Il Clostridium tyrobutyricum è considerato il principale responsabile del difetto del gonfiore tardivo, ovvero della formazione eccessiva di gas, nei formaggi a pasta dura come il Grana Padano DOP e il Parmigiano Reggiano DOP, inficiandono notevolmente la loro struttura e qualità. C. tyrobutyricum appartiene al gruppo dei batteri butirrici, i quali sono in grado di convertire l’acido lattico in acido butirrico, idrogeno e anidride carbonica. È stato evidenziato che la presenza di spore di questi microrganismi nel latte deriva principalmente da contaminazioni ambientali, in quanto naturalmente presenti nel suolo e nelle feci animali.

Per prevenire le contaminazioni da batteri butirrici sporigeni sono state suggerite diverse strategie:

  • riduzione del livello di contaminazione del latte direttamente in azienda,
  • utilizzo di nitrati e lisozima durante il processo di produzione del formaggio,
  • utilizzo della bactofugazione per rimuovere le spore fino al 99% durante la produzione del formaggio.

Inoltre, la qualità del mangime, l’igiene delle stalle e le pratiche di mungitura rappresentano ulteriori fattori da considerare per la diffusione di tali contaminazioni.

Al fine di identificare i principali fattori legati alla presenza di C. tyrobutyricum nel latte, è stato sviluppato un modello di simulazione che integrasse un modello predittivo preesistente per considerare le sorgenti di contaminazione negli allevamenti, come ad esempio i foraggi, gli insilati, i prodotti affienati e le lettiere. Gli insilati conservati in modo non ottimale sono generalmente riconosciuti come la fonte principale di spore di batteri butirrici nel latte, soprattutto nel caso in cui l’alimentazione sia a base di insilati instabili anaerobicamente, a causa di carenza di acido lattico (che nelle normali condizioni abbassa il pH grazie alle fermentazioni dei batteri lattici) o a causa di una bassa concentrazione di nitrati.

Da diversi anni, in Italia è pratica comune alimentare le bovine da latte con l’unifeed, una miscela di foraggi (insilati e fieno), sottoprodotti, concentrati, minerali, vitamine e additivi in una soluzione unica. Dato che ogni azienda ha la propria composizione tipica di unifeed, soprattutto in termini di composizione dell’insilato, il livello di contaminazione da batteri butirrici, in particolare da C. tyrobutyricum, è variabile.

Lo scopo del nostro studio è stato quello di determinare le principali fonti di contaminazione da C. tyrobutyricum a livello di allevamento considerando gli insilati e le diete degli animali. Abbiamo utilizzato una metodica molecolare altamente sensibile basata sull’amplificazione del DNA (real-time PCR) della specie in oggetto, per convalidare le predizioni di contaminazione ottenute tramite un modello matematico che simulasse la presenza di C. tyrobutyricum negli allevamenti in base alla dieta degli animali e alla gestione dei residui di insilati e unifeed nelle stalle.

Il modello implementato tramite l’introduzione di un intervallo di velocità di crescita specifica di C. tyrobutyricum, e l’inclusione dei residui di insalti e unifeed nelle trincee e nel carro miscelatore come ulteriore fonte di contaminazione, ha reso possibile una corretta predizione della presenza di C. tyrobutyricum negli allevamenti, i cui valori sono stati confermati dalle misurazioni ottenute con l’approccio molecolare.

Tali indagini preliminari indicano che una corretta gestione delle trincee tramite la rimozione dei residui di insilato e unifeed, unita a una pulizia adeguata del carro miscelatore, risultano essere fattori fondamentali per limitare la contaminazione del latte da parte di C. tyrobutyricum.

La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico pubblicato su Frontiers in Microbiology dove è riportata tutta la letteratura citata: Mosconi M, Fontana A, Belloso Daza MV, Bassi D and Gallo A (2023). Clostridium tyrobutyricum occurrence in silages and cattle feed: Use of molecular and simulation data to optimize predictive models. 

 

Autori

Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Antonio Gallo, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Manuel Scerra – Gruppo Editoriale ASPA