Kort fortalt - Foreningen af mejeriledere og funktionærer

More documents

Recommendations

Info

Hvad påvirker vitaliteten af probiotiske bakterier i tørrede bakteriekulturer? Probiotiske bakterier Vandaktivitet, frie radikaler, oxidation, bruning og bakterieoverlevelse Betydningen af vandaktiviten i bakteriekulturerne under lagring er meget stor, og en lav vandaktivitet under 0.22 giver væsentlige forbedringer i vitaliteten (se Figur 4a). Alle projektets undersøgelser har vist dette, men sammenhængene er ikke enkle. Vandaktivitet (og lagringstemperatur) har betydning for adskillige reaktionstyper og deres hastighed, og der har været arbejdet med to overordnede kemiske processer, nemlig oxidations- og bruningsreaktioner. Begge type processer involverer adskillige reaktionstyper, hvis interaktioner yderligere komplicerer en nærmere udredning. Bla. er radikaldannelse af stor betydning. Figur 4b viser oxygens effekt på bakteriernes vitalitet og indikerer en stærk sammenhæng mellem oxidativ ødelæggelse af proteiner, lipider og/eller DNA og tabet af de probiotiske bakteriers vitalitet. Oxidation af cellekomponenter kan visualiseres ved hjælp at fluorescerende prober og Confocal Laser Scan- Probiotiske bakterier er i allerhøjeste grad i fokus pga. deres helbredsmæssige effekter, og behovet for at kunne opbevare og distribuere bakteriekulturerne i tørret form er derfor ikke blevet mindre igennem de sidste fem år. Formålet med forskningsprojektet har været at undersøge, hvordan bakteriernes vitalitet bevares bedst under tørring og lagring. Af Charlotte U. Carlsen, Jens Risbo og Leif H. Skibsted, Fødevarekemi, Institut for Fødevarevidenskab, KU-LIFE ning Mikroskopi (CLSM), hvis de rette prober succesfuldt kan inkorporeres i den enkelte celle. I dette projekt er det lykkedes at inkorporere en lipidoxidationsfølsom probe (C11-BO- DIPY581/591) i de frysetørrede bakteriekulturer (se Figur 5). På denne måde er der skabt mulighed for videre at følge oxidation af bakteriernes Del 2 - del 1 blev bragt i Mælkeritidende nr. 1 membranlipider under lagring, og det vel at mærke ved at analysere direkte på de frysetørrede bakterieprøver. Betydning af glastilstand Et yderligere aspekt, som projektet har afklaret, er betydningen af at lagre tørrede bakteriekulturer under betingelser, som sikrer, at de befinder sig i en glastilstand. I glastilstand er proteiner og sukkerarter kinetisk forhindret i at krystallisere og dermed mekanisk at kunne beskadige cellestrukturer. Glastilstande har en ekstremt høj viskositet, og en hypotese er, at de fleste molekyler derfor er fanget i en glasstruktur, dvs. de er immobiliserede og ikke reak- Figur 4: Overlevelsesprofiler for lagring af frysetørrede bakterier i 12 uger. Overlevelsen er målt som CFU/g dvs. antallet af bakteriekolonier, som vokser på en agarplade pr. g bakteriekultur. (A) Overlevelse af Lactobacillus acidophilus i kulturer frysetørret med sukrose og lagret ved 30 °C og varierende vandaktivitet. ■: a w 0,11, ●: a w 0,22, ▲: a w 0,32, ◆: a w 0,43. (B) Overlevelse af Lactobacillus acidophilus i kulturer frysetørret med sukrose eller sukrose/askorbat og lagret ved aw 0,22, 30 °C og varierende oxygenniveau. ■: askorbat, 20,9 % oxygen, : askorbat,
tive. Derved vil reaktioner, som ellers er ødelæggende for bakterierne være umulige. Ved hjælp af Differential Scanning Calorimetri (DSC) er der i projektet udført en systematisk undersøgelse af denne hypotese, hvor nøje sammensatte bakterieprøver blev lagret under et utal af vandaktivitets- og lagringstemperaturer. Der er således for første gang konstrueret et vandaktivitets,temperatur-tilstandsdiagram for frysetørrede bakteriekulturer baseret på omfattende eksperimentalt arbejde (se Figur 6). Udfra tilstandsdiagrammerne kan man for en given bakteriekultur aflæse, om de aktuelle kombinationer af aw og lagringstemperatur vil føre til lagring i glastilstand eller ej. De videre undersøgelser i dette projekt afviste hypotesen om at glastilstanden forhindrer alle ødelæggende reaktioner i bakterieprøverne. Ved aw 0.23 og 20 °C blev der således fundet en bedre overlevelse for bakterier frysetørret med sukrose (ikke i glastilstand) end for bakterier frysetørret med laktose (i glastilstand). Så selv om lagring i glastilstanden forbedrer overlevelse for den enkelte bakteriekultur, synes det vigtigere, at den beskyttende sukkertart i matricen er ikke-reducerende. Glastilstanden (og dermed tilstanddiagrammet) har Figur 5: Inkorporering af C11-BODIPY i frysetørrede prøver af Lactobacillus acidophilus. Inkorporeringen kan visualiseres i de tørrede bakterier (A) såvel som efter genopløsning i vand (B). Bakterieprøverne har været lagret i 3 uger ved 30 °C og aw 0,23. Den røde farve indikerer at BODIPY-proben (og dermed membranlipiderne) endnu ikke er oxideret. (Fra: Carlsen et al., 2009. Cryobiology 58: 262-267). NR. 2 endvidere andre vigtige funktioner, idet strukturelle ændringer som kollaps og sammenklumpning er relaterede til glas/ikke-glastilstand. Perspektiver Frysetørrede probiotiske bakterier indgår i nødhjælpsrationer som kiks og pulver til rekonstruktion med vand, men vil også finde anvendelser ved fremtidens langfart i rummet. Nye sundhedsfremmende mejeriprodukter vil ligeledes blive udviklet i de kommende år, hvor vitalitet og overlevelse af probiotika bliver en kvalitetsparameter. Det afsluttede projekt har udviklet en række nye metoder, der kan anvendes til at følge bakteriernes overlevelse i forskellige matricer, ligesom anbefalingerne vedrørende matrixsammensætning er meget konkrete. Membranegenskaber hos bakterierne kan formodentlig også forbedres gennem substrattilsætninger, så bakterierne bliver mere robuste. ■ Projekter under Mejeribrugets ForskningsFond (MFF) Titel: Vitalitet af probiotiske bakterier i tørrede mejeriprodukter - betydning af indkapslende matrix og tørringsmetode Projektleder: Leif Skibsted, Fødevarekemi, Institut for Fødevarevidenskab, Københavns Universitet Projektperiode: 1. januar 2004 til 30. april 2009 Formål: At undersøge hvordan maksimal vitalitet opnås for probiotiske kulturer ved indkapsling i forskellige sukkerstoffer forud for tørring og frysning. Projektdeltagere: Technishe Universität München (TUM) og Det Biovidenskabelige Fakultet (LIFE) på Københavns Universitet. Finansiering: FELFO og Mejeribrugets ForskningsFond Afslutningsrapport: Kan rekvireres hos Kim Tram Sørensen, Mejeribrugets ForskningsFond (kts@ mejeri.dk) Figur 6: Vandaktivitets-temparatur tilstandsdiagrammer for Lactobacillus acidophilus frysetørret i en sukrose eller laktose matrix. (Fra: Kurtmann et al., 2009. Cryobiology 58: 175-180). MÆLKERITIDENDE 2010 29
Page 1 and 2: Den globale mælkekøler - side 4 T
Page 3 and 4: Leder Dansk Mejeribrug mod år 2020
Page 5 and 6: I år 2020 kan amerikanske forbruge
Page 7 and 8: NR. 2 Mejeri automatisering Au2mate
Page 9 and 10: Største globale udbyder For 10 år
Page 11 and 12: NR. 2 Viden gør forskellen frem mo
Page 13 and 14: SPX APV - 2020 perspektiv Grønnere
Page 15 and 16: Det er ønskeligt, at der i de komm
Page 17 and 18: type. Den samlede tid for at introd
Page 19 and 20: es erfaring og medarbejderstab kan
Page 21 and 22: De to stiftere af Au2mate A/S; adm.
Page 23 and 24: Energieffektivitet i topklasse - ti
Page 25 and 26: overskudsenergi ud i systemet, elle
Page 27: NR. 2 • Osterianlæg og smøranl
Page 31 and 32: NR. 2 ENESTÅENDE, ØKOLOGISK PROJE
Page 33 and 34: NR. 2 Million-plus hos Naturmælk N
Page 35 and 36: Ny mælkeskandale i Kina En politie
Page 37 and 38: A.G. Pedersen in memoriam Først i
Page 39 and 40: ❚ Automation ❚ ❚ ❚ NR. 2 Au

Kort fortalt - Foreningen af mejeriledere og funktionærer

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?