Krepsdyrskall kan hindre matforgiftning

Sukkerstoffet kitosan fra krepsdyrskall kan hemme bakterievekst i matvarer. Men ikke alle kitosaner er like effektive.

Publisert
Vekst av Bacillus cereus på blodskål. (Foto: Hilde Mellegård)
Vekst av Bacillus cereus på blodskål. (Foto: Hilde Mellegård)

Bakgrunn:

Hilde Mellegård disputerte for doktorgraden ved Norges Veterinærhøgskole med avhandlingen: “Antibacterial activity of phenolic compounds from Sphagnum papillosum and the polysaccharide chitosan”.

Stoffenes kjemiske egenskaper avgjør om en type kitosaner er bedre egnet som bakteriehemmer enn en annen.

Kitosan er et sukkerstoff (polysakkarid) som utvinnes kommersielt fra skallet av krepsdyr og brukes som konserveringsmiddel i matvarer i flere land. I Norge er stoffet imidlertid ennå ikke tatt i bruk.

At kitosan har evne til å hemme bakterievekst i matvarer er godt dokumentert, men hva som er årsak til denne virkningen og hvorfor noen kitosaner er mer effektive enn andre, fins det lite kunnskap om.

Mulig tilsetningsstoff i Norge?

Med tanke på mulig bruk av disse naturlige stoffene som konserveringsmidler i matvarer i Norge, har Hilde Mellegård undersøkt hvordan kitosaner kan hemme veksten av bakterier i matvarer og hvorfor ulike kitosaner har ulik bakteriehemmende effekt.

Hun startet med å teste ut hvordan kitosaner med forskjellige kjemiske egenskaper virket på bakterievekst, og fant ut at de kjemiske egenskapene var avgjgjørende for hvor godt de virket.

– Slik kan men finne fram til kitosaner som er mest mulig optimale for bruk som konserveringsmidler i mat, sier Mellegård. 

Skaper lekkasje i cellen

Det har vært antydet at den bakteriehemmende effekten skyldes at kitosaner kan gjøre bakteriemembranen mer gjennomtrengelig slik at livsviktige stoffer lekker ut fra bakteriecellen.

Neste trinn i Mellegårds arbeid var derfor å undersøke hva som skjedde med celler av matforgiftningsbakterien Bacillus cereus under påvirkning av forskjellige kitosaner. Hun fant da ganske riktig at disse bakteriecellenes membraner ble mer gjennomtrengelige slik at kalium lekket ut fra cellene.

Hun oppdaget i tillegg at et pumpesystem som aktivt transporterer kalium inn i cellene, ble aktivert i celler som var påvirket av kitosan.

– Dette er mest sannsynlig en motreaksjon mot at kalium lekker ut av cellen, sier Mellegård.

Hemmer utvekst

Fasekontrast-foto av sporer av B. cereus under påvirkning av kitosan. (Foto: Cecilie From)
Fasekontrast-foto av sporer av B. cereus under påvirkning av kitosan. (Foto: Cecilie From)


Noen bakterier danner hvilestadier,sporer, som tåler mer av uttørring og varmebehandling enn selve bakterien gjør. Matforgiftningsbakterien Bacillus cereus er en slik sporedannende bakterie.

Under gunstige forhold spirer sporene og vokser ut til ferdige bakterier.

I arbeidet sitt fant Mellegård at kitosaner ikke hindret bakteriesporer i å spire, men at de hemmet utvekst til ferdige bakterier.

– Derfor kan det tenkes at visse kitosaner har potensiale som tilsetningsstoff til matvarer for å hindre utvekst av sporer fra B. cereus, sier Mellegård.

Fenoler fra torvmose uaktuelle som mattilsetning

Mellegård undersøkte også om fenoler fra torvmose har potensiale som bakteriehemmer i matvarer. Dette ble gjort fordi man har observert en viss konserverende effekt av torvmose både i naturen og i laboratoriet.

Mellegård fant imidlertid ut at den bakteriehemmende effekten var så svak at fenolene ikke vil egne seg som tilsetning til mat for å hemme bakterievekst.

– Mye tyder også på at det ikke er fenolene som er årsak til torvmosens konserverende effekt, sier Mellegård.