DNA-BASED APPROACHES FOR MICROBIAL FOOD SAFETY AND QUALITY

Food contamination represents a public concern for the global food chain and a source of awareness for all the consumers. The continuous monitoring of food, from the beginning of the production, is therefore paramount to prevent not only the proliferation of pathogens, but also the spoilage microorganisms that affect the quality of final products. From this perspective, the goal of the PhD thesis is to increase knowledge about the detection and characterization of microbes of food interest, using DNA-based methods, namely genome analysis, and real -time and easy-to -use molecular methods. Two chapters address the evidence that WGS is now indispensable for the microbial species determination, for prokaryotic and eukaryotic microorganisms as well. The following two chapters concern the assessment of pathogenicity and antibiotic resistance of Escherichia coli in food and wildlife, respectively. The results show how WGS provides rapid and in-depth results on topics of particular importance for food safety in a One Health perspective. WGS data can be used to set up new molecular techniques. In this perspective, the latest work concerns the development of a rapid method for the detection of a spore-forming bacterium that causes quality problems in hard cheeses.

La contaminazione degli alimenti rappresenta un interesse primario per i consumatori e per produttori coinvolti nella filiera alimentare. Il monitoraggio continuo degli alimenti è quindi fondamentale per prevenire non solo la proliferazione di agenti patogeni, ma anche i microrganismi in grado di produrre un deterioramento influenzando la qualità dei prodotti finali. Da questo punto di vista, l'obiettivo della tesi è di aumentare le conoscenze sulla rilevazione e la caratterizzazione dei batteri di interesse alimentare, utilizzando metodi basati sul DNA, in particolare l'analisi del genoma, e metodi molecolari veloci e facili da usare. In particolare, due capitoli dimostrano come l’analisi del genoma è ormai indispensabile per la determinazione delle specie microbiche, sia per i batteri, sia per i lieviti. I due capitoli seguenti riguardano la valutazione della patogenicità e della resistenza agli antibiotici di Escherichia coli negli alimenti e nella fauna selvatica. I risultati mostrano come WGS fornisca risultati rapidi e approfonditi su argomenti di particolare importanza per la sicurezza alimentare in una prospettiva ‘One Health’. I dati WGS possono essere utilizzati per impostare nuove tecniche molecolari. In questa prospettiva, l'ultimo lavoro riguarda lo sviluppo di un metodo rapido per il rilevamento di un batterio che forma spore e che causa problemi di qualità nei formaggi.