Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Vi khuẩn là một phần của thực phẩm chúng ta ăn và có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật của chính chúng ta, nhưng chúng ta biết rất ít về các vi khuẩn trong thực phẩm của mình. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đã phát triển một cơ sở dữ liệu về "hệ vi sinh vật thực phẩm" bằng cách giải trình tự các metagenome của 2.533 loại thực phẩm khác nhau. Họ đã xác định được 10.899 vi khuẩn liên quan đến thực phẩm, một nửa trong số đó là các loài trước đây chưa được biết đến, và cho thấy rằng các vi khuẩn liên quan đến thực phẩm chiếm khoảng 3% hệ vi sinh vật đường ruột của người lớn và 56% hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ sơ sinh. Nghiên cứu được công bố vào ngày 29 tháng 8 trên tạp chí Cell và cơ sở dữ liệu có sẵn dưới dạng tài nguyên truy cập mở.

Nicola Segata, đồng tác giả cấp cao và nhà vi sinh học tính toán của Đại học Trento và Viện Ung thư Châu Âu tại Milan cho biết: "Đây là cuộc khảo sát lớn nhất về vi khuẩn trong thực phẩm". "Bây giờ chúng ta có thể bắt đầu sử dụng tài liệu tham khảo này để hiểu rõ hơn về chất lượng, cách bảo quản, sự an toàn và các đặc điểm khác của thực phẩm có liên quan đến các vi khuẩn".

Theo truyền thống, vi khuẩn trong thực phẩm được nghiên cứu bằng cách nuôi cấy từng loại một trong phòng thí nghiệm, nhưng quá trình này chậm, tốn thời gian và không phải tất cả vi khuẩn đều có thể dễ dàng nuôi cấy. Để mô tả hệ vi sinh vật thực phẩm một cách toàn diện và hiệu quả hơn, các nhà nghiên cứu đã tận dụng metagenomics, một công cụ phân tử cho phép họ giải trình tự đồng thời tất cả các vật liệu di truyền trong mỗi mẫu thực phẩm. Metagenomics thường được sử dụng để mô tả hệ vi sinh vật của con người hoặc phân tích các mẫu môi trường nhưng trước đây chưa từng được sử dụng để nghiên cứu thực phẩm ở quy mô lớn.

Paul Cotter, đồng tác giả và nhà vi sinh học của Teagasc, APC Microbiome Ireland và VistaMilk Ireland cho biết: "Các nhà vi sinh vật học thực phẩm đã nghiên cứu thực phẩm và thử nghiệm an toàn thực phẩm trong hơn một trăm năm nay, nhưng chúng ta đã không tận dụng hết các công nghệ giải trình tự DNA hiện đại". "Đây là điểm khởi đầu cho một làn sóng nghiên cứu mới trong lĩnh vực này, nơi chúng ta tận dụng tối đa công nghệ phân tử có sẵn".

Tổng cộng, nhóm nghiên cứu đã phân tích 2.533 metagenome liên quan đến thực phẩm từ 50 quốc gia, bao gồm 1.950 metagenome mới được giải trình tự. Các metagenome này đến từ nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó 65% là nguồn sữa, 17% là đồ uống lên men và 5% là thịt lên men.

Các metagenome này bao gồm vật liệu di truyền từ 10.899 vi khuẩn liên quan đến thực phẩm được phân loại thành 1.036 loài vi khuẩn và 108 loài nấm. Các loại thực phẩm tương tự có xu hướng chứa các loại vi khuẩn tương tự -- ví dụ, các cộng đồng vi khuẩn trong các loại đồ uống lên men khác nhau giống nhau hơn so với các vi khuẩn trong thịt lên men -- nhưng có nhiều sự khác biệt hơn giữa các sản phẩm từ sữa, có thể là do số lượng sản phẩm từ sữa được khảo sát lớn hơn.

Mặc dù, các nhà nghiên cứu không xác định được nhiều vi khuẩn gây bệnh rõ ràng trong các mẫu thực phẩm, họ đã xác định được một số vi khuẩn có thể ít được mong muốn hơn do tác động của chúng đến hương vị hoặc cách bảo quản thực phẩm. Việc biết được vi khuẩn nào "thuộc về" các loại thực phẩm khác nhau có thể giúp các nhà sản xuất -- cả công nghiệp và quy mô nhỏ -- sản xuất ra các sản phẩm nhất quán và mong muốn hơn. Nó cũng có thể giúp các cơ quan quản lý thực phẩm xác định loại vi khuẩn nào nên và không nên có trong một số loại thực phẩm nhất định và xác thực danh tính và nguồn gốc của thực phẩm "địa phương".

Segata cho biết: "Một điều đáng chú ý là một số vi khuẩn có mặt và thực hiện các chức năng tương tự ngay cả trong các loại thực phẩm khá khác nhau, đồng thời, chúng tôi đã chỉ ra rằng thực phẩm ở mỗi cơ sở hoặc trang trại địa phương đều có những đặc điểm riêng". "Điều này rất quan trọng vì nó có thể cải thiện thêm ý tưởng về tính đặc thù và chất lượng của thực phẩm địa phương, và chúng tôi thậm chí có thể sử dụng metagenomics để xác thực thực phẩm đến từ một cơ sở hoặc địa điểm nhất định".

Hiểu biết về hệ vi sinh vật đường ruột trong thực phẩm cũng có thể có ý nghĩa đối với sức khỏe con người vì một số vi khuẩn mà chúng ta ăn có thể trở thành thành viên ổn định của hệ vi sinh vật đường ruột của chính chúng ta. Để kiểm tra sự chồng chéo giữa các vi khuẩn liên quan đến thực phẩm và hệ vi sinh vật đường ruột của con người, nhóm nghiên cứu đã so sánh cơ sở dữ liệu mới của họ với 19.833 metagenome của con người đã được giải trình tự trước đó. Họ đã chỉ ra rằng các loài vi khuẩn liên quan đến thực phẩm chiếm khoảng 3% hệ vi sinh vật đường ruột của người lớn và hơn 50% hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ sơ sinh.

Segata cho biết: "Điều này cho thấy một số vi khuẩn đường ruột của chúng ta có thể được lấy trực tiếp từ thực phẩm, hoặc theo truyền thống, quần thể con người lấy những vi khuẩn này từ thực phẩm và sau đó những vi khuẩn đó thích nghi để trở thành một phần của hệ vi sinh vật đường ruột ở người". "Có vẻ như chỉ là một tỷ lệ nhỏ, nhưng 3% đó có thể cực kỳ liên quan đến chức năng của chúng trong cơ thể chúng ta. Với cơ sở dữ liệu này, chúng ta có thể bắt đầu khảo sát ở quy mô lớn về cách các đặc tính vi khuẩn của thực phẩm có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta".

Nghiên cứu này là một trong những kết quả chính từ liên minh MASTER EU, một sáng kiến ​​do EU tài trợ bao gồm 29 đối tác tại 14 quốc gia, nhằm mục đích mô tả sự hiện diện và chức năng của vi khuẩn trong toàn bộ chuỗi thực phẩm.

Cotter cho biết: "Trong tương lai, chúng tôi muốn khám phá sự đa dạng của các hệ vi sinh vật trong thực phẩm đối với các loại thực phẩm, nền văn hóa, lối sống và dân số khác nhau".

 Nguồn bài viết: Tài liệu do Cell Press cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về phong cách và độ dài.
Tạp chí tham khảo:

1. Niccolò Carlino, Aitor Blanco-Míguez, Michal Punčochář, Claudia Mengoni, Federica Pinto, Alessia Tatti, Paolo Manghi, Federica Armanini, Michele Avagliano, Coral Barcenilla, Samuel Breselge, Raul Cabrera-Rubio, Inés Calvete-Torre, Mairéad Coakley, José F. Cobo-Díaz, Francesca De Filippis, Hrituraj Dey, John Leech, Eline S. Klaassens, Stephen Knobloch, Dominic O’Neil, Narciso M. Quijada, Carlos Sabater, Sigurlaug Skírnisdóttir, Vincenzo Valentino, Liam Walsh, Avelino Alvarez-Ordóñez, Pablo Alvarez, Livio Antonielli, Elke Arendt, Federica Armanini, Aurelie Aubry, Jacob Baelum, Coral Barcenilla, Alejandro Belanche, Yaiza Benavent-Gil, Tony Blake, Aitor Blanco-Míguez, Radhika Bongoni, Mickael Boyer, Fiona Brennan, Samuel Breselge, Helgi Briem, Derek Butler, Inés Calvete-Torre, Omar Cristobal Carballo, Mireille Cardinal, Niccolò Carlino, Christian Chervaux, Christine Chopin, Natallia Clotaire, Mairead Coakley, José Francisco Cobo-Díaz, Jim Codd, Stephen Conroy, Karla Fabiola Corral-Jara, Karla-Fabiola Corral-Jara, Paul D. Cotter, Gerard Coyne, Gerard Coyne, Chris Creevey, Patricia D. Cuevas, Brendan Curran, Susana Delgado, Liesbeth Derde, Muriel Derrien, Danilo Ercolini, Ruth Gomez Exposito, María Mercedes López Fernández, Francesca De Filippis, Daniel Fordham, Hubert Galy, Asimenia Gavriilidou, Oddur Gunnarsson, Buck Hanson, Gerben Hermes, Rongcai Huang, Sharon Huws, Israel Ikoyi, Alice Jaeger, Ian Jeffery, Marc Jérôme, Pierre-Alexandre Juan, David Kenny, Annelies Kers, Karim-Franck Khinouche, Stuart Kirwan, Eline S. Klaassens, Stephen Knobloch, Kristinn Kolbeinsson, Laetitia Kolypczuk, Tanja Kostic, Fabio Ledda, John Leech, Doerte Lehmann, Françoise Leroi, Eva Lewis, Johanna Ley, Eva Lucic, Kieran Lynch, Sabrina Mace, Iain MacLaren-Lee, Lisa Mahler de Sanchez, Juergen Marchart, Abelardo Margolles, Viggó Thór Marteinsson, Giulia Masetti, Fiona McGovern, Noirin McHugh, Steven McLoughlin, Dara Meehan, Lars Mølbak, Thomas Monin, Javier Moreno, Diego Morgavi, Steven Morrison, Steffen Müench, Ana Rute Ramos Neves, Emma Neylon, Laura Nyhan, Rhona O’Kelly, Dominic O’Neil, Paul O’Toole, Abimael Ortiz-Chura, Juan Manuel Palma, Edoardo Pasolli, Delphine Passerini, Milica Pastar, Federica Pinto, Walter Pirovano, Olga Plans, Marion Policht, Aurel Pop, Bianca Pop, Milka Popova, Miguel Prieto, Narciso M. Quijada, Antje Reiss, Pedro Romero, Patricia Ruas-Madiedo, Francesco Rubino, Raul Cabrera Rubio, Lorena Ruiz, Angela Ryan, Clodagh Ryan, Carlos Sabater, Aylin Sahin, Cecile Salaun, Fernanda Godoy Santos, Carolin Schneider, Nicola Segata, Evelyne Selberherr, Angela Sessitsch, Sigurlaug Skírnisdóttir, Hauke Smidt, Paul Smith, Markus Sprenger-Haussels, Ilma Tapio, Julien Tap, Vincenzo Valentino, Martin Wagner, Aaron Walsh, Liam Walsh, Sinead M. Waters, Spike Willcocks, David R. Yáñez-Ruiz, Tianhai Yan, Min Yap, Emanuele Zannini, Véronique Zuliani, Avelino Alvarez-Ordóñez, Francesco Asnicar, Gloria Fackelmann, Vitor Heidrich, Abelardo Margolles, Viggó Thór Marteinsson, Omar Rota Stabelli, Martin Wagner, Danilo Ercolini, Paul D. Cotter, Nicola Segata, Edoardo Pasolli. Unexplored microbial diversity from 2,500 food metagenomes and links with the human microbiome. Cell, 2024; DOI: 10.1016/j.cell.2024.07.039

 Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240829131620.htm