X

Laadi alla uus Eesti Raadio äpp, kust leiad kõik ERRi raadiojaamad, suure muusikavaliku ja podcastid.

Ученые помогают производителям еды избавляться от "безвредных" бактерий

Микроорганизмы в разной питательной среде.
Микроорганизмы в разной питательной среде. Автор: BioCC

Эстонские ученые исследуют так называемые промежуточные микробы, которые не несут прямой опасности для человека, но, попадая в пищевую промышленность и взаимодействуя друг с другом, могут приводить к порче продуктов, что потенциально ставит под угрозу здоровье потребителя.

Любой вид пищевого производства требует строгого соблюдения гигиенических требований: в основном они связаны с уничтожением так называемых плохих бактерий, т. е. патогенов. Однако наряду с ними и "полезными" микроорганизмами, например, пробиотиками и дрожжевыми бактериями, в "серой зоне" находится бесчисленное множество других микробов. Их влияние на качество продуктов питания и их связь со здоровьем человека еще недостаточно изучены, но они все же могут вызывать некоторые неприятности при производстве еды.

Сейчас исследователи приступили к углубленному изучению именно этих бактерий, которые еще называются оппортунистами. Параллельно ученые пытаются помочь пищевой промышленности контролировать эти микроорганизмы.

"Серая зона" под прицелом

Старший научный сотрудник биотехнологической компании BioCC OÜ, образовавшейся на базе Института микробиологии Тартуского университета, Эпп Сонгисепп вместе с исследовательской группой на протяжении трех лет принимала участие в проекте ResTa Эстонского научного агентства (ETAG).

Целью Сонгисепп и ее коллег было картировать промышленную гигиену в занимающихся производством еды компаниях и предложить им решения, позволяющие обеспечивать безопасность пищевых продуктов более эффективно, чем раньше. В проекте приняли участие восемь предприятий, работающих в различных сферах: от мясной промышленности до производства джемов. В выборку вошли как органические, так и неорганические производители.

Препарат плесени на поверхности груши. Автор: BioCC

"Промышленную гигиену невозможно изучать, если нет, так сказать, испытательного полигона. Поэтому мы пригласили в нашу программу компании, которые были готовы допустить исследователей на свои производства, чтобы мы, в рамках программы ResTA, могли глубже изучить положение дел в промышленной гигиене", — описывает Сонгисепп. Поскольку тема достаточно чувствительна для производителей, исследователь не хочет называть конкретные компании: собранные данные использовались анонимно.

Микробы в природе повсюду. Они попадают в пищевую промышленность либо с сырьем, либо каким-либо другим способом. В условиях, отличных от их естественной среды обитания, они могут начать вести себя иначе, чем обычно, поскольку должны адаптировать свой метаболизм к новым условиям и стрессам (например, температуре, кислотности, другим микробам). При этом одни и те же виды микроорганизмов могут вести себя по-разному, например, в мясных, хлебобулочных или молочных продуктах. Попадая на рабочие поверхности, микробы могут образовывать очень стойкий слой слизи (биопленку), а оттуда также мигрировать в еду. 

При анализе пищевых продуктов исследователи из BioCC заметили, что в основном рутинные микробиологические анализы в целом в порядке, пищевых патогенов в них нет. Но порой что-то происходит, и продукт может, например, иметь странный цвет, запах или храниться не так долго, как должен.

Именно поэтому ученым нужно научиться определять, какие неизвестные микроорганизмы вызывают такие изменения, как они распределяются в разных группах продуктов, как их найти и как от них избавиться. Именно последнее больше всего интересует пищевую промышленность.

Каждая бактерия требует разного подхода

Когда разные микроорганизмы из разных источников оказываются на одной поверхности, они начинают приспосабливаться к новым условиям, начиная действовать совместно и обмениваясь наследственной информацией.

Кроме того, бактерии могут нести гены устойчивости к антибиотикам. Поэтому, говорит Эпп Сонгисепп, помимо воздействия на сохранность и качество продуктов питания, может также возникнуть потенциально опасное сообщество, особенно если условно-патогенные бактерии вступают в контакт с патогенными, такими как листерии.

Плесень на поверхности питательной среды. Автор: BioCC

"Сами по себе микробы, свободно живущие в природе, не опасны для человека. В большинстве случаев люди с более слабым здоровьем более чувствительны к бактериям, попавшим в такие новые условия", — объясняет Сонгисепп необходимость отслеживать деятельность промежуточных микроорганизмов. По ее словам, высока вероятность того, что в будущем среди бактерий серой зоны появятся и те, которые необходимо будет определить в группу патогенов.

При изучении микроорганизмов исследователи сочетали классическую методологию посева с молекулярной методологией и биохимическим анализом. Это называется микробной культуромикой.

Оказалось, что разные виды микробов по-разному реагируют на разные вещества, способы дезинфекции и мытья. Кроме того, они не всегда могут быть достаточно эффективны против биопленки, содержащей орду бактерий разнообразного видового состава. Например, различные виды, обнаруженные в 30-процентной биопленке, оставшейся на рабочей поверхности после процедуры, восстанавливаются и снова начинают размножаться. С точки зрения пищевой промышленности бактерии приемлемы лишь в том случае, если их можно эффективно сдерживать.

По словам Сонгисепп, пищевая промышленность добросовестно реализует планы самоконтроля, чтобы продукты питания, попадающие к потребителю, были безопасными. При возникновении новых проблем, источники которых точно не ясны, Сонгисепп рекомендует обращаться к исследователям, чтобы выяснить причины.

Исследования безопасности пищевых продуктов в основном проводятся в лабораториях, где анализируются образцы, взятые с предприятий. Автор: BioCC

"В рамках проекта ResTA мы разработали схему диагностики и решения. Это как визит к врачу — сначала мы слушаем описание: когда и как проблема появилась. Потом берем образцы продукта, его сырья, а также биопленок. На основании анализов ставим диагноз и предлагаем решение", — говорит исследователь.

По словам Сонгисепп, после этого ученые могут дать компании рекомендации, как изменить процессы мытья и дезинфекции. "У микробов со временем вырабатывается определенная устойчивость к используемому дезинфицирующему средству или методу. Иногда проблему можно решить хотя бы немного изменив концентрацию вещества или время его действия", — отмечает она.

За время работы Сонгисепп  и ее коллеги из лаборатории BioCC собрали коллекцию живых микробов, которую в будущем можно будет использовать в качестве эталонных штаммов для изучения аналогичных проблем и поиска решений.

Рост бактерий под контролем

При запуске программы и исследований команда предполагала, что сможет создать единую платформу для обнаружения и уничтожения микробов, которая будет широко применима ко всем производителям продуктов питания.

Однако по ходу работы у авторов углубилось понимание того, что микробиологическая жизнь в пищевой промышленности весьма многообразна: она зависит от специфики предприятия, сырья, производства и десятков других обстоятельств, в связи с чем предлагать универсальные решения невозможно. Даже производители органической продукции не застрахованы от микробов.

Эпп Сонгисепп признает, что, поскольку микробов больше, чем можно было бы исследовать за трехлетний проект, важно продолжать работу над этой темой, чтобы достичь лучших и более полных результатов. Делать фундаментальные выводы и предлагать решения всем производителям продуктов питания на основе данных всего восьми компаний также преждевременно. По ее словам, каждый случай нужно рассматривать отдельно.

"Необходимо провести дополнительную работу по разъяснению между компаниями, особенно в отношении характеристик микробов, обнаруженных в серой зоне. Патогены известны, но необходимо создать новую компетенцию, чтобы узнать об этих малоизученных микробах", — отмечает Сонгисепп.

Она подтверждает, что промышленность также заинтересована и нуждается в продолжении исследований: "Основываясь на знаниях, собранных в рамках проекта ResTa, BioCC продолжит консультировать производителей и переработчиков продуктов питания". Хотя, по ее мнению, такое рассмотрение отдельных случаев не продвигает процесс вперед теми темпами, каких хотели бы ученые и предприниматели. Кроме того, для этого необходимо найти финансирование.

Рабочая группа признает, что невозможно сделать пищевую промышленность свободной от бактерий. Однако, по их мнению, важно распознать малоизученные до сих пор микробы, влияющие на качество и срок хранения продуктов питания, чтобы быстро решать возникшие проблемы и помогать производителям.

Редактор: Юлия Тислер

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: