Poultry Industry Waste: Protein hydrolizates as growth stimulator for microorganisms potentially probiotic

Abstract

La crescita batterica dipende dalla biosintesi e/o dall’assorbimento delle sostanze nutritive del mezzo culturale necessari. I terreni di coltura microbica rappresentano un costo molto elevato per la produzione di colture starter e probiotici soprattutto per quei microrganismi, come lattobacilli e bifidobatteri, che hanno molti requisiti nutrizionali. Per questo motivo è economicamente interessante trovare ingredienti meno costosi e capaci di sostenere la crescita di biomassa cellulare attiva e vitale. Attualmente, molta attenzione è rivolta al potenziale biotecnologico dei residui dell’industria alimentare. Ciò è dovuto al fatto che questo genere di rifiuti contiene sostanze riutilizzabili ad alto valore biologico come zuccheri solubili, fibre o proteine. Questa tesi di dottorato dimostra che i sottoprodotti delle industrie della macellazione avicola, come le ossa e carne o piume, possono essere una alternative più economica alle componenti tradizionali dei terreni di coltura microbiologici per la coltivazione di colture starter o probiotiche appartenenti ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium. Gli studi riportati in questa tesi dimostrano che idrolizzati ottenuti da questo tipo di scarti sono in grado di migliorare la vitalità cellulare ed i parametri cinetici di crescita. Questi sono criteri importanti per la selezione di ingrediente crescita media per la propagazione di colture starter e/o probiotiche.

Bacterial growth depends on the biosynthesis and/or uptake of medium components required for the formation of biomass. Microbial culture media represent a very high cost for the production of starter cultures and probiotics especially for those microorganisms, as lactobacilli and bifidobacteria, that have many nutritional requirements. For this reason it is economically interesting to find less expensive supplements, that can stimulate active cultures, to replace the common ones. Currently, a great deal of attention is being paid on the biotechnological potential of food industrial residues. There are many studies about the exploitation of raw materials as new cheaper ingredients for microbial growth media. Usually food, animal or agricultural wastes are used as resources because they contain several reusable substances of high value such as soluble sugars, fiber or proteins. Different wastes of food industry are exploited, such as whey, fishery leftovers, fibrous proteins sources (horns, nails, etc) for production of ingredients intended for formulation of microbiological media. This Ph. D. thesis suggests that by-products from poultry industries, such as bone and meat or feathers, provide a good alternative to substitute expensive nutrient supplements with cheaper renewable low-cost products for growing Lactobacillus and Bifidobacterium in order to produce high and viable amount of starter or probiotic cultures. This thesis suggests that hydrolizates from poultry leftovers could be promising ingredient for industrial microbiological media. The reported studies demonstrated that the experimental hydrolizates could improve cell viability and the growth kinetic parameters, as maximum cell density and growth rate. These are important criterions for the selection of growth medium ingredient for the propagation of starter and/or probiotic bacteria.