Η μικροβιολογία του τυριού αποτελεί πεδίο έντονης επιστημονικής δραστηριότητας, καθώς το τυρί συνιστά ένα ιδιαίτερα σύνθετο μικροβιακό οικοσύστημα στο οποίο αλληλεπιδρούν βακτήρια, ζύμες και μύκητες, επηρεάζοντας άμεσα τη ζύμωση, την ωρίμανση, τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και την ασφάλεια του τελικού προϊόντος.
Η παραδοσιακή μελέτη της μικροχλωρίδας του τυριού βασίστηκε επί δεκαετίες σε καλλιεργητικές μεθόδους, οι οποίες όμως αδυνατούσαν να αποτυπώσουν το σύνολο των μικροοργανισμών, ιδιαίτερα εκείνων που δεν καλλιεργούνται εύκολα σε εργαστηριακές συνθήκες. Η εισαγωγή των μοριακών τεχνικών και αργότερα της αλληλούχισης επόμενης γενιάς επέτρεψε μια πιο ολοκληρωμένη καταγραφή της μικροβιακής ποικιλότητας, ωστόσο οι αμπλικονικές προσεγγίσεις παρουσίαζαν περιορισμένη ανάλυση, συνήθως έως το επίπεδο του γένους.
Η εφαρμογή της shotgun μεταγονιδιωματικής στη μελέτη του τυριού σηματοδότησε μια ουσιαστική μετατόπιση από την περιγραφική καταγραφή μικροβιακών κοινοτήτων προς την εις βάθος κατανόηση της δομής, της δυναμικής και του λειτουργικού τους δυναμικού. Η συγκεκριμένη προσέγγιση βασίζεται στην ολική απομόνωση και αλληλούχιση του DNA από το δείγμα, χωρίς προγενέστερη γνώση της σύστασής του, επιτρέποντας την ταυτοποίηση μικροοργανισμών σε επίπεδο είδους και στελέχους, καθώς και την ανίχνευση γονιδίων και μεταβολικών οδών που σχετίζονται με τεχνολογικά χαρακτηριστικά και ζητήματα ασφάλειας.
Μελέτη ανασκόπησης για το θέμα, με τίτλο Advances in Shotgun Metagenomics for Cheese Microbiology: From Microbial Dynamics to Functional Insights εκπονήθηκε από ερευνητές του Τμήματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου και του Εργαστηρίου Ελέγχου Ποιότητας και Υγιεινής Τροφίμων του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών και δημοσιεύθηκε το 2026 στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Foods του εκδοτικού οίκου MDPI foods-15-00259. Η εργασία συγκεντρώνει και αναλύει τη σύγχρονη βιβλιογραφία σχετικά με την εφαρμογή της shotgun μεταγονιδιωματικής στη μικροβιολογία των τυριών, δίνοντας έμφαση τόσο στη μικροβιακή διαδοχή κατά την παραγωγή και ωρίμανση όσο και στη λειτουργική ερμηνεία των γενετικών δεδομένων.
Σύμφωνα με τα δεδομένα που παρουσιάζονται, τα τυριά φιλοξενούν δυναμικές κοινότητες εκκινητών γαλακτικών βακτηρίων και μη εκκινητών γαλακτικών βακτηρίων, των οποίων η σχετική αφθονία μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης. Η shotgun μεταγονιδιωματική έχει καταδείξει ότι οι εκκινητές κυριαρχούν στα αρχικά στάδια ζύμωσης, ενώ σταδιακά αυξάνεται η συμμετοχή των μη εκκινητών, οι οποίοι συμβάλλουν στην ανάπτυξη της υφής και του αρωματικού προφίλ. Παράλληλα, αναδεικνύεται ο ρόλος των περιβαλλοντικών μικροοργανισμών που προέρχονται από το γάλα, την άλμη, τον εξοπλισμό και τον χώρο ωρίμανσης, ιδίως σε παραδοσιακά και ωμογάλακτα τυριά.
Ιδιαίτερη σημασία αποδίδεται στη διαφοροποίηση μεταξύ πυρήνα και φλοιού του τυριού, καθώς οι δύο αυτές ζώνες παρουσιάζουν διαφορετικά μικροπεριβάλλοντα και συνεπώς διαφορετική μικροβιακή σύσταση. Μεταγονιδιωματικές αναλύσεις έχουν δείξει ότι οι φλοιοί τυριών συχνά εμπλουτίζονται με αλοανθεκτικά και περιβαλλοντικά βακτήρια, καθώς και ζύμες, οι οποίες συμμετέχουν σε μεταβολικές διεργασίες που επηρεάζουν τη γεύση και το άρωμα. Παράλληλα, η παρουσία ανεπιθύμητων ή αλλοιογόνων μικροοργανισμών, καθώς και παθογόνων σε χαμηλά επίπεδα, μπορεί να ανιχνευθεί με μεγαλύτερη ευαισθησία σε σχέση με τις κλασικές μεθόδους.
Η shotgun μεταγονιδιωματική επιτρέπει επίσης την ανακατασκευή μεταγονιδιωματικά συναρμολογημένων γονιδιωμάτων, προσφέροντας πληροφορίες για το γενετικό υπόβαθρο μεμονωμένων μικροοργανισμών και τις προσαρμογές τους στο περιβάλλον του τυριού. Μέσω λειτουργικής ανάλυσης, έχουν εντοπιστεί γονίδια και μεταβολικές οδοί που σχετίζονται με τον καταβολισμό αμινοξέων, τον μεταβολισμό λιπιδίων και τη διάσπαση του κιτρικού οξέος, διεργασίες κρίσιμες για τη διαμόρφωση των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών. Παράλληλα, ανιχνεύονται γονίδια βακτηριοκίνων, στοιχεία κινητών γενετικών στοιχείων, φάγοι και συστήματα CRISPR-Cas, τα οποία συνδέονται τόσο με τη σταθερότητα των καλλιεργειών όσο και με την ασφάλεια του προϊόντος.
Σημαντικό τμήμα της ανασκόπησης αφορά την ανάλυση της ανθεκτικότητας στα αντιμικροβιακά και της παρουσίας γονιδίων λοιμογονικότητας. Τα δεδομένα δείχνουν ότι η κατανομή τέτοιων γονιδίων σχετίζεται συχνά με περιβαλλοντικούς και επιφανειακούς μικροοργανισμούς και επηρεάζεται από τον τρόπο παραγωγής, την παστερίωση και τις συνθήκες υγιεινής. Η shotgun μεταγονιδιωματική καθιστά δυνατή τη χαρτογράφηση αυτών των χαρακτηριστικών σε όλο το οικοσύστημα του τυριού, από τις πρώτες ύλες έως το τελικό προϊόν.
Η μελέτη καταδεικνύει ότι, παρά τα πλεονεκτήματα της μεθόδου, υφίστανται ακόμη τεχνικοί και αναλυτικοί περιορισμοί που σχετίζονται με την απομόνωση DNA, τη διαχείριση μεγάλων δεδομένων και την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Η ανάγκη για τυποποίηση πρωτοκόλλων και για συνδυασμό με άλλες ομικές προσεγγίσεις αναφέρεται ως βασική κατεύθυνση της σύγχρονης έρευνας. Συνολικά, η shotgun μεταγονιδιωματική έχει αναδιαμορφώσει τη μελέτη της μικροβιολογίας του τυριού, παρέχοντας λεπτομερή εικόνα των μικροβιακών κοινοτήτων και του λειτουργικού τους ρόλου στην ποιότητα και την ασφάλεια των τυροκομικών προϊόντων.
Πηγή: Foods https://www.mdpi.com/2304-8158/15/2/259
Αναφορά: Τσούγκου Ναταλία, Ευαγγελίνα Κορόζη, Βιολέτα Πεμάζ, Ελευθέριος Χ. Δροσινός, Ιωάννης Καπόλος, Μαρίνα Παπαδέλλη, Παναγιώτης Ν. Σκανδάμης και Κωνσταντίνος Παπαδημητρίου. 2026. “Advances in Shotgun Metagenomics for Cheese Microbiology: From Microbial Dynamics to Functional Insights”
Foods 15, αρ. 2: 259. https://doi.org/10.3390/foods15020259
CIBUM
