How Fermentation Interacts with Food Allergens

إن حساسية الأغذية تمثل تحديا عالميا في مجال الصحة، إذ تطال ما يقدر بـ 250 مليون شخص، كما أن انتشار ظروف مثل الفول السوداني والحليب وحساسية القمح قد ارتفع بشكل ملحوظ خلال العقود الأخيرة، ولا سيما في الدول الصناعية، حيث أن جميع المنتجات غير الكيمائية التي تبحر هذه القيود الغذائية، والمناشير الخصبة مثل الزبادي والجبن والخبز والصلص الصويا والبيرة كثيرا ما تكون لها مخاطر خفية.

حساسية الأغذية هي ردود فعل مخففة، تشمل في معظمها مضادات المناوئة للفول السوداني E (IgE) الموجهة ضد بروتينات محددة، وتدل على تداخل الحساسية بين الجيل الثامن من هذه المادة، والبيض، والفول السوداني، وجوز الشجر، والسمك، والسمك، والصويا، والحيتان، ونسبة الحساسية نحو 90 في المائة من ردود الفعل الحساسية الخطيرة.

ويمكن لعملية التخصيب أن تغير الحساسية بطرق معقدة، إذ أن الانزيمات البروتولية التي تطلقها البكتيريا واليست والباردة لا يمكن أن تؤدي إلى استئصال شظايا الحساسية الشديدة، كما أن جميع المناطق الجزيئية التي تعترف بها إيغي مضادة للعضلات، وعلى سبيل المثال، فإن التحلل المكثف للهيدرات أثناء تمزق الجبن يمكن أن يقلل من حساسية الحليب، كما أن تكسر الغموض المتحكم فيه جزئيا.

The Dual Nature of Allergen Modification During Ferment

ولإحداث منتجات محمَّرة مأمونة حقا، يجب على علماء الأغذية أن يفهموا أولا التفاعل الجزيئي بين الكائنات المجهرية والبروتين الحساسية، وأثناء التخمير، ينتج الأيض المجهري سلسلة من التكاثرات التي تقطع البروتينات إلى بذور صغيرة وحمضات أمينو، ويتوقف مدى وخصوصية هذا الترميز على طول درجات الحرارة الصغرى، والبرقبة.

في التخمير البكتيريا، و البروتينات المرتبطة بالزجاجات في البداية تقطع البروتينات إلى شظايا كبيرة، ثم تنقل هذه الشظايا إلى الخلية البكتيرية وتحطمها أيضاً بأجهزة التخدير الاصطناعية، وإذا كانت مواقع التنظيف متوافقة مع المناطق المضادة للبروتينات، فإن هذه العملية يمكن أن تفكك بشكل فعال

وتظهر تحديات مماثلة في تخمير الصلصة الصويا. Aspergillus oryzae) وتتسبب في حدوث زيادة كبيرة في محتوى الحساسية من الصويا خلال مرحلة كوجي، ولكن كميات الحساسية الرئيسية من مثل Gly m 4 يمكن أن تظل، وقد تكون مستويات التحلل المنخفض كافية لكشف الأعراض غير المسببة للإصابة.

النهج الاستراتيجية لمنتجات الفرز الخالية من الحساسين

وقد ظهرت ثلاثة استراتيجيات رئيسية في مجال التكنولوجيا الحيوية من أجل تطوير الأغذية الخصبة الخالية من الحساسية: اختيار المواد الخام الناقصة، وثقافات المبدئي الهندية لتدهور الحساسية المستهدفة، وتطبيق المعالجة الانزيمية الخارجية أثناء المعالجة، ويوفر كل نهج مزايا ومبادلات متميزة تؤثر على مدى ملاءمته لمختلف فئات المنتجات والأسواق.

اختيار المواد الخام غير الحساسية

إن أكثر الطرق مباشرة هو استبدال المكونات الحساسية المشتركة ببدائل آمنة بطبيعتها، فالحبوب الخالية من الغلوتين مثل الرشام والطحن والأرز والتف، إلى جانب الخماسي والبوهيت، يمكن أن تكون أساساً للزهور الخصبة والزبدة، ولبن التخدير المستخدم على نحو متزايد.

وتتوافق استراتيجية تبادل المكونات هذه مع أفضليات المستهلكين في مجال التنظيف وتتجنب التدقيق التنظيمي الذي كثيراً ما يرافق الكائنات المحورة وراثياً، غير أن البدائل تستحدث تحديات تقنية خاصة بها، كما أن مختلف خصائص البروتينات وتكوينات السكر يمكن أن يغيراً من سمات التخصيب والنكهة النهائية وقابلية التغيُّر الأحيائي المغذي على سبيل المثال.

هندسة ثقافات البداية للتحسينات المستهدفة

كما أن هندسة التخصيب الميكروبات تتيح مساراً مباشراً بدرجة أكبر لخفض الحساسية، وقد طور الباحثون [Lactobacillus من الإجهاد الذي يزيد على الضغط المفاجئ - الانزيمات القادرة على إزالة البلازما ذات الصبغة البلورية التي تسبب أمراضاً وزراعية حرجة.

ومع ذلك، فإن استخدام الكائنات الحية المحورة وراثيا في الأغذية لا يزال مثيرا للجدل، فالأطر التنظيمية تختلف اختلافا كبيرا: فالاتحاد الأوروبي وأجزاء من آسيا يفرض شروطا صارمة للعلامات وعمليات الموافقة، في حين تأخذ الولايات المتحدة نهجا أكثر اعتمادا على المنتجات، إذ أن تشكيل المستهلكين، ولا سيما فيما يتعلق بالمناجم الرئيسية في الأغذية التقليدية المحمَّدة، قد يحد من إمكانية البقاء التجاري ما لم يقترن ذلك بتعريف وجهود تثقيفية موجهة.

العلاج المباشر الانزيمي أثناء التجهيز

ويمكن للمصنعين، بدلاً من تعديل الكائنات المجهرية نفسها، أن يضيفوا الأنزيمات المزخرفة مباشرة إلى سفينة التخمير أو أثناء تجهيزات المجرى المائي، وهذا النهج يوفر قدراً أكبر من الرقابة ويتجنب مسألة تسمية هذه المنظمة، شريطة ألا يكون المنتج النهائي كائنات معتدلة.

أما بالنسبة لحساسية البروتينات، فإن المزلاجات التي تُستخدم في التحلل المستمر، والمبيدات المطهرة يمكن أن تُنقِّب السائلة البدائية، كما أن التحلل المائي المُعدّل، الذي يُحدّد من التحلل المُعدّي، يُمكن أن يُحسِّن الكفاءة: إنَّ التحلل المُعدي للهيدرات المُية يُخفِّدة،

المنتجات الحقيقية العالمية والتقدم التجاري

وقد جلبت شركات عديدة منتجات خصبة خالية من الحساسية أو مخفضة من الحساسية إلى السوق، وهي منتجات ثقافية قائمة على أساس الأوتلي، مثل مجموعة البساتين، وما يماثلها من عروض من العلامات التجارية الصغيرة، تستخدم الخصبة التقليدية للحمض مع Lactobacillus

(أ) إن تخمير الخرسانة يفتح إمكانيات أكثر جذرية: يستخدم اليوم المثالي الميكروفورا المصممة جينياً لإنتاج بروتينات متطابقة مع خمر البنفسج، ولكن خالية من البروتينات الأخرى التي كثيراً ما تكون المسببات الرئيسية لحساسية الحليب، ويمكن عندئذ استخدام خمرها الخالي من الحيوانات في تكوين الجبن والأيس كريم ومنتجات أخرى من الطين المهيمنة.

استحقاقات المستهلكين الحساسين وصناعة الأغذية

والاستحقاقات الأولية مباشرة: فالأفراد الذين يعانون من حساسية غذائية تهدد حياتهم يحصلون على مجموعة أوسع من الأغذية التي كانت في السابق غير محدودة، بالإضافة إلى المزايا التغذوية والمجانية، فإن الأثر النفسي والاجتماعي كبير، إذ أن الأكل نشاط مجتمعي عميق، والاستبعاد من المواد الأساسية مثل الخبز أو الجبن أو البيرة يمكن أن يخلق مشاعر العزلة.

وبالنسبة لصناعة الأغذية، تفتح هذه المنتجات قطاعات سوقية جديدة ومتنامية، أما حركة " العلامات النظيفة " الخالية من الحساسية فتمتد الآن إلى ما يتجاوز عدد السكان الحساسين بحيث تشمل المستهلكين الذين يعتبرون المنتجات الخالية من الحساسية أكثر صحة، وأكثر طبيعية، أو أكثر قابلية للثقل، فوالدي الأطفال الحساسين هم الذين يتفوقون على منتجات صناعية أكثر مرونة، وكثيرا ما يدفعون الطلب على خيارات أكثر أمنا وعلامة، ويرغبون في دفع أسعار منتجات أقساطية.

التحديات التنظيمية والمتعلقة بالسلامة

ولا تزال قوانين وضع العلامات تشكل عائقاً كبيراً أمام الاعتماد الواسع النطاق، ففي الولايات المتحدة، ينص قانون تحديد هوية الحساسية وحماية المستهلك على تحديد مستويات واضحة من الحساسية الرئيسية، ولكن لا يحدد أو ينظم المطالبات الطوعية المتعلقة بـ " خالية من التراخي " ().

(أ) تقييم أن المنتج المخصّص خالٍ حقاً من مخلفات الحساسية يتطلب أساليب تحليلية حساسة، بما في ذلك نماذج التنظيف المتوافقة ذات الصلة بالإنزيمات، و(أ)

الحس والإنتاج

ومن أكثر التحديات استمرارا في التخمير المتحرر من الحساسية الحفاظ على الهوية الحسية التي يتوقعها المستهلكون، وإلغاء غمضة القمح من الخبز، أو تغيير أساسي في مرونة الدهون وهيكل الشمب، وتركيب كميات من الدونات المزودة بأجهزة التموين المضاف إليها مثل علكة النجم، أو تركيبة القماش المسيلية، أو ما يعوض جزئيا عن مركب الفول المائي.

يجب أن تكون الجرعات الأنزيمية أمثل لسفن التخمير الكبيرة و الحفاظ على الظروف العقيمة لمنع التلوث بالسلالات البرية أكثر صعوبة مع زيادة أحجام البدشات والتكلفة عامل حاسم آخر: يجب أن تكون المكونات الأساسية للأجهزة السائلة غير المرخصة، مثل إطلاقات النوافذ الخالية من الغلوتين التي يتم اختبارها بأقل من 10 أجزاء، ونفقات الإنتاج المستقرة

مستقبل الخصم التحرري للحساسين

فالحدود التالية هي التخصيب باستخدام اليوتر المصمم أو البكتيريا في المفاعلات البيولوجية المغلقة لإنتاج بروتينات متطابقة مع الحساسيات التقليدية ولكنها تجعل من غير التسامح من خلال تحرير النظائر، مثلاً، أن أنواع القمح المصممة ذات الجينات البكائية المغلقة، مقترنة بالتخمير بواسطة نسيجات صغيرة مصممة بالفعل.

فالتغذية الشخصية قد تتداخل في نهاية المطاف مع الخصبة الخالية من الحساسية، وفي سيناريو مستقبلي يمكن أن يضاهي صورة الحساسية الخاصة بالفرد للمنتجات التي تُرسم خصيصاً باستخدام قاعدة بيانات للإجهادات المجهرية ذات الخصائص الفرعية المحددة وأنماط التدهور المعروفة، حيث أن هذه التكنولوجيات ناضجة، فإن التواصل الواضح القائم على الأدلة سيساعد على التمييز بين المخاطر الصناعية العارضة والمنتجات التي تم التحقق منها.

خاتمة

إن الفرز، وهو أحد أقدم تقنيات تجهيز الأغذية في الإنسانية، يتم إعادة اختراعه لتلبية احتياجات عدد متزايد من المستهلكين الحساسين، ومن خلال الاختيار الدقيق للمواد الخام غير التقليدية، والتحليل البيولوجي الوراثي والنززي، والتحقق الدقيق من سلامة الأمان، وظهور جيل جديد من الأغذية المخصبة الخالية من الحساسية، وما زال التقدم العلمي والتنظيمي والحساس كبيرا، ولكن تحقيق هدف متسارع.