Bei Untersuchungen am Zentrum für Milchtechnologie (Tecnolat) in Campinas im brasilianischen Bundesstaat São Paulo wurden in Proben traditioneller brasilianischer Käsesorten Milchsäurebakterien (LAB) entdeckt, die probiotische Eigenschaften besitzen und sich positiv auf die menschliche Gesundheit auswirken. Tecnolat ist Teil des Instituts für Lebensmitteltechnologie (ITAL), einer Abteilung des Ministeriums für Landwirtschaft und Versorgung des Bundesstaats São Paulo.
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Aktuelle Mikrobiologie.
Die Forscher analysierten drei Bakterienstämme der Gattung Lactobacillus aus der Bakterienstammbank von Tecnolat. Die Bakterien wurden beispielsweise aus traditionellen brasilianischen Käsesorten wie Prato und Minas isoliert. Diese und andere LAB sind für ihr probiotisches Potenzial bekannt und werden von der Lebensmittelindustrie häufig in Produkten wie Joghurt, Kombucha und Kefir sowie in Käse verwendet.
„Wir haben diese Stämme ausgewählt, nachdem wir die gesamte Stammbank untersucht hatten, um zu sehen, welche Isolate in früheren bei Tecnolat durchgeführten Untersuchungen die besten fermentativen, enzymatischen und sensorischen Eigenschaften aufweisen“, sagte Cristian Mauricio Barreto Pinilla, Erstautor des Artikels und Forscher bei ITAL mit einem Doktortitel in Lebensmittelwissenschaft und -technologie.
Der nächste Schritt bestand darin, das komplette Genom der Isolate zu erhalten, um sie richtig zu identifizieren und ihre funktionellen Eigenschaften und Sicherheit zu bewerten. Anschließend wurden In-vitro-Tests durchgeführt, um zu bestätigen, dass die Bakterien sicher und probiotisch sind.
„Wir haben diese Informationen analysiert und uns dabei auf die technologischen Eigenschaften der Isolate konzentriert, um Pilotchargen von Prato-Käse herzustellen, die alle drei Stämme enthalten. Wir haben auch die Veränderungen der physikochemischen Parameter, der Bakteriengemeinschaften, der flüchtigen Verbindungen untersucht. [responsible for aroma and flavor] und Fettsäuren während der Käsereifung“, erklärt Barreto.
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass alle drei Lactobacillus-Isolate unbedenklich zum Verzehr geeignet sind, Potenzial als neuartige Probiotika haben und eine starke hemmende Wirkung gegen einige der in Milchprodukten vorkommenden Krankheitserreger haben. Darüber hinaus hatte keiner der drei Stämme einen signifikanten Einfluss auf die physikochemischen Zusammensetzung des Käses, der sie enthielt, in Bezug auf Fettsäure- und Proteinprofile.
„Wir haben auch einen Rückgang der Konzentration unerwünschter flüchtiger Verbindungen während längerer Reifungszeiten bei Käsesorten mit den Kulturen beobachtet, aber jeder Stamm erzeugte diesbezüglich ein anderes Profil“, sagte Barreto und erklärte, dass dies für die Diversifizierung, Qualität und Haltbarkeit von Käsesorten mit einer Reifungszeit von mehr als 25 Tagen wichtig sei. „Wir müssen mehr über bestimmte Aspekte herausfinden, wie zum Beispiel eine mögliche Verringerung von schädlichen und pathogenen Mikroorganismen im Käse aufgrund der Wirkung unserer Lactobacillus-Stämme.“
Die Schlussfolgerungen entsprächen dem Ziel der Studie, sagte er. Es ginge darum, Lactobacillus-Stämme aus der brasilianischen Biodiversität zu analysieren. Sie sollten ihre probiotischen und technologischen Eigenschaften für die Verwendung in der Käseproduktion nutzen, um die sensorische Vielfalt und mikrobiologische Qualität der Produkte zu verbessern und gleichzeitig der Gesundheit der Verbraucher zu dienen.
„Diese Art von Mikroorganismen lässt sich industriell leicht produzieren, was Studien begünstigt, die auf die optimale Nutzung kostengünstiger Nährstoffe wie Serum abzielen. Forschungen in dieser Richtung sind für die Bedürfnisse der Käseindustrie relevant, die über ein erhebliches Wachstumspotenzial verfügt, aber durch den begrenzten Markt für Probiotika, der von großen multinationalen Unternehmen dominiert wird, eingeschränkt wird“, sagte er.
Auch wenn die Technologie der mikrobiellen Kultur bei den multinationalen Konzernen, die Brasilien mit Kulturen beliefern, gut etabliert sei, sei es notwendig, lokale Unternehmen aufzubauen, die in der Lage seien, Kulturen für traditionelle brasilianische Produkte zu produzieren, die wettbewerbsfähig seien und den Bedarf kleiner und mittlerer Hersteller nach qualitativ hochwertigen Produkten mit verbesserten sensorischen Eigenschaften erfüllten, fügte er hinzu.
Die bisher vom Team durchgeführten Studien haben gute Ergebnisse geliefert, es bedarf jedoch weiterer Forschung, damit die Industrie diese Stämme verwenden und ihre Einstufung als Probiotika sicherstellen kann.
„Wir müssen Tests an Tiermodellen durchführen und anschließend klinische Studien durchführen, die es uns ermöglichen, die behördlichen Anforderungen zu erfüllen. Diese Verfahren sind zeitaufwändig und kostspielig“, sagte Barreto.
Weitere Informationen:
Cristian Mauricio Barreto Pinilla et al, Probiotisches Potenzial und Anwendung einheimischer nicht-starter-Milchsäurebakterien in gereiftem, kurz gereiftem Käse, Aktuelle Mikrobiologie (2024). DOI: 10.1007/s00284-024-03729-2