INTRODUZIONE
Le coronaropatie sono la principale causa di morte in molti paesi del mondo e l’insorgenza delle malattie cardiovascolari continua ad accelerare a livello globale (Liu, 2007; Townsend et al., 2016). Il rischio di infarto è 3 volte maggiore nelle persone con ipercolesterolemia rispetto a quelle con profili lipidici del sangue normali (Kumar et al., 2012). Alcuni studi hanno dimostrato che anche una piccola riduzione del livello di colesterolo nel sangue (1%) potrebbe ridurre il rischio di sviluppare una malattia coronarica del 2-3% (Manson et al., 1992; Liong and Shah, 2005). Per il trattamento del colesterolo alto sono disponibili agenti farmacologici che ne riducono efficacemente i livelli; sono però costosi e noti per avere effetti collaterali (Bliznakov, 2002; Kumar et al., 2012).
L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha delineato che le diete malsane, come quelle ad alto contenuto di grassi saturi, grassi trans, colesterolo e sale, e povere di frutta, verdura e pesce, aumentano il rischio di malattie cardiovascolari (Puska et al., 2011). Gli stanoli vegetali e gli steroli, che riducono le concentrazioni sieriche di colesterolo, sono già stati incorporati negli alimenti, ma sono costosi (Legge, 2000). Nel corso degli anni, l’attività probiotica dei batteri lattici (LAB) è stata oggetto di studio (Collins, 2014), e i LAB sono stati associati ad un miglioramento dell’intolleranza al lattosio, a una maggiore resistenza naturale alle malattie infettive nel tratto gastrointestinale, alla soppressione del cancro e ad una migliore digestione e salute della pelle (Lye et al., 2010; Clarke et al., 2012; Kanmani et al., 2013; Zhong et al., 2014; Jeong et al., 2016). Inoltre, Mann e Spoerry (1974) e Shaper et al. (1963) hanno evidenziato gli effetti ipocolesterolemizzanti di una dieta contenente ceppi di LAB, ed è stato dimostrato che alcuni di questi batteri lattici possono abbassare i livelli di colesterolo totale e di colesterolo a bassa densità di lipoproteine (Zeng et al., 2010; Ishimwe et al., 2015). I ceppi di LAB già segnalati per la loro capacità di riduzione del colesterolo appartengono a Lactobacillus casei (Klaver e Van Der Meer, 1993), Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei (Belviso et al., 2009), Lactococcus lactis (Kimoto et al., 2002), e Enterococcus faecium (Hlivak et al., 2005; Ayyash et al., 2018). I formaggi a latte crudo rappresentano una notevole fonte di ceppi selvatici di LAB che possono avere proprietà salutistiche, oltre a conferire al formaggio le sue caratteristiche uniche (Brasca et al., 2016; Guarcello et al., 2016). Inoltre, è ben documentato che i prodotti lattiero-caseari, come i formaggi e i dessert a base di latte, sono eccellenti sistemi di approvvigionamento naturale per apportare probiotici nella dieta (Vinderola et al., 2000, Lollo et al., 2015; Dantas et al ., 2016; Moura et al., 2016). Pertanto, i LAB rappresentano anche una potenziale strategia per ridurre il colesterolo nei prodotti alimentari. Tuttavia, ad oggi, sono stati fatti pochissimi tentativi per usare i LAB per ridurre il colesterolo negli alimenti, e in particolare nei prodotti caseari, come una potenziale alternativa ai più costosi processi chimici e fisici che possono portare ad alterazioni della consistenza e alla rimozione del sapore (Larsen e Froning, 1981; Aloğlu e Öner, 2006; Han et al., 2007; Belviso et al., 2009).
Pertanto, vi è la necessità di concentrarsi sull’esplorazione scientifica di alimenti naturali a basso contenuto di grassi e su prodotti che potrebbero essere in grado di abbassare il livello di colesterolo nel sangue estensivamente e con effetti collaterali minori o nulli. Lo sviluppo di prodotti con benefici per la salute è una priorità di ricerca chiave per il settore alimentare, fornendo una grande opportunità per l’industria lattiero-casearia dal momento che il mercato globale degli alimenti funzionali crescerà rapidamente nei prossimi anni.
Lo scopo del presente lavoro è stato di valutare 58 ceppi di LAB per la loro capacità di rimuovere il colesterolo durante la crescita, utilizzando la valutazione in vitro per testare ulteriormente i ceppi più performanti per la loro capacità di sopravvivenza nell’apparato gastro-intestinale e nel formaggio durante il periodo di maturazione a livelli adeguati per fornire effetti benefici per i consumatori e per ridurre notevolmente il colesterolo nel formaggio.
ABSTRACT
L’attività di abbassamento del colesterolo è una delle proprietà più promettenti dei batteri produttori di acido lattico con caratteristiche probiotiche. Nel presente studio, 58 batteri lattici potenzialmente probiotici sono stati testati per la loro capacità di sopravvivere alla digestione in vitro e ridurre il colesterolo in un terreno contenente colesterolo e acidi biliari. I ceppi più performanti (Lactobacillus casei VC199, Lactobacillus paracasei ssp. paracasei SE160 e VC213, Lactobacillus plantarum VS166 e VS513, Enterococcus faecium VC223 e Enterococcus lactis BT161) hanno provocato una riduzione dal 42 al 55% del livello di colesterolo nel brodo e sono stati ulteriormente testati nella produzione di formaggio. Il contenuto di colesterolo in tutti i formaggi è diminuito con la maturazione. Tutti i ceppi erano presenti nel formaggio a livelli superiori a 107 cfu/g fino a 60 giorni di maturazione. Le riduzioni più elevate (fino al 23%) sono state ottenute quando L. paracasei ssp. paracasei VC213 e E. lactis BT161 sono stati aggiunti durante la produzione del formaggio. Le colture aggiunte non hanno avuto effetti negativi sulle caratteristiche sensoriali del formaggio.
Pertanto, questi ceppi con comprovate proprietà in vitro sono buoni candidati per nuove formulazioni contenenti probiotici e potrebbero essere utilizzati per la funzionalizzazione di alimenti come i prodotti caseari fermentati.
Lactic acid bacteria with cholesterol-lowering properties for dairy applications: In vitro and in situ activity
