AttivitÃ enzimatiche dei batteri lattici isolati da impasti acidi per la ...

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in grado di idrolizzare le proteine in piccoli peptidi e aminoacidi, che sonoimportanti per la crescita microbica e come precursori per lo sviluppo dicomposti aromatici. Gli enzimi proteolitici dei batteri lattici degradano leproteine del glutine influenzando la reologia degli impasto e, di conseguenza,la tessitura del pane (Di Cagno et al., 2004). Inoltre, i peptidi rilasciatidall’idrolisi delle prolammine che colpiscono la mucosa dell’intestinoumano nei soggetti affetti da morbo celiaco (Di Cagno et al., 2002) possonoessere degradati durante la proteolisi. L’attività delle X-prolil dipeptidilaminopeptidasi, in particolare, sembrano avere un grande potenziale nellariduzione del contenuto di peptidi di gliadina ricchi di prolina che causanola risposta immunitaria nel morbo celiaco (Gallo et al., 2005).Le proprietà sensoriali del pane possono essere migliorate attraverso l’idrolisidei polisaccaridi. Le β-glucosidasi sono uno dei principali gruppi di glicosilidrolasi in grado di catalizzare l’idrolisi del legame β-1,4- presente in varidisaccaridi, oligosaccaridi e derivati β-D-glucosidici (Yan et al., 1998 ).L’idrolisi dei glucosidi ha un ruolo importante in diversi processi biologicie applicazioni biotecnologiche. Le β-glucosidasi, infatti, sono responsabilidell’idrolisi del cellobiosio nella fase terminale della degradazione dellacellulosa, un importante fonte di fibre nei prodotti alimentari a base di cereali(Bhatia et al., 2002).La fermentazione degli impasti acidi, inoltre, aumenta il valore nutrizionaledel pane. Nei cereali una gran parte del fosforo è presente come acido fitico(mio-inositolo esafosfato, IP6), collocato negli strati esterni del chicco.L’acido fitico è considerato un composto anti-nutrizionale poichè è unagente chelante di proteine, aminoacidi e minerali bivalenti come Ca 2+ ,Fe 2+ , Mg 2+ e Zn 2+ , che quindi non possono essere assorbiti dall’uomo (DeAngelis et al., 2003 ). Pertanto, la degradazione dell’acido fitico durante lafermentazione degli impasti acidi è auspicabile. Gli enzimi che degradanol’acido fitico durante la fermentazione provengono dai batteri lattici e dailieviti (Lopez et al., 2000; Reale et al ., 2004). I bassi valori di pH causati dallaproduzione di acido lattico durante la fermentazione, inoltre, promuovonol’attivazione delle fitasi endogene della farina, che contribuiscono ad unamaggiore degradazione dell’acido fitico (Leenhardt et al., 2005; Lopez etal., 2001).Durante l’uso come colture starter, i batteri lattici sono sottoposti adiversi stress che influenzano le loro attività metaboliche e ne riducono le56
prestazioni. In particolare, la produzione di acido lattico e acetico durantela fermentazione promuove una forte diminuzione di pH che può incideresull’equilibrio microbico. La risposta dei batteri allo stress acido si verificain modo diverso. Tra i meccanismi di risposta, l’attività ureasica sembrasvolgere un ruolo importante nella protezione di alcuni microrganismi aibassi valori di pH attraverso la conversione di urea in ammoniaca e anidridecarbonica (van de Guchte et al., 2002).Le attività proteolitica, peptidasica, β-glucosidasica, fitasica e ureasicasono state valutate per la maggior parte dei gruppi di batteri, ma pochistudi sulle attività enzimatiche dei batteri lattici isolati da impasti acidisono presenti in letteratura. Nel presente lavoro è stato investigato il profiloenzimatico dei batteri lattici per comprendere il loro ruolo nel processo difermentazione, nonché per delineare proprietà rilevanti nella produzione dipane.3.2. Materiali e metodi3.2.1. Ceppi e condizioni di colturaI batteri lattici utilizzati in questo studio sono stati isolati da impasti acidiutilizzati per produrre il pane Cornetto di Matera (Ricciardi et al., 2002).I ceppi sono stati mantenuti come colture liofilizzate nella collezione deimicrorganismi del Dipartimento di Biologia, Difesa e Biotecnologie Agro-Forestali, Università degli Studi della Basilicata, Potenza, Italia. Gli isolatisono stati propagati in MRS liquido (Oxoid) per 16 ore a 30°C prima dieffettuare i vari saggi enzimatici.3.2.2. Attività proteoliticaLe sospensioni cellulari standardizzate (DO 650= 2) e cresciute overnightin MRS liquido, sono state utilizzate per inoculare (10% v/v) impasti acidimodello preparati mescolando acqua e farina di grano tenero (tipo “00”,Divella SpA, Bari, Italia) con una spatola sterile per 3 minuti al fine di ottenereun impasto con rendimento (DY) pari a 400. Dopo 24 ore di incubazione a30°C, i pre-impasti sono stati aggiunti (10% v/v) alla seconda serie impastiacidi e incubati per 24 ore a 30°C. Due fermentazioni, ottenute mediantel’aggiunta di antibiotici all’impasto, sono state effettuate asetticamente apH 6,0 e 3,5, rispettivamente. La concentrazione totale di aminoacidi liberinegli estratti solubili in soluzione salina (solvente: 0,5 mol/L di NaCl e 15057
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