L’uso dei batteriofagi di origine casearia

Presso i laboratori di R&S di Mediterranea Biotecnologie srl, in collaborazione con il Dipartimento Agricoltura, Ambiente e Alimenti dell’Università del Molise, è stata effettuata la selezione e la valutazione dei batteriofagi specifici per ceppi di Streptococcus thermophilus, una specie tipica di uno starter microbico, sia naturale sia selezionato, per la produzione di pasta filata.

I processi tecnologici che sottendono alla preparazione di gran parte dei prodotti lattiero-caseari includono fermentazioni a opera di batteri lattici, che possono essere soggetti a infezione da parte di specifici virus, detti batteriofagi, la cui presenza è pressoché costante in caseificio. Le sorgenti di infezione di batteriofagi possono essere differenti: materie prime, ambienti di lavorazione, colture starter. Le colture starter possono presentare problemi di sensibilità fagica durante l’impiego. La lisi dei ceppi di batteri lattici costituenti la coltura starter a opera dei batteriofagi durante le prime fasi della caseifi cazione determina un rallentamento, nei casi più gravi, un blocco della fermentazione lattica e di conseguenza
dell’acidifi cazione del latte. Ciò può favorire lo sviluppo di microrganismi indesiderati e determinare la riduzione o la compromissione della qualità del prodotto. Ciò è vero se ci si trova in presenza di cariche contaminanti importanti, mentre quando le cariche contaminanti sono controllate è vero il contrario: i batteriofagi convivono pacificamente con i batteri lattici e addirittura esercitano una pressione selettiva positiva sulla popolazione di starter microbico durante la fermentazione. Il mantenimento di cariche contaminati controllate di batteriofagi in caseificio è attuato prevalentemente con misure sia preventive sia contenitive, quali corretto stoccaggio di materie prime in ingresso e corretto smaltimento dei residui di lavorazione, mediante trattamenti di sanificazione di strutture e ambienti di lavorazione.

Figura 1 – La determinazione dell’host range tra i 20 ceppi di S. thermophilus ha permesso di raggruppare i ceppi batterici in 7 cluster in base alla loro risposta all’infezione dei diversi fagi

Tipo di coltura starter e infezione fagica

Il controllo del problema fagico in caseificio dipende comunque molto dal tipo di coltura utilizzata nel processo produttivo. L’impiego di colture starter naturali, che possiedono sia elevata eterogeneità nella composizione microbica sia differente sensibilità fagica, può limitare le problematiche legate alle infezioni di batteriofagi. Infatti, in queste colture, composte da differenti ceppi o anche specie, la distruzione di uno o più ceppi dovuta a un’eventuale infezione fagica non provoca il fallimento del processo fermentativo. Negli starter naturali si ha una continua evoluzione della popolazione microbica presente, che si adatta alle mutate condizioni dell’ambiente di lavorazione, anche se a discapito della stabilità del processo di lavorazione. Nel caso invece di utilizzo di colture starter selezionate è necessario introdurre preventivamente nella popolazione di starter microbico ceppi caratterizzati da una differente sensibilità fagica, attingendo alla naturale biodiversità ambientale, e adottare in caseificio la strategia detta rotazione fagica, che consiste nell’impiego in rotazione di colture tecnologicamente simili ma a differente sensibilità fagica. Nella selezione di ceppi lattici da utilizzare nella formulazione di colture starter da impiegare nel settore lattiero-caseario risulta quindi di primaria importanza conoscere la loro risposta all’infezione di batteriofagi.

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