Šta imaju zajedničko klimatske promene, akvakultura, snabdijevanje hranom i ljudsko zdravlje? Svi oni mogu imati koristi od mikrobioma, prema projekt koordinatoru MASTER-a.
“Opšti cilj projekta je pristupiti globalnom razvoju konkretnih proizvoda mikrobioma, hrane, stočne hrane, usluga i procesa sa visokim potencijalom za poboljšanje količine, kvaliteta i sigurnosti hrane”, kaže Paul Cotter, šef biosciences i viši glavni istraživač u Centru za istraživanje hrane u Irskoj, Teagasc.
Kako objašnjava Cotter, mikrobiom je kolekcija svih mikroorganizama koji žive u određenom okruženju. Mikrobiom crijeva – uključujući bakterije, arheje, gljivice i viruse – igra važnu ulogu u varenju hrane koju jedemo, štiti nas od bolesti i proizvodi vitamine koji nam pomažu da ostanemo zdravi.
Ali mikrobiome se takođe mogu naći u raznim lančima snabdijevanja hranom, mnogi od njih su međusobno povezani. To uključuje mikrobiome povezane sa farmama životinja i biljnim usevima, mikroorganizme koji žive u fizičkim okruženjima kao što su zemlja i voda, i one koji se direktno koriste za fermentaciju hleba, alkohola i drugih proizvoda.
“Iskorištavanjem moći ovih mikrobioma, putem novih tehnologija i revolucionarnih istraživanja, možemo poboljšati zdravlje i otpornost riba, biljaka, tla, životinja i ljudi – donoseći revolucionarne promene u našim lancima snabdijevanja hranom”, dodaje Cotter, koji je služio kao koordinator projekta.
Razmnožavanje boljeg goveda
Ispitujući podatke o mikrobiomima i razvijajući velike alate za podatke kako bi se identifikovali međusobni odnosi između mikrobioma, projekt MASTER je doneo ključna poboljšanja u lancu snabdijevanja hranom, podržavajući realizaciju evropske strategije “od farme do stola”.
Jedno od tih poboljšanja omogućava uzgajivačima goveda da proizvode životinje koje emituju manje metana. Ova linija istraživanja istraživala je ulogu ishrane, genetike domaćina, efikasnosti ishrane i mikrobioma rumenih papkara u izlučivanju metana u govedini.
Tokom nekoliko godina, istraživači su prikupili podatke o metanu od preko 1.500 goveda i podatke o performansama za više od 3.000 unosima hrane. Ove informacije su kombinovane kako bi se stvorila prva baza podataka za uzgoj bikova na osnovu izlaznog metana njihovih potomaka.
“Essencijalno, ovo znači da sada možemo zaista izabrati goveda sa manjim izlazom metana”, napominje Stuart Kirwan, istraživač u Teagasc-u. “Takođe postoji potencijal za kombinovanje ovog napretka sa drugim razvojima iz projekta MASTER kako bi se dalje smanjio izlazak metana u budućnosti”, dodaje Cotter.
Sprječavanje patogena u akvakulturi
Rad projekta takođe je pomogao da akvakultura postane održivija razvijanjem rješenja za brzo otkrivanje patogena kod riba.
“Akvakultura, tj. uzgoj riba i drugih vodenih organizama u velikim rezervoarima ili morskim kavezima, ima potencijal da održivo proizvodi visokokvalitetnu hranu u velikim količinama”, kaže René Groben, menadžer projekta za mikrobiologiju u Matís, jednom od 29 partnera projekta.
Jedan od ključnih izazova sa kojim se suočava akvatski uzgoj, međutim, su patogeni koji se brzo šire među visokom gustinom populacije. Projekt MASTER je razvio sistem za praćenje koji omogućava brze i pouzdane informacije ribarima o prisustvu, težini i vrsti patogena prisutnih na farmi, i da li treba preduzeti mjere kako bi se zaštitilo zdravlje ribljeg fonda i potrošača.
Prema Grobenu, prednosti ovog rješenja su mnoge. “Ono može identifikovati sve mikroorganizme zajedno, i funkcioniše sa širokim spektrom uzoraka povezanih sa akvakulturom, uključujući uzorke vode, riblje tkivo i biofilter iz rezervoara”, objašnjava on. Ovi testovi se takođe mogu obaviti na licu mjesta, što znači da se rezultati mogu dobiti za nekoliko sati, što je značajno poboljšanje u odnosu na dane ili nedelje koje tradicionalne metode testiranja zahtevaju.
Dostavljanje zdravije i održivije hrane
Drugi inovacije koje su proizašle iz projekta MASTER uključuju novu tehnologiju za otkrivanje patogena u zemljištu, tehnologije za selektivno obogaćivanje bakterijske DNK iz biljaka i strategije za poboljšanu bioprezervaciju ribe i mesa.
Osim toga, projekt je validirao postupak za mapiranje mikrobioma u prehrambenoj industriji, promovišući optimizaciju procesa, smanjenje otpada i poboljšanje kvaliteta i sigurnosti hrane. Istraživači su čak uspjeli mapirati međusobne veze između prehrambenih proizvoda, hranljivih materija, mikroorganizama i ljudskih crijeva – postavljajući temelje za preporuke o ishrani koje koriste modulaciju mikrobioma crijeva za poboljšanje našeg opšteg zdravlja.
Iako su raznovrsni, svaki od ovih rezultata rezultiraće zdravijom, održivije proizvedenom hranom koja nudi viši nivo kvaliteta, sigurnosti i roka trajanja. “Ovi rezultati će imati značajne implikacije, unapređujući naše razumevanje mikrobioma povezanih sa prehrambenim lancima i suočavajući se sa ključnim društvenim izazovima poput sigurnosti hrane i ishrane, zdravlja i blagostanja, upravljanja otpadom hrane i prilagođavanja i ublažavanja klimatskih promena”, zaključuje Cotter.
Više o projektu https://www.master-h2020.eu/index.html