Riassunto analitico
Le proteine del latte, ed in particolare le caseine, sono attualmente i principali precursori di peptidi bioattivi in quanto contengono, codificati nella loro struttura primaria, peptidi che possono esercitare diverse attività biologiche. I peptidi anti-ipertensivi e antiossidanti sono i principali peptidi bioattivi identificati dopo idrolisi delle proteine del latte e nei prodotti lattiero-caseari fermentati. Durante la loro fermentazione e maturazione, i batteri lattici (LAB) producono e secernono proteasi che sono i principali biocatalizzatori per la degradazione delle proteine del latte in peptidi bioattivi. Tali peptidi possono essere generati sia da LAB impiegati come starter per la fermentazione lattica, sia da specie LAB avventizie (non starter LAB, NSLAB) che colonizzano le matrici lattiero-casearie nelle fasi di maturazione. L’obiettivo della presente ricerca è stato quello di individuare ceppi NSLAB appartenenti al gruppo di Lactobacillus casei capaci di produrre peptidi antiipertensivi ed antiossidanti.
Inizialmente è stato valutato il potenziale proteolitico di NSLAB (3 Lactobacillus casei, 26 Lactobacillus rhamnosus, 13 Lactobacillus paracasei). Su 42 ceppi di partenza, 12 ceppi hanno mostrato un’attività proteolitica significativamente maggiore rispetto al controllo non inoculato. Fra questi, L. casei PRA205 e L. rhamnosus PRA331, isolati da Parmigiano Reggiano, hanno mostrato la più alta attività proteolitica e la più alta produzione di peptidi anti-ipertensivi VPP e IPP e, pertanto sono stati selezionati come migliori candidati per la successiva produzione di latte fermentato.
Due batches di latte scremato UHT sono stati inoculati rispettivamente con PRA205 e PRA331 ed incubati a 37°C per 120 h. Il processo è stato monitorato periodicamente mediante conta microbiologica su piastre di MRS, determinazione dei parametri chimico-fisici (pH, concentrazione di acido lattico e lattosio) e delle attività biologiche (attività proteolitica, antiossidante ed anti-ipertensiva). Entrambi i ceppi hanno completato la fermentazione lattica entro le prime 24-39 h, raggiungendo un pH finale di 4,04 e 3,75. Tale calo del pH è stato accompagnato da un aumento di acido lattico e da un consumo proporzionale del lattosio. Il ceppo PRA205 ha raggiunto una popolazione finale pari a 11,4 log CFU/mL, maggiore rispetto al ceppo PRA331 (9,5 log CFU/mL). Il progressivo aumento nel tempo nella quantità di gruppi amminici liberati è stato utilizzato come indice di attività proteolitica e rilascio di peptidi. Tale attività proteolitica è risultata più elevata per PRA205, rispetto a PRA331.
Concordemente con l’andamento dell’attività proteolitica, l’attività antiossidante nella frazione peptidica è cresciuta durante l’incubazione in entrambi i batches, con il ceppo PRA205 che ha mostrato a 120 ore un aumento di circa 7 volte nell’attività antiossidante rispetto a 5.
Sia PRA205 che PRA331 sono stati in grado di produrre peptidi con attività inibitoria verso l’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE), che è utilizzato come marker di attività antiipertensiva. Il latte fermentato con PRA205 presentava un’attività inibitoria verso l’ACE, espressa come IC50, di 54,57 µg/mL, mentre il latte fermentato da PRA331 mostrava un’attività pari a 212,38 µg/mL. La diversa attività ACE-inibitoria è stata correlata positivamente con la diversa quantità di VPP ed IPP rilasciati dai due ceppi. Concludendo, la presente ricerca ha identificato due lattobacilli alto produttori di peptidi bioattivi durante la fermentazione del latte. In un precedente studio PRA205 e PRA331 furono identificati come migliori candidati probiotici sulla base di proprietà tecnologiche, funzionali e di sicurezza.
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