Zástupci startovacích kultur mohou tvořit biogenní aminy

Biogenní aminy jsou nízkomolekulární organické bazické sloučeniny, jež jsou nežádoucími zplodinami rozkladu bílkovin. Mohou se vyskytovat v sýrech, vínu, pivu, trvanlivých salámech aj. potravinách. Toxikologicky nejvýznamnějsí jsou histamin, tyramin, putrescin a kadaverin. BA vznikají dekarboxylací volné aminokyseliny potraviny účinkem mikrobiálního enzymu. Některé mikroorganismy s dekarboxylační aktivitou jsou používané jako startovací kultury při výrobě fermentovaných potravin.

Na otázky týkající se problematiky biogenních aminů, vzniklých dekarboxylační činností některých zástupců běžně užívaných startovacích kultur, nám odpověděla Ing. Radka Burdychová, Ph.D. z Ústavu technologie potravin Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.

Paní doktorko, je možné moderními metodami molekulární biologie predikovat přítomnost producentů biogenních aminů ve startovacích kulturách?

Ano, je to možné. Biogenní aminy jsou organické sloučeniny, které vznikají dekarboxylací aminokyselin. Některé z nich mají v organismu člověka významné fyziologické funkce – slouží jako prekurzory některých hormonů, nukleových kyselin a proteinů. Nadbytečné množství biogenních aminů však může být pro lidský organismus toxické. V některých potravinách můžeme najít biogenní aminy běžně. Rizikovými jsou zejména potraviny fermentované, s dlouhou dobou trvanlivosti, u kterých mohou být biogenní aminy tvořeny v toxikologicky závažných koncentracích. K tvorbě biogenních aminů značnou měrou přispívá kulturní a kontaminující mikroflóra. Některé mikroorganismy totiž mají schopnost tvořit dekarboxylázové enzymy, které katalyzují dekarboxylaci volných aminokyselin v potravině za vzniku biogenních aminů. Dekarboxylázové enzymy jsou v genomu mikroorganismů kódovány specifickými sekvencemi DNA. Molekulární detekce potenciálních producentů biogenních aminů spočívá v identifikaci těchto DNA sekvencí. Míru exprese identifikovaných DNA sekvencí ověřujeme pomocí analytických metod, konkrétně pomocí HPLC s UV detekcí, kdy je konkrétní biogenní amin po kultivaci příslušného mikroorganismu v produkčním médiu kvantifikován.

K jakým jste dospěla závěrům?

Naše pracoviště vyvinulo metody mikrobiologické a molekulárně-biologické kontroly startovacích kultur. Jsme schopni identifikovat potenciální producenty toxických biogenních aminů. Vzhledem ke skutečnosti, že touto vlastností disponuje velké množství konkrétních druhů, obrátili se na nás někteří výrobci startovacích kultur s žádostí o prověření jejich vlastností. Spolupracujeme se sbírkou čistých mlékařských kultur Lactoflora, která patří společnosti MILCOM, a.s. a se světoznámým výrobcem startovacích kultur, italskou firmou Sacco. Zajímavý je fakt, že se nám podařilo identifikovat některé významné producenty biogenních aminů i v řadách probiotických mikroorganismů. V současné době sledujeme míru jejich produkce v konkrétních mléčných a masných výrobcích.

Jaké vyplývá riziko pro spotřebitele potravin, při jejichž výrobě byla použita startovací kultura obsahující bakterie s dekarboxylázovou aktivitou?

Přítomnost startovací kultury, která obsahuje mikrobiální druhy s dekarboxylázovou aktivitou ještě neznamená, že se budou biogenní aminy v konkrétní potravině tvořit v toxikologicky významných koncentracích. Tvorba biogenních aminů záleží na celé řadě faktorů, kterými jsou například aktivita vody, pH a přítomnost volných aminokyselin v substrátu. Přítomnost startovací kultury schopné tvořit biogenní aminy však podporuje riziko jejich zvýšené tvorby, mnohdy i v toxikologicky závažných koncentracích (100 mg/100 g potraviny). Pro některé citlivé jedince může být riziko konzumace takové potraviny značné. Může dojít k bolestem hlavy, migrénám nebo až ke krvácení do mozku.

Kde byly Vaše výsledky prezentovány?

Výsledky výzkumu mikrobiální produkce biogenních aminů byly publikovány v našem univerzitním časopise Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis a samozřejmě i zahraničních časopisech, jako Food chemistry, FEMS Microbiology Letters nebo Food Microbiology.

Budete s výzkumem v této oblasti pokračovat?

Ano, samozřejmě. Výzkumný tým našeho ústavu již na této problematice pracuje několik let. Celou problematiku otevřel v roce 2002 Prof. Komprda, vedoucí Ústavu technologie potravin, který provedl pilotní experimenty. Od té doby se výzkum posunul o značný kus dále a do našeho výzkumného týmu dnes patří i Mgr. Vlastimil Dohnal, Ph.D. a Ing. Pavla Sládková. Naše práce je podporována několika granty.

Obr. 1-2 Laboratorní prostory

Před pár dny jste se vrátila z pracovní cesty. O čem jste přednášela v Maďarsku?

Byla jsem v Budapešti, kde jsem přednášela na Corvinus University. Je to krásná historická univerzita, která je umístěná v botanické zahradě. Úzce spolupracujeme s tamějším Ústavem mikrobiologie. Mé přednášky se týkaly jednak problematiky tvorby biogenních aminů a jednak problematiky používání probiotických kultur v mléčných a masných výrobcích. Aplikace probiotických kultur je v současné době velkým hitem. Jelikož se na probiotické mikroorganismy a testování jejich vlastností specializuji, byla jsem maďarskou stranou požádána o prezentaci svého dosavadního výzkumu. Jelikož se v řadách maďarských studentů zvedl o problematiku používání probiotik velký zájem domluvili jsme se, že celé téma rozvinu při zabezpečení výuky na letní škole, kterou budapešťská Corvinova universita organizuje od 18. června do 29. června tohoto roku.

Tým gate2biotech děkuje za rozhovor a přeje spoustu úspěchů ve výzkumu!