01. maj 2003

Bakterier på krigsstien - mælkesyrebakterier kan bekæmpe Listeria i pålæg

Det kød, vi køber i supermarkedet både i form af pålæg og fersk kød har længe haft et dårligt ry – fyldt med bakterier.

Men nu ser det ud til, at vi skal revidere vores negative opfattelse af kød med bakterier i – hvis der vel at mærke er tale om "gode" bakterier, som kan slå de sygdomsfremkaldende bakterier ihjel – så kan de nemlig være tilsat kødet med vilje – det hedder biokonservering.

På Det Biovidenskabelige Fakultet har blandt andre lektor ved Mejeri- og Levnedsmiddelinstituttet Birgitte Bjørn Budde arbejdet sammen med den danske kødindustri og Slagteriernes Forskningsinstitut om at bruge mælkesyrebakterier til at beskytte skiveskåret pålæg mod bakterien Listeria monocytogenes.

Listeria monocytogenes forårsager hvert år cirka 40 infektioner i Danmark og denne infektion (listeriose) kan være meget alvorlig, især for gravide, børn eller ældre og personer med svækket immunforsvar.

En infektion kan medføre abort hos gravide og kan udvikle sig til meningitis og blodforgiftning samt medføre døden.

Så selv om der er forholdsvis langt mellem Listeria-infektionerne herhjemme, er listeriose så alvorlig en sygdom, at det er vigtigt at gøre noget for at bekæmpe Listeria monocytogenes i vores fødevarer.

Trives i det kolde miljø
Listeria monocytogenes findes overalt i vores omgivelser, men man er blandt andet på vagt over for den i skiveskåret, vakuumpakket pålæg.

Bakterier vokser generelt godt i kødprodukter, og Listeria monocytogenes er i stand til at vokse ved høje saltkoncentrationer og ved lave temperaturer – hvor mange andre bakterier ikke har det specielt godt. Ydermere er Listeria fakultativt anaerob, hvilket vil sige, at den vokser både med og uden ilt.

Derfor kan bakterien, hvis den får lov til at slå sig ned i en pakke pålæg, vokse uden nævneværdige problemer, og da skiveskåret, vakuumpakket pålæg har en forholdsvis lang holbarhed på køl, har den endda god tid at vokse i, inden pålægget måske ender i en madpakke.

En forurening med Listeria kan ske fra selve produktionsmiljøet, hvor de kolde forhold ikke hindrer vækst af bakterien.

Listeria monocytogenes er ydermere meget svær at slippe af med, selvom man rengør maskinerne godt, fordi den ligger som en tynd biofilm, hvor den vokser.

Som udganspunkt vil for eksempel en kogt pølse ikke være forurenet med Listeria, da pølsen under kogningen faktisk er blevet steril.

Forureningen sker derimod typisk, når den skæres i skiver eller på de bånd, hvor pålægsskiverne kører mellem slice-maskinen og pakkemaskinen.

I kødindustrien gør man, hvad man kan, for at hæmme Listeria monocytogenes ved god hygiejne undervejs i produktionsapparatet og ved at tilsætte forskellige kemiske konserveringsmidler i produktet. Og så er der det sidste nye – biokonservering.

En slags biologisk bekæmpelse
Ved biokonservering udnytter man gode bakterier, der findes naturligt på pålægget, til at bekæmpe de uønskede bakterier.

I det projekt Birgitte Bjørn Budde har været med i, brugte forskerne mælkesyrebakterier til at biokonservere kød med.

"Man vil gerne bruge biokonservering for at imødekomme det generelle ønske fra forbrugerne om at få så naturlige fødevarer som overhovedet muligt," siger Birgitte Bjørn Bugge.

"Ved biokonservering udnyttes de bakteriekulturer, der er i produktet i forvejen – i vores tilfælde mælkesyrebakterier, der producerer nogle forbindelser, bakteriociner, der hæmmer Listeria monocytogenes. Mælkesyrebakterierne kan bruges i stedet for at tilsætte de kemiske tilsætningsstoffer, som forbrugerne meget gerne vil undgå," forklarer hun.

"For os var kunsten at finde en mælkesyrebakterie, der producerede bakteriocin, men som samtidig ikke påvirkede pålæggets smag, lugt eller udseende" fortæller Birgitte Bjørn Budde.

På bakteriejagt i pålægget
Forskerne var vidt omkring i pålægsverdenen for at finde egnede bakterier: De isolerede mere end 72.000 bakteriekolonier fra 48 forskellige pakker med skinke, salami, svinekam og bacon.

Alle disse kolonier blev testet for antimikrobiel aktivitet over for Listeria monocytogenes.

Rent praktisk foregik det på den måde, at de isolerede bakterier voksede til kolonier på en agarplade i en petriskål, hvorefter der blev hældt et nyt lag agar iblandet Listeria monocytogenes hen over kolonierne.

Efter et par dage kunne forskerne finde de bakterier, der havde en effekt på Listeria, fordi der i agaren med Listeria monocytogenes var en såkaldt opklaringszone rundt om de bakteriekolonier, hvor Listeria ikke kunne vokse.

Det store arbejde med at screene de mange bakteriekolonier for aktivitet blev udført af Slagteriernes Forskningsinstitut.

"I næsten halvdelen af pakkerne med pålæg fandt vi bakterier med antimikrobiel aktivitet, og det viser meget godt vores tanker bag dette projekt: Selvom man ikke tilsætter disse kulturer, findes de alligevel naturligt i produkterne, hvor de af sig selv bekæmper Listeria monocytogenes, og det var dét vi ville udnytte" understreger Birgitte Bjørn Budde.

Her er vist opklaringszone rundt om bakteriekolonier, der udskiller bakteriocin, så Listeria ikke har kunnet vokse.



Den udvalgte

De fleste af de bakteriocinproducerende mælkesyrebakterier i pålægspakkerne var forskellige stammer af Leuconostoc carnosum.

En af dem blev udvalgt af Birgitte Bjørn Budde og hendes kolleger. Udover at hæmme Listeria ganske effektivt er den udvalgte Leuconostoc carnosum aroma- og smagsneutral i hvert fald i de pålægstyper, forskerne arbejdede med i dette projekt.

Den producerer to forskellige bakteriociner, begge peptider, hvis sekvens også er blevet fastlagt i forbindelse med projektet. Peptiderne hæmmer Listeria ved at sætte sig fast på bakteriernes cellemembran, hvor de laver huller. Bakterierne får derved problemer med at opretholde en masse livsnødvendige funktioner, hvorefter de dør.

Bakteriocinerne frigives fra Leuconostoc carnosum og siver ud på kødet i en lille zone omkring hver bakterie.

En af Birgitte Bjørn Buddes opgaver i projektet var at finde ud af, hvor tæt Leuconostoc carnosum-bakterierne skulle ligge på pålægsoverfladen for at få dræbt alle Listeria cellerne – altså hvor stor en koncentration af mælkesyrebakterier der skal til, for at biokonservere pålægget forsvarligt.

"Jeg fandt på en metode, hvor man ved at kigge på hver enkelt Listeria-celle i et mikroskop kan se, om den er beskadiget," fortæller Birgitte Bjørn Budde.

"Listeria-bakterierne bliver farvet med et fluorescerende farvestof, der skifter farve når pH inde i cellerne ændrer sig, fordi der kommer huller i deres cellemembran. På den måde kunne vi se, hvordan bakteriocinet fordeler sig på en kødoverflade, og dermed vil vi også kunne regne ud, hvor mange mælkesyrebakterier, der skal fordeles ud på pålægget, sådan at alle Listeria-celler dør," forklarer hun.

"Er der blot få celler af Listeria, der overlever efter biokonservering, kan det være kritisk for fødevaresikkerheden og for forbrugeren" fortæller Birgitte Bjørn Budde.

Figuren her viser princippet i den metode, Birgitte Bjørn Budde brugte til at undersøge fordelingen af bakteriocin på en overflade samt til at regne ud, hvor mange mælkesyrebakterier, der skal fordeles ud på pålægget for at påvirke Listeria monocytogenes.

Fra laboratorium til produktion
Da forskerne havde fundet frem til dén mælkesyrebakterie, der så ud til at være den bedste til biokonservering, skulle der tænkes i praktisk anvendelse.

Selve bakterien skulle godkendes til brug i levnedsmidler og man skulle finde ud af, hvordan man fik bakterierne fordelt ud på pålægget, og hvor i produktionen det skulle ske.

"Vi har søgt og fået en midlertidig godkendelse. I den forbindelse skulle vi redegøre for, at Leuconostoc carnosum ikke har nogen negative effekter på mennesker: Først og fremmest kan den ikke vokse ved 37 grader – det vil sige, at den aldrig vil etablere sig i vores mave-tarm-kanal," fortæller Birgitte Bjørn Budde og fortsætter:

"Den har heller ikke tidligere været mistænkt for at være sygdomsfremkaldende. Vi har ydermere sikret os, at den ikke producerer nogen af de såkaldte biogene aminer, som kan give allergiske reaktioner og måske påvirke blodtrykket."

Slagteriernes Forskningsinstitut og den danske kødindustri udviklede en sprøjtemaskine, der sprayer mælkesyrebakterierne ud over pålægsskiverne, så snart de er blevet skåret på slicemaskinen.

Sprøjtemaskine der sprayer mælkesyrebakterier ud på pålægsskiverne. Foto: Mogens Rimm, Slagteriernes Forskningsinstitut



Forskernes arbejde med mælkesyrebakterien har ført til, at den danske ingrediensvirksomhed Chr. Hansen A/S nu vil i gang med at markedsføre denne form for biokonservering i hele verden.

Dermed er der åbnet op for, at vi får mindre kemi i kølediskene, men metoden kan ikke erstatte al konservering af kødprodukter: "Vi er kommet med en god løsning til det skiveskårne pålæg, men desværre kan Leuconostoc carnosum ikke bruges i pølsemandens pølser, fordi bakterien danner CO2, og det vil sprænge pølserne" slutter Birgitte Bjørn Budde.

BioInfo Nyt maj 2003, skrevet af Lykke Thostrup

Litteraturforslag

Bøger

  • Modern food microbiology. James M. Jay. 1992. Chapman & Hall. Heri kapitel 21: Foodborne Listeriosis. Side 510-552.

Tidsskriftartikler

  • Budde, Birgitte B. og Jakobsen, M.: Real-time measurements of the interaction between single cells of Listeria monocytogenes and nisin on a solid surface. Applied and Environmental Microbiology, 2000, vol 66. Side 3586-3591.
  • Budde, Birgitte B. og Rasch, M.: A comparative study on the use of flow cytometry and colony forming units for assessment of the antibacterial effect of bacteriocins. International Journal of Food Microbiology, 2001, vol. 63. Side 65-72.
  • Budde Birgitte B. m.fl.: Leuconostoc carnosum 4010 has the potential for use as a protective culture for vacuum-packed meats: culture isolation, bacteriocin identification, and meat application experiments. International Journal of Food Microbiology, 2003, vol. 83. Side 171-184.
  • Gerner-Smidt, Peter: Human listeriose. Alimenta 1995, nr. 2. Side 5-22.
  • Jelle, Birthe: Bakteriociner – bakteriernes eget forsvar. Dansk Kemi, 2001, årgang 82, nr. 5. Side 22-24.
  • Knøchel, Susanne: Listeria i maden – kan vi undgå det?. Naturens verden, 2001, nr.1. Side 22-27.
  • Larsen, Anette Granly: Gode og onde bakterier. Ds nyt, 1998, nr. 10, side 20-21.

Tilbage til toppen

Lykke Thostrup, lyt@life.ku.dk - siden er sidst opdateret d.27. december 2012