All'inizio di luglio 2016 l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Umbria e delle Marche ha dato ufficialmente il via alla sperimentazione riguardante un innovativo approccio di depurazione dei molluschi: la depurazione biologica attraverso dei batteri che parassitano altri batteri e che sono denominati Bdellovibrio And Like Organisms (BALOs).
Le sperimentazioni sono condotte presso il Laboratorio Controllo Alimenti dell'Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Umbria e delle Marche (IZSUM), sezione di Ancona, dal team guidato dalla Dr.ssa Donatella Ottaviani, responsabile del progetto di ricerca finalizzata “Approccio biologico alla depurazione dei molluschi bivalvi da V. parahaemolyticus e Salmonella spp. con l’utilizzo di microrganismi appartenenti al genere Halobacteriovorax” , che è stato approvato dal Ministero della Salute nel 2015 e che sarà portato avanti nel corso dei prossimi tre anni.
Il problema del controllo della contaminazione microbiologica dei molluschi, già noto da tempo, è legato al controllo della qualità delle acque nelle zone di produzione.
I molluschi bivalvi, infatti, sono organismi filtratori che si nutrono del materiale organico presente in sospensione nell’ambiente acquatico circostante. L'attività di filtrazione li porta ad accumulare e concentrare all’interno del loro organismo i contaminanti ambientali, compresi i microrganismi patogeni presenti nell’acqua di mare. In questo modo, i molluschi che finiscono sulle nostre tavole, se consumati crudi o poco cotti, possono diventare causa di severe gastroenteriti. Le cause pìù frequenti di malattia legate al consumo dei molluschi sono virus enterici, batteri patogeni autoctoni dell’ambiente marino, quali Vibrio spp. e patogeni di origine fecali, quali E. coli e Salmonella.
Agli approcci convenzionali alla depurazione dei molluschi, previsti dalla normativa vigente nei confronti del batterio “target” E.coli, possono esserne abbinati altri che aumentino l'efficacia nell’abbattimento della carica batterica di microrganismi quali Vibrio spp. e Salmonella spp.
Sono stati proposti innovativi approcci di depurazione post-raccolta quali, la Surgelazione Rapida e Individuale (Individual Quick Freezing) e la pastorizzazione a freddo o ad alta pressione (Heat Cool Pasteurization e High Hydrostatic Pressure). Pur dimostrandosi efficaci, tali sistemi fisici risultano fatali per i molluschi e non soddisfano coloro che preferiscono consumarli crudi. Interessanti sono invece, i risultati che emergono dall’approccio biologico su cui stanno lavorando vari centri di ricerca, tra i quali il Microbial Safety of Aquaculture Products Center of Excellence, Agriculture Research Service del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), con sede a Dover, nel Delaware.
Il Dr. G. Richards, responsabile di questo Centro USDA, conducendo esperimenti in parallelo su acqua di mare non trattata e acqua di mare sterilizzata, entrambe sperimentalmente contaminate con Vibrio parahaemolyticus, ha rilevato che il livello del patogeno nel tempo aumentava nell’acqua di mare sterilizzata mentre diminuiva nell’acqua di mare non trattata e che i responsabili di questa “depurazione naturale” erano i BALOs (1).
Il Laboratorio Controllo Alimenti dell'IZSUM di Ancona ha già da tempo iniziato a ricercare in questo settore intuendone le potenzialità e nel 2012 ha intrapreso una collaborazione con l'USDA (2).
I BALOs comprendono batteri Gram negativi di piccole dimensioni (0.20-0.40 μm di diametro,0.5-1.4 μm di lunghezza), non patogeni per l’uomo, predatori di altri batteri Gram negativi tra i quali Vibrio spp., Escherichia coli e Salmonella spp. L’attività predatoria si esplica attraverso l’attacco e l’invasione del batterio-preda; il predatore si replica al suo interno causandone la morte per lisi cellulare e il successivo rilascio dei BALOs replicati nell’ambiente.
I BALOs sono variamente diffusi in natura, sia in forme terrestri che acquatiche. Le specie di acqua salata sono state recentemente classificate come genere Halobacteriovorax.
In considerazione della loro attività predatoria e della loro innocuità per l’uomo, i BALOs sono stati proposti come agenti di controllo biologico e come naturali modulatori dei patogeni Gram-negativi in ambito clinico, ambientale e alimentare.
Da qui è nata l’idea di definire un protocollo di depurazione biologica dei molluschi mediante l’impiego di Halobacteriovorax spp. con l’intento di applicare questo sistema negli impianti di depurazione e fornire BALOs certificati utili a tale scopo.
Nell’ambito di questo progetto, la Dr.ssa Serena Chierichetti, ricercatrice dell'IZSUM di Ancona, nel 2014 ha frequentato un tirocinio formativo presso il laboratorio del Dr. Richards per acquisire le tecniche di coltivazione dei BALOs, del loro utilizzo in esperimenti di bioaccumulo e depurazione per poi implementarle presso i laboratori dell’IZSUM.
Ora, dunque, l'obiettivo dell’IZSUM è quello di valutare l'applicabilità di Halobacteriovorax spp. nell’eliminazione di vibrioni e salmonelle dai molluschi e dall’acqua di mare nonché di standardizzare protocolli operativi da applicare alla depurazione di mitili.
L’approccio biologico alla depurazione dei molluschi, in sostanza, sfrutta e potenzia una dinamica che avviene in natura mediante batteri innocui per l'uomo che quotidianamente ingeriamo attraverso alimenti di varia origine.
La depurazione con Halobacteriovorax spp. potrebbe essere proposta come processo d’intervento post-raccolta per ridurre il patogeno target e, data la loro azione ad ampio spettro, anche per eliminare batteri alterativi permettendo così di aumentare la sicurezza e favorire la qualità, le proprietà organolettiche e la shelf-life dei molluschi.
Nota redatta da: Serena Chierichetti e Donatella Ottaviani dell’IZSUM
Fonti
1) Richards GP, Fay JP, Dickens KA, Parent MA, Soroka DS, Boyd EF. 2012. Predatory bacteria as natural modulators of Vibrio parahaemolyticus and Vibrio vulnificus in seawater and oysters. Applied of Environmental Microbiology, 78, 7455-7466.
2) Ottaviani D., Chierichetti S., Leoni F. (2015). Approccio biologico alla decontaminazione dei molluschi bivalvi da V. parahaemolyticus tramite Bdellovibrio e organismi similari (BALOs): Una collaborazione tra IZSUM e USDA-ARS - Biological approach to decontamination of bivalve molluscs from V. parahaemolyticus by Bdellovibrio and like-organisms (BALOs): collaboration between IZSUM and USDA-ARS. Sanità Pubblica Veterinaria, n. 92, ottobre. http://spvet.it/archivio/numero-92/613.html