Υπάρχει πλέον ένας νέος τομέας επιστημονικής γνώσης: η γενετική, ένα νέο πεδίο της επιστήμης που αναλύει και συγκρίνει το πλήρες γονιδίωμα (το γενετικό υλικό ενός οργανισμού) των οργανισμών ή ένα μεγάλο αριθμό γονιδίων ταυτοχρόνως. Όταν τα Μέσα Μαζικής Ενημέρωσης σχολίασαν την επιτυχία του προγράμματος του ανθρώπινου γονιδιώματος, όλοι ανέμεναν η γενετική να βελτιώσει πολύ την ιατρική. Τώρα, η γενετική έχει ρόλο και στην παραγωγή και την επεξεργασία τροφίμων. Οι μικροοργανισμοί παίζουν σημαντικό ρόλο στα τρόφιμά μας. Η μικροβιακή γενετική μπορεί να μας βοηθήσει να καταλάβουμε τι κάνουν οι μικροοργανισμοί και πώς το κάνουν, με τρόπους που παλαιότερα δεν ήταν εφικτοί, βοηθώντας μας να κατανοήσουμε καλύτερα πώς μπορούμε να τους χειριστούμε προς όφελός μας. Τα μελλοντικά τρόφιμα θα ωφεληθούν από αποδοτικότερες, λιγότερο δαπανηρές μεθόδους επεξεργασίας, καλύτερη ποιότητα, ενισχυμένη φρεσκάδα και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του προϊόντος στο ράφι.
Η καταναλωτική ζήτηση για προϊόντα με φρέσκια γεύση και «εύκολα» στην χρήση - όπως κατεψυγμένα, έτοιμα προς κατανάλωση και με πολλά συστατικά προϊόντα – αυξάνει ραγδαία. Επομένως, αυξάνει η ανάγκη για μεθόδους επεξεργασίας για ήπια συντήρηση και για νέες, τεχνολογίες συντήρησης που δεν στηρίζονται στην θέρμανση. Εντούτοις, ένας σημαντικός περιορισμός των ερευνών της κλασικής μικροβιολογίας τροφίμων είναι ότι η επίδραση των τεχνικών συντήρησης στους μικροοργανισμούς που καταστρέφουν τα τρόφιμα μπορεί να καθοριστεί μόνο μετά από μερικές ημέρες και με ξεχωριστές αναλύσεις για τον κάθε οργανισμό. Αυτή η κλασική προσέγγιση είναι πολύ χρονοβόρα, δεδομένου ότι στηρίζεται σε πρακτικές όπως η καταμέτρηση των αποικιών των επιζώντων μικροοργανισμών ή η παραγωγή τοξινών σε τρυβλία.
Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να αναπτυχθεί η γνώση και η μεθοδολογία, που θα επιτρέψουν τη γρήγορη και αξιόπιστη πρόβλεψη των καλύτερων συνθηκών επεξεργασίας και ένα άμεσο έλεγχο της αποτελεσματικότητας της εφαρμογής αυτών των συνθηκών.
Η μικροβιακή γενετική στην παραγωγή και επεξεργασία των τροφίμων
Οι γενετικές τεχνολογίες προσφέρουν μια νέα εναλλακτική στην κλασική προσέγγιση. Επιτρέπουν τον γρήγορο προσδιορισμό των παρόντων μικροοργανισμών στο (ακατέργαστο) προϊόν και θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην άμεση μέτρηση της αντίδρασης των μικροοργανισμών που προκαλούν αλλοιώσεις στα τρόφιμα και στην εφαρμοσμένη μέθοδο συντήρησης. Με τη χρήση αυτής της νέας προσέγγισης, γνωστής ως εφαρμοσμένη μικροβιακή γενετική, θα είναι δυνατό κάποτε να μειώσουμε τον αριθμό των πειραμάτων που απαιτούνται για την μέτρηση όλων των σχετικών αντιδράσεων. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για αυτόν τον σκοπό είναι μικρά τσιπ, τα οποία περιέχουν τις γονιδιακές πληροφορίες χιλιάδων μικροοργανισμών που προκαλούν αλλοιώσεις στα τρόφιμα, και τα οποία είναι συνδεμένα με μια γερή επιφάνεια (όπως μια γυάλινη αντικειμενοφόρος πλάκα) σε διάταξη πλέγματος. Αυτές οι αποκαλούμενες «μικροδιατάξεις» θα μπορούσαν να επιτρέψουν μακροπρόθεσμα την πρόβλεψη της έκβασης μιας επεξεργασίας συντήρησης και τον καθορισμό πρόσθετων βημάτων συντήρησης, εάν είναι απαραίτητο. Κατά συνέπεια, θα μπορούσε να βελτιωθεί σημαντικά η διαδικασία ελέγχου και να μειωθεί η ενεργειακή κατανάλωση στις διαδικασίες συντήρησης. Αυτό αναμένεται να οδηγήσει σε βελτιωμένες οργανοληπτικές ιδιότητες των τροφίμων, σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας (λόγω των συνθηκών της διαδικασίας) και μειωμένες απώλειες προϊόντων.
Παράδειγμα: Campylobacter jejuni
Διάφορα είδη Campylobacter, που ομαδοποιούνται με το όνομα θερμόφιλα Campylobacter, είναι παθογόνα. Μεταξύ αυτών, το Campylobacter jejuni είναι ένα από τα πιο «επιτυχημένα» βακτήρια τροφικής δηλητηρίασης παγκοσμίως και είναι πιθανώς υπεύθυνο για διπλάσιες περιπτώσεις δηλητηρίασης απ’ ό,τι η σαλμονέλα. Μέχρι πρόσφατα, ωστόσο, δεν είχει διενεργηθεί μεγάλη έρευνα σχετικά με την αιτία που το βακτήριο αυτό είναι τόσο λοιμογόνο, αλλά, ερευνητικές μελέτες στο Ηνωμένο Βασίλειο αρχίζει να ρίχνει κάποιο φως στο πρόβλημα. Το C. jejuni θεωρείται ότι έχει 1.700 γονίδια. Η γενετική χρησιμοποιείται για να ερευνήσει τη δραστηριότητα των μεμονωμένων γονιδίων και να εξετάσει την ποικιλία των πρωτεϊνών που παράγονται από τον οργανισμό αυτό, όταν αντιμετωπίζει διαφορετικές περιβαλλοντικές προκλήσεις. Η προσαρμοστικότητα του C. jejuni προέρχεται από ένα ισχυρό σύνολο ρυθμιστικών γονιδίων, τα οποία του επιτρέπουν να αλλάξει τον μεταβολισμό του γρήγορα ανάλογα με το περιβάλλον του, παραδείγματος χάριν, ανάλογα με το αν βρίσκεται σε μολυσμένο ωμό κοτόπουλο ή στο ανθρώπινο έντερο. Εφαρμόζοντας τη μικροβιακή γενετική έρευνα, ένα δείγμα τροφίμου μπορεί εύκολα να εξεταστεί για την παρουσία αυτών των γονιδίων, τα οποία θα σήμαιναν μόλυνση με το C. Jejuni. Αυτή η τεχνική είναι σημαντικά γρηγορότερη από τις συμβατικές τεχνικές και μπορεί να επιτρέψει τη χρήση λιγότερο βλαπτικών μεθόδων αποστείρωσης που υποβαθμίζουν σε μικρότερο βαθμό την ποιότητα του τροφίμου.
Περαιτέρω εφαρμογές
Η εφαρμογή της μικροβιακής γενετικής δεν περιορίζεται στις τεχνολογίες συντήρησης. Σε γενικές γραμμές, όλες οι διαδικασίες στις οποίες περιλαμβάνονται ζώντες (μικρο-)οργανισμοί είναι υποκείμενες στην έννοια.
Η γενετική των τροφικών μικροβίων παράγει πολύτιμη γνώση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μεταβολική μηχανική, βελτιώνοντας τις διεργασίες των κυττάρων και την ανάπτυξη πρωτοποριακών μεθόδων συντήρησης. Επιπλέον, με τη γενετική τεχνολογία θα διευκολυνθούν οι μελέτες προ - και πρεβιοτικών, ο χαρακτηρισμός των αντιδράσεων στο στρες, οι μελέτες της μικροβιακής οικολογίας και, τελευταία αλλά όχι λιγότερο σημαντική, η ανάπτυξη νέων διαδικασιών αξιολόγησης του κινδύνου. Η γενετική τεχνολογία, τέλος, μπορεί να εφαρμοστεί ακόμη και ως μέτρο για την ιχνηλασιμότητα από το αγρόκτημα στο τραπέζι.
Περισσότερες πληροφορίες
FOOD TODAY 04/2005
.jpg)
