Gepubliceerd op 17/12/2019

Onze leefomgeving is van een ongekende rijkdom. Ook de mens heeft een invloed op zijn leefomgeving. De wetenschap van het leven op microschaal, ook wel microbiologie genoemd, slaagt erin dankzij nieuwe technologieën om steeds dieper in deze wereld door te dringen. Op dit ogenblik ondergaat de microbiologie zijn eigen (r)evolutie.

Wij ervaren allemaal het leven, sommige uitbundig, anderen berustend. We maken allemaal een keuze: we genieten ervan of werken het tegen, we zaaien goede of slechte zaden. Onze leefomgeving is van een ongekende rijkdom. Van de grootste mammoetboom in Canada tot de kleinste deeltjes, allemaal hebben ze hun invloed, positief of negatief. Al deze elementen leven samen op symbiotische, parasitaire of epifytische wijze. Ook de mens heeft een invloed op zijn leefomgeving. Dit hebben tal van studies aangetoond.

De wetenschap van het leven op microschaal, ook wel microbiologie genoemd, slaagt erin dankzij nieuwe technologieën om steeds dieper in deze wereld door te dringen. Op dit ogenblik ondergaat de microbiologie zijn eigen (r)evolutie. We spreken niet langer over bacteriën maar eerder over microbiële flora bij het karakteriseren van populaties van bacteriën. We spreken niet langer over het effect van een individu op een populatie maar wel over het effect van een populatie op dat individu. De microbiologie van morgen zal zich vooral richten op het ontwikkelen van toepassingen die de voordelen van microbiële flora gebruiken en minder op de eigenschappen van een individuele bacterie. Het is niet moeilijk te begrijpen dat bv. een verkozene op zijn eentje weinig zal kunnen veranderen tenzij hij beschikt over een netwerk binnen zijn regio, zijn gemeenschap, zijn samenleving en zijn leefomgeving. Bacteriële politiek werkt op dezelfde manier. Het geheel van onderlinge interacties beïnvloedt in meer of mindere mate het individu. Ook intrinsieke eigenschappen van bacteriën ontwikkelen zich gemakkelijk of juist heel moeilijk, afhankelijk  van de omgeving waarin het zich bevindt: zuur of basisch, warm of koud of onder beschermende atmosfeer.

Mensen vormen hun samenleving, bacteriën vormen ook hun gemeenschap. Kennis van de complexe interacties tussen bacteriën en de invloed op hun eigenschappen geeft meer inzicht in hun basisecosystemen en het evenwicht tussen verschillende flora die een specifieke omgeving of product creëren.  Deze drang naar evenwicht kan zorgen voor een stabieler product en een verlengde houdbaarheid wat dus eveneens een economisch belang heeft voor bedrijven, maar het kan ook zorgen voor een vermindering van voedselschandalen die vaak gepaard gaan met een grote kost voor de maatschappij.  

Epidemieën uit het verleden hebben het belang aangetoond van een grondige kennis van het bacteriële leven.  De relatie oorzaak-gevolg op het vlak van hygiëne is al lang geen onbekende meer. Het beheersen van bacteriën in onze voeding is noodzakelijk om het vermenigvuldigen van ziekmakende bacteriën tegen te gaan en voedseltoxi-infecties te vermijden.   Vandaag hebben tal van studies het gevaar van een pathogeen organisme in diens omgeving aangetoond. Daarom heeft men via de Verordening 2073/2005 betreffende microbiologische criteria voor levensmiddelen vastgelegd welk micro-organisme in welk levensmiddel wel of niet aanwezig mag zijn.  In deze Verordening staat bijvoorbeeld de afwezigheid van Listeria monocytogenes in kant-en-klare levensmiddelen, de afwezigheid van Salmonella in 25 gram vlees van gevogelte bestemd om te worden gebakken of de aanwezigheid van maximaal 1000 KVE E. Coli per gram kaas op basis van thermisch behandelde melk.

Men mag niet vergeten dat onze gevoeligheid voor bacteriële infecties niet enkel afhangt van de toxiciteit van de bacterie maar ook van het type voedingsmiddel en ons eigen spijsverteringsstelsel. In die zin geven verschillende studies het belang aan van een grondige kennis van de eigenschappen van een microflora om microbiële populaties in bredere zin te karakteriseren.

Op technisch vlak evolueren de middelen ook. Anders zou deze nieuwe benadering van de wereld van microbiële organismen anders niet mogelijk zijn. Sinds het bekijken van Pétrischalen onder een microscoop, ontwikkeld en verbeterd door Louis Pasteur, gebeurt het detecteren en tellen van bacteriën vandaag ook op metagenoom niveau dankzij de ontwikkeling van snelle DNA sequencing waarbij men op basis van 1 coderend gen, gevonden in een hele microbiële flora, bacteriën kan detecteren en tellen. Anders gezegd, deze revolutionaire techniek laat toe om per genomen monster 50.000 identificaties te doen en dit op 400 monsters tegelijk. Dankzij deze snelle DNA sequencing kent men op enkele dagen tijd de samenstelling van microbiële ecosystemen. Dit in tegenstelling tot de klassieke methodes die per keer slechts de telling en identificatie van één microbiële populatie toelaten. Een grote stap voorwaarts, zeg maar.  De toestellen van de nieuwe generatie worden steeds sneller en efficiënter en geven ons enorm veel informatie. Echter, deze gigantische schat aan informatie zullen we enkel kunnen ontginnen mits het ontwikkelen van een consequent “bioinformaticasysteem” en performante gegevensbanken.

Het potentieel van deze toestellen van de nieuwste generatie is enorm. Denk maar aan controles op de authenticiteit van producten, ook wel « beschermde oorsprongsbenaming » genoemd of onderzoekers die bij de ontwikkeling van te koelen levensmiddelen denken aan een betere beheersing van de bewaartermijn.  Op het vlak van probiotica zullen we de positieve effecten op onze darmflora beter begrijpen. Deze nieuwe benadering in het beheren en beheersen van microbiële flora van voedingsmiddelen opent ook de deur naar het ontwikkelen en selecteren van specifieke competitieve microbiële flora die bederfbare levensmiddelen kunnen beschermen tegen bederf.

De toekomst van de microbiologie ligt niet in het detecteren en tellen van een of enkele bacteriën maar wel in het bestuderen van volledige microbiële ecosystemen in verschillende omgevingen.

Benoît Meurisse
Bestuurslid BFSO vzw