Συσκευασμένο ψωμί

Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν απροσδόκητες επιδράσεις του κοινού συντηρητικού τροφίμων

Συσκευασμένο ψωμί

Τρόφιμα όπως γιαούρτια, κονσέρβες λαχανικών και συσκευασμένα ψωμιά συχνά περιλαμβάνουν συντηρητικά που αξιοποιούν τις αντιμικροβιακές ιδιότητες ουσιών όπως τα λαντιβιοτικά, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι παρόμοια με τη νισίνη, για να εξασφαλίσουν τη μακροζωία και την ασφάλειά τους. Αυτά τα πρόσθετα, αν και είναι απαραίτητα για την πρόληψη της μικροβιακής ανάπτυξης που μπορεί να οδηγήσει σε αλλοίωση, τώρα μελετώνται για τις ευρύτερες επιπτώσεις τους στην υγεία, ιδιαίτερα τις αλληλεπιδράσεις τους με το μικροβίωμα του ανθρώπινου εντέρου. Πρόσφατα ευρήματα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο υποδεικνύουν τη διπλή δράση αυτών των ενώσεων, ικανών να στοχεύουν τόσο επιβλαβή παθογόνα όσο και κρίσιμα ωφέλιμα βακτήρια στο έντερο, εγείροντας έτσι σημαντικά ερωτήματα σχετικά με τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις τους στην υγεία του πεπτικού συστήματος και τη μικροβιακή ποικιλότητα.

Έρευνα για ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο συντηρητικό τροφίμων, γνωστό για την ικανότητά του να εξαλείφει παθογόνα, δείχνει ότι επηρεάζει επίσης χρήσιμα βακτήρια, θέτοντας σε κίνδυνο την ισορροπία του μικροβιώματος του εντέρου.

Για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των τροφίμων, οι κατασκευαστές συνήθως ενσωματώνουν συντηρητικά στα προϊόντα τους. Αυτές οι ουσίες προορίζονται για την εξάλειψη των μικροοργανισμών που μπορεί να προκαλέσουν αλλοίωση των τροφίμων. Ενώ τα παραδοσιακά συντηρητικά όπως η ζάχαρη, το αλάτι, το ξύδι και το αλκοόλ έχουν μακρά ιστορία χρήσης, τα σύγχρονα προϊόντα διατροφής συχνά αναφέρουν πιο ασαφή πρόσθετα όπως το βενζοϊκό νάτριο, το προπιονικό ασβέστιο και το σορβικό κάλιο στις ετικέτες τους.

Τα βακτήρια παράγουν χημικές ουσίες που ονομάζονται βακτηριοσίνες για να σκοτώσουν τους μικροβιακούς ανταγωνιστές. Αυτές οι χημικές ουσίες μπορούν να χρησιμεύσουν ως φυσικά συντηρητικά σκοτώνοντας δυνητικά επικίνδυνα παθογόνα στα τρόφιμα. Τα λανθιπεπτίδια, μια κατηγορία βακτηριοκινών με ιδιαίτερα ισχυρές αντιμικροβιακές ιδιότητες, χρησιμοποιούνται ευρέως από τη βιομηχανία τροφίμων και έχουν γίνει γνωστά ως «λαντιβιοτικά» (επιστημονικό υλικό λανθιπεπτιδίων και αντιβιοτικών).

Παρά την ευρεία χρήση τους, ωστόσο, λίγα είναι γνωστά για το πώς αυτά τα λαντιβιοτικά επηρεάζουν τα μικροβιώματα του εντέρου των ανθρώπων που τα καταναλώνουν στα τρόφιμα. Τα μικρόβια στο έντερο ζουν σε μια λεπτή ισορροπία και τα κοινά βακτήρια παρέχουν σημαντικά οφέλη στον οργανισμό διασπώντας τα θρεπτικά συστατικά, παράγοντας μεταβολίτες και – το σημαντικότερο – προστατεύοντας από παθογόνα. Εάν πάρα πολλά συζυγικά σκοτωθούν αδιακρίτως από αντιμικροβιακά συντηρητικά τροφίμων, τα ευκαιριακά παθογόνα βακτήρια μπορεί να πάρουν τη θέση τους και να προκαλέσουν τον όλεθρο – ένα αποτέλεσμα όχι καλύτερο από την κατανάλωση μολυσμένων τροφίμων εξαρχής.

Επιδράσεις σε καλά και κακά βακτήρια

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο ACS Chemical Biology από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο διαπίστωσαν ότι μία από τις πιο κοινές κατηγορίες λαντιβιοτικών έχει ισχυρές επιδράσεις τόσο κατά των παθογόνων όσο και κατά των κοινών βακτηρίων του εντέρου που μας κρατούν υγιείς.

Το Nisin είναι ένα δημοφιλές λαντιβιοτικό που χρησιμοποιείται σε οτιδήποτε, από μπύρα και λουκάνικα μέχρι τυριά και σάλτσες. Παράγεται από βακτήρια που ζουν στους μαστικούς αδένες των αγελάδων, αλλά και τα μικρόβια στο ανθρώπινο έντερο παράγουν παρόμοια λαντιβιοτικά. Ο Zhenrun “Jerry” Zhang, Ph.D., μεταδιδακτορικός υπότροφος στο εργαστήριο του Eric Pamer, MD, του καθηγητή Ιατρικής Donald F. Steiner και διευθυντή του Οικογενειακού Ινστιτούτου Duchossois στο UChicago, ήθελε να μελετήσει τον αντίκτυπο τέτοιων φυσικών παρήγαγε λαντιβιοτικά σε κοινά βακτήρια του εντέρου.

«Η νισίνη είναι, στην ουσία, ένα αντιβιοτικό που έχει προστεθεί στα τρόφιμα μας για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά το πώς μπορεί να επηρεάσει τα μικρόβια του εντέρου μας δεν έχει μελετηθεί καλά», είπε ο Zhang. «Αν και μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματικό στην πρόληψη της μόλυνσης των τροφίμων, μπορεί επίσης να έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στα ανθρώπινα μικρόβια του εντέρου μας».

Αυτός και οι συνεργάτες του εξόρυξαν μια δημόσια βάση δεδομένων γονιδιωμάτων ανθρώπινων βακτηρίων του εντέρου και εντόπισαν γονίδια για την παραγωγή έξι διαφορετικών λαντιβιοτικών που προέρχονται από το έντερο που μοιάζουν πολύ με τη νισίνη, τέσσερα από τα οποία ήταν νέα. Στη συνέχεια, σε συνεργασία με τον Wilfred A. van der Donk, Ph.D., την έδρα Χημείας Richard E. Heckert στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign, παρήγαγαν εκδοχές αυτών των λαντιβιοτικών για να δοκιμάσουν τις επιδράσεις τους τόσο στα παθογόνα όσο και στα κοινά βακτήρια του εντέρου. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ενώ τα διαφορετικά λαντιβιοτικά είχαν ποικίλες επιδράσεις, σκότωναν εξίσου παθογόνα και κοινά βακτήρια.

«Αυτή η μελέτη είναι μία από τις πρώτες που έδειξε ότι τα εντερικά εντερικά είναι ευαίσθητα στα λαντιβιοτικά και μερικές φορές είναι πιο ευαίσθητα από τα παθογόνα», είπε ο Zhang. «Με τα επίπεδα των λαντιβιοτικών που υπάρχουν σήμερα στα τρόφιμα, είναι πολύ πιθανό να επηρεάσουν και την υγεία του εντέρου μας».

Αξιοποιώντας τη δύναμη των λαντιβιοτικών

Ο Zhang και η ομάδα του μελέτησαν επίσης τη δομή των πεπτιδίων στα λαντιβιοτικά για να κατανοήσουν καλύτερα τη δραστηριότητά τους, με σκοπό να μάθουν πώς να χρησιμοποιούν για καλό τις αντιμικροβιακές τους ιδιότητες. Για παράδειγμα, σε μια άλλη μελέτη, το εργαστήριο Pamer έδειξε ότι μια κοινοπραξία τεσσάρων μικροβίων, συμπεριλαμβανομένου ενός που παράγει λαντιβιοτικά, βοηθούν στην προστασία των ποντικών από ανθεκτικά στα αντιβιοτικά Εντεροκόκκος λοιμώξεις. Επίσης, μελετούν τον επιπολασμό των ανθεκτικών στα λαντιβιοτικά γονιδίων σε διαφορετικούς πληθυσμούς ανθρώπων για να κατανοήσουν καλύτερα πώς τέτοια βακτήρια μπορούν να αποικίσουν το έντερο υπό διαφορετικές συνθήκες και δίαιτες.

«Φαίνεται ότι τα λαντιβιοτικά και τα βακτήρια που παράγουν λαντιβιοτικά δεν είναι πάντα καλά για την υγεία, επομένως αναζητούμε τρόπους για να αντιμετωπίσουμε την πιθανή κακή επιρροή, εκμεταλλευόμενοι παράλληλα τις πιο ευεργετικές αντιμικροβιακές τους ιδιότητες», είπε ο Zhang.

Παραπομπή: «Δραστηριότητα εντερικών εντερικών-όμοιων με τη νισίνη Lantibiotics εναντίον Human Gut Pathogens and Commensals» από τους Zhenrun J. Zhang, Chunyu Wu, Ryan Moreira, Darian Dorantes, Tea Pappas, Anitha Sundararajan, Huaiying Lin, Eric G. Pamer και Wilfred Από το Γάιδαρο, 31 Ιανουαρίου 2024, ACS Chemical Biology.
DOI: 10.1021/acschembio.3c00577

Η μελέτη υποστηρίχθηκε από το GI Research Foundation, το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes, το Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (επιχορηγεί R01AI095706, P01 CA023766, U01 AI124275 και R01 AI042135) και το Οικογενειακό Ινστιτούτο Duchossois στο UChicago. Επιπλέον συγγραφείς περιλαμβάνουν τους Chunyu Wu, Ryan Moreira και Darian Dorantes από το Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign και τους Téa Pappas, Anitha Sundararajan και Huaiying Lin από το UChicago.

Η μετάφραση έγινε με τη βοήθεια του Google Translate
ΠΗΓΗ: scitechdaily.com

Απάντηση