Бактериальная битва: Как защитные культуры могут защитить нас от патогенов в сыре
Сыр — простой продукт, обычно состоящий только из молока, ферментов, соли и бактерий, которые придают ему форму и вкус. Однако эта простота, без консервантов, делает его уязвимым для патогенов.
«Это огромный риск, потому что если в сыром молоке есть патогенные бактерии и вы делаете из него сыр, они могут размножаться и вызывать болезни», — говорит Деннис Д'Амико, доцент кафедры молочных продуктов.
Федеральные правила запрещают сыроделам использовать добавки, как в мясных нарезках. Однако они могут применять бактериальные культуры.
В процессе производства используются стартовые культуры для превращения молока в сыр. В недавнем исследовании, опубликованном в LWT, Д'Амико обнаружил, что другие культуры, известные как защитные культуры, могут бороться с патогенами, мешая их способности инфицировать на нескольких ключевых этапах.
В предыдущих работах Д'Амико отбирал защитные культуры, эффективные против распространённых патогенов, таких как Listeria, E. coli или Salmonella, и проверял, не мешают ли они стартовым культурам. Это исследование — одно из первых, дающее производителям чёткие доказательства механизма работы таких культур.
Были идентифицированы три коммерчески доступные защитные культуры с наибольшей вероятностью эффективности против Listeria monocytogenes — возбудителя листериоза.
Листериоз может быть опасным для жизни групп риска: людей с ослабленным иммунитетом и беременных. Патоген имеет уровень смертности 20–30%, что представляет серьёзную проблему для общественного здравоохранения.
Использовались одна культура Lactococcus lactis (LLN) и две разные культуры Lactiplantibacillus plantarum (LP и LPP).
В присутствии других бактерий и их антимикробных метаболитов патоген переходит в режим «бей или беги». Он фокусируется на экспрессии генов, важных для выживания, и отключает несущественные функции, позволяющие вызывать болезнь.
Чтобы заболеть от заражённой Listeria пищи, патоген должен:
- Выжить в неблагоприятной среде желудочно-кишечного тракта.
- Прикрепиться к клеткам толстой кишки.
- Проникнуть в эти клетки и пересечь эпителиальный барьер.
Нарушение любого из этих шагов предотвратит болезнь, даже если патоген не погибнет.
Защитные культуры эффективно останавливали Listeria на ключевых этапах:
- Обе культуры Lactiplantibacillus plantarum нарушали способность патогена выживать в ЖКТ.
- LLN и LPP значительно снижали способность патогена проникать в клетки толстой кишки.
- Все три культуры нарушали трансепителиальную транслокацию (перемещение между клетками).
В публикации в Food Research International Д'Амико указывает на дополнительные потенциальные преимущества: если регулярно употреблять продукт с этими культурами, они могут стать частью микробиома кишечника и обеспечить пробиотическую защиту.
Сейчас Д'Амико работает над тем, чтобы помочь производителям эффективно применять защитные культуры на практике.