Frontiers in Microbiology

Le ammine biogene (BA) sono composti azotati di basso peso molecolare e sono essenziali a basse concentrazioni per le naturali funzioni metaboliche e fisiologiche in animali, piante e microorganismi. L’istamina, la putrescina, la cadaverina, la tiramina, la triptamina, la 2-feniletilamina, la spermina e la spermidina sono le BA più importanti negli alimenti, in cui sono prodotte principalmente dalla decarbossilazione microbica degli aminoacidi. Molti fattori influenzano la produzione di BA negli alimenti, compresi i parametri fisico-chimici degli alimenti (NaCl, pH e temperatura di maturazione), le condizioni di conservazione e distribuzione, i processi e le pratiche di produzione, la presenza di microrganismi positivi alla decarbossilasi, la qualità delle materie prime e la disponibilità di aminoacidi liberi (Linares et al., 2012). Tuttavia, il consumo di alimenti o bevande contenenti quantità elevate di questi composti può avere effetti tossici come ipertensione, palpitazioni cardiache, mal di testa, nausea, diarrea, vampate di calore e infiammazione localizzata; in casi estremi l’intossicazione può avere esito fatale. Il grado di intossicazione da BA dipende dalla quantità e dal tipo di BA ingerito e dal corretto funzionamento del sistema di disintossicazione. Infatti, dopo il consumo di cibo, piccole quantità di BA sono comunemente metabolizzate nell’intestino umano in forme fisiologicamente meno attive attraverso l’attività degli enzimi ossidanti delle ammine, monoammine e diammine ossidasi. Quindi il livello tossico di BA ingerito è difficile da stabilire, poiché dipende dalla sensibilità individuale e dallo stato di salute dei consumatori. Inoltre il malfunzionamento o la ridotta attività dell’ammino ossidasi può portare ad alti livelli di BA nel sangue, mentre le persone che assumono farmaci con inibitori delle ammino ossidasi e/o alcol mostrano interazioni con il sistema di detossificazione.

Tra le intossicazioni legate al BA c’è l'”avvelenamento da scombroide” causato dall’istamina che è l’unico BA con limiti normativi, stabiliti dalla Commissione Europea, fino ad un massimo di 200 mg/kg nel pesce fresco e 400 mg/kg nei prodotti della pesca trattati con maturazione enzimatica in salamoia (Visciano et al., 2012, 2014). Dopo il pesce, il formaggio è il prossimo prodotto alimentare più comunemente coinvolto nell’avvelenamento da tiramina, la cosiddetta “reazione al formaggio”, legata al suo alto contenuto nei formaggi stagionati (Schirone et al., 2012). Altri potenziali BA, specialmente istamina e putrescina, sono presenti anche in alimenti fermentati a base di latte (Linares et al., 2012).

Inoltre nelle bevande fermentate, come il vino, è molto difficile minimizzare il contenuto di BA, che sono prodotti principalmente attraverso la decarbossilazione di aminoacidi dai lieviti durante la fermentazione e/o dai batteri lattici durante la fermentazione malolattica. In particolare l’annata, la varietà di uva, la regione geografica e i metodi di vinificazione come la macerazione delle bucce dell’uva sono alcune delle variabili che possono portare ad un aumento degli aminoacidi precursori e successivamente del contenuto di BA nel vino (Smit et al., 2012). Recentemente, alcuni ceppi di Lactobacillus plantarum isolati dal vino e da altre fonti enologiche sono stati testati per la loro capacità di degradare il BA. Due ceppi sono stati selezionati per la loro potenziale capacità di ridurre i BA nel vino (putrescina e tiramina) e per progettare colture starter malolattiche (Capozzi et al., 2012).

Tra gli approcci utili a controllare la formazione di BA, come la riduzione della crescita microbica tramite refrigerazione e congelamento o pressioni idrostatiche, irradiazione, confezionamento in atmosfera controllata, o l’uso di additivi alimentari, ecc, l’uso di colture starter selezionate prive del potenziale di formare BA, è stato proposto come una delle migliori misure tecnologiche per controllare l’aminogenesi durante la produzione di insaccati tradizionali (Latorre-Moratalla et al., 2012). Infatti negli insaccati secchi tradizionali un alto contenuto di BA può essere prodotto da diversi gruppi microbici come batteri lattici ed enterococchi, ma anche da stafilococchi e bacilli (Bermúdez et al., 2012).

Tra i BA alimentari, le poliammine sono sostanze onnipresenti considerate bioregolatori di numerose funzioni cellulari e sono coinvolte nella riparazione dei tessuti e nella segnalazione intracellulare. Anche se molte funzioni biologiche sono state attribuite alle poliammine, alti livelli di questi composti negli alimenti possono avere effetti tossicologici; tuttavia, nessun livello sicuro per l’assunzione di poliammine in una dieta è stato ancora stabilito. La poliammina agmatina, derivata dall’arginina, è presente ad alti livelli nelle bevande alcoliche, come il vino, la birra, il sake (Galgano et al., 2012).

Gli articoli di questo eBook affrontano varie questioni relative alla presenza qualitativa e quantitativa di BA in formaggi, salumi secchi, vino e pesce. Viene anche riportata la possibile inattivazione e scavenging di questi composti da parte dei processi tecnologici e l’attività delle ammino ossidasi di alcuni microrganismi.

Conflict of Interest Statement

Gli autori dichiarano che la ricerca è stata condotta in assenza di qualsiasi relazione commerciale o finanziaria che possa essere interpretata come un potenziale conflitto di interessi.