Hollandse kaassoorten, met name edam en gouda, worden gemaakt met behulp van complexe starterculturen, die al eeuwenlang worden gebruikt. Als gevolg van veranderingen in de samenstelling van de stam binnen een cultuur, de kwaliteit fluctueert vaak. Een team van Noorse onderzoekers heeft een tool ontwikkeld die kan worden gebruikt om de stammen in een cultuur met hoge resolutie te monitoren, om de kwaliteit van de kaas te behouden. Het onderzoek is gepubliceerd in Toegepaste en milieumicrobiologie , een tijdschrift van de American Society for Microbiology.

De kwaliteit daalt meestal wanneer bacteriestammen in starterculturen worden geïnfecteerd door virussen die bacteriofaag worden genoemd. Dit is vooral problematisch bij de industriële kaasproductie, die gebruik maakt van "bevroren batch entmateriaal, " volgens het rapport. In tegenstelling tot traditionele "back-slopping"-methoden, waarbij monsters van eerdere kazen worden gebruikt als starterculturen, bevroren batch entmateriaal zorgt ervoor dat de bacteriën, en daarmee het kaasproduct, zal niet variëren.

Echter, terwijl het voorkomen van bacteriële evolutie, bevroren batch inoculum faag evolutie niet uitsluiten. Dus, faag krijgt vaak de overhand op de onveranderlijke bacteriën.

Monitoring kan zorgen voor snelle detectie van kwaliteitsproblemen, zei de corresponderende auteur Helge Holo, doctoraat, Hoogleraar Microbiologie, Noorse Universiteit voor Levenswetenschappen, Aas, Noorwegen. Vervolgens, tegenmaatregelen kunnen de problemen snel verminderen.

Bijvoorbeeld, de tool zou stammen kunnen identificeren die het belangrijkst zijn voor de kaaskwaliteit. Vervolgens, die stammen zouden kunnen worden gemanipuleerd om faag te weerstaan, of andere stammen die een gelijkaardige invloed hebben op smaak en kaaskwaliteit, met minder faaggevoeligheid, zou kunnen vervangen die die minder resistent zijn tegen fagen, zei dr. Holo.

De tool die de onderzoekers ontwikkelden, is het gebruik van sequencing van de volgende generatie om een ​​gen genaamd epsD te sequensen. Dit is een eiwit dat exopolysaccharide produceert, een belangrijke verbinding die grotendeels uit suikers bestaat, die op de buitenoppervlakken van cellen zit. Men denkt dat het betrokken is, onder andere, in het weerstaan ​​van fagen.

In de studie, de onderzoekers isoleerden meer dan 200 bacteriestammen uit drie commerciële starterculturen. Van deze, ze hebben de genomen van 95 stammen gesequenced. Vervolgens zochten ze naar het meest variabele gen dat in alle stammen aanwezig was. Het doel was deels omdat zo'n gen kon worden gebruikt om te bepalen hoe divers de stammen zijn - belangrijke informatie over starterculturen.

Het relevante gen was epsD, en het was aanwezig in 93 van de 95 stammen. De epsD van elke soort is iets anders dan alle andere, en daarom, de stam kan worden geïdentificeerd aan de hand van de epsD-sequentie.

Aanvullend, de tool kan het aantal epsD-sequenties van een bepaalde stam kwantificeren, waarmee het aantal aanwezige bacteriën van die stam kan worden bepaald. Dat is belangrijk omdat "Het verlies van overvloed, of het verdwijnen van een epsD-reeks geeft aan dat er iets mis is gegaan, "zei Dr. Holo. "Dat zou een faagaanval kunnen zijn."

Gemengde starterculturen die bij de productie van Nederlandse kaassoorten worden gebruikt, zijn samengesteld uit ongedefinieerde mengsels van bepaalde ondersoorten van Lactococcus lactis, en bepaalde soorten van het geslacht, Leuconostoc, volgens het rapport.

Vanuit wetenschappelijk oogpunt, "De hoge mate van sequentievariatie van epsD vertegenwoordigt evolutionaire diversificatie, wat wijst op een geschiedenis van selectiedruk." Veel van die selectiedruk treedt waarschijnlijk op wanneer bacteriofaag een of enkele van de stammen infecteert, zei dr. Holo. (Bacteriofaag is heel specifiek, in dat een bepaalde bacteriofaag slechts een beperkt aantal bacteriestammen zal infecteren.) Bacteriofagen zijn waarschijnlijk de uiteindelijke oorzaak van veel van de fluctuatie in kwaliteit die optreedt in kaasculturen, ze zei.

Dr. Holo suggereerde dat "de aanwezigheid van fagen een drijvende kracht zou zijn voor het behouden en niet verliezen van de [epsD]-genen. De evolutionaire diversificatie van epsD zou kunnen wijzen op een lange geschiedenis van blootstelling aan fagen met verschillende specificiteiten."