Diffusione di batteri lattici antibiotico-resistenti in formaggi del commercio

Starting date
September 1, 2005
Duration (months)
12
Departments
Biotechnology
Managers or local contacts
Torriani Sandra

La problematica dell’antibiotico esistenza microbica costituisce una concreta e crescente minaccia per la salute umana, in quanto le antibiotico resistenze (AR) vengono rilevate sempre più frequentemente anche in batteri normalmente associati a prodotti alimentari di largo consumo.
Tra i gruppi batterici diffusi negli alimenti, gli enterococchi e gli stafilococchi sono quelli che fino ad ora hanno maggiormente richiamato l'interesse dei ricercatori, in quanto è stato dimostrato che possono essere coinvolti in eventi di trasferimento genico orizzontale a causa delle loro caratteristiche strutturali intrinseche. Molto più limitate appaiono, invece, le conoscenze relative all'incidenza e impatto delle AR in altri gruppi di batteri Gram-positivi, quali i batteri lattici (LAB), che svolgono un ruolo primario nella produzione di svariati alimenti fermentati dove sono, sovente, i batteri numericamente dominanti. Il loro contributo è, infatti, riconosciuto essenziale per il prolungamento della shelf-life, il miglioramento delle proprietà nutrizionali e l'ottenimento di peculiari e apprezzate qualità organolettiche e strutturali dei prodotti, e per questi motivi vengono intenzionalmente aggiunti come starter. Tra gli alimenti fermentati di largo consumo, i formaggi sono particolarmente debitori della presenza e attività dei LAB, che possono essere inoculati al latte di partenza come colture naturali o starter selezionati o fare naturalmente parte della microflora avventizia che contamina la materia prima e gli ambienti di trasformazione. Ne deriva che i formaggi disponibili in commercio sono diversi, in quanto frutto delle particolari condizioni ambientali, dei microrganismi utilizzati nel processo produttivo e della tecnologia di fabbricazione seguita. Inoltre, la globalizzazione dei mercati facilita la disponibilità di prodotti caseari di provenienza geografica lontana.
In generale, la composizione della microflora lattica dei formaggi prodotti da latte crudo con colture naturali è complessa e più eterogenea rispetto a quella dei formaggi da latte pastorizzato, dove i LAB presenti sono essenzialmente quelli dello starter selezionato. In questi formaggi si possono trovare LAB mesofili e termofili a metabolismo omo- ed eterofermentanti appartenenti a diverse specie dei generi Streptococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc e Weissella. Il tipo e il numero dei LAB presenti variano in relazione al formaggio esaminato.
Mentre la presenza di enterococchi antibiotico-resistenti nei formaggi, e in particolare di enterococchi resistenti alla vancomicina, è stata ampiamente documentata, sono molto scarse le informazioni sui LAB resistenti, nonostante il loro già ricordato vasto impiego come starter e gli alti livelli numerici raggiunti in questi alimenti. Inoltre, anche i LAB hanno la potenzialità di trasferire AR tramite plasmidi e trasposoni. Infatti, i plasmidi sono comuni nei lattococchi, pediococchi, leuconostoc e streptococchi e sono presenti in alcune specie di lattobacilli e in ceppi di S. thermophilus. Trasposoni coniugativi sono stati descritti in lattococchi e streptococchi. Recentemente, il trasferimento genico orizzontale tra batteri patogeni (Listeria monocytogenes), potenzialmente patogeni (Enterococcus faecalis) e batteri starter (Lc. lactis) è stato supportato dal ritrovamento in queste specie del gene tet(S) avente la stessa sequenza. Per garantire la sicurezza umana è fondamentale, quindi, che i LAB usati come starter nei formaggi o presenti ad alti livelli in questi prodotti non rechino geni di antibiotico resistenza trasmissibili. E' pertanto auspicabile un approfondimento conoscitivo su questi aspetti, in quanto il rischio per la salute umana dovuto a una esposizione ripetuta a LAB antibiotico-resistenti potrebbe essere concreto; l'esposizione è funzione della quantità di alimento consumato e del livello di contaminazione batterica dell'alimento stesso. Infatti, la "comunicazione" dei LAB con batteri vicini in ambienti naturali è stata dimostrata sia in vivo sia in vitro. Inoltre, i batteri resistenti rimangono spesso "nascosti" nella microflora fino a quando l'individuo non viene esposto agli antibiotici. È necessario, quindi, vigilare sul potenziale serbatoio di geni di resistenza rappresentato dai LAB presenti in alimenti di largo consumo, quali i formaggi.
Obiettivo del progetto è quello di effettuare una realistica valutazione complessiva dell'esposizione dei consumatori al rischio della presenza di LAB antibiotico-resistenti in formaggi del commercio.
La strategia che verrà utilizzata per perseguire questo obiettivo si articola in due fasi operative principali:
- la prima riguarda la selezione e analisi di un ampio numero di campioni di formaggi prelevati direttamente dai punti vendita, e l'isolamento di ceppi rappresentativi di LAB antibiotico-resistenti. I risultati consentiranno di effettuare una prima valutazione sull'entità della diffusione di questi batteri nei formaggi considerati;
- la seconda fase prevede un'indagine approfondita dei ceppi isolati. In particolare, sarà condotta un'identificazione a livello di specie e una caratterizzazione dei ceppi per valutare la presenza dei più comuni geni codificanti per antibiotico resistenze e verificare l'esistenza di resistenze multiple. Queste analisi saranno effettuate applicando le più rispondenti tecniche di biologia molecolare. Con questa fase si potranno conseguire informazioni utili sulle specie di LAB antibiotico-resistenti e i determinanti genici più frequentemente associati a questa categoria di formaggi. L'analisi complessiva dei dati ottenuti potrà consentire di raggiungere l'obiettivo prefissato del progetto.

Sponsors:

Ateneo
Funds: assigned and managed by the department
Syllabus: RICATENEO - Finanziamenti d'Ateneo per la Ricerca Scientifica

Project participants

Research areas involved in the project
Biotechnology & Applied Microbiology

Activities

Research facilities