Proizvođači hrane često dodaju konzervanse u prehrambene proizvode kako bi ostali sveži. Svrha ovih konzervansa je da ubiju mikrobe koji bi mogli da se razbiju i na drugi način pokvare hranu. Uobičajeni aditivi poput šećera, soli, sirćeta i alkohola korišćeni su kao konzervansi vekovima, ali moderne etikete hrane sada otkrivaju više nepoznatih sastojaka kao što su natrijum benzoat, kalcijum propionat i kalijum sorbat.
Bakterije proizvode hemikalije zvane bakteriocini da ubiju mikrobne konkurente. Ove hemikalije mogu poslužiti kao prirodni konzervansi tako što ubijaju potencijalno opasne patogene u hrani. Lantipeptidi, klasa bakteriocina sa posebno snažnim antimikrobnim svojstvima, široko se koriste u prehrambenoj industriji i postali su poznati kao „lantibiotici“ (naučni portmanto lantipeptida i antibiotika).
Međutim, uprkos njihovoj širokoj upotrebi, malo se zna o tome kako ovi lantibiotici utiču na mikrobiome creva ljudi koji ih konzumiraju u hrani. Mikrobi u crevima žive u delikatnoj ravnoteži, a komenzalne bakterije pružaju važne prednosti telu tako što razlažu hranljive materije, proizvode metabolite i, što je najvažnije, štite se od patogena. Ako se previše komenzala neselektivno ubije antimikrobnim konzervansima za hranu, oportunističke patogene bakterije mogu zauzeti njihovo mesto i izazvati pustoš – rezultat nije ništa bolji od jedenja kontaminirane hrane na prvom mestu.
Nova studija koju su naučnici sa Univerziteta u Čikagu objavili u časopisu ACS Chemical Biologi otkrila je da jedna od najčešćih klasa lantibiotika ima moćne efekte i protiv patogena i protiv komenzalnih crevnih bakterija koje nas održavaju zdravim.
Nisin je popularan lantibiotik koji se koristi u svemu, od piva i kobasica do sira i sosova za potapanje. Proizvode ga bakterije koje žive u mlečnim žlezdama krava, ali mikrobi u ljudskim crevima takođe proizvode slične lantibiotike. Zhenrun „Jerri“ Zhang, doktor nauka, postdoktorski naučnik u laboratoriji Erica Pamera, MD, profesora medicine Donalda F. Steinera i direktora Porodičnog instituta Duchossois u Čikagu, želeo je da prouči uticaj takvog prirodno- proizvodi lantibiotike na komenzalnim crevnim bakterijama.
„Nisin je, u suštini, antibiotik koji se već duže vreme dodaje našoj hrani, ali nije dobro proučeno kako bi to moglo da utiče na naše crevne mikrobe“, rekao je Zhang. „Iako bi moglo biti veoma efikasno u sprečavanju kontaminacije hrane, moglo bi imati i veći uticaj na naše mikrobe u crevima.“
On i njegove kolege su iskopali javnu bazu podataka genoma ljudskih crevnih bakterija i identifikovali gene za proizvodnju šest različitih lantibiotika dobijenih iz creva koji su veoma slični nizinu, od kojih su četiri nova. Zatim su, u saradnji sa Vilfred A. van der Donkom, doktorom nauka, Ričardom E. Hekertom, katedrom za hemiju na Univerzitetu Ilinois Urbana-Champaign, proizveli verzije ovih lantibiotika kako bi testirali njihov efekat na patogene i komenzalne crevne bakterije. Istraživači su otkrili da iako su različiti lantibiotici imali različite efekte, oni su podjednako ubijali patogene i komenzalne bakterije.
„Ova studija je jedna od prvih koja je pokazala da su crevni komensali podložni lantibioticima i da su ponekad osetljiviji od patogena“, rekao je Zhang. „S obzirom na nivoe lantibiotika koji su trenutno prisutni u hrani, vrlo je verovatno da bi oni mogli uticati i na zdravlje naših creva.“
Zhang i njegov tim su takođe proučavali strukturu peptida u lantibioticima kako bi bolje razumeli njihovu aktivnost, u interesu učenja kako da koriste njihova antimikrobna svojstva za dobro. Na primer, u drugoj studiji, laboratorija Pamer je pokazala da konzorcijum od četiri mikroba, uključujući i onaj koji proizvodi lantibiotike, pomaže u zaštiti miševa od enterokoknih infekcija otpornih na antibiotike. Oni takođe proučavaju prevalenciju gena otpornih na lantibiotike u različitim populacijama ljudi kako bi bolje razumeli kako takve bakterije mogu da kolonizuju creva u različitim uslovima i ishrani.
„Čini se da lantibiotici i bakterije koje proizvode lantibiotike nisu uvek dobri za zdravlje, tako da tražimo načine da se suprotstavimo potencijalnom lošem uticaju dok istovremeno koristimo njihova korisnija antimikrobna svojstva“, rekao je Zhang.
