Oli essenziali ed estratti vegetali contro agenti patogeni di origine alimentare

Oli essenziali-Immagine Credit Public Domain-

Le malattie di origine alimentare rappresentano un problema di salute pubblica significativo in tutto il mondo, con circa 600 milioni di casi segnalati ogni anno, che provocano 420.000 decessi a livello globale ogni anno (OMS,2022 ). Negli ultimi anni, le malattie di origine alimentare sono state associate all’emergere di agenti patogeni resistenti agli antibatterici, ponendo un’ulteriore sfida e aprendo la strada all’ingresso del genere umano in un’era postantibiotica anticipata (Soulaimani et al., 2021).

Nella catena alimentare sono stati spesso rilevati agenti patogeni resistenti di origine alimentare. È molto probabile che entrino nella catena alimentare durante la lavorazione, il confezionamento e la distribuzione, causando un degrado della qualità degli alimenti e perdite finanziarie per l’industria alimentare (El amrani et al., 2021). Studi precedenti hanno segnalato la presenza di agenti patogeni di origine alimentare, come Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Bacillus cereus direttamente negli alimenti o dall’ambiente di lavorazione degli alimenti.

Nell’industria alimentare, l’eradicazione degli agenti patogeni di origine alimentare per garantire la sicurezza alimentare si ottiene principalmente utilizzando conservanti chimici, ad esempio conservanti a base di cloro, butilidrossianisolo (BHA), butilidrossitoluene (BHT) e nitrati e nitriti. Tuttavia, i conservanti chimici sono stati associati a numerosi effetti collaterali, come nausea, mal di testa, debolezza, convulsioni, ritardo mentale e anoressia. Sono noti anche per i loro effetti cancerogeni, che rappresentano un rischio significativo per la salute umana . La maggiore consapevolezza degli effetti collaterali legati all’uso di conservanti chimici negli alimenti ha provocato una protesta da parte dei consumatori affinché si sviluppassero conservanti antimicrobici naturali come alternativa.

Sostanze naturali come gli oli essenziali vegetali (EO) e i loro estratti comprendono un ampio serbatoio di composti antimicrobici, che potrebbero offrire una soluzione alternativa per combattere la crescita di agenti patogeni di origine alimentare. I ricercatori hanno studiato approfonditamente l’attività antimicrobica dei singoli OE e dei loro estratti vegetali contro vari agenti patogeni. Tuttavia, uno sguardo più attento alla letteratura rivela che un singolo EO o estratto richiede concentrazioni più elevate per ottenere effetti simili in situ rispetto a quelli stabiliti in vitro. È stato notato che ci sono degli svantaggi in questo approccio, come la percezione organolettica negativa (alterazione del gusto e dell’aroma del cibo) quando nella matrice alimentare sono presenti concentrazioni più elevate di OE/estratti. Un altro svantaggio è che gli OE/estratti hanno dimostrato un forte potenziale antimicrobico principalmente contro i batteri gram-positivi, ma esercitano un’attività antimicrobica da moderata a debole contro i batteri gram-negativi. Una soluzione a questi svantaggi è quella di combinare OE/estratti utilizzando un approccio sinergico per inibire i patogeni di origine alimentare. Il vantaggio di utilizzare questo approccio è che le combinazioni di OE/estratti ridurranno la concentrazione totale richiesta di OE/estratti, minimizzando così gli aromi e i sapori indesiderati che potrebbero conferire individualmente al cibo. Fornirà inoltre un ampio spettro di attività antimicrobica contro batteri gram-positivi e gram-negativi e aumenterà la loro efficacia in matrici alimentari complesse.

Ricerche recenti hanno riportato il miglioramento del potenziale antimicrobico di varie combinazioni di OE/estratti applicati a dosi più basse.

Alla luce di questi studi, è concepibile che l’uso di combinazioni di OE/estratti sia un approccio efficace per ridurre le concentrazioni richieste per avere un effetto batteriostatico o battericida.

“Pertanto, cerchiamo di identificare combinazioni efficaci di OE ed estratti vegetali che potrebbero mostrare un ampio spettro di attività contro gli agenti patogeni di origine alimentare, utilizzando, ove possibile, materiali di provenienza locale della Nuova Zelanda. Abbiamo valutato la loro efficacia contro organismi gram-negativi e gram-positivi come misura iniziale del loro spettro. A questo scopo, abbiamo selezionato gli OE di Manuka e Kanuka derivati ​​da piante autoctone della Nuova Zelanda con proprietà antimicrobiche documentate“, spiegano gli autori dello studio Manasweeta Angane, Simone Swift, Kang Huang, Janesha Perera, Xiao Chen, Christine A. Mozziconi della Scuola di scienze chimiche, Università di Auckland, Auckland, Nuova Zelanda.

“Per rappresentare le specie vegetali meno esplorate in Nuova Zelanda con potenziali applicazioni antimicrobiche, abbiamo incluso oli essenziali ed estratti di buccia e foglie di feijoa. Inoltre, abbiamo incorporato gli EO di menta piperita, timo e lavanda sulla base della letteratura esistente e dello screening preliminare, suggerendo la loro potenziale attività contro i batteri gram-negativi (olio di menta piperita) o batteri gram-positivi (olio di timo e lavanda).

Si prevede che i risultati di questo studio andranno a beneficio dell’industria alimentare introducendo una nuova classe di conservanti naturali a base vegetale con un ampio spettro di attività antimicrobiche.

“In conclusione”, spiegano gli autori, “il nostro studio ha dimostrato i potenziali effetti sinergici delle combinazioni di OE ed estratti contro E. coli e L. monocytogenes, senza alcun effetto antagonista osservato. La combinazione di menta piperita × timo ed estratto di buccia di menta piperita × feijoa è stata la più efficace, mostrando un effetto sinergico sia contro E. coli che contro L. monocytogenes, riducendo significativamente la concentrazione richiesta per inibire gli agenti patogeni quando combinati rispetto ai singoli trattamenti di questi agenti patogeni. Inoltre, la combinazione sinergica di menta piperita × timo ed estratto di buccia di menta piperita × feijoa ha dimostrato efficacia anche contro S. enterica Typhimurium, St. aureus e B. cereus, soddisfacendo così l’obiettivo di sviluppare una combinazione antimicrobica ad ampio spettro. Le combinazioni sinergiche hanno eliminato E. coli entro 10-30 minuti e ridotto L. monocytogenes di ~ 3 log ₁₀ entro 2 ore, con eradicazione completa tra 4 e 6 ore, secondo la curva tempo-uccisione.

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Combinazioni sinergiche hanno permesso di utilizzare concentrazioni più basse, raggiungendo il duplice obiettivo di ridurre qualsiasi potenziale impatto organolettico indesiderato sui prodotti alimentari e controllare efficacemente la crescita batterica. Questi risultati evidenziano il potenziale dei prodotti naturali come alternativa ai tradizionali agenti antimicrobici e aprono la strada a ulteriori ricerche in questo settore”.

L’uso di oli essenziali ed estratti vegetali come approccio naturale per migliorare la sicurezza e la qualità degli alimenti potrebbe avere implicazioni significative per la salute pubblica e l’industria alimentare. In effetti, sono necessarie ulteriori ricerche per studiare in modo completo l’influenza dei composti volatili presenti negli OE sui risultati dei test sinergici. Ciò comporta l’approfondimento delle complesse interazioni tra questi composti volatili e altri componenti all’interno degli OE, nonché i loro effetti combinati con gli estratti, una limitazione in questo studio. Inoltre, per comprendere appieno queste osservazioni, è necessaria un’esplorazione più approfondita dei meccanismi d’azione sottostanti sia dei trattamenti individuali che delle combinazioni accoppiate di OE ed estratti.

Fonte:Food Science&Nutrition