Il deterioramento aerobico degli insilati e le implicazioni per la qualità del latte e del formaggio Fabio Abeni Domenico Carminati 1 La qualità e la sicurezza dei prodotti lattiero-caseari dipendono in primo luogo dalla qualità della materia prima. A livello di azienda di produzione, lo stato di salute degli animali, la qualità degli alimenti e l’igiene alla mungitura sono i fattori determinanti. Attraverso l’alimentazione degli animali si possono trasferire al latte diversi contaminanti sia chimici che microbiologici. I principali contaminanti chimici e microbiologici che possono compromettere la qualità degli insilati e rappresentare un pericolo per il latte sono: - micotossine (conseguenti a sviluppo fungino) - batteri sporigeni (Clostridium ma anche Bacillus) - batteri patogeni (es. Escherichia, Listeria) 2 Micotossine - metaboliti tossici prodotti da funghi microscopici (muffe) > 300 micotossine identificate, molte ritrovate negli insilati rischi per il latte essenzialmente legati alle aflatossine 3 Micotossine in genere stabili negli insilati. Nel rumine possono essere metabolizzate a dare molecole più o meno tossiche, altre transitano senza essere modificate: - Aflatossina B1 non metabolizzata nel rumine, ma trasformata nel fegato in Aflatossina M1 - DON e Ocratossina A trasformate in metaboliti meno tossici - Zearalenone trasformato in diversi metaboliti a tossicità variabile - Fumonisine non metabolizzate Dal tratto gastro-intestinale, le micotossine passano nel sangue, si distribuiscono nei tessuti dove possono essere metabolizzate, stoccate, rimobilizzate, ed escrete nel latte carry-over o contaminazione indiretta. 4 L’Aflatossina B1 è la sola con un carry-over significativo nel latte: 1-6% di quella assunta con l’alimento è escreta nel latte come M1. Per le altre micotossine il carry-over è stato valutato essere 100 volte minore rispetto a B1/M1. 5 Carry-over di AFM1 nel latte correlato a livello produttivo degli animali, fase di lattazione e quantità di AFB1 ingerita giornalmente. Borreani & Tabacco, 2004 6 Aflatossina B1, B2, G1, G2 B1 è la più tossica, carcinogenica, mutagena conversione a M1 riduce la tossicità a circa il 10% rispetto alla B1 Limiti di legge Stabilità AFM1 nel latte e nei prodotti lattiero-caseari: si lega preferenzialmente alla caseina aumenta nel formaggio (da 1.7 a 8 volte rispetto a quella presente nel latte) una parte rimane nel siero (se usato per ricotta, 90% rimane nella scotta) in genere stabile ai trattamenti termici parziale riduzione dopo stoccaggio prodotti con pH ≤ 4.0 e ricca flora lattica 7 Ocratossina A (OTA) : degradazione nel rumine a Ocratossina α, meno tossica Possibile carry-over di OTA nel latte stimato ≤ 1% (dopo 1 settimana somministrazione alimento contaminato con 25 mg/kg per un totale di 1.4 g/settimana). Zearalenone (ZEA) carry-over nel latte stimato < 1% (solo dopo 7-21 giorni di alimento fortemente contaminato: 200-500 mg/giorno). Deossinivalenolo (DON) : viene metabolizzato a DOM (de-epossi-deossinivalenolo) carry-over nel latte stimato < 0.02% per DON e < 0.25% per DOM (solo dopo consumo alimento contaminato con 16-75 mg/giorno). Un problema ancora sottovalutato legato al carry-over è rappresentato dal possibile arricchimento a seguito dei processi di trasformazione e alla presenza di più micotossine inferiori ai limiti o non dosabili 8 batteri sporigeni anaerobi (Clostridium) Le spore sono resistenti a varie condizioni di stress fisico-chimiche. Nel latte arrivano da suolo, alimenti (insilati), lettiere (feci). Negli insilati i clostridi possono crescere e le spore aumentare: - durante la fermentazione se acidificazione lenta e insufficiente - durante il consumo esposizione all’aria 9 clostridi butirrici spore di clostridi butirrici negli insilati: - da 10 - 100 /g nei vegetali freschi - a 100 - 10000 /g negli insilati (non aperti) - fino a 1 - 10 milioni /g negli insilati deteriorati (solo in piccole zone «hot spots») 10 >> spore negli insilati >> spore nelle feci >> spore nel latte Borreani et al., 2002 Durante la caseificazione le spore di clostridi butirrici sopravvivono e possono sviluppare nei formaggi durante la stagionatura con produzione di gas (H2 e CO2) gonfiore (rischio aumenta all’aumentare del numero di spore ≥ 200 spore/lt, anche meno se presenza clostridi ad elevata attività LDH) 11 batteri sporigeni aerobi (Bacillus ) - stesso ciclo degli sporigeni anaerobi spore presenti nel trinciato fresco tra 1.000-100.000 /g possono crescere fino a 10-100 milioni/g (sulla superficie di zone deteriorate) sono sensibili all’acidità e basso pH (< 4.0) rischi per prodotti lattiero-caseari: produzione tossine (B. cereus), problemi stoccaggio latte pastorizzato elevata termoresistenza (B. sporothermodurans, Geobacillus stearothermophilus), problemi stoccaggio latte UHT - non è stata comunque dimostrata una correlazione diretta tra spore di Bacillus negli insilati e spore nel latte 12 batteri patogeni o potenziali patogeni Listeria monocytogenes - psicrofilo (≤4°C) - osmotollerante - acidotollerante (non cresce < pH 4.4) - episodi di listeriosi animale associati a consumo di insilati contaminati - insilato di scarsa qualità >> presenza di Listeria (pH < 4.5 6%; pH > 4.5 30%) - deterioramento aerobico favorisce (1 milione cell/g in zone deteriorate) - contaminazione latte associata a elevati livelli negli insilati (indiretta via feci, lettiere, ambiente) - rischi maggiori per prodotti lattiero-caseari a latte crudo 13 batteri patogeni o potenziali patogeni Enterobatteri, competono coi LAB nella fermentazione degli zuccheri, idrolizzano le proteine e fermentano gli aminoacidi producendo NH3, amine biogene, acidi grassi ramificati. NH3 aumenta il potere tampone del foraggio e ostacola la discesa del pH, favorendo altri contaminanti. Escherichia coli - intestino ruminanti serbatoio ceppi tossinogeni (VTEC, STEC, EHEC) contaminazione fecale via di trasmissione al latte crudo sensibili all’acidità (pH ≤ 4.5-5.0) scarsa acidificazione o deterioramento aerobico possono favorire la crescita (100 milioni cell/g in zone deteriorate) - in normali condizioni di insilamento E. coli enteropatogeni non sopravvivono 14