DNA-identifikation af bakterier i fødevarer

Fødevareproducenter kan med DNA-sekventering få et komplet overblik over, hvilke bakterier der er til stede i en fødevare eller i produktionsmiljøet. Det er en sandt teknologi-hop indenfor mikrobiologien, der kan styrke kvalitetskontrollen i fødevarevirksomheder.

Arbejdet med moderne DNA sekventeringsteknologi, også kaldet next generation sequencing (NGS), blev begyndt i forskningsprojekter for nogle år tilbage. Vi ville gerne få en bedre forståelse af, hvilke bakterier der ødelægger forskellige produkter ved endt holdbarhed. Og vi ville også gerne forstå, hvorfra disse bakterier blev overført til produkterne. Forskningen viste os, at NGS er et meget stærkt værktøj, da vi kunne finde bakterier, der normalt ikke kan dyrkes frem med klassisk mikrobiologi. En anden fordel ved NGS er, at metoden er væsentlig hurtigere end de klassiske metoder.

I dag anvender vi ikke kun NGS i vores forskning, men vi bruger også metoden til at hjælpe kunder. Et konkret eksempel var en kunde, der sendte os et produkt, hvorpå der var uønsket bakterievækst. Kun 6 timer efter prøven var modtaget, kunne vi sende analyseresultatet til kunden.

Sekventering skal ud af universiteterne og ind på virksomhederne
Det er begrænset, hvor meget NGS-teknologier endnu anvendes i fødevarevirksomheder. En af grundene er bl.a., at prisen på sekventering har været høj samt krævet specialudstyr og akademisk personale. Men nu er DNA-sekventering klar til at flytte fra kældrene på universiteterne og ud i industrien. Dette sker i kraft af, at priserne er faldet og metoderne er blevet mere brugervenlige. Nu sælges små sekventeringsinstrumenter til ca. 5000 kr.

Mikrobiomanalyser til identifikation af fordærvelsesbakterier
Mikrobiomanalyse er en NGS-metode, som gør det muligt at identificere alle bakterier og fordelingen af disse i en prøve i løbet af timer. Med andre ord kan den totale bakteriesammensætning i en prøve beskrives. Det er denne NGS-metode, vi oftest anvender i forskningsprojekter og i kundeopgaver.

Bakterier, der kan fordærve fødevarer, findes naturligt overalt. De gør os ikke syge, men de forkorter holdbarheden af vores fødevarer. Med NGS er det muligt at overvåge produktionslinjer i ”tæt-ved real-time”, og dermed hurtigt korrigere og fx reducere forekomsten af uønskede bakterier med pauserengøring.

Ligeledes kan NGS-mikrobiomanalyse bruges som et redskab til at beskrive udviklingen af den mikrobielle-sammensætning i et produkt ved udvikling af nye recepter, ændrede produktionsmetoder, udskiftning af emballage mm.

Hel-genom sekventering til bestemmelse af slægtskab
Hel-genom sekventering (Whole genome sequencing – WGS) er den mest præcise måde til at identificere en bakterie på. WGS benyttes derfor af myndighederne ved sporing af sygdomsudbrud forårsaget af fødevarer.

Teknologisk Institut benytter også WGS i forskningsprojekter, men metoden er endnu tidskrævende og dyrere sammenlignet med NGS-metoden. Udviklingen indenfor sekventering går meget stærkt, og WGS kan meget vel være kandidat til fremtidens mikrobiologi.