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Paolo DaminelliISTITUTO ZOOPROFILATTICO SPERIMENTALE DELLA
LOMBARDIA ED EMILIA ROMAGNA
Reparto Microbiologia – Laboratorio Microbiologia Responsabile Dott. Paolo Daminelli
Brescia, 30 Marzo 2011
INTRODUZIONE AI PROBIOTICI
INTRODUZIONE AI PROBIOTICI
Composizione della flora intestinale Meccanismo d’azione dei probiotici Proprietà di un probiotico Utilizzo dei probiotici nell’uomo Utilizzo dei probiotici negli animali Utilizzo dei probiotici negli alimenti
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
La flora intestinale nel neonato
La flora intestinale nell’adulto
La flora intestinale nell’anziano
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
Il neonato
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
0
2
4
6
8
10
ufc/g di feci
Flora intestinale nel lattante
Bacteriodi 0
Bifidobatteri 10
E.coli, streptococchi 10
Lactobacilli 5
Cl. Perfringens 0
Nascita
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
0
2
4
6
8
10
ufc/g di feci
Flora intestinale allo svezzamento
Bacteriodi 10
Bifidobatteri 10
E.coli, streptococchi 8
Lactobacilli 5
Cl. Perfringens 3
Svezzamento
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
L’adulto
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
0
2
4
6
8
10
ufc/g feci
Flora intestinale nell'adulto
Bacteriodi 10
Bifidobatteri 10
E.coli, streptococchi 8
Lactobacilli 5
Cl. Perfringens 3
Adulti
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALEL’anziano
Variazioni quantitative più che qualitative
Variazione della dieta e dello stile di vita
Immunodepressione
0
2
4
6
8
10
ufc/g di feci
Bacteriodi 10
Bifidobatteri 8
E.coli, streptococchi 9
Lactobacilli 8
Cl. Perfringens 7
Anziani
COMPOSIZIONE DELLA FLORA INTESTINALE
Riassumendo……
0123456789
10
Log ufc/gr feci
Bacteriodi 0 10 10 10
Bifidobatteri 10 10 10 8
E.coli, streptococchi 10 8 8 9
Lactobacilli 5 5 5 8
Cl. Perfringens 0 3 3 7
Nascita Svezzamento
Adulti Anziani
MECCANISMO D’AZIONE DEI PROBIOTICI
L’effetto dei probiotici si esplica a tre livelli:
1. Moltiplicazione batterica
2. Colonizzazione probiotica
3. Modulazione immunitaria
MECCANISMO D’AZIONE DEI PROBIOTICIMoltiplicazione batterica
Funzionalità intestinaleImpermeabilità intestinale
Immunomodulazione
Colonizzazione batterica
MECCANISMO D’AZIONE DEI PROBIOTICIMoltiplicazione batterica
MECCANISMO D’AZIONE DEI PROBIOTICIColonizzazione probiotica
Inibizione della crescita dei patogeni
CompetizioneProduzione di batteriocine
Co-aggregazione molecolare
MECCANISMO D’AZIONE DEI PROBIOTICIModulazione immunitaria
Attivazione della risposta immunitaria
attività β-galattosidasica produzione igA
attività dei macrofagiriduzione infezioni opportunistiche
MECCANISMO D’AZIONE DEI PROBIOTICI
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Devono essere distinte tra:
Proprietà del ceppo batterico come tale
Proprietà della formulazione contenente il probiotico
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Proprietà del ceppo batterico
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Proprietà del ceppo batterico
Misura della sopravvivenza nel tratto gastrointestinale
Misura dell’inibizione dei patogeni Sensibilità agli antibiotici Capacità di adesione cellulare
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Proprietà del ceppo batterico
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
fattore di inibizione
20 34 56 48 72n° di ceppo
Capacità inibente di ceppi Lactobacillus caseus
Cl. difficileE. coli
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Proprietà della formulazione contenente il probiotico
Il presupposto alla base dell’attività di un probiotico è, prima di tutto, la
sopravvivenza: Ai processi di preparazione del
prodotto Alla conservazione All’attacco dei succhi gastrici, acidi
biliari Al sistema immunitario intestinale
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Microrganismi utilizzati nella produzione di prodotti probiotici
( Bottazzi, V. Latte-fermentati funzionali probiotici. Edizioni scientifiche, 2004)
PROPRIETA’ DEI PROBIOTICI
Tipologia di prodotti probiotici del commercio
1. Polveri2. Capsule3. Compresse4. Yogurt, prodotti da bere5. Formaggi, Salumi…….!!
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: UOMOLe attività dei probiotici possono essere indirizzate ad aiutare la risoluzione di due
principali categorie di patologie:
1. Problematiche direttamente legate a malfunzionamento dell’intestino
2. Problematiche indirettamente legate a disfunzioni intestinali
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: UOMO
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: UOMO
Problematiche direttamente legate a malfunzionamento dell’intestino
Diarrea Costipazione nell’anziano Malattie infiammatorie
dell’intestino (morbo di Crohn)
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: UOMOProblematiche indirettamente legate a
malfunzionamento dell’intestino Allergie Neoplasie Stress da sport da resistenza Malattie cardiovascolari Infezioni del tratto urinario Patologie vaginali (vaginiti, vaginosi)
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALILe azioni dei probiotici nell’utilizzo a
scopo zootecnico si esplicano in tre azioni:
Sull’animale (suini, bovini, avicoli) Sull’alimento Sull’ambiente
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Sull’animale Favoriscono lo sviluppo dell’apparato
digerente Favoriscono lo sviluppo dei microvilli
intestinali Favoriscono la risposta immunitaria
umorale Riducono l’incidenza delle diarree
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Sull’alimento Favoriscono lo degradazione
dei carboidrati complessi Favoriscono lo prevenzione
dell’acidosi ruminale Favoriscono la sintesi proteica
microbica
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Sull’ambiente
Riduzione dell’escrezione azotata Riduzione dell’emissione di
ammoniaca /azoto ammoniacale Feci più compatte
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Suini da ingrasso: Miglioramento delle crescite di
performance e conversione alimentare
Diminuzione della mortalità
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Scrofe da riproduzione: Riduzione delle diarree neonatali > del numero dei nati vivi > del numero degli svezzati > del peso allo svezzamento
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Ruminanti: Stimolo all’attività cellulosolitica Stabilizzazione del pH ruminale Favorire la colonizzazione ruminale
allo svezzamento
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: ANIMALI
Avicoli: Prevenire la colonizzazione di
Salmonella spp Miglioramento delle crescite di
performance e conversione alimentare
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
Gli alimenti sono delle “riserve naturali” di probiotici
Latte e derivati (yogurt, kefir, formaggi) Carne e derivati (insaccati) Pane Vino Birra Frutta e verdura
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
La funzione dei probiotici negli alimenti può essere:
Tecnologica Reologica Antibatterica
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTILa funzione Tecnologica dei probiotici
negli alimenti Produzione di latti fermentati, yogurt,
kefir, formaggio Produzione di insaccati Produzione di pane e prodotti da
forno Produzione della birra
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTILa funzione Reologica dei probiotici
negli alimenti
Attività di lipolisi e proteolisi che favoriscono la composizione dell’aroma nei prodotti (formaggio, salami, birra, vino)
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
La funzione Antibatterica dei probiotici negli alimenti
DirettaProduzione di batteriocine ad attività
battericida / batteriostatica
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
La funzione Antibatterica dei probiotici negli alimenti
Indiretta Modulazione di pH ed Aw
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
APPLICAZIONE DEI PROBIOTICI: GLI ALIMENTI
L’identificazione di ceppi probiotici negli alimenti avviene attraverso:
Caratterizzazione fenotipica Caratterizzazione genotipica Valutazioni in vitro (colture cellulari)
IN CONCLUSIONE……Affinché i batteri probiotici possano svolgere la
loro attività benefica sulla salutedeve essere garantita una condizione
fondamentale e cioè che siano vivi e vitali sia nel prodotto, durante tutte le fasi di produzione e conservazione, sia nell’intestino umano, che è l’organo bersaglio specifico della loro attività;
non solo, devono essere vivi e vitali in ben determinate concentrazioni minime, stabilite per legge che
nel prodotto deve essere pari a 106 CFU/g o ml, mentre per ottenere un effetto terapeutico deve
essere almeno pari a 109 CFU/g o ml.
GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE
Ma io cosa ne sapevo……….
IL BIOLOGICODEFINIZIONE
Dal punto di vista normativo, gli alimenti biologici sono i prodotti alimentari "ottenuti con metodo di produzione
biologico" secondo quanto stabilito dal regolamento CEE 2092/91
L'Agricoltura Biologica è il sistema produttivo che, a partire dalla terra sino alla tavola, rispetta la salute dell'Uomo e dell'Ambiente, escludendo il ricorso a qualsiasi prodotto chimico di sintesi ed a qualsiasi
organismo geneticamente modificato, conservando e migliorando le caratteristiche del suolo e rispettando le
forme di vita e la biodiversità.
IL BIOLOGICOPRINCIPI
Terreni puri: vengono scelti solo terreni lontani da fonti di inquinamento (industrie, autostrade, ...) e sui quali non siano stati usati prodotti chimici per un certo numero di anni
Non vengono utilizzati fertilizzanti chimici:la fertilità del terreno è ottenuta attraverso tecniche naturali quali l'utilizzo di concimi organici (letame), vegetali o misti (sovescio o composta), lavorazioni ridotte, rispetto delle stagionalità
Non vengono utilizzati diserbanti: la rotazione delle colture rende l'habitat inadatto alla riproduzione delle erbe infestanti
IL BIOLOGICOPRINCIPI
Non vengono utilizzati nè coloranti nè conservanti: gli alimenti vengono lavorati, trasformati e confezionati nel pieno rispetto dei loro valori nutrizionali, senza l'utilizzo di coloranti e conservanti
Controlli e garanzie: a tutela dei consumatori gli alimenti biologici sono regolamentati da una specifica e rigorosa normativa europea che prevede il controllo e la certificazione del processo produttivo e del prodotto delle Risorse Agricole, Alimentari e Forestali. L'avvenuto controllo deve comparire sull'etichetta.
IL BIOLOGICOOBIETTIVI
Produrre alimenti più naturali, quindi più sani e senza la presenza di residui tossici
Contribuire alla riduzione drastica del consumo energetico necessario per la produzione dei prodotti chimici di sintesi
Preservare l'ambiente naturale ed il suolo agricolo sempre più saturo di residui di concimi, pesticidi e altre sostanze che vanno ad inquinare anche le falde acquifere
IL BIOLOGICOASPETTI POSITIVI
Valorizzazione di produzioni locali
Rispetto e tutela delle zone rurali e marginali
Eliminazione, o meglio riduzione, dei residui negli alimenti
Miglioramento delle condizioni economiche e sociali
IL BIOLOGICOASPETTI NEGATIVI
Improvvisazione
Garanzia del rispetto dei requisiti
Alimenti più sani = alimenti più sicuri?
Danni collaterali: e se le mozzarelle fossero blu perché biologiche?
Controlli sugli alimenti importati da paesi terzi?
IL BIOLOGICOIN CONCLUSIONE
Biologico: una scelta di vita nella consapevolezza dell’esposizione a maggiori rischi di natura microbiologica
Micotossine: un pericolo accettato
Biologico contro tradizionale: una scelta da operare con ragionevolezza e senza isterismi
GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE
Ma non ti va mai bene niente?????……….