sono L.onocytogenes  e Y.enterocolitica. in apparenza c’e’ un collegamento tra la malattia di rohn , MAP e altri batteri patogeni e marcatori genetici. In diverse persone, fattori genetici predispongono diversi individui all’infezione da MAP. Questo batterio produce mannani che proteggono la fagocitosi esso stesso e diversi altri batteri causando infezioni secondarie. Le  relazione tra determinati tipi di batteri  con malattia di Crohn, sclerosi multipla e diabete tipo 1 rimangono oscura, nella prima malattia, e devono  essere riconfermata nelle  seconde.

Riassunto

Nel testo sono riportati i rapporti esistenti tra la presenza di Mycobacterium avium ssp.paratubercolosis nel latte e in altri alimenti con la patogenesi di malattie umane autoimmuni quali il morbo di  Crohn,la sclerosi multipla e il diabete tipo 1.

Summary

Mycobacteria,animal foods ad food safety

In this text the  known relations of the M.paratuberolosis presence in animals foods and some autoimmune human diseases have been reported .the Human diseases    with  Mycobacterium  paratubercolosis presence are:the Crohn’s diseases,multiple sclerosis and diabetes type 1.

Bibliografia

Abdenahuran C. ;Cesaro A.;Mirouna S.& coll.(2012)Plos.DOI:10:1371

Ayele W.Y. ; Svastova P.; Roubal  P.& coll.(2005) Appl.Enviro.Microbiol.71,1210-1214.

Baumgard M.;Dugan B.Rishniw M. & coll. (2007) ISME journal 52,403-418

Cossu D.; Cocco E,;Paccagnini P. & coll.(2011) Plos,one 6/4e 18482 doi : 10.1371 J-

Brosch R.;Gordon S.V.; Marmiesse M. & coll.(2002)  Proc.Natl.Acad.Sci,USA  99,3684-3689.

Decostere A.K.; Hermans  K.& Haesbrouck F.(2004) Vet.Microbiol. 99,159-166.

Densmore C.L.& Green D.E. (2007).ILAR J.48:235-254.

Dow C.D. (2012) J:diabetes Mellitus 288-295.

Dvorska L.; Bartos M.;Ostadl O. & coll.(2002) J.Ciin.Microbiol. 40.3712-3719

Grant I.R.:Ball H.J.& Rowe M.T. (2002) Appl.Environ.Microbiol.68,2428-2435.

Kazada  J.(1979)Colloque Int sur le Mycobacterie Lyon France  pp.318-327.

Komijn R.E.; de Hass P.E.W.;Schneider T.& coll.(1999) J.Clin.Microbiol.5318-5325.

Matlova L.;Dvorska K:;Palecek K. & coll.(2004) Vet.Microbiol.102,227-236.

Mijs W.; de Haas P.; van Der  Larn T: & coll. (2002) Int.J.Syst.Evol.Microbiol.52

1505-1518.

Okura H.; Toft N.;Pozazato N.; Tondo A. & coll.(2011)Vet:Med.Intern.152867.

Olsen L.:Barletta R.G & Thoen C.O.(2010) Mycobacterium.In :Gyles C.L; Prescott J.F.;Songer J.G. &Thoen C.O. (eds) Patogenesis of Bacterial infections in Animals.Wyley/Blackwell,AMES,USA,pp 113-132.

Primm T,P.; Lucero C.A. & Falkinham III.(2004) Clin.Microbiol. Rev. 17,98-106

Qual  D.A.; Kaneene J.B.;Varty  J.B. & coll. (2010) J.Dairy Sci.93,2371-2376.

Russell D.G. ; Barry C.E. & Flynn  J.L- (2010) Science 328,852-856

Slana I.F. ;Paolicchi B.; Janstova P & coll.(2008) Vet.Med, 53,283-306.

Soldati  G. ;Lu Z.H. ;Vaughan A. & coll.(2004) Vet.Pathol. 41,388-397.

Tell  L.A. :Woods  L. & Cromie R.L. (2001) Rev.Sci.Tech.20,180-203.

Thoen C.O. & Karlson A.G. (1984) Experimental tubercolosis in rabbits. In:W Kubica G.P. and  Wayne  L.C (eds),The Mycobacteria s Sourcebook.Marcel Dekker inc.new York andbasel pp. 978-989.

Thoen C.O. (2007) Johne’s Diseases.In: Geller L (ed), Mc Graw-Hill Encyclopedia of Science  & Technology 10th edition. Mac Graw  Hill Publishing,New York Usa 9.515-516.

Thoen C.O. (2010)Tubercolosis and other  mycobacterial  infections.In : Kahn C.M. and Line  S. (eds),The Merck Veterinary Manual:10th ed.,Merck & Inc. Whitehouse Station N.J.pp 621-663.

Van  Kruningen H.J. (2011) J.Crohn’s and Colitis 5,638-644.

Wellenberg G.J.; de Hass P.E.W.; van Ingen J. & coll. (2010) Vet.Rec.167,451-454.