FOODHAY-samarbejde om biomarkører og screening

Af Heidi Kornholt - DTU, Lene Hundborg Koss - Københavns Universitet, Anne Louise Dannesboe Nielsen - Teknologisk Institut og Lise Bundgaard - Aarhus Universitet

Denne originale udgave af nærværende artikel er bragt i Plus Proces nr. 4 2022.

Målet med laboratoriecentret FOODHAY er at skabe ny viden til brug i fødevareindustrien og til talentudvikling af både studerende, forskere og medarbejdere i fødevarevirksomheder. FOODHAY inviterer derfor virksomheder til at samarbejde, og samarbejder er allerede etableret med mange. For at sikre en bred tilgang til studiet af fødevarer og skabe mest værdi for både fødevareerhvervet og samfundet tilbyder FOODHAY forskningssamarbejder inden for fire platforme, herunder biomarkør- og screeningsplatformen.

Biomarkør- og screeningsplatformen omfatter forskelligt udstyr, der kan bruges til at identificere, profilere, sekventere, ekstrahere og fermentere forskellige typer biomarkører som både sygdomsfremkaldende og sundhedsfremmende mikroorganismer hos både mennesker, dyr og planter som i råvarer og fødevarer. Udstyret kan dermed bidrage til at svare på mange forskellige forskningsspørgsmål og indgå i mange forskellige forskningsprojekter, hvor det er muligt for eksempel at:

• Modellere, hvordan forskellige kostændringer påvirker aktiviteten i menneskers tyktarm.

• Gennemføre aerobe og anaerobe fermenteringer, blandt andet som in vitro-model til tarmmikrobielle fermenteringsprocesser.

• Analysere tilstedeværelsen af bakterier, vira, parasitter, gener mv.

• Bestemme genrespons på forskellige diætinterventioner, for eksempel kost med højt fedtindhold.

• Gennemføre high-throughput screening af kandidater til starterkulturer og bioaktive forbindelser inklusive kulhydrater og plantebestanddele.

• Identificere metaboliske markører for bæredygtig cellulær kødproduktion.

Samarbejde og forskning

Nedenfor er eksempler på konkrete samarbejder og forskning i FOODHAY inden for biomarkør- og screeningsplat-formen:

• HPLC-MS-udstyr
  Som en del af FOODHAY-biomarkør- og screeningsplatformen er et nyt præparativt HPLC-MS-udstyr indkøbt på Aarhus Universitet. Det skal snart i brug i samarbejde med en virksomhed, der producerer naturlige farver til fødevarer - nemlig til at oprense de sekundære plantemetabolitter, anthocynaniner.
  "Udstyret bliver først anvendt til at oprense specifikke anthocyaniner i mængder, der giver mulighed for at undersøge deres stabilitet. Da instrumentet er udstyret med en MS-detektor, der kan angive en specifik masse af en given komponent, er det ofte overflødigt at anvende efterfølgende identifikation på mere avanceret udstyr," fortæller lektor Trine Kastrup Dalsgaard fra Institut for Fødevarer på Aarhus Universitet.

• Transcriptomic udstyr
  Nyt transcriptomic-udstyr skal give større indsigt i, hvordan fødevarer påvirker vores gener, og dermed udviklingen af sygdomme, ved at bestemme udtrykket af samtlige gener på én gang.
  "Normalt tester vi en hypotese, men her kan vi få svar på alle gener på én gang. Vi har undersøgt kost og motions betydning for genreguleringen i forhold til udviklingen af ikke-alkoholisk fedtleversygdom, som 25 procent af verdens befolkning har, og som i værste fald kan give leverkræft," siger Martin Krøyer Rasmussen, der er Tenure Track i Institut for Fødevarer på Aarhus Universitet.

• Analytisk væskekromatografi
  I et ph.d.-projekt om allergifremkaldende egenskaber ved ko- og kamelmælk har DTU Fødevareinstituttet samarbejdet med virksomheden Ausnutria Dairy, der har leveret kamelmælk til projektet. I projektet blev ko- og kamelmælk præpareret og evalueret før og efter forskellige processeringer.
  "Ved at analysere mælkeprodukter via analytisk væskekromatografi, som er finansieret af FOODHAY, har det været muligt at evaluere de forandringer, som er sket under forskellige processeringsmetoder af mælkeprøverne," forklarer ph.d.-studerende Natalia Zofia Maryniak fra DTU Fødevareinstituttet. "Ved de opnåede resultater er det derfor muligt at evaluere, om de forskellige processeringsmetoder kan ændre ko- og kamelmælks allergener," tilføjer hun.

Få flere nyheder om fødevareforskning og -uddannelse ved at tilmelde dig KU FOOD's nyhedsbrev, som udkommer 4 gange om året

• Plasma Mutagenis udstyr
  I et samarbejde mellem DTU Fødevareinstituttet og Chr. Hansen A/S er det forventningen, at FOODHAY-udstyret Plasma Mutagenesis udstyr og Microdroplet Culture systemet bliver brugt til isolering af mælkesyrebakterier. Efter forskere fra DTU Fødevareinstituttet har fundet lovende mikroorganismer med relevante egenskaber, vil Plasma Mutagenesis’ udstyr blive brugt til at skabe en række mutationer, som kan forbedre disse og derved gøre mikroorganismer mere egnet til et givent produkt. Microdroplet Culture systemet kan herefter automatisk udvælge og opdyrke de forbedrede mælkesyrebakterier i nye mikrodråber. Det gør blandt andet, at man fremover hurtigere vil kunne fremstille bestemte fødevareingredienser.

• Helgenomsekventeringsudstyr
  Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet (KU FOOD) har indkøbt apparatet GridION, der kan sekventere DNA eller RNA i realtid. Forskerne har for eksempel i samarbejde med en virksomhed anvendt GridION til at udvikle et system, der kan afkode, hvilke bakterier og hvor mange der er i fødevarer under forarbejdning og pakning - på under 24 timer.
  "Dermed kan man afgøre produkternes holdbarhed i forhold til sammensætningen af bakterier. Det giver en forbedret vurdering af holdbarheden og dermed også en bedre udnyttelse af ressourcerne," siger lektor i mikrobiologi Lukasz Krych, der står for virksomhedssamarbejder, som involverer sekventeringslaboratoriet på KU FOOD.
  
  Systemet er udviklet på GridION, der kan sekventere tusindvis af prøver ad gangen. Men virksomheden kan bruge systemet i den daglige produktion ved hjælp af en miniudgave af udstyret, der koster nogle få tusinde kroner og kan sekventere et par hundrede prøver ad gangen. Mini-apparatet tilsluttes en laptop, som giver svar inden for nogle minutter efter starten på analysen. GridION bruges også i et forskningsprojekt sammen med et mejeri, der vil vide, hvordan bakteriesammensætningen i deres starterkultur helt præcist ser ud. Med svar på dette, vil man kunne påvirke sammensætningen af bakterier, hvis en fermentering er ved at køre af sporet, og i bedste fald redde den pågældende produktion.

Se også pressemeddelelse om FOODHAY.

På www.food.au.dk/foodhay  kan du finde mere information om FOODHAY og udstyr indenfor de fire platforme, og hvem du kan kontakte om eventuelt samarbejde. Samarbejdet sker som regel gennem fælles forskningsprojekter mellem virksomheder og de forskningsinstitutionerne i FOODHAY.