Биологи используют генетический анализ для выявления источника заражения сыра
Исследователи из Университета Бригама Янга (BYU), тщательно проанализировав генетику специфических "убийц" бактерий, смогли точно определить, где начинается заражение сыра.
Новое исследование под руководством профессора биологии BYU Кита Крэндалла описывает этот метод генетического анализа, применённый для выявления источника заражения на сыродельных заводах. Исследование будет опубликовано в ближайшем выпуске журнала Genome Biology and Evolution.
"Эти данные относятся к конкретным заводам, но разрабатываемые нами методы применимы повсюду. Такой тип заражения происходит повсеместно, и для эффективного вмешательства необходимо знать пути контаминации", — заявил Крэндалл.
В сыроделии бактерии играют ключевую роль в превращении молока в чеддер, моцареллу или гауду. Когда что-то начинает уничтожать полезные молочнокислые бактерии, это приводит к дорогостоящим задержкам в процессе производства.
Проведя серию анализов, команда Крэндалла проследила пути миграции вирусоподобных "убийц" бактерий (бактериофагов, или фагов) и обнаружила, что заражение распространялось людьми, а не за счёт размножения самого фага.
"Был один конкретный поставщик молока, чья продукция была заражена, и с помощью этих подходов мы смогли его идентифицировать. В итоге вы возвращаетесь и прерываете пути передачи, чтобы предотвратить заражение. Остановить контаминацию гораздо проще, когда понимаешь, как она происходит", — пояснил Крэндалл.
Команда проанализировала 28 полных геномов бактериофагов, отобранных на восьми австралийских молочных заводах за 8-летний период.
Помимо отслеживания путей миграции, исследователи изучили геномные данные, чтобы понять, как фаг адаптируется для атаки на полезные бактерии. Фаги представляют особую проблему из-за их быстрой эволюции.
"Но вы можете выращивать бактерии в присутствии таких фагов с мутациями и добиваться развития у бактерий устойчивости. Оказывается, бактерии тоже эволюционируют довольно быстро", — отметил Крэндалл.
На сыродельных заводах задержки ферментации, вызванные фагами, создают серьёзные трудности, поскольку процесс основан на использовании скоропортящегося молока, которое нельзя хранить в случае задержки. Фаговые инфекции также могут негативно влиять на вкус и текстуру сыра, приводя к значительным экономическим потерям.
Заводы, участвовавшие в исследовании, используют от 100 000 до более чем 1 миллиона литров молока в день. Таким образом, задержки в процессе означают огромные объёмы испорченного молока.
Проблема бактериофагов в сыроделии не нова. Родни Браун, деан Колледжа наук о жизни BYU, опубликовал статью на эту тему ещё в 1984 году.
"Эта проблема существует очень давно. Но тогда мы едва понимали её в сравнении с тем, что знаем сейчас. Теперь у нас есть инструменты и методы для решения подобных проблем, о которых тогда можно было только мечтать", — сказал Браун.
Крэндалл использовал тот же генетический анализ, что и для бактериофагов, для изучения ВИЧ, H1N1, риновируса и других патогенов.
"Вы применяете точно такие же методы при вспышке любой новой болезни", — заключил он.
Ведущим автором исследования стал аспирант BYU Эдуардо Кастро-Наллар.