Existe una nueva disciplina: la genómica, un nuevo campo de la ciencia que analiza y compara el genoma (material genético de un organismo) completo de los organismos o un gran número de genes de forma simultánea. Cuando los medios de comunicación informaron del éxito del Proyecto Genoma Humano, todos esperamos que la genómica mejorase considerablemente la medicina. Ahora, la genómica está aplicándose además a la producción y el procesado alimentarios. Los microorganismos desempeñan funciones de gran relevancia en nuestros alimentos. La genómica microbiana nos ayuda a comprender qué hacen los microorganismos y cómo actúan, mediante vías que antes eran imposibles, permitiéndonos aprender a manipularlos en nuestro beneficio. Los alimentos del futuro se obtendrán mediante métodos de procesado más eficaces y menos costosos, y serán de mejor calidad, más frescos y más duraderos.
La demanda por parte de los consumidores de productos frescos y de fácil preparación, como los platos compuestos por varios ingredientes congelados y listos para servir, aumenta a gran velocidad. Por consiguiente, cada vez es más necesario contar con métodos de procesado para una conservación poco agresiva y con nuevas tecnologías de conservación no térmicas.
Sin embargo, una limitación considerable de la investigación microbiológica clásica en materia de alimentación, reside en que el efecto de las estrategias de conservación sobre los microorganismos nocivos sólo puede determinarse después de varios días y con métodos que varían para cada organismo. Este enfoque clásico lleva mucho tiempo, ya que consiste en el recuento de colonias de microorganismos supervivientes en placas.
Así pues, es preciso desarrollar un mayor conocimiento y métodos más apropiados, de manera que puedan predecirse de forma rápida y fiable las mejores condiciones de procesado y saber de inmediato la eficacia de dichas condiciones.
La genómica microbiana en la producción y el procesado de alimentos
Las tecnologías genómicas ofrecen una nueva alternativa al enfoque clásico. Permiten la rápida identificación de los microorganismos presentes en el producto (crudo) y podrían servir para medir directamente la respuesta total de los microorganismos nocivos ante los métodos de conservación aplicados para su eliminación.
Gracias a este nuevo enfoque, conocido como genómica microbiana aplicada, es posible que, algún día, podamos medir todas las respuestas relevantes con un sólo experimento. Las herramientas empleadas a estos efectos son chips minúsculos que contienen la información de miles de genes provenientes de microorganismos que provocan el deterioro de los alimentos, que se colocan sobre una superficie sólida (como un portaobjetos) en una disposición similar a una rejilla. A largo plazo, estas “micromatrices” podrían permitir predecir el resultado de un tratamiento de conservación y, en caso necesario, definir pasos adicionales de conservación. Así, se mejoraría considerablemente el control del procesado y podría reducirse el consumo de energía que requieren los procesos de conservación. De este modo, se prevé reforzar las propiedades organolépticas y ahorrar grandes cantidades de energía (gracias a la aplicación de condiciones de procesado hechas a medida), al tiempo que se reducen las pérdidas de productos.
Un ejemplo: Campylobacter jejuni
Ciertas especies pertenecientes a la familia Campylobacter, reunidas bajo el nombre de especies termofílicas de Campylobacter, son patógenos “formidables”. Entre ellas, el Campylobacter jejuni es el una de las bacterias causantes de intoxicaciones alimentarias de mayor “éxito” del mundo y es, probablemente, responsable de más del doble de casos que la Salmonella. Hasta hace poco tiempo, se habían dedicado relativamente pocos estudios a descubrir por qué esta bacteria es tan virulenta, pero algunas investigaciones realizadas en el Reino Unido empiezan a arrojar luz sobre este problema.
Se cree que la C. jejuni tiene 1.700 genes. Se está aplicando la genómica para explorar la actividad de genes individuales y para observar la variedad de proteínas producidas por el organismo ante distintas condiciones medioambientales. La adaptabilidad de la C. jejuni deriva de un potente grupo de genes reguladores que le permiten alterar su metabolismo rápidamente en función del entorno, por ejemplo, según se encuentre en pollo crudo contaminado o resida en el intestino humano. Gracias a la genómica microbiana, puede examinarse fácilmente una muestra de alimento para detectar la presencia de dichos genes, lo que indicaría una contaminación por C. jejuni. Este método es considerablemente más rápido que las técnicas convencionales y quizás permita emplear métodos de esterilización menos perjudiciales para el producto alimenticio.
Otras aplicaciones
La aplicación de la genómica microbiana no se limita a las tecnologías de conservación. En principio, el concepto podría aplicarse a todos los procesos en los que haya organismos o microorganismos vivos.
De la genómica de los microbios presentes en los alimentos se extraen valiosos conocimientos que pueden utilizarse en la ingeniería metabólica, para mejorar las fábricas de células o desarrollar métodos de conservación novedosos. Por otra parte, los conocimientos adquiridos facilitarán los estudios sobre pre y probióticos, la caracterización de las respuestas a las situaciones de estrés, las investigaciones de la ecología microbiana y, por último, aunque igualmente importante, el desarrollo de nuevos procedimientos de evaluación del riesgo. La tecnología genómica puede incluso aplicarse en mediciones para la trazabilidad, desde la granja hasta la mesa.
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FOOD TODAY 04/2005
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