Op DNA-gebaseerde techniek bewijst zijn nut bij het opsporen van bederfveroorzakende organismen

Een nieuwe analysetechniek op basis van DNA kan bederfveroorzakende organismen in levensmiddelen opsporen die met conventionele analysemethoden niet worden opgespoord. Voor de meeste levensmiddelenbedrijven is het waarschijnlijk nog te vroeg om deze techniek in hun routinetests te gebruiken, aangezien de techniek ook complexer en duurder is. Deze nieuwe techniek is echter een belangrijk aanvullend instrument om een beter inzicht te krijgen in bederfveroorzakende processen en kan een antwoord bieden op hardnekkige opslagproblemen waarbij conventionele detectiemethoden falen.

Dit is het resultaat van het doctoraatsthesis van ILVO-VUB-onderzoeker Evelyne Duthoo, die conventionele en op DNA gebaseerde detectiemethoden toepaste op vleeswarenproducten en de resultaten van de analyses vergeleek.

Voedselbederf ophelderen: de traditionele techniek werkt goed, maar niet voor alle bacteriën.

Het oplossen van voedselbederf is een beetje als het oplossen van een misdaad: welke bacteriën hebben het bederf veroorzaakt, hoe zijn ze in het voedsel terechtgekomen, en hoe hebben ze de kans gekregen om te groeien en het bederf te veroorzaken? Net als forensisch onderzoekers beschikken laboratoriummicrobiologen over een scala van technieken om deze vragen te beantwoorden. Tot nu toe hebben zij zich voornamelijk gebaseerd op het kweken van de bacteriën die in een voedselmonster aanwezig zijn. Deze methode is succesvol gebleken, maar is tijdrovend en werkt helaas niet voor alle bacteriën even goed. Daarom zijn nieuwe op DNA gebaseerde technieken zoals metabarcoding zo interessant. Met deze techniek kunnen microbiologen al het bacteriële DNA uit een voedingsproduct isoleren zonder iets te hoeven kweken, de DNA-codes lezen en ze vervolgens door een DNA-databank halen om de bacteriën vlot en juist te identificeren.

DNA-gebaseerde technieken sporen meer op.

Klinkt goed, maar werkt het ook echt in de praktijk? Het doctoraal proefschrift van ILVO-VUB-onderzoeker Evelyne Duthoo bevestigt in ieder geval het POTENTIEEL van de techniek. In haar onderzoek maakte zij gebruik van conventionele en op DNA gebaseerde technieken om de bacteriegroei gedurende de houdbaarheidsperiode van drie voorverpakte vleesproducten te volgen: verpakte gekookte ham, kipfilet en een vegetarisch alternatief. Vervolgens vergeleek zij de resultaten:Het goede nieuws is dat de belangrijkste resultaten van beide technieken vergelijkbaar waren

Resultaten

Uit beide methoden bleek dat melkzuurbacteriën in alle drie de producten de dominante groep vormden. Bovendien waren de meest voorkomende bacteriën die aan het eind van de levenscyclus met conventionele en met DNA-gebaseerde technieken werden opgespoord, dezelfde: voor de gekookte ham was dat Leuconostoc carnosum, voor de kipfilet en het vegetarische product was dat Latilactobacillus sakei.

Meer bacteriën

Bij de DNA-analyses werden echter meer soorten bacteriën aangetroffen dan bij de conventionele analyses. In de gekookte ham en kipfilet werden ook Photobacteriu aangetroffen en in de gekookte ham werd ook Vibrio ontdekt. In het vegetarische product werden met de DNA-techniek ook Xanthomonas als het meest voorkomende micro-organisme en Streptococcus en Weissella als de meest voorkomende melkzuurbacteriën opgespoord.

Is wat de techniek detecteert relevant?

De op DNA gebaseerde techniek brengt dus de aanwezigheid aan het licht van micro-organismen die bij conventionele kweek- of veredelingsmethoden onder de radar zijn gebleven. Maar zijn deze resultaten ook relevant voor het onderzoek naar bederf? Daartoe moet in een vervolgonderzoek worden nagegaan of de extra gedetecteerde bacteriën ook in levende toestand aanwezig waren en dus conserveringsproblemen kunnen veroorzaken.

Evelyne Duthoo: “Het is alleen belangrijk een bacterie op te sporen als deze ook levend in het product aanwezig is, want alleen dan kan het tot bederf of mogelijke opslagproblemen leiden. In sommige gevallen kan het DNA afkomstig zijn van een bacterie die in het productieproces is gebruikt, maar vervolgens is gedood en dus onschadelijk is gemaakt.

Voorbeeld: In het vegetarische product ontdekte Duthoo de bacterie Xanthomonas. Wij weten nu dat in dit product als verdikkingsmiddel xanthaangom wordt gebruikt, een gom die in een gistingsproces door dezelfde Xanthomonas-bacterie wordt geproduceerd. Na het fermentatieproces worden de bacteriën afgedood, maar hun DNA lijkt achter te blijven in de gom. Daarom zijn wij er zeker van dat wij geen levende bacteriën meten, maar Xanthomonas-DNA als “onzuiverheid”.

Een nuttig instrument voor een beter begrip en preciezere actie

Met DNA-gebaseerde technieken krijgt de voedingsindustrie een extra instrument in handen om de oorzaken van bederf op te sporen en gerichter preventieve maatregelen te nemen. Hoewel deze technieken waarschijnlijk nog te ingewikkeld en te duur zijn om routinematig te worden gebruikt, zouden zij een antwoord kunnen bieden op hardnekkige houdbaarheidsproblemen. Dit doctoraat wijst ook op het belang van meer gerichte kweekmethoden in routine-onderzoek, zodat belangrijke bacteriën die met de gemiddelde kweekmethode onder de radar blijven, toch worden opgespoord. Een beter inzicht in bederfverwekkers en -processen kan levensmiddelenbedrijven uiteindelijk helpen de houdbaarheid van hun producten beter te garanderen of zelfs te verlengen.

“Voor ILVO-onderzoek betekent de invoering van de introductie van de 16S rRNA gen-metabarcoding dat we levensmiddelenbedrijven kunnen helpen de houdbaarheid van hun bederfelijke producten beter te controleren. Dat kunnen we onder meer doen door een vollediger beeld te krijgen van de samenstelling en dynamiek van de micro-organismen tijdens het proces en de houdbaarheid van het product,” legt ILVO-onderzoeker Koen De Reu uit.

Het onderzoek werd uitgevoerd bij ILVO in samenwerking met professor Frédéric Leroy (VUB). De initiatiefnemers van ILVO, Dr. ir. Koen De Reu en Prof. Marc Heyndrickx.

Bron: ILVO

Geef als eerste een reactie

Geef een reactie

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd.


*