Consiglio Nazionale delle Ricerche
Istituto di Scienze delle Produzioni
Alimentari - Milano
Come gestire la biodiversità
microbica dei formaggi e dei
salami tradizionali lombardi?
Milena Brasca
Milano, 16 Giugno 2010
PRODOTTI DA FORNO
Derivati del LATTE
PRODOTTI CARNEI
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
BEVANDE
Quale ricchezza?
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Formaggi DOP lombardi
Quartirolo
Lombardo
Gorgonzola
Provolone
Valpadana
Taleggio
Valtellina
Casera
Bitto
Latte crudo, termizzato o pastorizzato
Latte pastorizzato
Formai
De Mut
Grana Padano
Latte crudo
Richiesta di solo Latte crudo
Popolazioni microbiche minoritarie, ma responsabili dei
processi maturativi e di produzione di aromi
Microrganismi atipici (biodiversi), non presenti nelle
colture del commercio
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Formaggella
del Luinese
•
2005-2006: Bando di invito a presentare proposte per la promozione
dell’eccellenza nei meta-distretti industriali della Lombardia, dgr
23.12.2003 n. VII/15826 della Regione Lombardia “Innovazioni nei
processi fermentativi per prodotti tipici di alta qualità”.
•
2009-2010: Regione Lombardia - programma regionale di ricerca in
campo agricolo 2007-2009. “ARVA – Progetto per la valorizzazione della
multifunzionalità del territorio rurale montano mediante il rilancio
dell’alpicoltura a la valorizzazione dei prodotti caseari d’alta quota”.
•
2008-2010: Regione Lombardia - programma regionale di ricerca in
campo agricolo 2007-2009. VALTEC - “I formaggi DOP Valtellinesi:
miglioramenti tecnologici nel rispetto della tipicità”.
•
2009-2010: Regione Lombardia - programma regionale di ricerca in
campo agricolo 2007-2009. “VARESEFERM - Creazione e gestione di
una banca di microrganismi autoctoni per la caratterizzazione di
formaggi caprini delle valli varesine: ricerca applicata alla Formaggella
del Luinese.
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Accordo Quadro-Prog2
Progetto 2: Risorse biologiche e tecnologie innovative per lo
sviluppo sostenibile del sistema agro-alimentare (2008-2010)
Miglioramento del profilo nutrizionale e funzionale degli
alimenti (WP1)
Obiettivo 1. Studio della biodiversità genotipica e fenotipica delle
popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni casearie tipiche
lombarde.
Obiettivo 2. Caratterizzazione della microflora fermentante presente nei
salumi tradizionali lombardi e costituzione di una collezione di ceppi
batterici interessanti ai fini della creazione di miscele di colture starter.
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Obiettivo 1 - Studio della biodiversità genotipica e fenotipica delle
popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni casearie
tipiche lombarde.
Collezione
di ceppi batterici autoctoni
rappresentativi della biodiversità
presente nei diversi prodotti e nelle
diverse aree geografiche ed in via di
estinzione
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Semuda
Formagèla
Valseriana
Bitto DOP
Formaggella della
Valle di Scalve
Formaggella
del Luinese
Valtellina
Casera DOP
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Obiettivo 1 - Studio della biodiversità genotipica e fenotipica delle
popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni casearie
tipiche lombarde.
Formaggi
Isolati Identificati Caratterizzati
Bitto DOP
Formagèla Valseriana
Semuda dell’Alto Lario
Valtellina Casera DOP
211
288
205
233
211
144
84
151
211
80
35
135
totale
937
590
461
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Obiettivo 2 - Caratterizzazione della microflora fermentante
presente nei salumi tradizionali lombardi e costituzione di una
collezione di ceppi batterici interessanti ai fini della creazione di
miscele di colture starter.
Salame
Isolati Identificati Caratterizzati
Salame di Varzi
65
60
15
Lodigiano
Terrabuona
81
78
27
148
138
42
totale
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
CNR
Istituto di Scienze delle Produzioni
Alimentari, Milano
Dal 1972 ad oggi: 2750 ceppi batterici
– 2000 Batteri Lattici
– 350 Micrococcaceae
– 320 Batteri di interesse caseario
– 80 Alterativi o potenzialmente patogeni
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Lactic Acid Bacteria
– Lactobacillus
» acidophilus
» brevis
» buchneri
» casei
» casei subsp. rhamnosus
» coryniformis
» curvatus
» delbrueckii subsp. bulgaricus
» delbrueckii subsp. lactis
» fermentum
» fructivorans
» gasseri
» helveticus
» parabuchneri
» paracasei subsp. paracasei
» plantarum
» reuteri
» sakei
− Pediococcus
− Streptococcus
7 Generi
53 specie
– Lactococcus
» garvieae
» lactis subsp. lactis
» lactis subsp. cremoris
» lactis subsp. diacetilactis
» mesenteroides
» raffinolactis
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
» acidilactici
» cerevisiae
» pentosaceus
–
» bovis
» equorum
»Lactis
» macedonicus
» oralis
» uberis
» parauberis
» salivarius
» suis
» thermophilus
Enterococcus » durans
» faecalis
» faecium
» gallinarum
» gilvus
» hirae
» italicus
» lactis
» pseudoaium
– Leuconostoc
– Bifidobacterium
» cremoris
» lactis
» mesenteroides
» lactis
» infantis
– Propionibacterium
Ed oltre……………
– Micrococcus
– Staphylococcus
12 Generi
– Clostridium
– Bacillus
– Debaryomyces
– Candida
44 specie
– Escherichia
– Pseudomonas
– Saccharomyces
– Rhodotorula
– Torulopsis
– Kocuria
– Weissella
5 Generi
– Aerococcus
– Listeria
– Salmonella
–Campylobacter
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
31 specie
Lb. paracasei subsp. paracasei
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Attività riducente
100
t (h)
0
0
6
-100
mV
-200
-300
-400
-500
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
12
18
24
Attività acidificante
7,00
6,50
6,00
pH
5,50
5,00
4,50
4,00
0
6
12
t (h)
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
18
24
Caratteristiche
Temperature di crescita
Profilo fermentativo
Produzione di CO2
Produzione di aromi
Resistenza al sale
Proteolisi
Lipolisi
Produzione di amine biogene
Fattori di virulenza
Attività ipocolesterolemica
Produzione di batteriocine
Resistenza agli antibiotici
Resistenza al transito gastrointestinale
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Staphylococcus aureus - emolisi (n=122)
36%
2%
Vacca
62%
6%
36%
40%
54%
a emolisi
64%
35%
30%
b emolisi
Emolisi doppia
35%
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Capra
Pecora
Pecora
sel
41%
sec
41%
Staphylococcus aureus
geni enterotossine (n=122)
Vacca
sei
6%
seg
12%
sej
25%
sel
1%
sea
29%
Capra
sel
27%
sea
18%
sei
3%
sec
2%
seh
3%
seg
5%
sej
4%
sei
8%
seh
4%
seg
8%
sed
4%
sec
27%
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
sed
33%
Enterococcus - produzione di batteriocine
434 ENTEROCOCCHI
63
169
173
5
6
1
10
7
E. durans
E. faecalis
E. faecium
E. gilvus
E. hireae
E. italicus
E. lactis
Enterococcus spp.
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
43 ceppi hanno attività anti-microbica
nei confronti di L. monocytogenes
e/o S. aureus
L. monocytogenes
S. aureus
E. durans
(4)
1
3
+
+
-
P
P; batteriocina 31
E. faecalis
(24)
13
6
1
2
2
+
+
+
+
-
+
+
+
AS-48
AS-48
A; AS-48; P; Q; batteriocina 31
???
???
E. faecium
(13)
8
1
1
1
1
1
+
+
+
+
-
+
+
+
P
P
A; P
A; P; batteriocina 31
A
A; L50a/b; P
Enterococcus spp.
(2)
1
1
+
-
+
P
P
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
St. thermophilus
(n=54)
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Streptococcus thermophilus
resistenza agli antibiotici (n=54)
CIP
10
VA
3
E
6
AMP
0
LEV
1
C
1
OX
5
MUP
0
P
0
F
0
S
8
QD
0
10
RD
0
TE
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
Oggi in Italia
CEPIM
WDCM2
13
Centro per gli Enterobatteri Patogeni per l'Italia
Meridionale
CIMSC
WDCM4
24
Collezione Instituto di Microbiologia
CRACOLMI
A
WDCM9
45
COLMIA Collezione di microrganismi di interesse
agrario, industriale ed ambientale
CSC-CLCH
WDCM6
31
Centro Substrati Cellulari: Cell Lines Collection and
Hybridomas
CSMA
WDCM1
47
Centro di Studio dei Microorganismi Autotrofi - CNR
DBVPG
WDCM1
80
Industrial Yeasts Collection
MUT
WDCM9
24
Mycotheca Universitatis Taurinensis
NCB
WDCM1
75
National Culture Bank
RV
WDCM4
21
Collection of Leptospira Strains
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010
245
Disponiamo di un prezioso
patrimonio saremo in grado di
gestirlo al meglio…………?
CNR- ISPA, Milano, 16 Giugno 2010