Lentilactobacillus parabuchneri, principale produttore di istamina nel formaggio, sopravvive alla pastorizzazione in vasca

Introduzione

L’istamina è una delle ammine biogene più tossiche e la sua ingestione può provocare reazioni simili a quelle allergiche, come cefalea, nausea, vomito, orticaria e disturbi respiratori. Tra gli alimenti fermentati, il formaggio rappresenta una delle principali fonti di intossicazione da istamina, poiché può raggiungere concentrazioni elevate, anche superiori ai limiti stabiliti per i prodotti ittici. L’accumulo di istamina è attribuito principalmente ad alcuni batteri lattici portatori del cluster genico dell’istidina decarbossilasi, che consente loro di trasformare l’istidina in istamina durante la maturazione del formaggio. Tra questi, Lentilactobacillus parabuchneri è riconosciuto come il microrganismo più rilevante.

Questo batterio, eterofermentante obbligato, può essere introdotto nel latte crudo durante la mungitura o la raccolta e possiede una notevole capacità di adattamento, riuscendo a sopravvivere a temperature fino a 56 °C. Durante la stagionatura, può raggiungere densità microbiche elevate, contribuendo non solo all’accumulo di istamina ma anche a difetti tecnologici e sensoriali, come la formazione di crepe o odori sgradevoli. Inoltre, L. parabuchneri può formare biofilm sulle superfici in acciaio delle attrezzature di lavorazione, contaminando i formaggi anche dopo la stagionatura.

La pastorizzazione del latte è una misura efficace per ridurre la carica microbica e limitare la presenza di batteri produttori di ammine biogene. Tuttavia, alcuni ceppi di L. parabuchneri mostrano resistenza termica e possono sopravvivere alla pastorizzazione in vasca tradizionale (63–65 °C per 30 minuti). Ciò può comportare il rischio di accumulo di istamina anche nei formaggi prodotti con latte pastorizzato. Studi recenti indicano che un moderato aumento della temperatura di trattamento, fino a 68 °C o oltre, riduce drasticamente la vitalità di questi ceppi, offrendo un metodo semplice e sicuro per prevenire la contaminazione e migliorare la qualità igienico-sanitaria dei formaggi.

Questo studio, pubblicato sull’International Journal of Dairy Technology a giugno 2025, valuta l’efficacia della pastorizzazione in vasca per eliminare i ceppi di L. parabuchneri produttori di istamina.

Materiali e metodi

Ceppi batterici

Nello studio sono stati analizzati diversi ceppi di Lentilactobacillus parabuchneri produttori di istamina, elencati nella Tabella 1. Tutti i ceppi sono stati coltivati in brodo a 37 °C in condizioni anaerobiche, seguendo protocolli standard per la crescita dei batteri lattici. Tra questi, il ceppo B301, precedentemente identificato come Lactobacillus buchneri, è stato incluso come controllo positivo poiché noto per la sua resistenza alla pastorizzazione in vasca.

L’impiego di questo ceppo di riferimento ha permesso di confrontare la risposta termica degli altri isolati e di valutare in modo più accurato la loro capacità di sopravvivere ai trattamenti termici comunemente applicati nella lavorazione del latte e del formaggio.

Pastorizzazione in vasca

Campioni di latte scremato (5 mL) sono stati riscaldati a 37 °C e inoculati con ciascun ceppo di Lentilactobacillus parabuchneri (10⁷ ufc/mL). Questa concentrazione, superiore di 2 log al limite microbiologico ritenuto non sicuro dalla normativa europea (>10⁵ ufc/mL), è stata scelta per simulare un latte di scarsa qualità igienico-sanitaria. Il numero di cellule vitali è stato verificato mediante piastratura su agar MRS addizionato con il 2% di agar.

I campioni inoculati sono stati poi sottoposti a pastorizzazione in vasca (63 °C per 30 minuti) mediante immersione in un bagno termostatato, seguendo le specifiche dell’IDFA. Dopo il trattamento, i campioni sono stati raffreddati in bagno di ghiaccio e nuovamente analizzati per determinare la sopravvivenza batterica rispetto ai campioni di controllo.

Termoresistenza dei ceppi

I ceppi risultati resistenti alla pastorizzazione standard sono stati ulteriormente testati a 68 °C, 73 °C e 78 °C per 30 minuti, al fine di valutare la loro effettiva resistenza termica. Le condizioni sperimentali e le modalità di conteggio delle cellule vitali sono rimaste invariate.

Analisi statistica

I dati ottenuti rappresentano la media ± deviazione standard di tre repliche biologiche. Le differenze tra le medie sono state analizzate mediante test t di Student, utilizzando il software Sigma Plot v.15.0, con un livello di significatività fissato a P < 0,05.

Risultati e discussione

Alcuni ceppi di L. parabuchneri produttori di istamina sono resistenti alla pastorizzazione in vasca

La Figura 1 riporta le conte microbiche dei campioni di latte prima e dopo il trattamento di pastorizzazione in vasca (63 °C per 30 minuti). Degli 11 ceppi analizzati, solo quattro — IPLA 11125, IPLA 11151, IPLA 15009 e il ceppo umano di riferimento DSM 5707 — sono risultati sensibili, venendo completamente inattivati dal trattamento termico. Gli altri otto ceppi hanno invece mostrato resistenza parziale, con una sopravvivenza variabile. In particolare, IPLA 11122 ha evidenziato la maggiore resistenza, con una riduzione di circa 5 log delle cellule vitali, mentre IPLA 11117, IPLA 11129 e IPLA 11152 hanno mostrato una riduzione di circa 6 log, e IPLA 11150, IPLA 15005 e B301 una riduzione di 7 log.

Questi risultati indicano che, dopo la pastorizzazione in vasca, nel latte possono persistere da 3 a 750 ufc/mL di L. parabuchneri produttori di istamina, quantità sufficienti a generare livelli tossici di ammine biogene durante la trasformazione e stagionatura del formaggio. È noto, infatti, che prodotti ottenuti da latte contenente meno di 100 ufc/mL di ceppi produttori di tiramina o istamina possono comunque raggiungere concentrazioni di 1000–2000 mg/kg di ammine biogene.

Va inoltre sottolineato che alcuni ceppi sopravvissuti, in particolare IPLA 11122, IPLA 11117 e IPLA 11150, sono in grado di crescere e produrre istamina anche a basse temperature, tipiche della refrigerazione. Il ceppo IPLA 11122, il più resistente, ha dimostrato di accumulare quantità tossiche di istamina nel formaggio già dopo 14 giorni di maturazione. Tutti i ceppi sopravvissuti sono inoltre capaci di formare biofilm sulle superfici in acciaio inossidabile, incrementando il rischio di ricontaminazione dei formaggi nelle fasi di lavorazione e confezionamento post-stagionatura.

I ceppi di L. parabuchneri produttori di istamina da latte non sono resistenti a temperature ≥68 °C per 30 minuti

I risultati sperimentali mostrano che nessuno dei ceppi di Lentilactobacillus parabuchneri produttori di istamina è sopravvissuto al trattamento termico di 68 °C per 30 minuti o a temperature superiori, come evidenziato in Figura 2. In nessun campione sono state rilevate cellule vitali dopo l’incubazione, indicando una completa inattivazione dei batteri.

L’incremento della temperatura da 63 °C a 68 °C si è dunque rivelato sufficiente per eliminare efficacemente i ceppi termoresistenti di L. parabuchneri presenti nel latte, prevenendo la possibile formazione di istamina nei formaggi derivati. Tuttavia, l’applicazione di temperature superiori a questa soglia non è consigliabile, poiché potrebbe compromettere le proprietà fisico-chimiche del latte, ostacolare la formazione della cagliata e ridurre la qualità sensoriale e tecnologica del formaggio.

Pertanto, un moderato aumento della temperatura di pastorizzazione in vasca rappresenta un approccio semplice ed efficace per controllare L. parabuchneri, garantendo al contempo la conservazione delle caratteristiche tecnologiche del latte destinato alla caseificazione.

Conclusioni

I risultati ottenuti evidenziano che il latte pastorizzato in vasca può rimanere contaminato da Lentilactobacillus parabuchneri, un batterio termoresistente e produttore di istamina. La sua presenza non solo favorisce l’accumulo di istamina tossica nei formaggi ottenuti, ma può anche determinare la formazione di biofilm sulle superfici delle attrezzature di lavorazione, con conseguente rischio di ricontaminazione dei formaggi nelle fasi successive alla stagionatura.

Tuttavia, nessuno dei ceppi resistenti è sopravvissuto a un trattamento di 68 °C per 30 minuti, dimostrando che un modesto incremento della temperatura di pastorizzazione rispetto allo standard (63 °C) rappresenta una soluzione semplice ed efficace per eliminare L. parabuchneri dal latte crudo. Questo approccio consente di prevenire l’accumulo di istamina, migliorando al contempo la sicurezza e la qualità del formaggio.

I risultati assumono particolare rilievo per l’industria lattiero-casearia, soprattutto nella produzione di formaggi Cheddar e Svizzeri, in cui L. parabuchneri può causare difetti tecnologici quali formazione di gas, crepe e sviluppo di aromi indesiderati, con conseguenti perdite economiche e riduzione del valore commerciale del prodotto.

Fonte: “Lentilactobacillus parabuchneri—the main producer of histamine in cheese—survives the vat pasteurisation of milk” Beatriz del Rio, Esther Sánchez-Llana, Begoña Redruello, Victor Ladero, Miguel A. Alvarez. Vol 78, e70032, International Journal of Dairy Technology. https://doi.org/10.1111/1471-0307.70032