Je leest:

Genomics van bederf

Genomics van bederf

Auteur: | 13 april 2002

Met genomics kunnen voedselproducenten voorspellen wanneer een bacterie gaat groeien en welke conserveringsmethode het beste is.

Sandwichspread, de sauzen van Chicken-Tonight, Knorr-soepen, zakjes gedroogde pastamaaltijden en Aardappel Anders-sauzen: het zijn allemaal voedingsmiddelen van Unilever. Wat moet een voedselfabrikant met genomics? Het DNA sequencen van soepgroenten?

‘Het gaat niet om de grondstoffen, maar om micro-organismen die daarop kunnen leven en bederf veroorzaken’, legt Stanley Brul uit. Brul is hoogleraar moleculaire microbiologie aan de Universiteit van Amsterdam maar ook werkzaam als consultant Microbiological Technologies bij Unilever.

‘Soms raakt een product besmet met bacteriën tijdens het transport, of ontstaat bederf omdat de koeling in de supermarkt of bij de consument thuis niet naar behoren functioneerde. Maar het kan ook zijn dat het conserveringsproces in de fabriek onvoldoende was. Dan gebruiken we genomics om uit te zoeken wat er aan de hand is.’

Onbekende Bacillus

De onderzoekers van Unilever vonden onlangs in een bedorven product een onbekende Bacillus subtilis stam. Het product had in de fabriek een hittebehandeling ondergaan, maar deze bacterie was daar kennelijk tegen bestand. Brul: ‘Hoe krijgt hij dat voor elkaar? Om daar achter te komen vergelijken we hem met de Bacillus subtilis stam nr. 168. Die is helemaal gesequenced. We kijken speciaal naar DNA-activiteit tijdens sporulatie, want juist de sporen kunnen zeer hitteresistent zijn.’

Het bleek dat in de onbekende stam een aantal genen veel sterker tot expressie komt dan normaal. De volgende stap is RNA en de eiwitproductie bepalen.

Brul: ‘De vraag bij pathogene organismen is: wanneer groeit hij wel, en wanneer groeit hij niet. Met genomics, transcriptomics en uiteindelijk proteomics kunnen we de pathogene cel op verschillende niveaus beschrijven en voorspellen of hij gaat groeien. We werken daartoe samen met het Centrum voor Wiskunde en Informatica. Want dat is geen kwestie meer van reageerbuisjes maar van rekenwerk, bio-informatica.’

Behalve inzicht in celprocessen maakt genomics ook snelle detectie van pathogene stammen mogelijk. Brul: ‘Bij die onbekende Bacillus hebben we vier tot vijf genen gevonden die cruciaal zijn voor de hitteresistentie. Die gebruiken we vervolgens als marker op een biochip. Daarmee maken we een detectiestaafje dat we tijdens elke fase van het productieproces overal in kunnen steken.’

Conserveringsmethoden

De meest effectieve conserveringsmethode is verhitten tot 120 graden. Toch gebeurt dat niet standaard bij elk product. Brul: ‘Een soep of saus met gelatine verandert van structuur door de hittebehandeling. Groenten koken tot pap, en ook niet onbelangrijk: de vitaminen gaan kapot.’

Andere conserveringsmethoden zijn bijvoorbeeld het toevoegen van zout, suiker of zuren. Dat heeft echter ook nadelen. Bij een pH lager dan drie groeien er weliswaar geen bacteriën, maar zure soep is niet echt lekker. Zout doodt bacteriën maar is niet goed voor de bloeddruk. Een combinatie van methoden zou uitkomst kunnen bieden.

Brul: ‘Als je precies weet wat er per product gebeurt, kun je producten apart behandelen. De combinatie van een klein beetje hitte, een klein beetje zuur, een klein beetje zout, dat is misschien wel net zo goed of beter dan een enkele methode gebruiken. Het effect van zuur wordt bepaald door activiteit van zuurresistentie genen, het effect van hitte door hitteresistentie genen. Met genomics kun je achterhalen of het hier om twee verschillende groepen genen gaat. Als dat zo is, is het vervolgens de moeite waard om een combinatie van conserveermethoden te proberen.’

Hoge druk

Meer inzicht in processen in de cel kan ook hopelijk ook het onderzoek naar nieuwe conserveringsmethoden vooruithelpen. Bijvoorbeeld conservering door hoge druk. Brul: ‘Het voordeel van hoge druk is dat de vitaminen onaangetast blijven, terwijl de bacteriecelwanden kapot gaan.’

Deze methode wordt bij Unilever actief onderzocht sinds eind jaren tachtig. Maar er zijn in Nederland nog steeds geen producten op de markt die op die manier geconserveerd zijn. Brul: ‘Vanaf 1990 hebben we in twee EU projecten systematisch het effect van hoge druk op alle pathogenen onderzocht. Het lukt prima, bijna alles was dood, maar een klein restje bleef leven. Bij hittebehandeling blijft er ook een klein restje leven, maar het restje na drukbehandeling was net een fractie groter, en dat mag nu eenmaal wettelijk niet.’

De regels zijn gebaseerd op een worst case scenario, maar als je precies weet welk product en welke micro-organismen je hebt, is dat misschien niet altijd nodig, aldus Brul. ‘We kunnen met genomics de werking van het hoge druk proces inzichtelijk maken op moleculair niveau. Van elke bacterie kun je onderzoeken wat er precies gebeurt als gevolg van een hoge druk behandeling. Zodoende hopen we betere argumenten in handen te krijgen om de wetgevende instanties van de veiligheid van het proces te kunnen overtuigen. Dan wordt het mogelijk ideale combinaties van hitte en druk te onderzoeken en producten op de markt te brengen die zowel veilig zijn als gezond.’

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 13 april 2002

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.