Voedselveiligheid labo clostridium

Niet-toxische Clostridium botulinum stammen en hun bijdrage tot product- en procesinnovaties

Waarom dit project?

De vraag naar clean label producten blijft stijgen, en dat is niet anders voor kant-en-klare maaltijden. Dat maakt dat voedingsbedrijven moeten blijven inzetten op innovaties in bewaarmiddelen en het behandelen van voedingsproducten. In de vleeswarenindustrie gaat de aandacht bijvoorbeeld uit naar het vervangen van nitriet- en nitraatadditieven (bv. E 250 en 251) omwille van groeiende ongerustheid rond de gezondheidsaspecten van nitriet.

Dit mag echter niet ten koste gaan van de voedselveiligheid. Clostridium botulinum is daarbij wellicht de belangrijkste sporenvormer die in dergelijke producten onder controle moet gehouden worden. Enerzijds omdat nitriet een performant inhiberende werking tegen dit organisme heeft (EFSA 2003: 50-150 mg/kg nitriet essentieel) en anderzijds omdat er psychrotrofe (koudetolerante) stammen van bestaan die een bijzondere bezorgdheid vormen voor koel bewaarde levensmiddelen.

Er zijn dus gepaste product- en procesaanpassingen nodig om C. botulinum onder controle te houden. Op het vlak van nitraat- en nitrietvervanging zijn ‘label friendly’ alternatieven nodig die anticlostridiale activiteit vertonen. Op het vlak van processing dienen optimale procesparameters uitgezocht te worden in combinatie met complementaire productconditionering (pH, aw, temperatuur, organische zuren, verpakkingsatmosfeer).

Om deze aanpassingen op hun effectiviteit tegen C. botulinum te beoordelen zijn challenge testen onontbeerlijk. Dit is echter voor C. botulinum niet zo evident: De klassieke challenge testen voor C. botulinum vereisen uitzonderlijke veiligheidsmaatregelen, specifieke (anaërobe) groeicondities en gespecialiseerd personeel. Bovendien bestaat er geen selectieve groeibodem voor C. botulinum, wat de betrouwbaarheid van plaattellingen niet ten goede komt.
Een oplossing voor deze uitdaging is het gebruik van gemerkte, niet-toxische C. botulinum stammen. Via gentechnologie is het mogelijk geattenueerde C. botulinum stammen te ontwikkelen, die niet toxisch zijn maar in hun andere eigenschappen gelijken op de pathogene varianten.

Onderzoeksaanpak 

BotulinSafe is een collectief onderzoeksproject (type VIS-CO), met als doel om, aan de hand van deze niet-toxische C. botulinum stammen:

  • Betrouwbare, vlot toegankelijke challenge testen voor C. botulinum op punt te stellen voor elk model doelproducttype
  • ‘Label friendly’ alternatieven voor nitriet- en nitraatadditieven te valideren naar hun anticlostridiale activiteit toe 
  • Procesparameters in combinatie met conditioneringscondities en hun impact op de controle van C. botulinum  per model doelproducttype te bepalen
  • De projectresultaten te vertalen voor implementatie naar industriële producten toe. 

Dit doel willen we bereiken door:

  • Ontwikkeling van niet-toxische stammen die representatief zijn voor de diversiteit van C. botulinum,
  • Ontwikkeling van merkers in het genoom van de verschillende representatieve stammen om een selectieve telling en dus een specifieke kiemgetalbepaling voor C. botulinum mogelijk te maken,
  • Demonstratie van de ‘Proof-of-concept’ van het gebruik van C. botulinum stammencocktails voor challengestudies en toepassing van anticlostridiale strategieën in modelproducten,
  • Validatie van de anticlostridiale activiteit van natuurlijke antimicrobiële stoffen,
  • Validatie van de anticlostridiale activiteit en technologische inzetbaarheid van coagulase-negatieve stafylokokken (CNS) als startercultuur in gefermenteerde vleeswaren,
  • Aanbieden van een innovatieforum met het oog op het verder exploreren van de toepassingen van deze niet-toxische stammen. 

Doelgroep en verwachte resultaten 

Het project richt zich in eerste plaats tot producenten van vleeswarenbedrijven of kant-en-klaar maaltijden die innovatief ingesteld zijn of exporteren naar landen waar strenge voorwaarden gesteld worden aan C. botulinum-gerelateerde voedselveiligheidsrisico’s. Daarnaast kunnen de resultaten ook een meerwaarde betekenen voor ingrediëntenleveranciers en commerciële analytische laboratoria.

Uiteindelijk willen we met dit project komen tot:

  • Producttype-specifieke challenge testen, gevalideerd voor toepassing door commerciële analytische laboratoria,
  • Kandidaat natuurlijke antimicrobiële stoffen met gevalideerde anticlostridiale activiteit,
  • Mogelijke starterculturen met gevalideerde, goed gekarakteriseerde anticlostridiale activiteit, en kennis over hun technologische functionaliteiten,
  • Voedingsproducten met aangepaste samenstelling (in het bijzonder op het vlak van nitraat/nitriet) of bereid via aangepaste (mildere) thermische processing met een gevalideerde veiligheid met betrekking tot C. botulinum door gebruik van passende challenge testen.

Projectpartners

Flanders’ FOOD beheert en coördineert het project.
De uitvoering is in handen van:

  • De onderzoeksgroep voor Levensmiddelen- en Microbiële Technologie van de KU Leuven onder leiding van Prof. Chris Michiels
  • De onderzoeksgroep voor Industriële Microbiologie en Voedingsbiotechnologie van de VUB onder leiding van Prof. Frédéric Leroy
  • De onderzoeksgroep voor Technologie en Kwaliteit van dierlijke producten van de KU Leuven onder leiding van Prof. Ilse Fraeye
  • De onderzoeksgroep voor Levensmiddelenmicrobiologie en -conservering van UGent onder leiding van Prof. Frank Devlieghere
Flanders' FOOD logo
KU Leuven
Vrije Universiteit Brussel
Universiteit Gent