Transportery cząsteczek w psuciu się żywności
Bakterie kwasu mlekowego (LAB, lactic acid bacteria) są stosowane w fermentacji żywności, takiej jak jogurty, kapusta kiszona i kiełbasa. W jednym ze szlaków metabolicznych kwasy karboksylowe są wytwarzane z węglowodanów. Na przykład laktoza w produktach mlecznych jest przekształcana w kwas mlekowy. Kwasowa natura mleka służy konserwacji, jako że większość pozostałych mikrobów zawartych w mleku nie jest tak odporna na działanie kwasów. Oczywiście bakterie kwasu mlekowego mają wiele złożonych szlaków, z których część nie jest pożądana. Jednym z nich jest wytwarzanie amin biogennych (BA, biogenic amine). Ogólnie mówiąc, są one wynikiem przekształcania aminokwasu w odpowiadającą mu aminę, czego klasycznym przykładem jest przekształcenie histydyny w histaminę. Biochemicznym powodem zachodzenia tych konkretnych szlaków jest wytwarzanie energii. Celem finansowanego przez UE projektu DECARBOXYLATE było zbadanie zaangażowanych szlaków, a w konsekwencji uzyskanie szczepów niemogących wytwarzać amin biogennych. Zespół projektu z Uniwersytetu w Groningen w Holandii badał składniki molekularne dwóch rodzajów szlaków wytwarzających energię — pompy protonowej i szlaku związanego z cząsteczką przechowującą energię, trójfosforanem adenozyny (ATP, adenosine triphosphate). Niezależnie od trybu wytwarzania energii, w proces ten zawsze zaangażowana jest cząsteczka transportera. Jest ona odpowiedzialna za pobranie cząsteczki prekursora i wydzielanie w komórce końcowej aminy biogennej. Naukowcy badali trzy z tak zwanych wymieniaczy prekursor/produkt — histydynę/histaminę, tyrozynę/tyraminę i agmatynę/putrescynę. Putrescyna odpowiada za zapach gnijącego mięsa. Za pomocą najnowszych technik zidentyfikowano transportery, scharakteryzowano je pod kątem masy cząsteczkowej i zbadano ich tryb działania. Geny odpowiedzialne za transportery zostały sklonowane na możliwych do przeniesienia fragmentach DNA, zwanych plazmidami. Te specjalne plazmidy kodowały geny wytwarzające cząsteczkę transportera oraz znacznik chemiczny pomagający w identyfikacji cząsteczki podczas badań. Następnie plazmidy te zostały przetransformowane do popularnych bakterii kwasu mlekowego (Lactobacillus) i poddane obserwacji. Do celów porównania aktywności zastosowano komórki kontrolne. Wyniki tej pracy dały ważną podstawę do dalszych badań nad wytwarzaniem amin biogennych w przetwórstwie żywności. Rezultatem będzie bezpieczniejsza żywność wolna od amin, a także bardziej konkurencyjny europejski rynek produkcji żywności.
