Impatto del cloruro di sodio e dell’anidride carbonica sulla germinazione dei conidi e sulla crescita radiale del Penicillium camemberti

Nell’industria lattiero-casearia, Geotrichum candidum e Penicillium camemberti vengono utilizzati come colture aggiuntive per produrre formaggi a pasta molle come il Camembert. Un recente studio su P. camemberti ha dimostrato che un primo evento di “domesticazione” ha portato alla comparsa di Penicillium biforme, presente anche nell’ambiente caseario (su Tommes o su formaggi freschi di capra), che si differenziava dalla specie selvaggia Penicillium fuscoglaucum, e che un secondo evento di domesticazione più recente ha portato all’emergenza del ceppo P. camemberti da P. biforme.

Ropars et al. (2020b) hanno identificato due gruppi genetici differenti corrispondenti a due varietà di P. camemberti: (i) var. Camemberti e (ii) var. Caseifulvum. Gli isolati di Penicillium camemberti var. Camemberti sono stati ottenuti principalmente da Camembert e Brie, e sono in grado di produrre acido ciclopiazonico. Il Penicillium camemberti var. Caseifulvum è stato isolato principalmente da altre tipologie di formaggi come il Saint Marcellin o il Rigotte de Condrieu. Il suo tallo è di colore grigio-verde ed è stato visto che non è in grado di produrre acido ciclopiazonico.

Il Penicillium camemberti produce diversi enzimi come lipasi, proteinasi e peptidasi, che catabolizzano acidi grassi, proteine, peptidi o amminoacidi. Queste attività lipolitiche e proteolitiche contribuiscono alle proprietà organolettiche (sapore, odore, gusto) dei formaggi attraverso la produzione di composti volatili aromatici come metilchetoni, lattoni, alcoli, aldeidi e ammine.

La produzione di questi composti volatili da parte di P. caseifulvum è stata studiata e confrontata con quella di P. camemberti in uno studio precedente, il quale suggeriva che P. caseifulvum poteva essere utilizzato come nuova coltura starter nell’industria lattiero-casearia. Tuttavia, sono stati segnalati anche diversi difetti del gusto legati a P. camemberti. Il retrogusto amaro e l’irrancidimento possono verificarsi, rispettivamente, a causa dell’eccessiva attività della proteasi acida e dell’attività lipolitica. Possono insorgere altri difetti legati alla produzione di stirene e 1-otten-3-olo. Inoltre, P. caseifulvum può danneggiare i formaggi erborinati, in particolare con la produzione di metaboliti che portano ad un colore giallo e a basso pH.

Questi fenomeni suggeriscono come la selezione di ceppi specifici e adatti per ottenere caratteristiche positive per la produzione del formaggio sia importante e necessaria per controllare lo sviluppo di P. camemberti nei formaggi. Il controllo dello sviluppo dei funghi filamentosi mediante fattori abiotici consente di standardizzare la produzione del formaggio. Pertanto, questo può garantire proprietà organolettiche omogenee tra i diversi giorni di produzione e potrebbe anche contribuire a prolungare la durata di conservazione prevenendo il deterioramento da parte di miceti indesiderati.

L’attività dell’acqua (aw) è riconosciuta come il fattore più importante che influenza la crescita delle muffe, seguita dalla temperatura. Numerosi processi di produzione del formaggio prevedono una fase di salatura con cloruro di sodio (NaCl). Il sale contribuisce alle proprietà organolettiche dei formaggi e potrebbe anche aiutare a proteggere il formaggio da microrganismi indesiderati diminuendo l’aw della superficie. Uno studio condotto in precedenza ha mostrato l’impatto di una riduzione della aw (con glicerolo come soluto) sulla germinazione dei conidi di P. camemberti, mentre non erano disponibili dati per l’NaCl come fattore in grado di abbassare l’aw. Inoltre, in precedenza è stato riportato anche l’impatto della riduzione di aw con glicerolo e NaCl sulla crescita radiale di P. camemberti, nel momento in cui formaggi stagionati con muffa come Camembert e Brie subiscono una fase di salatura per raggiungere un aw vicino a 0.97.

I formaggi possono essere conservati in confezioni con atmosfera modificata (MAP) che contengono azoto (N₂) e livelli elevati di anidride carbonica (CO₂). Per quanto riguarda le miscele di gas, è stato riportato che la composizione atmosferica del locale di maturazione potrebbe influenzare la crescita e la fisiologia (respirazione, proteolisi) di P. camemberti e il colore del formaggio.

Uno studio pubblicato a ottobre 2023 su Food Microbiology ha valutato l’effetto di NaCl e della pressione parziale della CO₂ sulla germinazione dei conidi e sulla crescita radiale di due ceppi di P. camemberti appartenenti alle varietà camemberti e caseifulvum. L’obiettivo era determinare se i due ceppi, appartenenti a due varietà della stessa specie, manifestassero le stesse risposte alle variazioni dei fattori ambientali. Per questo, è stato utilizzato un approccio micologico predittivo per stimare i valori cardine per la germinazione dei conidi e la crescita fungina dei due ceppi e per confrontare la loro morfologia.

Lo studio

Il Penicillium camemberti è una specie domestica adattata all’ambiente lattiero-caseario, che viene utilizzata come coltura aggiuntiva per stagionare i formaggi a pasta molle. Una recente analisi genomica della popolazione di P. camemberti ha rivelato che questo Penicillium è una linea clonale con due varietà quasi identiche geneticamente ma con fenotipi contrapposti in termini di crescita, colore, produzione di micotossine e inibizione di contaminanti. La varietà P. camemberti camemberti si ritrova sui formaggi Camembert e Brie, mentre la varietà P. camemberti caseifulvum si trova principalmente su altri formaggi come Saint-Marcellin e Rigotte de Condrieu. Questo studio mirava a valutare l’impatto di una bassa attività dell’acqua (aw), ridotta dalla presenza di cloruro di sodio (NaCl), e dell’aumento della pressione parziale dell’anidride carbonica (CO₂), sulla germinazione dei conidi e sulla crescita di due varietà di P. camemberti: la var. Camemberti e la var. Caseifulvum. Sono stati utilizzati modelli matematici per descrivere le risposte dei ceppi di P. camemberti ad entrambi i fattori abiotici.

I risultati

I risultati hanno mostrato che questi ceppi geneticamente distanti avevano risposte simili all’aumento di NaCl e della pressione parziale della CO₂. I valori cardine stimati erano molto simili tra i 2 ceppi nonostante fossero significativamente diversi (test del rapporto di verosimiglianza, pvalue = 0.05%). Questi risultati suggeriscono che la variabilità intraspecifica potrebbe essere maggiormente esacerbata durante la crescita dei miceti rispetto alla germinazione dei conidi, soprattutto in termini di morfologia macroscopica. Infatti, come dimostrato dalla morfologia fungina, la var. Caseifulvum sembrava essere più sensibile all’aumento della pressione parziale della CO₂, con la comparsa di escrescenze irregolari, mentre la morfologia della var. Camemberti rimaneva tondeggiante.

Conclusioni

Questi dati potrebbero consentire un miglioramento del controllo dello sviluppo dei funghi in funzione della presenza di NaCl e della pressione parziale dell’anidride carbonica. Questi fattori abiotici potrebbero rappresentare delle barriere tecnologiche per prevenire il deterioramento e aumentare la durata di conservazione dei formaggi. I dati attuali consentiranno previsioni più precise sulla proliferazione dei funghi in funzione della presenza del sale e della pressione parziale dell’anidride carbonica, che rappresentano ostacoli tecnologici significativi nella produzione del formaggio.

Tratto da:”Impact of sodium chloride and carbon dioxide on conidial germination and radial growth of Penicillium camemberti “ Marion Valle, Nicolas Nguyen Van Long, Jean-Luc Jany, Loona Koullen, Karim Rigalma, Valérie Vasseur, Véronique Huchet, Louis Coroller. Food Microbiology Volume 115, October 2023, 104309. https://doi.org/10.1016/j.fm.2023.104309