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Milano, 16 Giugno 2010 Milano, 16 Giugno 2010 Come gestire la biodiversità microbica dei formaggi e dei salami tradizionali lombardi? Milena Brasca Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari - Milano

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Milano, 16 Giugno 2010Milano, 16 Giugno 2010

Come gestire la biodiversità microbica dei formaggi e dei salami tradizionali lombardi?

Milena Brasca

Consiglio Nazionale delle Ricerche

Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari - Milano

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Derivati del LATTE

PRODOTTI DA FORNO

PRODOTTI CARNEI BEVANDE

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QuartiroloQuartiroloLombardoLombardo

GorgonzolaGorgonzola ProvoloneProvoloneValpadanaValpadana

TaleggioTaleggio ValtellinaValtellinaCaseraCasera

BittoBitto FormaiFormaiDe MutDe Mut

Grana PadanoGrana Padano Formaggella Formaggella del Luinesedel Luinese

Latte crudo, termizzato o pastorizzatoLatte crudo, termizzato o pastorizzato Latte crudoLatte crudo

Richiesta di solo Latte crudoRichiesta di solo Latte crudoLatte pastorizzatoLatte pastorizzato

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Popolazioni microbiche minoritarie, ma responsabili dei processi maturativi e di produzione di aromi

Microrganismi atipici (biodiversi), non presenti nelle colture del commercio

Formaggi DOP lombardiFormaggi DOP lombardi

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• 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.

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Accordo Quadro-Prog2Accordo Quadro-Prog2

Progetto 2: Risorse biologiche e tecnologie innovative per lo Progetto 2: Risorse biologiche e tecnologie innovative per lo sviluppo sostenibile del sistema agro-alimentare (2008-2010)sviluppo sostenibile del sistema agro-alimentare (2008-2010)

Miglioramento del profilo nutrizionale e funzionale degli Miglioramento del profilo nutrizionale e funzionale degli alimenti (WP1) alimenti (WP1)

Obiettivo 1. Obiettivo 1. Studio della biodiversità genotipica e fenotipica delle Studio della biodiversità genotipica e fenotipica delle popolazioni microbiche naturali di alcune popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni casearieproduzioni casearie tipiche lombarde.tipiche lombarde.  

Obiettivo 2. Obiettivo 2. Caratterizzazione della microfloraCaratterizzazione della microflora fermentante presente fermentante presente nei nei salumi salumi tradizionali lombardi e costituzione di una collezione di tradizionali lombardi e costituzione di una collezione di ceppi batterici interessanti ai fini della creazione di miscele di colture ceppi batterici interessanti ai fini della creazione di miscele di colture starter.starter.

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CollezioneCollezione di ceppi batterici autoctoni rappresentativi della biodiversità presente nei diversi prodotti e nelle diverse aree geografiche ed in via di estinzione

Obiettivo 1Obiettivo 1 - Studio della biodiversit - Studio della biodiversitàà genotipica e fenotipica genotipica e fenotipica delle popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni casearie delle popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni casearie

tipiche lombarde. tipiche lombarde.

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FormagèlaFormagèla ValserianaValseriana

SemudaSemuda Bitto DOPBitto DOP

Valtellina Valtellina Casera DOPCasera DOP

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Formaggella Formaggella del Luinesedel Luinese

Formaggella dellaFormaggella dellaValle di ScalveValle di Scalve

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Formaggi

Bitto DOPBitto DOPFormagèla ValserianaFormagèla ValserianaSemuda dell’Alto LarioSemuda dell’Alto LarioValtellina Casera DOPValtellina Casera DOP

Isolati

211211288288205205233233

Identificati

2112111441448484

151151

Caratterizzati

21121180803535

135135

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Obiettivo 1Obiettivo 1 - Studio della biodiversit - Studio della biodiversitàà genotipica e fenotipica genotipica e fenotipica delle popolazioni microbiche naturali di alcune delle popolazioni microbiche naturali di alcune produzioni produzioni

caseariecasearie tipiche lombarde. tipiche lombarde.

937937 590590 461461totaletotale

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Obiettivo 2Obiettivo 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..

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Salame

Salame di VarziSalame di Varzi

LodigianoLodigianoTerrabuonaTerrabuona

Isolati

6565

8181

Identificati

6060

7878

Caratterizzati

1515

2727

totaletotale 148148 138138 4242

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CNRCNR Istituto di Scienze delle Produzioni Istituto di Scienze delle Produzioni

Alimentari, MilanoAlimentari, Milano

Dal 1972 ad oggi: Dal 1972 ad oggi: 27502750 ceppi batterici

– 2000 Batteri Lattici

– 350 Micrococcaceae

– 320 Batteri di interesse caseario

– 80 Alterativi o potenzialmente patogeni

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Lactic Acid BacteriaLactic Acid Bacteria

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» 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

– Lactobacillus

– Lactococcus

– LeuconostocLeuconostoc

» acidilactici» cerevisiae» pentosaceus

» bovis» equorum»Lactis» macedonicus» oralis» uberis» parauberis» salivarius» suis» thermophilus– Enterococcus

− Pediococcus

− Streptococcus

» durans» faecalis» faecium» gallinarum» gilvus» hirae» italicus» lactis» pseudoaium

» cremoris » lactis» mesenteroides

» garvieae» lactis subsp. lactis» lactis subsp. cremoris» lactis subsp. diacetilactis» mesenteroides» raffinolactis – BifidobacteriumBifidobacterium

» lactis» infantis

7 Generi

53 specie

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Ed oltre……………Ed oltre……………– Propionibacterium

– Micrococcus

– Staphylococcus

– Clostridium

– Bacillus

– Escherichia

– Pseudomonas

– Kocuria

– Weissella

– Aerococcus

– Listeria

– Salmonella

–Campylobacter

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12 Generi

44 specie

– Debaryomyces

– Candida

– Saccharomyces

– Rhodotorula

– Torulopsis

5 Generi

31 specie

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Lb. paracasei subsp. paracasei

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-500

-400

-300

-200

-100

0

100

0 6 12 18 24

Attività riducenteAttività riducente

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mV

t (h)

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4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

0 6 12 18 24

Attività acidificanteAttività acidificante

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t (h)

pH

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Temperature di crescitaTemperature di crescita

Profilo fermentativoProfilo fermentativo

Produzione di COProduzione di CO22

Produzione di aromiProduzione di aromi

Resistenza al saleResistenza al sale

ProteolisiProteolisi

LipolisiLipolisi

Produzione di amine biogeneProduzione di amine biogene

Fattori di virulenzaFattori di virulenza

Attività ipocolesterolemicaAttività ipocolesterolemica

Produzione di batteriocineProduzione di batteriocine

Resistenza agli antibioticiResistenza agli antibiotici

Resistenza al transito gastrointestinaleResistenza al transito gastrointestinale

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Caratteristiche Caratteristiche

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Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus - emolisi emolisi (n=122)(n=122)

emolisiemolisi

emolisiemolisi

Emolisi doppiaEmolisi doppia

6%6%

54%54%

40%40%

2%2%

62%62%

36%36%

36%36%

64%64%

30%30%

35%35%

35%35%

VaccaVacca

CapraCapra

PecoraPecora

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sed sed 33%33%

sea sea 29%29%

sejsej2525%%

seisei3%3%

seg seg 5%5%

secsec2%2%

seh seh 3%3%

selsel1%1%

VaccaVacca

secsec27%27%

selsel27%27%

seasea18%18%

segseg8%8%

sedsed4%4%

sejsej4%4%

sehseh4%4%

seisei8%8%

CapraCapra

secsec

41%41%

selsel

41%41%

segseg

12%12%

seisei

6%6%

PecoraPecora Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus geni enterotossine (n=122)geni enterotossine (n=122)

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Enterococcus - Enterococcus - produzione di produzione di batteriocinebatteriocine

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ENTEROCOCCHIENTEROCOCCHI

E. duransE. duransE. faecalisE. faecalisE. faeciumE. faeciumE. gilvusE. gilvusE. hireaeE. hireaeE. italicusE. italicusE. lactisE. lactisEnterococcusEnterococcus spp. spp.

434434

6363169169173173

556611

101077

43 43 ceppi hanno attività anti-microbica ceppi hanno attività anti-microbica nei confronti di nei confronti di L. monocytogenesL. monocytogenes

e/o e/o S. aureusS. aureus

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E. duransE. durans(4)(4)

E. faecalisE. faecalis(24)(24)

E. faeciumE. faecium(13)(13)

Enterococcus spp.Enterococcus spp.(2)(2)

1133

13 13 66112222

881111111111

1111

-- ++++ --

++ --++ ++++ ++++ ---- ++

++ ---- ++++ --++ --++ ++-- ++

++ ---- ++

PPPP; ; batteriocina 31batteriocina 31

AS-48AS-48AS-48AS-48AA; ; AS-48AS-48; ; PP; ; QQ; ; batteriocina 31batteriocina 31????????????

PPPPAA; ; PPAA; ; PP; ; batteriocina 31batteriocina 31AAAA; ; L50a/bL50a/b; ; PP

PPPP

L. L. monocytogenesmonocytogenes

S. aureusS. aureus

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St. thermophilus(n=54)

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Streptococcus thermophilus Streptococcus thermophilus resistenza agli antibiotici resistenza agli antibiotici (n=54)(n=54)

CIPCIP

EE

LEVLEV

OXOX

PP

SS

TETE

VAVA

AMPAMP

CC

MUPMUP

FF

QDQD

RDRD

1010

66

11

55

00

88

1010

33

00

11

00

00

00

00

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Oggi in ItaliaOggi in Italia

CEPIM WDCM213

Centro per gli Enterobatteri Patogeni per l'Italia Meridionale

CIMSC WDCM424

Collezione Instituto di Microbiologia

CRA-COLMIA

WDCM945

COLMIA Collezione di microrganismi di interesse COLMIA Collezione di microrganismi di interesse agrario, industriale ed ambientaleagrario, industriale ed ambientale

CSC-CLCHWDCM6

31Centro Substrati Cellulari: Cell Lines Collection and

Hybridomas

CSMAWDCM1

47Centro di Studio dei Microorganismi Autotrofi - CNR

DBVPGWDCM1

80Industrial Yeasts Collection

MUTWDCM9

24Mycotheca Universitatis Taurinensis

NCBWDCM1

75National Culture Bank

RVWDCM4

21Collection of Leptospira Strains

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Disponiamo di un prezioso Disponiamo di un prezioso patrimonio saremo in grado di patrimonio saremo in grado di gestirlo al meglio…………?gestirlo al meglio…………?

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