Mikroalgák előnyős tulajdonságainak kiaknázása élelmiszeripari és takarmányozási felhasználásra

2050-re az előrejelzések alapján várhatóan 9,8 milliárd ember fog élni a Földön, ami azt jelenti, hogy jelenlegi élelmiszer-termelésünket a duplájára kell emelnünk, hogy lépést tudjunk tartani a népesség ilyen nagymértékű növekedésével. Emellett az üvegházhatást fokozó széndioxid kibocsátás emelkedő mértéke és az ehhez kapcsolódó klímaváltozás a bolygó létfenntartó képességét jelentősen megterhelik. A növényi fehérjék mennyiségének növeléséhez azonban növelni kell a termőterületek nagyságát, a betakarítás gyakoriságát, illetve a termelt mennyiséget. Azonban mindezek optimálása már jelen helyzetben is igen közel jár az elérhető maximumhoz. A kialakított művelési rendszerek, a talajerő maximális kihasználása igen komoly környezeti problémákhoz, talajpusztuláshoz, a biodiverzitás csökkenéséhez, valamint a megtermelt növényi alapanyagok szállítása révén komoly környezetszennyezéshez vezetnek. Ez komoly kihívást jelent a biztonságos élelmiszerellátás számára, tovább növeli az éhezés kockázatát. Szükség van tehát olyan mezőgazdasági gyakorlatra, melynek eredményeképpen jobb fenntarthatósági mutatókkal és a klímaváltozással szemben ellenálló élelmiszer- és takarmánynövények termeszthetők, melyek révén biztonságosan előállíthatók az egészséget támogató takarmányok, új és értéknövelt élelmiszerek. Ezen belül is különösen a lakosság fehérje ellátása jelent problémát, hiszen jelenleg is körülbelül egymilliárd embernek nem megfelelő a fehérjebevitele. A növekvő fehérjeigények kielégítéséhez azonban a hagyományos fehérjeforrások nem elegendőek. Amint azt a fentiekben említettük az élelmiszer- és takarmány-fehérjék alapját a növényi fehérjék jelentik. Az utóbbi években az alternatív fehérjék kutatásának, pozitív és negatív tulajdonságai feltérképezésének kiemelt szerepet tulajdonítanak. Az alternatív fehérjék között kiemelt figyelmet kapnak a különböző élesztők, gombák, baktériumok, algák, egysejtfehérjéknek (SCP - Single cell protein) valamint a rovarok. Jelen cikkünkben az algák, közülük is a mikroalgák bemutatására helyezzük a hangsúlyt, amelyek nem csak jelentős fehérje-tartalmuk és kedvező aminosav összetételük miatt kiemelkedő fontosságúak, hanem számos értékes molekula, például többszörösen telítetlen zsírsavak, pigmentek, antioxidánsok, gyógyszerek és egyéb biológiailag aktív vegyületek forrásai is. Fontos a mikroalga-biomassza megismerése innovatív célú egészségvédő élelmiszertermékek kifejlesztése céljából.

Élelmiszerekből izolált staphylococcus fajok antibiotikum rezisztencia vizsgálata

A methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) törzsek élelmiszerláncban előforduló jelenlétét számos tanulmány igazolta az Európai Unióban, azonban Magyarországon kevés adat áll rendelkezésünkre ezzel kapcsolatban. Jelen vizsgálat célja az élelmiszerekből izolált Staphylococcus törzsek antibiotikum rezisztenciá-jának vizsgálata klasszikus mikrobiológiai, molekuláris biológiai módszerekkel és MALDI-TOF-MS technikával, továbbá az antibiotikum rezisztens törzsek multilókusz szekvencia tipizálása (MLST). A vizsgálat során 47 koaguláz-pozitív (CPS) és 30 koaguláz-negatív Staphylococcus (CNS) izolátumot gyűjtöttünk. A MALDI-TOF-MS vizsgálat során minden CPS izolátum (n=47) S. aureus fajnak bizonyult, míg a CNS törzsek esetében 8 különböző fajt azonosítottunk. Két S. aureus törzs esetében állapítottunk meg methicillin-rezisztenciát, amelyek közül az egyik izolátum eddig még nem ismert szekvencia típusba, míg a másik MRSA törzs az ST398 típusba tartozott, amely a mezőgazdasági haszonállatokból izolált MRSA törzsek leggyakoribb típusa az EU/EGT területén. (Az „MRSA” rövidítést köznapi szóhasználatban, de esetenként a szakirodalomban is gyakran a „multirezisztens Staphylococcus aureus” megjelölésére használják. A szerzők kéziratában - helyesen a methicillin-rezisztens kórokozót jelölik így. A Szerk.)

Serratia fajok jellemzése, valamint Serratia marcescens kvalitatív kimutatása nyers és pasztőrözött tejből polimeráz láncreakción alapuló vizsgálati módszerrel

A Serratia fajok elsősorban nozokomiális (kórházhigiénés fertőzés – a Szerk.) fertőzőként ismert opportunista patogén mikroorganizmusok, amelyek élelmiszer-minőségi elváltozásokat is okozhatnak. Az extracelluláris pigment-termelő Serratia marcescens tehéntejben való megjelenése annak piros elszíneződését okozza, kihívások elé állítva a tejipart és az élelmiszer-minősítő laboratóriumokat. A baktérium kimutatása hagyományos mikrobiológiai módszereken alapuló eljárásokkal idő- és munkaigényes, ezen túlmenően sok esetben nem is vezet eredményre, a kísérő mikroflóra kompetitív gátló hatása miatt. A vonatkozó szakirodalom elemzését követően a S. marcescens kimutatása kapcsán publikált végpont PCR módszereket és alkalmazott primereket in silico és in vitro vizsgálatban értékeltük, majd az eljárást üzemi tejmintákon teszteltük. A módszer alkalmazásával összesen 60 db nyers, illetve pasztőrözött tejmintát vizsgáltunk meg, amelyeknek több mint felét (32 db-ot) azonosítottuk S. marcescens pozitívként. Munkánk jelentőségét legfőképp a publikált vizsgálati módszerek élelmiszeripari gyakorlatban való alkalmazása adja. Eredményeink felhívják a figyelmet e baktériumfaj detektálásának a fontosságára.

Exploiting the beneficial properties of microalgae for food and feed use

By 2050, 9.8 billion people are projected to live on Earth, which means that we need to double our current food production to keep pace with such a large population increase. In addition, rising greenhouse gas emissions and the associated climate change are placing a significant strain on the planet’s ability to sustain itself. However, in order to increase the quantity of proteins of plant origin, it is necessary to increase crop production areas, harvesting frequencies and the quantity of crops produced. Unfortunately, the optimization of these factors is already very close to the available maximum in the current situation. The developed cultivation systems and maximum utilization of the soil power leads to very serious environmental problems, soil destruction, loss of biodiversity and serious environmental pollution through the transport of the produced plant raw materials. This poses a serious challenge to food security and further increases the risk of hunger. There is therefore a need for agricultural practices that can lead to the cultivation of food and feed crops that have better sustainability indicators and are more resilient to climate change, which can be used to safely produce health-promoting feeds, as well as novel and value-added foods. Within this group, a particular problem is presented by the protein supply of the population, as currently about one billion people do not have adequate protein intake. However, conventional protein sources are not sufficient to meet growing protein needs. As mentioned above, food and feed proteins are based on plant proteins. In recent years, a prominent role has been played by the research into alternative proteins and the mapping of their positive and negative properties. Among alternative proteins, special attention has been paid to various yeasts, fungi, bacteria, algae, singe cell proteins (SCPs) and insects. In this paper, we focus on the presentation of algae, particularly microalgae, which are of paramount importance not only because of their significant protein content and favorable amino acid composition, but also because they are also sources of many valuable molecules, such as polyunsaturated fatty acids, pigments, antioxidants, drugs and other biologically active compounds. It is important to learn about microalgae biomass in order to be able to develop innovative health food products.

Investigation of the antibiotic resistance of staphylococcus species isolated from foods

The presence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains in the food chain has been confirmed by several studies in the European Union, but there are only limited data available in Hungary. The objective of the present study was to investigate the antibiotic resistance of Staphylococcus strains isolated from foods, using classical microbiological, molecular biological methods and the MALDI-TOF-MS technique, as well as the multi-locus sequence typing (MLST) of antibiotic resistant strains. During the study, 47 coagulase-positive (CPS) and 30 coagulase-negative (CNS) Staphylococcus isolates were collected. In the course of the MALDI-TOF-MS investigations, all CPS isolates (n=47) were found to be S. aureus species, while 8 different species were identified in the case of the CNS strains. Methicillin resistance was confirmed in two S. aureus strains, one of which had a sequence type not yet known, while the other MRSA strain was type ST398, which is the most common type of MRSA strain isolated from farm animals in the EU/EEA. (The abbreviation “MRSA” is often used in common parlance, but occasionally in the literature to denote “multidrug-resistant Staphylococcus aureus”. In the authors’ manuscript - the methicillin-resistant pathogen is correctly designated as such. Ed.)

Characterization of Serratia species and qualitative detection of Serratia marcescens in raw and pasteurized milk by an analytical method based on polymerase chain reaction

Serratia species are opportunistic pathogenic microorganisms primarily known as nosocomial infectious agents, which can also cause food quality problems. The appearance of the extracellular pigment-producing Serratia marcescens in cow’s milk causes its red discoloration, posing a challenge to the dairy industry and food certification laboratories. The detection of the bacterium by conventional procedures based on microbiological methods is time-consuming and labor-intensive, and in many cases does not lead to satisfactory results due to the competitive inhibitory effect of the accompanying microflora. Following the analysis of the relevant literature, the published endpoint PCR methods and the primers used for the detection of S. marcescens were evaluated in in silico and in vitro assays, and then the procedure was tested on farm milk samples. Using the method, a total of 60 raw and pasteurized milk samples were analyzed, more than half of which (i.e., 32) were identified as S. marcescens positive. The significance of our work is mainly represented by the application of the published test methods in food industry practice. Our results highlight to the importance of detecting this bacterial species.

A csomagolással kapcsolatos ismeretek felmérése egy kvantitatív kutatás alapján

A csomagolástechnika is egyike napjaink rohamosan fejlődő tudományágainak, mely számos másik tudományterületre innovatív hatást gyakorol, például az élelmiszeriparra. A műanyagokat úgy is nevezhetjük, mint a XXI. század anyagai, amelyek nélkül ma már nehezen tudnánk elképzelni az életünket. A bioműanyagokat megújuló forrásból származó alapanyagokból állítják elő, a lebomló műanyagok pedig hagyományos alapú műanyagok és lebomlást segítő adalékanyagok keverékei. Kvalitatív, online kérdőíves kutatásomban 513 fő adott választ azokra a kérdéseimre, hogy melyek a csomagolás fő funkciói, milyen jellemzőkkel kell rendelkeznie egy csomagolóanyagnak, mely csomagolású élelmiszereket részesítik előnyben, találkoztak-e már környezetbarát csomagolóanyaggal. A sok hasznos információ mellett kiderült, a magyarok jellemzően papíron ökotudatosak, a valóságban azonban nem fordítanak rá kellő a figyelmet. Elsősorban a 46-65 év közötti diplomás nők azok, akik a környezeti, ökológiai szempontokat is szem előtt tartják, ha élelmiszereket vásárolnak.

Az élelmiszeripari nanotechnológia fogyasztói elfogadása

Napjainkban az élelmiszeripari fejlesztéseket jellemzően két megatrend irányítja: a globális felmelegedés és a táplálkozással szorosan összefüggő hátrányos egészségügyi következmények (civilizációs betegségek, túlsúly, éhezés, elöregedő társadalom) kiküszöbölésének igénye. Ennek következtében a fogyasztói preferenciák is módosultak, hiszen az olyan „mindennapos” igények, mint az élelmiszerek elfogadható ára, kellemes íze és biztonságos fogyaszthatósága, továbbá az, hogy egy élelmiszer pusztán fiziológiai szükségleteket elégítsen ki, napjainkra alapvető követelménnyé változtak, és nem jelentenek kimutatható piaci előnyt. Egy termék piaci szereplése várhatóan akkor lesz sikeres, ha a fentieken túl összetevői és élettani hatásai a fogyasztó közérzetét, egészségi állapotát, fizikai teljesítőképességét bizonyíthatóan növelik. Az egyik legnagyobb iramban fejlődő tudományterület ma a nanotechnológia, amelynek számos alkalmazása létezik az élelmiszeriparban. Annak ellenére, hogy ez a technológia eddig nem tapasztalt előnyökhöz juttatja a fogyasztókat és számos globális problémára jelenthet megoldást, a nanoélelmiszerek számos kockázatot és veszélyt is hordoznak magukban. Habár a nanotechnológia még sokak számára ismeretlen, a megkérdezettek körében a vásárlási hajlandóság igen magas, ha a technológia révén az élelmiszer valamely tulajdonsága javul. A fogyasztókat attitűdjük alapján két jól elkülöníthető csoportra lehet osztani: azokra, akik a lehetséges előnyöket és hátrányokat egymástól gyökeresen különböző módon látják.

Szokatlan növényi alapanyagok felhasználása egy baromfihús receptben

Dolgozatunkban a fagyasztva szárított őrölt alma (7%) és brazil diómag (5%) kombinált felhasználásával készült sült baromfitermékek vizsgálati eredményeit mutatjuk be. A recept módosítása olyan töltött húskészítmények előállítását tette lehetővé, amelyek a hagyományoshoz képest előnyösebb fogyasztói tulajdonságokkal bírnak, az illatban alma- és diójegyekkel, enyhén savanykás-édeskés tónussal az ízben és karamell árnyalatokkal a színben. Ezen túlmenően megnövekedett élelmirost-tartalommal, szerves savakkal, fehérjékkel rendelkeznek. Ásványi elemekben gazdagok (Mo, Au, Cu, B, Mn, W, Be, Sn, Fe, Ca, Mg, P). Mindezek a vaj mennyiségének 4%-os csökkenése mellett valósultak meg.

Egészségvédő élelmiszerek iránti attitűdök a táplálkozás és a fizikai aktivitás vonatkozásában

Kutatásunkban az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos fogyasztói attitűdök vizsgálatát tűztük ki célul, amelyet a fizikai aktivitás és a táplálkozás vonatkozásában elemeztünk. A vizsgálataink három fázisban valósultak meg. Elsőként netnográfiai (társadalmi interakció vizsgálata a kortárs digitális kommunikációs környezetben – A Szerk.) elemzést végeztünk egyrészt keresőmotorban rögzített adatokkal, másrészt nyilvánosan hozzáférhető közösségi oldalak csoportjaiban elhangzott posztok és hozzászólások tartalomelemzésével. Az online térben jelenlévő fogyasztók érdeklődési körét, valamint annak változásait detektáltuk az egészségtudatos táplálkozás és a fizikai aktivitás közös halmazában. Míg a találati számok évről évre változatos ütemű növekedést mutatnak, addig a tartalmak viszonylag stabil csoportokba koncentrálódnak. Ennek alapján az online térben négy fő témakör különíthető el az egészséges táplálkozás és a mozgás közös halmazában: Edzéstervek receptekkel, Javaslat kérése, Tanácsadás nyújtása, Motiváló példák. Kutatásunk második fázisában fókuszcsoportos interjúkat bonyolítottunk le. Megvizsgáltuk, hogy a rendszeres testmozgás milyen hatással van az egészségvédő élelmiszerek vásárlására és fogyasztására, továbbá, hogy ennek milyen vonzatai élnek a fogyasztók által egészségesebbnek vélt táplálkozás kialakításában és fenntartásában. A vizsgálatokba 7-7 főt vontunk be, előzetes kritériumok alapján. A csoportokba kerülés differenciáló tényezője a rendszeres fizikai aktivitás végzése, így egy aktív és egy passzív csoportot alakítottunk ki. A különbségek és jellegzetességek azonosítása megalapozó jelleggel bírt kvantitatív kutatásunk kialakításában. Kutatásunk harmadik fázisában Magyarországon elsőként adaptáltuk a Consumer Style Inventory (CSI)1 tesztet az egészségvédő élelmiszerekre vonatkozóan, amelynek végső változata 25 tételt tartalmaz. Ezen felül vizsgáltuk az egészséges táplálkozásra való áttérés módjának különbségeit. Az Eurobarometer felmérései alapján a fizikai aktivitással és az ülő életmóddal kapcsolatos tételeket fogalmaztunk meg, amelyeket az elemzésben a háttérváltozókhoz soroltunk. A felmérés, a nemekre vonatkozóan reprezentatív, 300 fős mintát alkot. Feltáró kutatásunkban főkomponens-elemzéssel azonosítottuk a CSI-ban megjelenő attitűdöket, majd K-means klaszterelemzéssel csoportokat képeztünk. Ennek alapján négy homogén fogyasztói csoportot azonosítottunk az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos attitűdök szempontjából: Érdektelenek, Egészség-orientáltak, Változatosságot keresők, Bizonytalan márkaválasztók. Eredményeink szerint az ülő életmód nincs befolyással, míg az egészségesnek vélt táplálkozás, a fizikai aktivitás rendszeressége és időtartama jelentős hatással van az egészségvédő élelmiszerekkel szemben mutatott attitűdökre.