L’uso dei batteriofagi di origine casearia

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Selezione di batteriofagi specifici: il lavoro dell’Università del Molise

Un recente lavoro condotto presso i laboratori di R&S di Mediterranea Biotecnologie srl, in collaborazione con il dipartimento Agricoltura, Ambiente e Alimenti dell’Università del Molise di Campobasso, ha valutato la suscettibilità all’infezione di ceppi di Streptococcus thermophilus da parte di batteriofagi isolati in sieri di lavorazione di formaggi a pasta filata. Lo studio è stato presentato al Convegno ALTRIFormaggi: “Autenticità, Legislazione, TRadizione e Innovazione per la valorizzazione delle produzioni lattiero-casearie”, che si è tenuto ad Avellino dal 29 novembre al 1° dicembre scorso. Venti ceppi di S. thermophilus, precedentemente selezionati come colture starter, sono stati impiegati per l’isolamento di batteriofagi da sieri di lavorazione provenienti da 20 aziende produttrici di formaggi a pasta filata, localizzate nel centro-sud Italia. I batteriofagi sono stati isolati rilevando le placche di lisi su substrato agarizzato, successivamente fatte sviluppare in substrato liquido con il ceppo specifico. Il metodo ha permesso di isolare 60 diversi fagi che mostravano virulenza nei confronti di almeno uno dei 20 ceppi di S. thermophilus valutati. I batteriofagi specifici sono stati purificati in modo da selezionare solo quelli in grado di determinare infezione su un singolo ceppo. I 60 fagi isolati sono stati utilizzati per la comparazione dei batteriofagi permettendo di determinare l’host range tra i 20 ceppi di S. thermophilus. Una volta selezionati i batteriofagi specifici per i singoli ceppi batterici è stata verificata la possibilità che questi infettassero altri ceppi: si ha infezione se i ceppi risultano molto simili tra di loro, non si ha infezione se invece questi sono diversi. Sono stati così individuati 7 cluster in cui non vi è infezione tra batteriofagi appartenenti a ceppi differenti: questo principio è alla base degli studi per costituire la rotazione delle colture selezionate. L’infezione fagica delle cellule di S. thermophilus è stata verificata anche mediante osservazione al microscopio elettronico a scansione (SEM), dopo propagazione dei batteriofagi su cellule ospiti in substrato sia solido sia in liquido.

Figura 2 – Foto al microscopio elettronico a scansione (SEM) di tasselli di substrato solido in cui erano presenti il ceppo e il batteriofago specifico. In rosso sono evidenziati i batteriofagi in fase di attacco sulla superficie della cellula

Conclusioni e prospettive

Per la programmazione di strategie di prevenzione e controllo delle infezioni fagiche in caseificio è importante isolare e caratterizzare i batteriofagi presenti, in particolare quelli attivi verso Streptococcus thermophilus, la specie lattica maggiormente utilizzata nella produzione di formaggi italiani. Presso i laboratori di R&S di Mediterranea Biotecnologie srl e in collaborazione con il dipartimento Agricoltura, Ambiente e Alimenti dell’Università del Molise è stata valutata la presenza di batteriofagi nell’ambiente di lavorazione e la possibilità di impiegarli in modo utile in caseificio, dimostrando la pacifica convivenza tra popolazione microbica e batteriofagi, quando questi sono opportunamente controllati. Alla luce dei risultati ottenuti appare evidente che nella definizione delle colture starter occorre porre particolare attenzione allo studio della sensibilità fagica dei ceppi che si intende impiegare come starter, al fine di formulare colture composte da ceppi con sensibilità fagiche differenti, in modo da renderle più resistenti a eventuali infezioni. Inoltre, la conoscenza della sensibilità fagica dei ceppi da impiegare come starter è alla base della tecnica della rotazione, un valido espediente adottato dalle industrie lattiero-casearie che, mantenendo la presenza dei fagi in caseificio a livelli bassi non pericolosi ai fini dell’attività della coltura, consente la prevenzione e il controllo del problema fago in caseificio. Il lavoro attuato è comunque in continua evoluzione: come la selezione di nuove specie e ceppi si evolve continuamente, così anche la selezione di specifici batteriofagi.

 

Silvia Guenzi, R.Gagliardi – Mediterranea Biotecnologie srl;
S. D’Alonges, L.Maiuro, E. Sorrentino – Univ. degli Studi del Molise, Campobasso