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PEPTIDI

PEPTIDI BIOATTIVI

L'uso di molecole biologiche prodotte da microrganismi, come ad esempio i batteri lattici, è di particolare interesse nell’industria alimentare. Questi batteri, infatti, sono in grado di esplicare un'azione antagonistica nei confronti dei microrganismi indesiderati producendo metaboliti antimicrobici e antifungini che costituiscono una possibile alternativa all'utilizzo di composti chimici (Pawlowska et al 2012; Tropcheva et al 2014; Varsha et Nampoothiri, 2016). Queste molecole possono avere anche un effetto antifungino che avviene tramite la produzione di molecole bioattive quali acidi organici (lattico, acetico e propionico), acido fenilacetico ed altri acidi carbossilici (es. acido D-glucuronico, acido salicilico e derivati degli acidi benzoico e cinnamico). Anche dipeptidi ciclici, acidi grassi, perossido di idrogeno, etanolo, nucleosidi, lattoni e composti proteici quali le batteriocine esercitano effetti inibitori verso lieviti e muffe (Bianchini, 2015). In particolare, le batteriocine assumono in questo contesto un ruolo importante nell’influenzare gli equilibri microbici.  Da diversi anni sono oggetto di numerosi studi in campo clinico sia umano che veterinario, soprattutto per il loro potenziale utilizzo come valida alternativa all'uso degli antibiotici permettendo di limitare il fenomeno dell’antibiotico resistenza, fattore in forte aumento negli ultimi anni.

BATTERIOCINE DA LAB

Le batteriocine sono sostanze di natura proteica, ad azione battericida nei confronti di ceppi tassonomicamente vicini a quelli dei produttori. Le prime indicazioni sulla natura e sulle modalità di azione di sostanze battericide sono derivate da ampi e numerosi studi condotti su batteri Gram negativi, in particolare i coliformi. Le ricerche si sono poi ampliate interessando anche i batteri Gram positivi fra cui, più recentemente, i batteri lattici. Inizialmente, riferendosi essenzialmente alle colicine, con il termine batteriocine si indicavano proteine ad effetto letale, con attività specifica e capaci di reagire con recettori specifici. Successivamente criteri analoghi ma più definiti sono stati utilizzati per caratterizzare altre batteriocine, in particolare:

  • Uno spettro di azione ristretto, nei confronti di specie omologhe
  • Un’azione battericida
  • Un’azione su siti recettori specifici
  • Una codificazione genetica legata a DNA plasmidale, corrispondente ad una immunità del ceppo produttore

Le batteriocine prodotte da Gram positivi non sempre corrispondono a queste definizioni, per esempio si evidenziato spettri di azione più ampi, anche nei confronti di specie differenti ed una minore immunità del ceppo produttore verso batteriocine omologhe. A tal punto, preferiamo indicare le proteine con le caratteristiche descritte, con il termine più generale di sostanze simili alle batteriocine. In letteratura è stato riportato anche che molti degli antibiotici prodotti da batteri mostrano proprietà simili a sostanze descritte come batteriocine. Per esempio la nisina, prima considerata un antibiotico prodotto da ceppi Str. Lactis subsp.lactis, è ora classificata da autori inglesi come una batteriocina. Ugualmente enzimi litici, prodotti da batteri, possono dare inibizioni simili alle batteriocine, infatti, colture di stafilococchi sono in grado di produrre enzimi come virolisina, lisostafina, lisozima, glucosaminidasi e nisina.

PRODUZIONE E CARATTERISTICHE DI BATTERIOCINE

Le batteriocine sono sostanze estremamente eterogenee, ma la loro caratteristica comune è la natura proteica. Le analisi chimiche indicano che spesso sono proteine complesse, associate a lipidi e a componenti glucidici come in caso di lattobacilli. Nei confronti della loro stabilità ad agenti esterni, si può affermare che esse presentano elevata resistenza a trattamenti termici, hanno maggior tolleranza verso bassi valori di pH rispetto ad alti valori e l’aumento del grado di purezza ne diminuisce la stabilità. La produzione di batteriocine può essere influenzata da diversi fattori, ad esempio la composizione del terreno colturale o la presenza di particolari fattori di crescita nel terreno stesso che possono facilitarne o aumentarne la produzione. Inoltre, le condizioni di incubazione quali temperatura, pH, presenza di ossigeno possono favorire o inibire la produzione di batteriocine. Per questo motivo si cerca sempre di trovare i requisiti ottimali del ceppo produttore che permettono una maggior produzione di batteriocine o loro simili in modo da poterle utilizzare nei mangimi per migliorare anche le loro proprietà organolettiche e funzionali (Varsha et Nampoothiri, 2016).

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