science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe een Vietnamese rauwe varkenssnack ons ​​kan helpen voedsel vers te houden, van nature

Vietnamese gefermenteerde varkenssnack, Nem Chua. Krediet:RMIT University

Een traditionele Vietnamese vleessnack zou de sleutel kunnen zijn tot het ontwikkelen van een veilig en natuurlijk voedselconserveringsmiddel, het aanpakken van de dubbele mondiale problemen van voedselverspilling en door voedsel overgedragen ziekten.

De snack van gefermenteerd varkensvlees, Nem Chua, wordt rauw gegeten, maar veroorzaakt geen voedselvergiftiging als het op de juiste manier wordt bereid.

Dit komt omdat vriendelijke bacteriën die gedijen in het gefermenteerde vlees een speciale verbinding maken die meer gevaarlijke bacteriën vernietigt.

Nu onderzoekers aan de RMIT University in Melbourne, Australië, hebben laten zien hoe deze natuurlijke bacteriedodende verbinding kan worden gebruikt om voedsel langer vers te houden.

Voedselverspilling is een wereldwijd probleem dat in geïndustrialiseerde landen jaarlijks ongeveer 680 miljard dollar kost. verbruikt bijna een kwart van het water dat in de landbouw wordt gebruikt en produceert 8% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen.

Door voedsel overgedragen ziekten zoals Listeria of Salmonella treffen jaarlijks miljoenen mensen en kunnen levensbedreigend zijn voor zwangere vrouwen, ouderen en mensen met een verzwakt immuunsysteem.

Mede-onderzoeker professor Oliver Jones zei dat veranderingen in consumentengewoonten hebben geleid tot een grotere vraag naar natuurlijke alternatieven voor kunstmatige conserveermiddelen.

"Wetenschappers weten al jaren over deze bacteriedodende verbindingen, maar de uitdaging is om ze in voldoende grote hoeveelheden te produceren om door de voedingsindustrie te worden gebruikt. " zei Jones, Associate Dean of Biosciences and Food Technology bij RMIT.

"De Nem Chua-verbinding is kleurloos, geurloos, smaakloos en zeer veerkrachtig.

Listeria-bacteriën (groen) sterven af ​​na blootstelling aan Plantacyclin B21AG. De bultjes die op veel van de cellen zichtbaar zijn, zijn de celinhoud die naar buiten begint te lekken. Krediet:Dr. Elvina Parlindungan

"Door dit nieuwe onderzoek we hebben de juiste groeiomstandigheden geïdentificeerd die ons in staat zouden stellen om het in grote hoeveelheden te maken, mogelijk op industriële schaal.

"Met verdere ontwikkeling, we hopen dat dit een effectieve, veilige en volledig natuurlijke oplossing voor zowel voedselverspilling als door voedsel overgedragen ziekten."

Bacterie-dodend wapen

Een team van RMIT-onderzoekers werd geïnspireerd om Nem Chua te onderzoeken op zijn potentiële antibacteriële eigenschappen na een reis naar Vietnam en het observeren van mensen die de rauwe vleessnack aten zonder ziek te worden, ondanks het warme en vochtige klimaat.

Het team, onder leiding van professor Andrew Smith (nu aan de Griffith University) en Dr. Bee May, ontdekte een nieuw type bacteriedodende verbinding in Nem Chua.

Plantacycline B21AG behoort tot een groep verbindingen die bekend staat als bacteriocines, die door bacteriën worden geproduceerd om rivaliserende bacteriestammen te vernietigen.

Bacteriocines vormen gaten in de membranen van doelbacteriën. Hierdoor lekt de inhoud van de cel naar buiten, waardoor de bacteriën effectief worden gedood.

Het probleem is dat de meeste bacteriocines slechts tegen een of twee soorten bacteriën werken en dat ze niet erg stabiel zijn in verschillende omgevingscondities.

Slechts één - nisine, die in de jaren zestig op de markt kwam - momenteel een vergunning heeft voor gebruik als conserveermiddel voor levensmiddelen, in een markt die naar schatting meer dan $ 513 miljoen waard is in 2020, maar deze verbinding is temperatuur- en pH-gevoelig, waardoor het gebruik ervan wordt beperkt.

Links:Listeria-bacteriën, levend en met intacte celmembranen. Rechts:Dezelfde bacteriën na blootstelling aan Plantacyclin B21AG, dood en met de celmembranen vernietigd. Krediet:Dr. Elvina Parlindungan

Stoer en effectief

De van Nem Chua afgeleide verbinding is robuuster dan nisine en is effectief tegen een breed scala aan bacteriën, zelfs na blootstelling aan een reeks omgevingen die typisch zijn voor voedselverwerking.

Het kan overleven gedurende 20 minuten tot 90 ° C worden verwarmd en blijft stabiel bij hoge en lage pH-niveaus.

De verbinding kan ook een reeks ziekteverwekkende organismen vernietigen die vaak in voedsel worden aangetroffen, waaronder potentieel levensbedreigende Listeria, die koeling en zelfs bevriezing kan overleven.

Co-hoofdonderzoeker Dr. Elvina Parlindungan, die de nieuwe studie voltooide als onderdeel van haar Ph.D. onderzoek bij RMIT, is nu een postdoctoraal onderzoeker bij APC Microbiome, onderdeel van University College Cork in Ierland.

"Het effectief gebruiken van bacteriocines als voedselconserveringsmiddelen betekent dat we de eigen giftige wapens van bacteriën tegen hen keren - gebruikmakend van de slimme oplossingen van de natuur om onze grote uitdagingen aan te gaan, ' zei Parlindungan.

"In de toekomst, deze verbindingen kunnen ook nuttig zijn als antibioticum in de menselijke geneeskunde."

Onderzoekers van de RMIT School of Science zijn begonnen te experimenteren met methoden om de verbinding verder te zuiveren en zijn van plan om het in testvoedselproducten op te nemen.