Wietnamska fermentowana przekąska wieprzowa, Nem Chua. Źródło:Uniwersytet RMIT
Przekąska ze sfermentowanego mięsa pomaga naukowcom opracować bezpieczny, całkowicie naturalny środek konserwujący żywność.
Tradycyjna wietnamska przekąska mięsna może być kluczem do opracowania bezpiecznego i naturalnego środka konserwującego żywność, rozwiązującego dwa globalne problemy marnowania żywności i chorób przenoszonych przez żywność.
- Związek zabijający bakterie odkryto w Nem Chua, sfermentowanej przekąsce wieprzowej
- Toksyczny dla bakterii, ale bezpieczny dla ludzi, jest naturalną alternatywą dla sztucznych konserwantów żywności
- Badanie ujawnia idealne warunki wzrostu, które mogą potencjalnie spowodować zabójcę bakterii na skalę przemysłową
Sfermentowana przekąska wieprzowa, Nem Chua, jest spożywana na surowo, ale prawidłowo przygotowana nie powoduje zatruć pokarmowych.
Dzieje się tak, ponieważ przyjazne bakterie, które rozwijają się w sfermentowanym mięsie, tworzą specjalny związek, który niszczy bardziej niebezpieczne bakterie.
Teraz naukowcy z Uniwersytetu RMIT w Melbourne w Australii wykazali, w jaki sposób ten naturalny związek zabijający bakterie można wykorzystać do dłuższego utrzymywania świeżości żywności.
Marnowanie żywności to globalny problem, który kosztuje około 680 miliardów dolarów rocznie w krajach uprzemysłowionych, zużywa prawie jedną czwartą wody używanej w rolnictwie i powoduje 8% globalnych emisji gazów cieplarnianych.
Choroby przenoszone przez żywność, takie jak Listeria lub Salmonella, dotykają miliony każdego roku i mogą zagrażać życiu kobiet w ciąży, osób starszych i osób z obniżoną odpornością.
Bakterie Listeria (zielone) giną po ekspozycji na Plantacyklinę B21AG. Guzki widoczne na wielu komórkach to zawartość komórki, która zaczyna wyciekać. Źródło:dr Elvina Parlindungan
Współprowadzący badania profesor Oliver Jones powiedział, że zmiany w nawykach konsumenckich doprowadziły do większego zapotrzebowania na naturalne alternatywy dla sztucznych konserwantów żywności.
„Naukowcy wiedzieli o tych związkach zabijających bakterie od wielu lat, ale wyzwaniem jest wyprodukowanie ich w wystarczająco dużych ilościach, aby mogły być wykorzystywane przez przemysł spożywczy” – powiedział Jones, zastępca dziekana ds. Nauk biologicznych i technologii żywności w RMIT.
„Związek Nem Chua jest bezbarwny, bezwonny, bez smaku i bardzo odporny.
„Dzięki tym nowym badaniom zidentyfikowaliśmy odpowiednie warunki wzrostu, które umożliwiłyby nam wytwarzanie go w dużych ilościach, potencjalnie na skalę przemysłową.
„Dzięki dalszemu rozwojowi mamy nadzieję, że może to być skuteczne, bezpieczne i całkowicie naturalne rozwiązanie zarówno w przypadku marnowania żywności, jak i chorób przenoszonych przez żywność”.
Broń zabijająca bakterie
Zespół naukowców RMIT został zainspirowany do zbadania Nem Chua pod kątem jego potencjalnych właściwości antybakteryjnych po podróży do Wietnamu i obserwowaniu ludzi jedzących surowe mięso przekąskowe bez zachorowania, pomimo gorącego i wilgotnego klimatu.
Zespół kierowany przez profesora Andrew Smitha (obecnie na Griffith University) i dr Bee May odkrył nowy rodzaj związku zabijającego bakterie w Nem Chua.
Plantacyclin B21AG należy do grupy związków znanych jako bakteriocyny, które są wytwarzane przez bakterie w celu niszczenia konkurencyjnych szczepów bakteryjnych.
Po lewej:bakterie Listeria, żywe i z nienaruszonymi błonami komórkowymi. Po prawej:te same bakterie po ekspozycji na Plantacyclin B21AG, martwe i ze zniszczonymi błonami komórkowymi. Źródło:dr Elvina Parlindungan
Bakteriocyny tworzą dziury w błonach docelowych bakterii. Powoduje to wyciek zawartości komórki — skutecznie zabijając bakterie.
Problem polega na tym, że większość bakteriocyn działa tylko przeciwko jednemu lub dwóm typom bakterii i nie są one zbyt stabilne w różnych warunkach środowiskowych.
Tylko jeden – Nisin, który wszedł na rynek w latach 60. – jest obecnie dopuszczony do stosowania jako środek konserwujący żywność, na rynku szacowanym na ponad 513 milionów dolarów w 2020 r., ale ten związek jest wrażliwy na temperaturę i pH, co ogranicza jego stosowanie.
Twardy i skuteczny
Związek pochodzący z Nem Chua jest bardziej wytrzymały niż Nisin i jest skuteczny przeciwko szerokiej gamie bakterii, nawet po ekspozycji na szereg środowisk typowych w przetwórstwie żywności.
Może przetrwać podgrzanie do 90C przez 20 minut i pozostaje stabilny przy wysokim i niskim pH.
Związek może również niszczyć szereg organizmów chorobotwórczych powszechnie występujących w żywności, w tym potencjalnie zagrażającą życiu Listerię, która może przetrwać chłodzenie, a nawet zamrażanie.
Współprowadząca badaczka, dr Elvina Parlindungan, która ukończyła nowe badanie w ramach swoich badań doktoranckich w RMIT, jest obecnie adiunktem w APC Microbiome, części University College Cork w Irlandii.
„Skuteczne stosowanie bakteriocyn jako konserwantów żywności oznacza, że obracamy przeciwko nim toksyczną broń bakterii – wykorzystując inteligentne rozwiązania natury, aby stawić czoła naszym wielkim wyzwaniom” – powiedział Parlindungan.
„W przyszłości związki te mogą być również przydatne jako antybiotyk w medycynie człowieka”.
Naukowcy z RMIT School of Science rozpoczęli eksperymenty z metodami dalszego oczyszczania związku i planują włączenie go do testowanych produktów spożywczych.
Odniesienie:„Czynniki, które wpływają na wzrost i produkcję bakteriocyny w Lactiplantibacillus plantarum B21″, Elvina Parlindungan, Chaitali Dekiwadi i Oliver A. H. Jones, 18 maja 2021, Process Biochemistry .
DOI:10.1016/j.procbio.2021.05.009
Zespół chętnie współpracuje z potencjalnymi partnerami branżowymi w celu dalszego rozwoju technologii.
Praca ta została wsparta stypendium doktoranckim z Indonezyjskiego Funduszu Endowment for Education (LPDP), części Ministerstwa Finansów Republiki Indonezji, przyznanym Parlindungan.
