Bacteriocin-producing Lactobacilli: isolation, growth optimization and use against bacterial pathogens.

This study focuses on identifying and characterizing potential bacteriocin-producing Lactic Acid Bacteria (LAB) strains, with a particular emphasis on Pediococcus acidilactici. P. acidilactici was singled out for its superior bacteriocin production, exhibiting potent inhibitory activity against the Indicator Strain Listeria innocua DSM 20649. Firstly, a preliminary screening was conducted among the bacteriocin-producing strains; once the bestproducing strain among those tested was identified, the focus then shifted to the development of the fermentation stages of the selected strain. During the optimization phase, the best cultural conditions for the P. acidilactici strain were identified by evaluating the impact of growth pH and medium composition on bacteriocin activity; subsequently, its heat tolerance was assessed. In conclusion, various downstream operations were evaluated to obtain a commercial product containing the bacteriocin produced by P. acidilactici in an anhydrous form. The efforts made during the screening and optimization phases led to the production of a pilot sample that showed excellent inhibitory activity against L. innocua. Given the encouraging results, the next step will be to proceed with the pre-industrial scale production of the studied bacteriocin to verify the feasibility of large-scale production. Subsequently, the product from the pre-industrial scale fermentation will be tested on foods to formulate a market-appealing product

Questo tesi si concentra sull'identificazione e caratterizzazione di potenziali ceppi di batteri lattici (LAB) produttori di batteriocine, con particolare attenzione a Pediococcus acidilactici. Tra i vari ceppi testati, il ceppo P. acidilactici è stato scelto per la sua capacità di produrre batteriocine, che hanno mostrano una potente attività inibitoria nei confronti delceppo indicatore Listeria innocua DSM 20649. In primis è stato eseguito un primo screening tra i ceppi produttori di batteriocine; una volta identificato il miglior ceppo produttore tra quelli saggiati, in seconda battuta, ci si è concentrati sulla messa a punto delle fasi di fermentazione del ceppo selezionato. Nella fase di ottimizzazione sono state identificate le migliori condizioni culturali del ceppo P. acidilactici valutando l’impatto del pH di crescita e della composizione del terreno sull’attività della batteriocina; in seguito ne è stata valutata la termotolleranza. In conclusione, sono stati valutate diverse operazioni di downstream finalizzate ad ottenere un prodotto commerciale contenente la batteriocina prodotta dal ceppo P. acidilactici, in forma anidra. Gli sforzi svolti in fase di screening e ottimizzazione hanno portato alla produzione di un campione pilota che ha mostrato ottima attività di inibizione di L. innocua. Visti i risultati incoraggianti si procederà con la produzione in scala preindustriale della batteriocina studiata per verificare la possibilità di una possibile produzione su larga scala. Successivamente il prodotto della fermentazione su scala pre-industriale verrà saggiato su alimenti in modo da formulare un prodotto appetibile dal mercato.