Oli essenziali per la sicurezza alimentare: dallo studio in vitro alle applicazioni su alimento

Negli ultimi anni, la ricerca si è orientata verso antimicrobici naturali come gli oli essenziali (OE) e gli idrolati (HY), per contrastare lo sviluppo di microrganismi patogeni e indesiderati, limitando l’impiego di antimicrobici di sintesi, i quali possono favorire l’emergere di fenomeni di resistenza. Costituiti da miscele complesse di specie volatili e non, che ne rappresentano il fitocomplesso, grazie all’azione multitarget sulla membrana citoplasmatica, la produzione di energia e l’inibizione dell’espressione di alcuni geni di resistenza, OE e HY hanno dimostrato un elevato potenziale nel contrastare lo sviluppo di microrganismi, inclusi alcuni patogeni di interesse alimentare. Prima di impiegare OE e HY negli alimenti, è necessario intraprendere studi in vitro e in situ, per valutare l’efficacia antimicrobica, le concentrazioni attive, e l’interferenza della matrice. La determinazione della Minima Concentrazione Inibente (MIC) espone le cellule a concentrazioni incrementali di antimicrobico, tra le quali viene identificata quella più bassa in grado di inibire lo sviluppo cellulare. La Time Kill Kinetics, ovvero il monitoraggio della curva di inattivazione del microrganismo in presenza dell’antimicrobico, consente di comprendere il tipo di effetto (battericida, batteriostatico, dinamica e tempi di azione, ecc.). Un approccio innovativo è stato proposto da Maggio et al. e da Buccioni et al., valutando la dinamica di sviluppo o inattivazione in micropiastre contenenti diversi substrati, alcuni dei quali relativi a condizioni riscontrabili in prodotti alimentari (nutrienti, concentrazioni saline, pH, ecc.) mediante il sistema Omnilog. Lo sviluppo o inibizione delle cellule, pretrattate o a contatto con OE o HY, viene monitorato nel tempo per comprendere la risposta fisiologica e l’interazione tra l’antimicrobico e il substrato; è inoltre possibile ottenere le curve di crescita/inibizione e ricavarne i parametri chiave (durata fase lag, velocità massima di sviluppo/morte, valore massimo di sviluppo). In dettaglio, è stata dimostrata l’azione di OE di Origanum vulgare L. e HY di Coridothymus capitatus (L.) Rchb. f. nell’inibire o modificare la dinamica di sviluppo del patogeno alimentare Listeria monocytogenes e la capacità di ripristinarne la sensibilità ad antibiotici verso cui mostrava resistenza. L’azione diretta di OE e HY sulle cellule viene valutata anche mediante microscopia confocale a scansione laser: grazie a delle sonde, le cellule possono essere visualizzate in rosso quando danneggiate o morte, e in verde quando vitali. I saggi in vitro consentono di ottenere informazioni utili per poter quindi passare allo studio in situ sull’alimento, essenziale per confermare l’efficacia degli antimicrobici in sistema reale. Ad esempio, Rossi et al. (5) hanno impiegato l’OE di Cinnamomum zeylanicum L. per trattare la lattuga fresca, mentre Purgatorio et al. hanno impiegato l’HY di Thymbra capitata L. come soluzione di lavaggio della rucola dimostrandone l’efficacia nella riduzione della carica di microrganismi residenti e di L. monocytogenes. Risulta chiaro dunque come OE e HY abbiano un ottimo potenziale nel migliorare la sicurezza dei prodotti alimentari, ma le interazioni con la matrice alimentare, le modalità di applicazione e l’impatto sensoriale sull’alimento restino ancora dei punti critici su cui lavorare. Gli studi preliminari sono indispensabili per ottimizzare concentrazioni di impiego e trattamenti, al fine di impiegare OE ed HY garantendo sicurezza e shelf-life prolungata senza compromettere il profilo sensoriale.