Quiz sulla Salmonella e infezioni correlate

Salmonella

• In Italia, la Salmonella è la prima causa di malattie legate al consumo di cibo.
• La Salmonella può essere classificata in base a diversi criteri:

  Classificazione

  • Serovar infettive per l'uomo: S. typhi e S. paratyphi, causano la febbre tifoide e paratifoide, le forme più gravi di salmonellosi.
  • Serovar in base all'antigene: Antigene O (somatico), antigene flagellare H, antigene di superficie K (Vi).
  • Serovar in base alla sindrome: Sierovar tifoidi (S. typhi e S. paratyphi) causano la febbre enterica (tifoide), mentre i sierotipi non tifoidi (S. enteritidis) causano gastroenteriti.

Virulenza

• La Salmonella è responsabile di un'infezione enteroinvasiva.
• I meccanismi di virulenza includono: produzione di fattori di adesione, tossine (enterotossina), altri fattori di virulenza.

Habitat e Trasmissione

• L'habitat primario della Salmonella è l'intestino degli animali.
• Si trova anche nelle acque reflue e nei mangimi.
• La trasmissione è oro-fecale.
• La contaminazione degli alimenti è generalmente di origine fecale.

Condizioni di Sviluppo

• La Salmonella è un microrganismo mesofilo: temperatura ottimale 37°C, massimo 46°C, minimo 5-7°C.
• Sensibile alla pastorizzazione (60°C).
• Cresce a pH neutro, con effetto battericida a pH elevato.

Malattia

• Esistono tre forme di salmonellosi: due sistemiche (infezione di tutto l'organismo) e una gastroenterica.

  Febbre tifoide - SISTEMICA

  • Causa: S. typhi.
  • Trasmissione: ingestione di cibo contaminato.
  • Sede: IT, sistema linfatico, sistema circolatorio, fegato, cistifellea, milza, altri organi.
  • Sintomi: setticemia, febbre alta, cefalea, vomito, diarrea, arrossamenti cutanei, emorragie intestinali e nasali.
  • Durata: 1-8 settimane.

  Forma enterica - SISTEMICA

  • Causa: S. paratyphi.
  • Sintomi: simili alla febbre tifoide, ma meno gravi.
  • Durata: 1-3 settimane.

  Sindrome Gastroenterica

  • Causa: Salmonelle minori (Salmonellosi).
  • Sintomi: dolore addominale, diarrea, disidratazione, febbre, brividi, cefalea.
  • Durata: 4 giorni.
  • Sintomi compaiono entro 12 ore dall'ingestione.

Listeria monocytogenes

• Non tutti i ceppi di L. monocytogenes sono patogeni.
• La patogenicità è collegata alla moltiplicazione nell'individuo e alla produzione di emolisina.
• La listeriosi si manifesta con: meningite, aborti, setticemia e gastroenteriti.
• La listeriosi può essere asintomatica.
• L'incubazione varia tra 2 e 6 settimane.
• L'esposizione non porta sempre alla malattia: probabili meccanismi di resistenza genetica o risposte immunitarie adeguate.

Fase enterica

• Ceppi virulenti si moltiplicano e distruggono i macrofagi, causando setticemia.
• Il microrganismo può invadere altri organi.

Fase sistemica

• Mortalità del 30% in soggetti immunodepressi.

Modalità di trasmissione

• Via alimentare o contatto diretto con fonti di contaminazione.
• L. monocytogenes è più abbondante sulla superficie dei formaggi (ad esempio la crosta del Gorgonzola).
• La presenza di muffe determina un aumento del pH sulla crosta, creando condizioni ottimali per lo sviluppo di Listeria.

Alimenti

• Alimenti pronti all'uso (IV gamma).
• Vegetali.
• Latte non pastorizzato.
• Prodotti lattiero-caseari, prodotti di salumeria, ittici, crudi e salumi.

Prevenzione

• Cottura del cibo.
• Pastorizzazione del latte.
• Eliminazione della crosta del formaggio.
• Pulizia delle verdure.

Bacillus cereus

• Gram+.
• Può trovarsi nei salami, nei prodotti a base di latte e nei vegetali conservati.
• Spicotrofo: può sopravvivere nei vegetali conservati.

Produzione della Birra

• La composizione chimica dell'orzo è la più conveniente per la produzione della birra.
• Il seme è protetto dalle glumelle e quindi meno suscettibile a danni.
• L'orzo è una pianta rustica e versatile.

Fasi della produzione della birra

• Maltazione: L'orzo viene fatto germogliare e poi essiccato.
• Macinazione: Il malto viene macinato.
• Ammosamento: L'amido viene scomposto in zuccheri fermentescibili.
• Filtrazione: Separazione della parte solida dal mosto.
• Cottura e aggiunta di luppolo: Sterilizzazione e concentrazione del mosto.
• Fermentazione primaria: Il lievito starter viene aggiunto al mosto.
  • Birre ad alta fermentazione (Ale): Lieviti utilizzati: Saccharomyces cerevisiae (lievito di birra), Saccharomyces paradoxus.
    • Temperature di fermentazione: 15-23°C.
    • Il lievito forma uno strato schiumoso sulla superficie.
  • Birre a bassa fermentazione (Lager): Lieviti utilizzati: Saccharomyces pastoriamus, Saccharomyces bayanus.
    • Temperature di fermentazione: 7-9°C.
    • Il lievito floccula sul fondo.
  • Birre a fermentazione spontanea: Lieviti e batteri provenienti dall'aria.
    • Esempi: Birre Lambic.
    • Fermentazione in barili di legno per 3 anni.
• Fermentazione secondaria: Affinamento del gusto e deposito delle particelle in sospensione.
• Filtrazione: Rimozione di solidi ancora in sospensione.
• Pastorizzazione: Trattamento termico per inattivare microrganismi ed enzimi.
• Confezionamento: Confezionamento che impedisca l'ingresso di aria.

Processi di alterazione

• Lieviti selvaggi, batteri lattici.
• Filamentosità.
• Mal di sarcina (odore di miele).
• Inacidimento (concentrazione di acido acetico).
• Intorbidimento.

Enzimi prodotti durante la maltazione

• L'amido è un polisaccaride di riserva composto da amilosio e amilopectina.
• pH ottimale per l'azione degli enzimi: 5,1-5,8.
  • Alfa-amilasi: Degradazione dell'amido in zuccheri non fermentescibili.
  • Temperatura ottimale: 72-75°C.
  • pH ottimale: 5,6-5,8.
  • Beta-amilasi: Degradazione dell'amido in zuccheri fermentescibili.
  • Temperatura ottimale: 62-65°C.
  • pH ottimale: 5,4-5,6.
  • Beta-glucanasi: Idrolisi della parete polisaccaridica dell'endosperma.
  • Temperatura ottimale: 36-45°C.
  • pH ottimale: 4,5-5.
  • Fitasi: Degradazione della fitina e riduzione del pH.

Membrana Plasmatica

• È una barriera selettiva e semipermeabile che costituisce la struttura portante della cellula batterica.
• Ha la funzione di scambio con l'esterno di acqua e soluti attraverso proteine di trasporto.
• È importante durante la divisione cellulare.
• Sede di proteine, enzimi e processi di fosforilazione ossidativa, che producono ATP attraverso la respirazione.
• Ha un ruolo fondamentale nelle attività metaboliche della cellula, soprattutto nelle fasi della fermentazione.

Flagelli

• Permettono il movimento della cellula procariota.
• Non tutti i batteri possiedono i flagelli.

Parete Cellulare

• Ricopre la membrana plasmatica e conferisce forma e rigidità alle cellule batteriche.
• Determina la resistenza agli antibiotici.
• Funzioni:
  • Controllo osmotico (anti lisi osmotica).
  • Determina la forma del batterio (bastoncini, cocchi, a virgola, a spirale).
  • Caratteristica tintoria (possiamo distinguere GRAM+: blu-violetto o GRAM-: rosa).
  • Virulenza e patogenicità (i diversi strati della parete cellulare determinano anche la resistenza agli antibiotici).
  • Costituisce il bersaglio di molti antibiotici (la selettività degli antibiotici dipende dalla capacità di rompere la parete cellulare solo di alcuni microrganismi).

Capsula

• È il rivestimento più esterno della parete cellulare di alcuni microrganismi.
• È un polisaccaride complesso presente sia nei GRAM+ sia GRAM-.
• Conferisce l'adesione al substrato e contribuisce alla formazione dei biofilm.
• Rappresenta un meccanismo di difesa:
  • Ostacola la fagocitosi.
  • Protegge da virus e sostanze tossiche.
  • Determina una capacità di protezione dalla disidratazione.
• È spesso costituita da polisaccaridi ad alto peso molecolare (ad es. ESOPOLISACCARIDI, EPS); Polimeri extracellullari secreti nell'ambiente.
• Sono emulsionanti.
• Studiati per il loro effetto prebiotico e immunomodulatorio.
• Producono omopolisacccaridi come fruttani beta glucani.
• Determina la patogenicità, come nel caso dello Streptococcus pneumoniae.

GRAM+ e GRAM-

• Si differenziano per la parete cellulare.

GRAM+

• La parete cellulare è formata da uno strato spesso (e unico) di PEPTIDOGLICANO (MUREINA), con molti legami crociati.
• Questo è responsabile della ritenzione del colorante viola (trattato con cristalli violetto).
• Per rompere la parete cellulare di alcuni GRAM+ è sufficiente il LISOZIMA (che ha azione litica).

GRAM-

• La parete cellulare è formata da uno strato più sottile di PEPTIDOGLICANO (MUREINA), con meno legami crociati.
• Al di sopra dello strato di mureina vi è una MEMBRANA ESTERNA

Membrana Esterna dei GRAM-

• È una membrana a doppio strato, costituita da fosfolipidi, proteine e polisaccaridi.
• Ha una funzione di protezione e funge da barriera per il passaggio di sostanze, compresi i farmaci.
• Determina l'adesione dei microrganismi e va ad influire sulla capacità di formare biofilm.
• I lipidi e i polisaccaridi sono strettamente legati tra loro a formare un complesso lipopolisaccaridico (LPS).

Lipopolisaccaride (LPS)

• È una endotossina (un composto tossico che si sviluppa all'interno dei batteri patogeni).
• Composta da:
  • LIPIDE A: La porzione lipidica, che affonda nel corpo batterico. È la componente tossica dell'endotossina.
  • ANTIGENE O: La regione estrema del lipopolisaccaride, polisaccaridica e con funzioni antigeniche.

Colorazione Batterica

• I batteri non sono dotati di pigmenti e, pertanto, una volta posizionati sul vetrino del microscopio e illuminati non vedremo nulla. È necessario colorarli.
• Esistono due tipi di colorazione: la colorazione semplice e la colorazione di Gram.

Fermentazione

• È un processo BIOCHIMICO basato sulla demolizione di carboidrati per formare prodotti finali quali ACIDI (lattico e acetico), ALCOL (etanolo) e CO2.
• Comporta:
  • ABBASSAMENTO Ph: Migliora la conservazione e aumenta la shelf life.
  • MODIFICA DEL VALORE NUTRIZIONALE dell'alimento: Processi proteolitici (ad esempio degradazione glutine), lipolitici. Degradazione fattori antinutrizionali. Consumo quasi totale degli zuccheri. Determina anche maggiore sicurezza microbiologica.
  • ARRICCHIMENTO DI PROPRIETÀ SENSORIALI: Sapori, odori e strutture differenti, grazie alla presenza di acidi grassi a catena corta. Modifica proprietà REOLOGICHE.
  • DETOSSIFICAZIONE DELL'ALIMENTO: I batteri lattici sono in grado di produrre enzimi in grado di detossificare (distruggere) i composti tossici dell'ossigeno (perossidasi).
  • GENERAZIONE DI COMPOSTI AD AZIONE ANTIMICROBICA: BATTERIOCINE, ad es. NISINA, prodotta dai batteri lattici.

Classificazione della Fermentazione

• FERMENTAZIONE TRASFORMATIVA: Animale o vegetale.
• FERMENTAZIONE ESTRATTIVA: Caffè cacao.

Batteri Coinvolti

• BATTERI LATTICI: Formaggi, latte fermentato, olive in salamoia, salami (Lactobacillus e Pediococcus).
• LIEVITI: Bevande alcoliche, lievito di birra (FERMENTAZIONE ALCOLICA).
• MISTI: Es. LIEVITO MADRE
• BATTERI PROPIONICI: In alcuni formaggi (quelli con i buchi). Formazione di buchi per presenza CO2.
• BATTERI ACETICI: Aceto di vino e di mosto.
• MICROCOCCACEAE: Salami (Micrococcus e Staphylococcus).
• MUFFE: Salami e alcuni formaggi.

Materia Prima della Fermentazione

• Zuccheri fermentescibili e disponibili.

Preparazione della Materia Prima

• VINO: PIGIAURA DELL'UVA: per eliminare la buccia e mettere a disposizione zuccheri fermentescibili.
• BIRRA: GERMINAZIONE DELLE CARIOSSIDI: permette l'idrolisi dell'amido e mette a disposizione il maltosio, che è fermentescibile.
• FORMAGGIO: la produzione di tossina (sopra il 10% - al 12% la tossina non viene prodotta). LA PRESENZA DI OSSIGENO influenza positivamente la produzione di tossina.

Staphylococcus Aureus

• GRAM+: Cocchi, a grappolo, aerobi facoltativi
• PATOGENICITA': La patogenicità è legata alla produzione di ENTEROTOSSINA termostabile. La quantità di tossina necessaria per causare malattia dipende dal peso corporeo e sensibilità della persona.
• MALATTIA: Gastroenterite dal decorso benigno. L'incubazione è breve: 2-4 gg. Sintomi: nausea, vomito, crampi addominali, diarrea, ipotermia. In soggetti con DISBIOSI intestinale, le cellule di S.aureus arrivano all'intestino e possono moltiplicarsi e produrre tossine in vivo.
• ALIMENTI: Prevalentemente nei salumi. Circa il 75% di intossicazione da S.aureus avviene per inadeguato raffreddamento degli alimenti. Alimenti soprattutto a base di carne, pesce, uova, latte. Laddove nell'alimento viene mantenuta una T.alta idonea alla produzione di tossina (40°C). La moltiplicazione può avvenire nei bar, ristoranti, macchine distributrici che mantengono cibi caldi.
• PREVENZIONE: Scrupolose norme igieniche e controllo della catena del freddo.

Listeria

• GRAM+: Bastoncini, mobili, aerobi facoltativi
• TASSONOMIA: È un organismo patogeno molto presente negli alimenti. Al genere Listeria appartengono 7 specie, di cui 3 patogene per l'uomo. La più conosciuta è la L.monococytogenes. Vi sono 17 serovars, quindi varietà antigenica dovuta ai diversi ospiti animali che può infettare.
• HABITAT E TRASMISSIONE: Ha un’ampia distribuzione ambientale: Suolo, materiale vegetale in decomposizione, insilati e feci di molti animali sani, normale flora intestinale e vaginale (5% delle persone adulte).
• CONDIZIONI DI SVILUPPO: in grado di sopravvivere anche in condizioni avverse per lunghi periodi (anche congelati). Temperature di sviluppo molto ampie: da -0,4°C a + 45°C. È PSICOTROFO: si trova anche in alimenti refrigerati. Resiste al congelamento e all’essiccamento (fino ad Aw=0,86). Si sviluppa anche a concentrazioni di NaCl >10%.

Birra

• ACETALDEIDE: Viene impiegato nel processo metabolico di fermentazione. Può causare un DIFETTO della birra detto di MELA VERDE o vernice, dato da un eccesso di acetaldeide.
• ESTERI: Conferiscono aroma fruttato.
• ACIDI GRASSI: Prodotti in presenza di ossigeno (a partire dall’Acetyl CoA). Utilizzati dal lievito per rinforzare la membrana cellulare. L’apporto iniziale di ossigeno è quindi importante.
• ACIDO ACETICO: Solitamente non lo troviamo in quantità significative nella birra.
• DIACETILE: Conferisce alla birra un aroma burroso (INDESIDERATO). Se presente, è un DIFETTO TECNOLOGICO.
• GLICEROLO: Conferisce viscosità e sapore dolciastro. Viene prodotto da tutti i Saccharomyces.
• VINIFENOLO: Questi fenoli conferiscono un aroma speziato (aroma di pepe, chiodi di garofano).

FASI DEL PROCESSO DI PRODUZIONE DELLA BIRRA (FERM.ALCOLICA)

• MALTAZIONE: L’orzo viene fatto germinare in particolari condizioni di umidità. Quindi, la cariosside viene bagnata, avviene la germinazione e avviene l’essiccamento e torrefazione per bloccare la germinazione. Scopo di questa fase è:
  • Produrre ENZIMI amiolitici e proteolitici, indispensabili nella fase di ammostamento, per saccarificare (idrolizzare) l’amido.
  • Maggiore facilità della lavorazione dell’orzo e uno sviluppo di aromi e colore caratteristici.
  • La fase di germogliazione si conclude quando la radichetta ha lunghezza 2 o 3 volte superiore a quella del seme.
  • La torrefazione produce sostanze aromatiche (a seguito della Reazione di Maillard): l’aria calda non deve superare i 50°C per non denaturare gli enzimi. Poi il malto viene pulito e la radichetta viene allontanata.
  • Si possono ottenere anche MALTI ADDITIVI, di colore scuro, che sono stati cotti parecchio e hanno perso il potere enzimatico. Vengono usati in piccole quantità per influire sul colore e gusto della birra.
  • I MALTI MISTI sono malti tostati maggiormente rispetto ai malti base, che conservano tuttavia le proprietà enzimatiche.
  • MALTI DI ALTRI CEREALI: sono malti non maltati, quindi non derivanti da fase di germinazione.

L'orzo è il cereale più idoneo nella produzione della birra perché:

• è il cereale che presenta la giusta proporzione di amido, proteine e cellulosa.
• contiene naturalmente degli enzimi fondamentali per trasformare l’amido in zuccheri fermentescibili.
• ha la giusta consistenza, ovvero è sufficientemente duro per sopportare la fase di macinazione.

AMMOSTAMENTO

• Fase di estrazione degli zuccheri dal malto.
• La fase di ammostamento si svolge in un tino di ammostamento, dove il malto macinato viene miscelato con acqua a temperatura controllata (circa 65°C).
• L’acqua calda permette agli enzimi del malto di degradare l’amido in zuccheri fermentescibili (maltosio).
• Il mosto viene poi filtrato per separare il grano dal liquido.
• La bollitura del mosto è fondamentale per:
  • sterilizzare il mosto.
  • eliminare i composti volatili indesiderati.
  • attivare i luppoli.
  • conferire alla birra il colore e l’amaro caratteristici.
• I luppoli sono infiorescenze di una pianta rampicante, vengono aggiunti al mosto in bollitura per conferire un aroma amaro e un’azione antisettica.
• Un'aggiunta di luppolo permette di ottenere birre con una bassa permanenza di batteri.
• La fermentazione è un processo biologico, che si svolge in tini di fermentazione, che si basa sulla conversione degli zuccheri del mosto in alcol etilico da parte di lieviti selezionati (Saccharomyces cerevisiae).
• La temperatura di fermentazione varia a seconda del tipo di birra.
• La fermentazione dura da 7 a 21 giorni.
• La birra viene poi travasata e filtrata per rimuovere i lieviti in eccesso e renderla limpida.
• La birra viene poi imbottigliata o messo in fusti e sottoposta a un processo di maturazione.

Lactobacilli

• Lactobacillus casei subsp tolerans, Lactobacillus plantarum: probiotici, omofermentanti facoltativi, utilizzati negli impasti acidi.
• Lactobacillus acidophilus: probiotico, omofermentante obbligato, presente nel miso.
• Lactobacillus gasseri: probiotico, omofermentante obbligato.
• Lactobacillus delbrueckii subspp bulgaricus: prebiotico, omofermentante obbligato, presente nello yogurt, fermenta solo il lattosio.
• Lactobacillus sanfranciscensis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus brevis: eterofermentanti obbligati, presenti nell'impasto acido, riducono l'arginina.
• Lactobacillus sanfranciscensis: lo troviamo anche nella birra. Riduce l'arginina con produzione di ossido nitrico, essenziale per alcune funzioni del tratto gastrointestinale, come la stimolazione delle difese immunitarie.
• Lactobacillus brevis: produce ammoniaca.

Streptococchi

• Streptococcus thermophilus: prebiotico, omofermentante obbligato, presente nello yogurt, fermenta solo il lattosio, appartiene alla famiglia delle Bifidobacteriaceae, Gram-positivo anaerobio aerotollerante.

Altri generi

• Enterococcus: omofermentante obbligato, fermenta il lattosio, ruolo positivo nella fermentazione del formaggio.
• Leuconostoc: eterofermentante obbligato, fermenta il citrato, utilizzato per la produzione di burro e formaggi freschi, presente negli impasti acidi.
• Pediococcus: omofermentante, importante per la stagionatura dei formaggi, può causare difetti nella birra, vino e prodotti salati.
• Carnobacterium: eterofermentante obbligato, produce sostanze antimicrobiche del tipo carnocine, contro microrganismi alterativi e patogeni.

Batteri Acetici

• Gram-negativi, asporigeni, mesofili, aerobi stretti.
• Catalasi+: trasformano H2O2 in H2O.
• Ossidano etanolo ad acido acetico: Acetobacter e Gluconobacter.

Batteri Propionici

• Gram-positivi, asporigeni, mesofili, anaerobi.
• Catalasi+: da zuccheri e acido lattico, producono acido propionico e acetato.
• Producono CO2, che determina i buchi del formaggio.
• Propionobacter shermani: la produzione della tossina è influenzata dalla presenza di ossigeno.

Staphylococcus aureus

• Provoca gastroenterite dal decorso benigno.
• L'incubazione è breve: 2-4 giorni.
• Sintomi: nausea, vomito, crampi addominali, diarrea, ipotermia.
• Si moltiplica nell'intestino di soggetti con disbiosi intestinale, producendo tossine in vivo.
• Lo troviamo prevalentemente nei salumi.
• Il 75% delle intossicazioni da S. aureus è dovuto a un inadeguato raffreddamento degli alimenti.
• La moltiplicazione può avvenire a temperature elevate: 40°C.

Listeria

• È un organismo patogeno molto presente negli alimenti.
• Il genere Listeria comprende 7 specie, di cui 3 patogene per l'uomo.
• La più conosciuta è la L. monocytogenes.
• Vi sono 17 serovars, varietà antigenica dovuta ai diversi ospiti animali che può infettare.
• Differisce dagli altri Gram-positivi in quanto risiede nel citosol (è intracellulare), dove si replica.
• La sindrome non è a carico dell'apparato gastroenterico.
• Si trova nell'ambiente, nel suolo, materiale vegetale in decomposizione, insilati, feci di animali sani, flora intestinale e vaginale.
• Si sviluppa a temperature molto ampie: da -0,4°C a + 45°C.
• Resiste al congelamento e all'essiccamento.
• Si sviluppa anche a concentrazioni di NaCl >10%.

Clostridium perfringens

• È responsabile di tossinfezione, ovvero ingestione di tossine e batteri.
• Produce enterotossine che causano la sindrome tossica, sia nel cibo che nell'ospite.
• Produce enzimi responsabili di alterazioni negli alimenti.
• Si trova in polvere, terreno, cereali e vegetali.
• È un batterio transiente dell'intestino umano, svolgendo una potente azione sinergica con i batteri colonizzatori.
• La germinazione delle spore avviene a temperature di 5-50°C.
• Le spore sono termoresistenti.
• La soglia di pericolosità è di 105 ufc/g di alimento.
• Produce enterotossine emetiche e diarrogene.

Enterotossina Emetica

• Viene prodotta durante la fase stazionaria di crescita.
• È necessaria una carica microbica molto alta.
• I sintomi compaiono dopo 1-6h, durano 12-24h, nausea violenta e vomito.
• È termoresistente e resistente a pH estremi.

Enterotossina Diarrogena

• Viene prodotta durante la fase esponenziale di crescita.
• La produzione massima si ha a 107 ufc.
• Viene prodotta anche a 4°C.
• La tossina è termolabile: 56°C per 5' per denaturarla.

Birra

• Alterazioni: filamentsita', mal di sarcina, inacidimento, intorbidimento.
• Maltazione ed enzimi:
  • α-amilasi: degradano l'amido in zuccheri non fermentabili.
  • β-amilasi: degradano l'amido in zuccheri fermentabili, principalmente maltosio.
  • β-glucanasi: idrolizzano la parete polisaccaridica dell'endosperma, liberando i granuli di amido e rendendoli più attaccabili dalle amilasi.
  • Fitasi: degradano la fitina, riducendo il pH del mosto e migliorando la texture del prodotto.

Lievitazione

• Idrolisi: gli amidi vengono trasformati in zuccheri grazie agli enzimi della farina.
• Fermentazione alcolica: lievito utilizza zuccheri fermentabili per produrre etanolo e anidride carbonica.
• Fermentazione lattica: batteri lattici utilizzano zuccheri fermentabili per produrre acido lattico, acido acetico, etanolo e CO2.
• Formazione degli alveoli: l'anidride carbonica viene trattenuta dalla maglia del glutine, che si espande formando delle bolle di aria.

Enzimi della cariosside

• Oltre alle amilasi e agli enzimi proteolitici, la cariosside contiene fitasi che idrolizzano i legami fosforici dell'acido fitico.
• Le condizioni idonee per l'attività enzimatica sono: lunghe fermentazioni e temperatura di cottura non alta.

Vino

• È una bevanda ottenuta dalla fermentazione totale o parziale di uve pigiate o non pigiate.
• Il mosto è ricavato dall'uva fresca, pigiata con o senza raspi.
• Il raspo è ricco di sali, acidi organici e polifenoli.
• I vinaccioli sono ricchi di acqua, zuccheri, sostanze azotate, sali minerali e polifenoli.
• La buccia contiene polifenoli.

Il gene 16S rRNA

• È lungo e ha una struttura secondaria particolare dopo la trascrizione.
• Codifica la subunità piccola del ribosoma procariota (negli eucarioti è il 18S rRNA).
• È l'orologio molecolare più utilizzato per studiare la filogenesi e identificare i batteri.
• Ha un basso tasso di mutazione (la maggior parte delle mutazioni porta a ribosomi non funzionanti).

Regioni del gene 16S rRNA

• Regioni CONSERVATE universali, hanno la stessa sequenza in tutti i batteri.
• Regioni SEMICONSERVATE, hanno sequenza uguale tra batteri dello stesso TAXON.
• Regioni VARIABILI, hanno sequenza uguale tra batteri della stessa specie

Confronto del gene 16S rRNA

• È possibile quantificare la distanza filogenetica tra batteri.
• È possibile determinare la diversità tra gli organismi.
• È possibile identificare un batterio: se 2 organismi hanno 16S rRNA con più del 97% delle base omologhe, allora appartengono alla stessa specie.

Cellule procariotiche

• Hanno un NUCLEOIDE, una zona a maggior densità di cromosoma batterico (DNA circolare) non delimitata da membrana.
• Il citoplasma è formato da CYTOSOL, ribosomi e particelle insolubili in sospensione.
• Nel citoplasma avvengono le reazioni biochimiche dei procarioti.
• Nel citoplasma troviamo i plasmidi, piccoli anelli di DNA circolare che portano informazioni genetiche.
• I plasmidi possono passare da una cellula batterica a un'altra (trasformazione batterica).

Batteri lattici

• Lactobacillus casei subsp tolerans: Probiotico. Omofermentante facoltativo.
• Lactobacillus plantarum: Probiotico. Omofermentante facoltativo. Usato negli impasti acidi.
• Lactobacillus acidophilus: Probiotico. Omofermentante obbligato. Trovato nel miso.
• Lactobacillus gasseri: Probiotico. Omofermentante obbligato.
• Lactobacillus delbrueckii subspp bulgaricus: Prebiotico. Omofermentante obbligato. Trovato nello yogurt. Fermenta solo lattosio.
• Lactobacillus sanfranciscensis: Eterofermentante obbligato. Trovato nell'impasto acido e nella birra.
• Lactobacillus fermentum: Eterofermentante obbligato. Trovato nell'impasto acido.
• Lactobacillus brevis: Eterofermentante obbligato. Trovato nell'impasto acido.

Genere Streptococcus

• Omofermentante obbligato. Termofili.
• Streptococcus thermophilus: Prebiotico. Omofermentante obbligato. Trovato nello yogurt. Fermenta solo lattosio.

Genere Enterococcus

• Omofermentante obbligato. Fermenta il lattosio.
• Ruolo positivo nella fermentazione del formaggio.

Genere Leuconostoc

• Eterofermentante obbligato. Fermenta il citrato.
• Usato per la produzione di burro e formaggi freschi.
• Trovato negli impasti acidi.

Genere Pediococcus

• Omofermentante.
• Importante per la stagionatura dei formaggi.
• Può causare difetti nella birra, vino e prodotti salati.

Genere Carnobacterium

• Eterofermentante obbligato.
• Produce sostanze antimicrobiche del tipo carnocine, contro m.o. alterativi e patogeni.

Batteri acetici

• Gram-negativi. Asporigeni. Mesofili. Aerobi stretti.
• Catalasi+: trasformano H2O2 in H2O.
• Ossidano etanolo —> acetaldeide —> acido acetico + CO2 + H2O.
• Ossidano anche gli acidi organici ad acido acetico.
• Esempi: Acetobacter e Gluconobacter.

Batteri propionici

• Gram-positivi. Asporigeni. Mesofili. Anaerobi.
• Catalasi+-
• Producono acido propionico, acetato, CO2 da zuccheri e acido lattico.
• La CO2 determina i buchi del formaggio.
• Esempi: Propionobacter shermani.

Clostridium botulinum

• La tossina non viene inattivata dal pH dello stomaco.
• Viene assorbita intatta a livello intestinale e trasportata per via ematica alle cellule nervose.
• Agisce sulla placca motrice, inibendo il rilascio dell’acetilcolina dalle vescicole presinaptiche.
• Determina paralisi flaccida.

Effetti di temperatura e pH su C. botulinum

• Il congelamento previene la produzione di tossina, ma non lo sviluppo delle spore.
• Le spore, in condizioni favorevoli, germineranno e rilasceranno la tossina.
• La tossina viene distrutta a temperature superiori a 80°C (bollitura per almeno 15' disattiva la tossina).
• La termoresistenza della tossina si riduce quando il pH si riduce.
• Lo sviluppo del m.o. è favorito da pH prossimi alla neutralità.
• A pH 4,6 (proteolitici) e 5 (non proteolitici) non avremo germinazione della spora e produzione della tossina.
• L'ambiente acido favorisce la distruzione delle spore.

Effetti di Aw (attività dell'acqua) e Eh (potenziale redox) su C. botulinum

• Per la germinazione di spore, sviluppo e produzione di tossina, i valori di Aw sono 0,94 per i ceppi proteolitici e 0,97 per i ceppi non proteolitici.
• Le richieste di Acqua libera aumentano a pH acidi e al diminuire della temperatura.
• C. Botulinum è un m.o. ANAEROBIO.
• Può svilupparsi anche in presenza di modeste concentrazioni di O2.
• Il confezionamento sottovuoto è più pericoloso perché inibisce m.o. che hanno effetto antagonista su C. botulinum.
• Il 100% di CO2 nell'atmosfera rallenta lo sviluppo del m.o., soprattutto in ambiente refrigerato.

Effetto della flora competitiva su C. botulinum

• I BATTERI LATTICI hanno AZIONE SFAVOREVOLE.

Alterazioni della birra

• Filamentosità, mal di sarcina (odore di miele), inacidimento, intorbidimento.

Enzimi prodotti durante la maltazione

• α-amilasi: Degrada l'amido in zuccheri NON FERMENTESCIBILI.
• β-amilasi: Degrada l'amido in zuccheri FERMENTESCIBILI, principalmente maltosio.
• β-glucanasi: Idrolizzano la parete polisaccaridica dell'endosperma (β-glucani).
• FITASI: Degradano la fitina, un composto di riserva di fosforo delle piante.

Anidride solforosa nel vino

• Ha azione antisettica selettiva nei confronti di batteri e muffe.
• Favorisce i lieviti ad alto potere alcoligeno (Saccharomyces cerevisiae e S. bayanus).
• Sfavorevole ai lieviti a basso potere alcoligeno (Pichia e Candida).

Lieviti nella fermentazione alcolica

• I lieviti possono avviare fermentazioni spontanee con andamenti imprevedibili.
• L'anidride solforosa favorisce i lieviti ad alto potere alcoligeno.
• Possono essere addizionati ceppi di lieviti selezionati.

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