Élelmiszer-tudományi kutatások a biztonságos élelmiszerekért Gelencsér Éva, Beczner Judit, Daood Hussein
ELŐZMÉNYEK 1959-1966 Dr. Török Gábor Hosszú távú és/vagy interdiszciplinális alap és alkalmazott kutatások az élelmiszertudomány- és technológia szolgálatában. 1966-1981 Dr. Vas Károly Élelmiszertartósítás tudományos megalapozása, országos középtávú élelmiszer-tudományi program megszervezése a fehérjekutatásban 1981-2000 Dr. Biacs Péter Biológia (fehérjehasznosulás, biotechnológia, táplálkozástudomány) programos kutatásokban hazai és nemzetközi szerepvállalás 2000- Dr. Bánáti Diána Az élelmiszer-tudomány új kihívásai az élelmiszer-biztonságban, hazai és ERA szerepvállalás
Élelmiszer-biztonsági Főosztály Fogyasztói bizalom erősítése A meglévő és újonnan felismert kémiai és biológiai kockázatot jelentő tényezők viselkedésének és a túlélés esélyeinek megismerése (pl. romlást okozó és patogén mikrobák, mikotoxinok, élelmiszer allergének, GMOk, hamisításból eredő kockázat) Táplálkozási előnyök - élelmiszer-biztonsági kockázat kutatása (GMOs, funkcionális élelmiszerek, bioélelmiszerek, stb.) Fejlesztések a biztonságos élelmiszer-előállítás érdekében (pl. probiotikus mikrobatörzsek, baromi-, sertés termékpálya)
Mikrobiológiai kutatások Élelmiszer tartósítás tudományos megalapozása: élelmiszer-mikrobiológiai vizsgálati módszerek fejlesztése, gyors műszeres mérések megalapozása antimikrobás fizikai és kémiai tényezők hatásmechanizmusának feltárása élelmiszer-besugárzás és kombinált kezelések a tartósítás és a tárolás-biológia szolgálatában
Mikrobiológiai Osztály Romlást okozó és kórokozó mikrobák kimutatása zöldségekben és gyümölcsökben; az ökológiai tényezők hatása a mikrobás szennyeződésre, a mikrobaszaporodásra; prediktív mikrobiológia Penész-szennyezettség kimutatása kémiai módszerrel Biofilm képződés vizsgálata különböző felületeken (fém, tápcsatorna); probiotikus LAB törzsek biofilmképző képességének felhasználása a kórokozó mikrobák emésztőrendszerben való megtelepedésének gátlására A technológiai stressz hatása a baktériumok túlélésére A csomagolóanyagok biológiai lebomlásának vizsgálata
Főtémák Mikrobiológiai veszélyek az élelmiszerláncban (Beczner J.) Élelmiszerek allergének kockázata (Gelencsér É.) DNS alapú faj-specifikus meghatározási módszerek fejlesztése a hústermékek ellenőrzése céljából (Jánosi A.) Biomarkerek, biológiailag aktív élelmiszer-összetevők nyomon követése korszerű analitikai eljárásokkal különös tekintettel az élelmiszerellenőrzés és az élelmiszerbiztonság követelményeire (Daood H.)
lgn 6 5 Alma minták mikrobás szennyezettsége 1 2 3 4 5 6 7 50% bio, 50% int. 4 fajta 25% bio, 75% int. 4 fajta 27% bio, 73% int. 5 fajta 71% bio, 28% int. 5 fajta 50% bio- 50% int. 3 fajta 50% bio, 50% int. 5 fajta 50% bio, 50% int. 1 fajta 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 minták aerob összcsíra penész élesztő A mikrobás szennyezettség alapján nem lehet egyértelműen elkülöníteni a bio- és integrált termesztésű mintákat, nincs egyértelmű hatása sem az évjáratnak, sem a termesztési helynek, sem a fajtának (Pintér és Beczner, 2009).
Biofilm képződés vizsgálata Fémfelületen megtapadt mikrobák: akridin narancsos festés, epifluoreszcens mikroszkópos felvétel (Szekér és Beczner, 2007)
Biológiai kutatások Fehérje-biológiai és biotechnológiai kutatások megalapozása: meglévő fehérjeforrások (növényi fehérjék) jobb hasznosítása és új fehérjeforrások feltárása (MET dús, stresszelt, él. hulladékon vagy szennyvízen szaporított SCP) állatetetési kísérletek (besugárzott paprika toxikológiai vizsgálata, fehérjehasznosulási modellek) mikroba eredetű eredetű enzimkészítmények fejlesztése és élelmiszeripari alkalmazása (növényi zsírok enzimatikus oxidációja, laktóz mentesítés, poliszacharidok bontása) ipari enzimek enzimtermelésének fokozása hagyományos és új biotechnológiai módszerekkel probiotikus LAB törzsek szelekciója és alkalmazása (hosszabb ideig eltartható fermentált termékek előállítása)
Biológiai Osztály DNS-re és ellenanyagra alapozott gyorsmódszerek és pontos kimutatási módszerek fejlesztése enzim inhibítorokra, lektinekre, allergénekre, GMOkra, fajtaspecifikus markerekre. Antigén/allergén fehérjék tápcsatorna rezisztenciájának in vitro és in vivo (patkány) modellezése Állatmodellek (patkány/egér) a fehérjehasznosulás és a túlélő fehérjékre adott immunválasz vizsgálatára (probiotikumok, orális adjuvánsok) Probiotikus LAB törzsekre alapozott termékfejlesztés (törzsszelekció, fermentáció optimálás, termékfejlesztés)
- ph: 3 10pH: 3 10 Biológiailag aktív fehérjék és peptidek Fehérje- és pepid-markerek kutatása (nemesítés, GMtechnológia, környezeti stress, hamisítás, etc.); stressz fehérjék, allergének, biológiailag aktív peptidek fajspecifikus eredet és minőségi markerek Szerkezet-funkció kapcsolat vizsgálata (enzimes módosítás, keresztallergének)
Főtémák Mikrobiológiai veszélyek az élelmiszerláncban (Beczner J.) Élelmiszerek allergének kockázata (Gelencsér É.) DNS alapú faj-specifikus meghatározási módszerek fejlesztése a hústermékek ellenőrzése céljából (Jánosi A.) Biomarkerek, biológiailag aktív élelmiszer-összetevők nyomon követése korszerű analitikai eljárásokkal különös tekintettel az élelmiszerellenőrzés és az élelmiszerbiztonság követelményeire (Daood H.)
Enzimesen módosított kazein (KM) 2-DE és immunblot (IgE) MW (kda) ph: 3 10 ph: 3 10 66-45- 30-20,1-14,4-2-DE KM Immunblot: Igazoltan tejfehérje allergiás betegszérum (Szabó és Hajós, 2006)
DNS alapú faj-specifikus meghatározási módszerek fejlesztése a hústermékek ellenőrzése céljából (Jánosi, 2006) 194 bp PCR igen nem Háziállatok 501 bp 489 bp 404 bp 331 bp 242 bp 190 bp 147 bp 111 bp 67 bp 359 bp PCR reassuring 175 bp PCR AluI HinfI AluI Muflon Vaddisznó Muflon Őz Szarvas Vaddisznó 1 2 3 4 5 6 7 1. Bp standard 2. Marha 3. Sertés 4. Muflon 5. Őz 6. Vaddisznó 7. Szarvas
Analitikai kutatások Eredetvizsgálat megalapozása: növényi alapanyagok aromavizsgálata, műszeres analítikai és érzékszervi vizsgálatok közötti kapcsolat feltárása gyümölcslevek eredetvizsgálata a minőségi összetevők (savak, cukrok, C-vitamin, stb.) műszeres analitikai vizsgálatával paprika színanyagok HPLC vizsgálata (karotinoidok) fizikai analitikai (NIR/NIT) gyorsmódszerek bioanalítikai (enzim, ellenanyag, DNS, bioszenzor) módszerek fejlesztése
Analitikai Osztály Szelektív és nagy érzékenységű fizikai, kémiai és bioanalitikai módszerek fejlesztése élelmiszer-összetevőkre mikotoxinokra,növényvédő szer maradványokra eredet- és fajtavizsgálatokra hamisítások, meg nem engedett technológiai kezelések kimutatására penész-eredetű ergoszterin kimutatására Főbb fejlesztési prioritások: Bioszenzorok fejlesztése, NIR/NIT alkalmazása, HPLC és GC/MS technikák fejlesztése Nehézfémek atomabszorpciós kimutatása
Főtémák Mikrobiológiai veszélyek az élelmiszerláncban (Beczner J.) Élelmiszerek allergének kockázata (Gelencsér É.) DNS alapú faj-specifikus meghatározási módszerek fejlesztése a hústermékek ellenőrzése céljából (Jánosi A.) Biomarkerek, biológiailag aktív élelmiszer-összetevők nyomon követése korszerű analitikai eljárásokkal különös tekintettel az élelmiszerellenőrzés és az élelmiszerbiztonság követelményeire (Daood H.)
Karotinoidok és Szudán festékek HPLC elválasztása 1:Szudán-I, 2: Szudán-II, 3: Szudán III, 4: Szudán IV Oszlop: Nucleosil 100, 3 u, 250x4,5 mm Eluens: (A) 91 %-os metanol (B) 10:35:55 metanolizopropanol-acn Detektálás: PAD 510 nm Áramlási sebesség: 0,9 ml/perc
Tömeg (egység ) 35 30 25 20 15 Minta Aflatoxin B1 konc. µg/kg 0.00001 0.001 0.1 10 1000 Aflatoxin B1 koncentráció (ng/ml) ELISA µg/kg Aflatoxin B 1 indirekt mérése (antitest 400x hígítva) OWLS immunszenzor µg/kg Búza 1 2,20 2,40 2,29 Búza 2 5,50 5,30 6,53 Búza 3 0,55 0,30 0,58 Búza 4 1,10 1,20 3,42 Árpa 1 1,80 1,60 1,26 Árpa 2 4,50 4,20 3,08 Árpa 3 0,45 0,51 0,54 Árpa 4 0,90 0,84 0,84
K+F tevékenység Alap és alkalmazott kutatások: OTKA, FVM, OM, NKTH, KKVk Szolgáltatások, ipari megbízások Oktatás és kommunikáció: SZIE, BCE, SZTE és más egyetemek nemzetközi és hazai tudományos szervezetekben képviselet, konferenciák, publikációk, PhD, DSc EU Keretprogramok és nemzetközi együttműködések TÉT (spanyol, mexikói, kínai, flamand, holland, német), MTA-LTA FP5 (UVTOX, MYCOSENS, PESTICENS), FP6 (SAFEFOODS; YOUNGTRAIN, TRACE, BRAFO, HEALTHGRAIN-NIN), FP7 (GMSAFOOD; DREAM)
MYCOSENS HEALTHGRAIN INN PESTISENS UVTOX FACET TRACE NOVELQ SAFE FOODS SAFEACC DREAM BRAFO QPORKCHAINS GMSAFOOD AWARENET RETOXMET EU Projects FP5 FP6 FP7 QLIF YOUNG TRAIN
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!