Svetlo sveta uzrela nová disciplína: genomika, nová vedecká oblasť, ktorá analyzuje a porovnáva kompletný genóm (genetický materiál organizmu) organizmov alebo množstvo génov. Prv pri informáciách o úspechu projektu ľudského genómu každý očakával, že pôjde o úžasné novinky v oblasti medicíny. Dnes už genomika zasahuje aj do primárnej produkcie a výroby potravín. Mikroorganizmy majú v našich potravinách významnú úlohu. Mikrobiálna genomika nám môže pomôcť chápať, čo mikroorganizmy robia a ako to robia, a to postupmi, ktoré predtým neboli mysliteľné, pričom môžeme lepšie chápať, ako ich môžeme modifikovať, aby sme z nich mali úžitok. Na základe toho sa potraviny v budúcnosti budú vyrábať účinnejšie pri menších výrobných nákladoch, budú kvalitnejšie a trvanlivejšie.
Spotrebiteľ si čoraz naliehavejšie žiada výrobky, ktoré sú vždy čerstvé a pohotové – napríklad chladené viaczložkové výrobky. Čoraz viac sa kladie dôraz na spracovateľské postupy šetrnej konzervácie a na konzervárenské technológie nového typu bez pôsobenia záhrevu. Hlavným obmedzením klasického výskumu potravinárskej mikrobiológie je však skutočnosť, že zistenie vplyvu konzervačných postupov na škodlivé mikroorganizmy trvá aj niekoľko dní, a to vždy na základe stanovení zameraných na jednotlivé mikroorganizmy. Tento klasický prístup je časovo náročný, pretože pozostáva napríklad zo spočítavania kolónií mikroorganizmov, ktoré prežili zákrok, alebo zo stanovenia produkcie toxínov na miskách.
Preto je dôležité rozvíjať poznatky a postupy, ktoré umožňujú rýchle a spoľahlivé predpovedanie najvhodnejších spracovateľských postupov a priamy pohľad na ich účinnosť pri daných podmienkach.
Mikrobiálna genomika pri výrobe potravín
Genomické technológie predstavujú novú alternatívu klasického prístupu. Umožňujú rýchlo identifikovať mikroorganizmy prítomné v surovinách a priamo merať celkovú odozvu cieľových škodlivých mikroorganizmov na aplikované konzervačné postupy. Využitím tohto nového prístupu, známeho ako aplikovaná mikrobiálna genomika, bude možné redukovať počet pokusov potrebných na meranie všetkých relevantných odoziev. Ako nástroje poslúžia drobné čipy s informáciami o tisícoch génov škodlivých mikroorganizmov, pripojené k tuhej ploche (podobnej sklenej vrstve) v mriežkovej matrici. Tieto tzv. „mikromatrice“ umožnia určiť vhodné konzervačné spracovanie a v prípade potreby definovať dodatočné konzervačné kroky. Výsledkom bude významné skvalitnenie procesu riadenia a zníženie energetického vstupu do konzervácie. Predpokladá sa, že výsledkom budú lepšie senzorické vlastnosti a významné energetické úspory (v dôsledku toho, že procesy budú „šité na mieru“), ako aj menšie straty výrobkov.
Príklad: Campylobacter jejuni
Mnohé kmene kampylobaktérií, známe ako termofilné kampylobaktérie, patria k nebezpečným patogénom. Svetovo najznámejším, pre potraviny najnebezpečnejším je Campylobacter jejuni, ktorý má zrejme na svedomí viac než dvojnásobok nákaz v porovnaní so salmonelami. Výskum donedávna nevenoval prílišnú pozornosť otázke virulencie tejto baktérie; až teraz odborníci z Veľkej Británie začínajú vnášať trocha svetla do problému. Predpokladá sa, že C. jejuni má 1 700 génov. Skúmať aktivitu jednotlivých génov a pozorovať rozmanitosť bielkovín, ktoré tento organizmus produkuje pri rôznych podmienkach, umožňuje teraz genomika. Prispôsobivosť C. jejuni pochádza z mocnej génovej výbavy, ktorá umožňuje rýchlo meniť metabolizmus v závislosti na podmienkach prostredia, napríklad pri kontaminácii surového kuracieho mäsa alebo v zažívacom trakte človeka. Pomocou výskumu mikrobiálnej genomiky sa dá ľahko preskúšať, či sú vo vzorke potraviny prítomné gény, ktoré môžu poukazovať na kontamináciu C. jejuni. Táto skúška je signifikantne rýchlejšia ako konvenčné postupy a umožní využiť sterilizačné postupy, ktoré budú voči potravine šetrnejšie.
Ďalšie aplikácie
Aplikácia mikrobiálnej genomiky sa neobmedzí len na konzervačné postupy. Principiálne sa bude dať využiť všade, kde pôjde o živé mikroorganizmy.
Genomika potravinárskych mikróbov je zdrojom cenných poznatkov, ktoré sa využijú pri metabolickom inžinierstve, pričom sa očakáva rozvoj nových konzervačných postupov. Bude možné podporiť výskum prebiotík a probiotík, charakteristiky odozvy na stres, štúdium mikrobiálnej ekológie a napokon, čo je rovnako dôležité, vývoj nových postupov posudzovania rizika. Genomická techológia bude dokonca využiteľná aj ako meradlo vystopovateľnosti od farmy po stôl.
Viac informácií
POTRAVINY DNES (FOOD TODAY) 04/2005
.jpg)
