Εφαρμογή Καινοτόμων Τεχνολογιών στην Παραγωγή Προβιοτικών Τροφίμων

Εφαρμογή Καινοτόμων Τεχνολογιών στην Παραγωγή Προβιοτικών Τροφίμων Ιωάννης Κουρκουτάς, PhD Αναπληρωτης Καθηγητής Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας Τμήμα Μοριακής Βιολογίας & Γενετικής Δημοκρίτειο Παν/μιο Θράκης ikourkou@mbg.duth.gr

Λειτουργικά Τρόφιμα Τα λειτουργικά τρόφιμα αποτελούν μια νέα κατηγορία καινοτόμων προϊόντων με μεγάλο ερευνητικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον. Ο όρος «λειτουργικά τρόφιμα» αναφέρεται σε εδώδιμα προϊόντα με ευεργετικά οφέλη για την υγεία των καταναλωτών και σήμερα θεωρούνται πολύ σημαντικά ως συμπληρωματικές και εναλλακτικές μέθοδοι πρόληψης, αλλά και πιθανόν, θεραπείας. 2

Προβιοτικά και πρεβιοτικά Η σημασία τους στη διατροφή 3

Τι είναι τα προβιοτικά? «Ζωντανοί μικροοργανισμοί, οι οποίοι κατά την κατανάλωσή τους σε επαρκείς πληθυσμούς, επιφέρουν ευεργετικές επιδράσεις στην υγεία του ξενιστή» (FAO/WHO, 2002) 4

Ευεργετικά Οφέλη των Προβιοτικών 1. Διατήρηση της κατάλληλης μικροβιακής ισορροπίας στο γαστρεντερικό σωλήνα παρεμποδίζοντας την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών (de Waard et al., 2002, Montesi et al., 2005, Liong and Shah, 2006). 2. Βελτίωση συμπτωμάτων δυσκοιλιότητας και δυσανεξίας στην λακτόζη (Zarate et al., 2000). 3. Προστασία έναντι διαρροιών που σχετίζονται με τη λήψη αντιβιοτικών (D Souza et al., 2002). 4. Διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος (Kopp Hoolihan, 2001). 5

Ευεργετικά Οφέλη των Προβιοτικών 5. Μείωση επιπέδων χοληστερόλης (Liong and Shah, 2006). 6. Προστασία έναντι του Helicobacter pylori (Penner et al., 2005). 7.Προστασία έναντι της ασθένειας του Crohn (Penner et al., 2005). 8.Προστασία έναντι παγκρεατίτιδας (Penner et al., 2005). 9.Προστασία έναντι της νεκρωτικής εντεροκολίτιδας στα νεογνά (Embleton and Yates, 2008). 6

Ευεργετικά Οφέλη των Προβιοτικών 10. Προστασία έναντι του συνδρόμου ευερέθιστου εντέρου (irritable bowel syndrome)(penner et al., 2005). 11. Προστασία έναντι διαφόρων αλλεργιών (Kopp Hoolihan, 2001). 12. Προστασία έναντι συγκεκριμένων μορφών καρκίνου (Kopp Hoolihan, 2001; Tiptiri Kourpeti et al., 2016). 7

Κριτήρια Χαρακτηρισμού Μικροβιακών Στελεχών ως «Προβιοτικών» Κριτήρια ασφάλειας Να είναι ανθρώπινης προέλευσης. Να μην είναι παθογόνα. Να χαρακτηρίζεται γενικά ως ασφαλή (Generally Recognized As Safe GRAS). 8

Κριτήρια Χαρακτηρισμού Μικροβιακών Στελεχών ως «Προβιοτικών» Λειτουργικά κριτήρια Να είναι ανθεκτικά στο όξινο περιβάλλον του στομάχου και τα χολικά άλατα του εντέρου. Να επιβιώνουν στο εντερικό οικοσύστημα και να εγκαθίσταται στο γαστρεντερικό σωλήνα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Να μπορούν να προσκολλώνται στο επιθηλιακό ιστό του εντέρου των ξενιστών. 9

Κριτήρια Χαρακτηρισμού Μικροβιακών Στελεχών ως «Προβιοτικών» Λειτουργικά κριτήρια Να είναι ωφέλιμα για τον ξενιστή. Να ρυθμίζουν τους αμυντικούς μηχανισμούς του ξενιστή. Να σταθεροποιούν την μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου. 10

Κριτήρια Χαρακτηρισμού Μικροβιακών Στελεχών ως «Προβιοτικών» Λειτουργικά κριτήρια Να εμφανίζουν ανταγωνιστική δράση έναντι παθογόνων βακτηρίων. Να παράγουν ουσίες με αντιμικροβιακή δράση (π.χ. βακτηριοσίνες). Να επηρεάζουν τις ανθρώπινες μεταβολικές δραστηριότητες (π.χ. αφομοίωση της χοληστερόλης, δράση β γαλακτοσιδάσης, παραγωγή βιταμινών, κλπ). 11

Κριτήρια Χαρακτηρισμού Μικροβιακών Στελεχών ως «Προβιοτικών» Τεχνολογικά κριτήρια Να είναι ανθεκτικά κατά την διαδικασία παραγωγής και επεξεργασίας των τροφίμων, όπως για παράδειγμα η λυοφιλίωση. Να είναι δυνατή η παραγωγή τους σε μεγάλη κλίμακα. 12

Lactobacilli Προβιοτικά Lactobacillus acidophilus spp.; L. acidophilus LA-1 L. casei spp. L. rhamnosus GG L. reuteri L. delbrueckii subsp. bulgaricus L. plantarum spp.; L. plantarum 299 V L. fermentum KLD L. johnsonii Bifidobacteria Bifidobacterium bifidum B. breve B. infantis B. longum 13

Προβιοτικά Άλλα βακτήρια Enterococcus faecium Escherichia coli Nissle 1917 Streptococcus salivarius subsp. thermophilus Yeast Saccharomyces bulardii 14

Πρεβιοτικά Πρεβιοτικά ή πρεβιοτικές ίνες αποκαλούνται τα άπεπτα συστατικά της τροφής που δρουν ευεργετικά στον οργανισμό, ενεργοποιώντας επιλεκτικά την ανάπτυξη ή/και τη δραστηριότητα των προβιοτικών μικροοργανισμών στο έντερο. Κυριότερα πρεβιοτικά είναι η ινουλίνη, οι γαλακτοολιγοσακχαρίτες και οι φρουκτο ολιγοσακχαρίτες, τα οποία αποτελούν στοιχεία φρούτων, λαχανικών και δημητριακών. 15

Πρεβιοτικά Για να θεωρηθεί ένα συστατικό της τροφής ως πρεβιοτική ίνα θα πρέπει: 1. Να μην υδρολύεται ή απορροφάται στο ανώτερο τμήμα της γαστρεντερικής οδού, 2. Να αποτελεί υπόστρωμα για τους προβιοτικούς μικροοργανισμούς στο παχύ έντερο, ενεργοποιώντας την ανάπτυξή τους, 3. Να παρεμποδίζει την ανάπτυξη των παθογόνων βακτηρίων ρυθμίζοντας την εντερική μικροβιακή χλωρίδα και ασκώντας προστατευτική δράση στο έντερο. 16

Πίνακας 1. Σημαντικότερα πρεβιοτικά και οι επιδράσεις τους επί των προβιοτικών. Τρόφιμο Πρεβιοτικά Προβιοτικά Επίδραση επί προβιοτικών Γιαούρτι Άμυλο L. acidophilus L. casei Ινουλίνη L. acidophilus L. casei L. rhamnosus L. reuteri Bifidobaceterium Φρουκτο-ολιγοσακχαρίτες L. acidophilus L. casei L. rhamnosus Bifidobacterium spp. Ζυμωμένο γάλα Πολυ-δεξτρόζη L. acidophilus L. rhamnosus B. lactis Φρουκτο-ολιγοσακχαρίτες L. acidophilus L. rhamnosus B. lactis Παγωτό Ινουλίνη L. acidophilus B. lactis Τυρί και προϊόντα Φρουκτο-ολιγοσακχαρίτες L. acidophilus τυριού B. animalis subsp. lactis Ινουλίνη L. acidophilus B. animalis subsp. lactis Καρβoξυ-μεθυλ-κυτταρίνη P. freudenreichii subsp. shermanii Αύξηση και ζωτικότητα Αύξηση και ζωτικότητα Ζωτικότητα και παραγωγή λιπαρών οξέων Αύξηση και ζωτικότητα Αύξηση και ζωτικότητα Αύξηση και ζωτικότητα Αύξηση, ζωτικότητα και παραγωγή λιπαρών οξέων Αύξηση, ζωτικότητα και παραγωγή λιπαρών οξέων Αύξηση 17

Συμβιωτικά Τα συμβιωτικά προϊόντα είναι μία κατηγορία τροφίμων που περιέχουν μίγματα προ και πρεβιοτικών συστατικών, τα οποία ωφελούν τον καταναλωτή, βελτιώνοντας την επιβίωση και την εγκατάσταση επιλεγμένων ζωντανών μικροοργανισμών στο πεπτικό σύστημα. 18

Ακινητοποίηση Προβιοτικών Μικροοργανισμών Ευεργετικά οφέλη από προβιοτικά τρόφιμα Βασική Προϋπόθεση Υψηλός αριθμός ζωντανών βακτηρίων 10 6-10 7 cfu/g. Κατανάλωση 100g προϊόντων ημερησίως έτσι ώστε να επιτευχθεί λήψη 10 8-10 9 προβιοτικών κυττάρων. Η ακινητοποίηση των κυττάρων βελτιώνει σημαντικά τη ζωτικότητα των προβιοτικών καλλιεργειών. 19

Ακινητοποίηση Προβιοτικών Μικροοργανισμών Άμυλο (Mattila-Sandholm et al. 2002) Κομμάτια φρούτων (Κourkoutas et al., 2005; 2006; Sidira et al., 2013) Σιτάρι (Bosnea et al., 2009). Πρωτεΐνη γάλακτος & τυρογάλακτος (Dimitrellou et al., 2008; 2014). Kourkoutas et al., 2005 20

Εφαρμογές στην Τεχνολογία Τροφίμων Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας: Έρευνα και Καινοτομία Προβιοτικά γαλακτοκομικά προϊόντα: - Ξινόγαλα (ακινητoποίηση σε φρούτα, Kourkoutas et al., 2005) - Γιαούρτι (ακινητοποίηση σε φρούτα και δημητριακά, Sidira et al., 2013) - Τυρί (ακινητοποίηση σε φρούτα και πρωτείνη τυρογάλακτος, Kourkoutas et al., 2006; Dimitrellou et al., 2014) (Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας ΟΒΙ: 1005393, 2006). - Παγωτό (ακινητοποίηση σε ξηρούς καρπούς και σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής, Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας ΟΒΙ: 1008050, 2013). Προβιοτικά προϊόντα κρέατος: - Ζυμωμένα λουκάνικα (ακινητοποίηση σε σιτάρι, Sidira et al., 2014; Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας ΟΒΙ: 1007555, 2012). 21

Εφαρμογές στην Τεχνολογία Τροφίμων Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας: Έρευνα και Καινοτομία Προβιοτικές παιδικές κρέμες: - Παιδικές κρέμες με λυοφιλιωμένα ή θερμικά αποξηραμένα ακινητοποιημένα προβιοτικά βακτήρια σε φρούτα, καζεΐνη ή πρωτεΐνη τυρογάλακτος (Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, ΟΒΙ: 2016, Αριθμ. 1008754). 22

Προβιοτικά Γαλακτοκομικά Προϊόντα Ακινητοποίηση L. casei ATCC 393 σε φρούτα και δημητριακά για παραγωγή προβιοτικού γιαουρτιού (Sidira et al., 2013) (α) (β) (γ) Φωτογραφίες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ακινητοποιημένων κυττάρων L. casei ΑΤCC 393 σε κομμάτια (α) φράουλας, (β) μπανάνας και (γ) βρώμης. 23

Προβιοτικά Γαλακτοκομικά Προϊόντα Κινητική ζύμωσης γάλακτος Μοριακή ταυτοποίηση L. casei ATCC 393 σε επίπεδα 6 logcfu/g με strain-specific Multiplex PCR στα προβιοτικά προϊόντα μετά από 30 ημέρες στους 4 o C. LC: L. casei ATCC 393, STR: ακινητοποιημένα κύτταρα σε φράουλα, ΒΑΝ: ακινητοποιημένα κύτταρα σε μπανάνα, OAT: ακινητοποιημένα κύτταρα σε βρώμη, FREE: ελεύθερα κύτταρα (Sidira et al., 2013). 24

Προβιοτικά Γαλακτοκομικά Προϊόντα Ακινητοποίηση L. casei ATCC 393 σε πρωτεΐνη τυρογάλακτος για παραγωγή προβιοτικού τυριού τύπου φέτας (Dimitrellou et al., 2014) Μοριακή ταυτοποίηση L. casei ATCC 393 σε επίπεδα 6 logcfu/g με strain-specific Multiplex PCR στα προβιοτικά προϊόντα μετά από 70 ημέρες ωρίμανσης. FIC: τυρί με ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε πρωτεΐνη τυρογάλακτος, FFC: τυρί με ελεύθερα κύτταρα L. casei ATCC 393, F: τυρί χωρίς αρχική καλλιέργεια. 25

Προβιοτικά Προϊόντα Κρέατος Ακινητοποίηση L. casei ATCC 393 σε σιτάρι. Παραγωγή προβιοτικών ζυμωμένων λουκάνικων (Sidira et al., 2014a; 2014b). Bosnea et al., 2009 26

Προβιοτικά Προϊόντα Κρέατος Μοριακή ταυτοποίηση L. casei ATCC 393 σε επίπεδα 6 logcfu/g με strain-specific Multiplex PCR στα προβιοτικά ζυμωμένα λουκάνικα μετά από 66 ημέρες ωρίμανσης (Sidira et al., 2014a). I-300: 300g ακινητοποιημένων κυττάρων/kg κρεατομάζας. I-100: 100g ακινητοποιημένων κυττάρων/kg κρεατομάζας. I-30: 30g ακινητοποιημένων κυττάρων/kg κρεατομάζας. Fr: 1.0g υγρό βάρος ελεύθερων κυττάρων/kg κρεατομάζας. NC: Χωρίς αρχική καλλιέργεια. 27

Προβιοτικά Προϊόντα Κρέατος Μοριακή ταυτοποίηση L. casei ATCC 393 σε επίπεδα 6 logcfu/g με strain-specific Multiplex PCR στα προβιοτικά ζυμωμένα λουκάνικα μετά από ήπια θέρμανση (70-72 o Cγια 10-12min) (Sidira et al., 2014a). I-300: 300g ακινητοποιημένων κυττάρων/kg κρεατομάζας. I-100: 100g ακινητοποιημένων κυττάρων/kg κρεατομάζας. I-30: 30g ακινητοποιημένων κυττάρων/kg κρεατομάζας. Fr: 1.0g υγρό βάρος ελεύθερων κυττάρων/kg κρεατομάζας. NC: Χωρίς αρχική καλλιέργεια. 28

Προβιοτικά Προϊόντα Κρέατος Τα προβιοτικά ως προστατευτικοί παράγοντες έναντι της αλλοίωσης (Sidira et al., 2014b) Κωδικός Δείγματος Συντηρητικά Αρχική καλλιέργεια Ημέρα αλλοίωσης I-P 0.02% NaNO 2, 0.02% NaNO 3, 2% NaCl Ακινητοποιημένα No F-P Ελεύθερα No NC-P Χωρίς καλλιέργεια No I-RP 0.01 % NaNO 2, 0.01% NaNO 3, 1% NaCl Ακινητοποιημένα 71 F-RP Ελεύθερα 54 NC-RP Χωρίς καλλιέργεια 48 I-NP Χωρίς συντηρητικά Ακινητοποιημένα 63 F-NP Ελεύθερα 52 NC-NP Χωρίς καλλιέργεια 38 29

Προβιοτικά Προϊόντα Κρέατος DGGE-PCR ανάλυση του βακτηριακού πληθυσμού (Sidira et al., 2014b) Band a Most closely related species Identity (%) Accession Number b 1 Lactococcus sp. 14A 100 HQ289889.1 Uncultured bacterium clone B5 100 GU977202.1 2 Lactobacillus casei ATCC 393 99 NR_041893.1 Lactobacillus rhamnosus strain V92 99 JF444753.1 3 Lactobacillus casei ATCC 393 99 NR_041893.1 Lactobacillus rhamnosus clone 99 GU429394.1 WWC_C4AKM117 4 Lactobacillus casei ATCC 393 99 NR_041893.1 Lactobacillus paracasei clone WWC_C4MLM108 99 GU425011.1 5 Lactobacillus casei ATCC 393 98 NR_041893.1 Lactobacillus casei LOCK919 98 CP005486.1 6 Rhodococcus erythropolis 94 KF313553.1 Rhodococcus globerulus 94 AB828263.1 7 Saccharothrix sp. EGI 80154 94 KF040433.1 Micromonospora sp. EGI 80045 94 KF040413.1 8 Lactobacillus casei ATCC 393 98 NR_041893.1 Lactobacillus casei LOCK919 98 CP005486.1 9 Lactobacillus sakei strain EC7 99 JN851763.1 10 Lactobacillus sakei strain N2MR5 98 KF193896.1 Lactobacillus fuchuensis strain MFPC41A28-08 98 JF756333.1 11 Lactobacillus casei ATCC 393 99 NR_041893.1 Lactobacillus rhamnosus clone 99 JF444753.1 WWC_C4MKM113 30

Προβιοτικά Προϊόντα Κρέατος DGGE-PCR ανάλυση ευκαρύων (Sidira et al., 2014b) Band a Most closely related species Identity (%) Accession Number b 1 Saccharomyces cerevisiae strain NL32 97 JX141338.1 2 Kluyveromyces marxianus 89 KC512907.1 Kluyveromyces lactis 89 HE799667.1 3 Debaryomyces hansenii 80 JQ916047.1 Priceomyces carsonii 80 JX456534.1 4 Saccharomyces cerevisiae strain NL21 96 HM191652.1 5 Alium fistulosum 93 JQ283850.1 6 Alium fistulosum 93 JQ283850.1 7 Saccharomyces cerevisiae strain NL38 95 HM191669.1 8 Candida ethanolica 95 EF550225.1 Pichia deserticola 95 GQ222353.1 31

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού Στάδια παραγωγής (συνοπτικά): Ακινητοποίηση κυττάρων L. casei ΑΤCC 393 σε ξηρούς καρπούς και σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής. Ξήρανση ελεύθερων και ακινητοποιημένων κυττάρων L. casei ATCC 393. Παραγωγή προβιοτικού παγωτού με ελεύθερα ή ακινητοποιημένα κύτταρα σε ξηρούς καρπούς και σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής. 32

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού (α) (β) (γ) Φωτογραφίες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ακινητοποιημένων κυττάρων L. casei ΑΤCC 393 σε κομμάτια (α) αμυγδάλου, (β) φιστικιού και (γ) μπισκότου. 33

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού Παραγωγή προβιοτικού παγωτού με ακινητοποιημένα κύτταρα σε ξηρούς καρπούς (1) προβιοτικό παγωτό με υγρά ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε αμύγδαλο (2) προβιοτικό παγωτό με θερμικά αποξηραμένα ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε αμύγδαλο (3) προβιοτικό παγωτό με λυοφιλιωμένα ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε αμύγδαλο (4) προβιοτικό παγωτό με υγρά ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε φιστίκι, (5) προβιοτικό παγωτό με θερμικά αποξηραμένα ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε φιστίκι (6) προβιοτικό παγωτό με λυοφιλιωμένα ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε φιστίκι. 34

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού Παραγωγή προβιοτικού παγωτού με ακινητοποιημένα κύτταρα σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής (1) προβιοτικό παγωτό με υγρά ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε μπισκότο, (2) προβιοτικό παγωτό με θερμικά αποξηραμένα ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε μπισκότο (3) προβιοτικό παγωτό με λυοφιλιωμένα ακινητοποιημένα κύτταρα L. casei ATCC 393 σε μπισκότο 35

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού Επίδραση της αποθήκευσης των προβιοτικών παγωτών στους -18 o C στη βιωσιμότητα του L. casei ATCC 393 AL: ακινητοποιημένα κύτταρα σε αμύγδαλο, C: ακινητοποιημένα κύτταρα σε μπισκότο, P: ακινητοποιημένα κύτταρα σε φιστίκι, FR: ελεύθερα κύτταρα, WET: υγρά κύτταρα, THDR: θερμικά αποξηραμένα κύτταρα, LPH: λυοφιλιωμένα κύτταρα. 36

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού Μοριακή ταυτοποίηση L. casei ATCC 393 σε επίπεδα 6 logcfu/g με strain-specific Multiplex PCR μετά από 95 ημέρες αποθήκευσης στους -18 o C AL: ακινητοποιημένα κύτταρα σε αμύγδαλο, C: ακινητοποιημένα κύτταρα σε μπισκότο, P: ακινητοποιημένα κύτταρα σε φιστίκι, FR: ελεύθερα κύτταρα, WET: υγρά κύτταρα, THDR: θερμικά αποξηραμένα κύτταρα, LPH: λυοφιλιωμένα κύτταρα. 37

Προβιοτικά Προϊόντα Παγωτού Παρουσίαση έργου 15NEW2009 στην 79 η ΔΕΘ (Σεπτέμβριος 2014) 38

Μεταφέροντας έρευνα του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας του Τμήματος Μοριακής Βιολογίας & Γενετικής στην καρδιά του κόσμου των Nutraceuticals VitaFoods Europe, Geneva, 15-17 Μay 2018 39

Οι Δημοσιεύσεις μας 40

41

Aιθέρια Έλαια Τα αιθέρια έλαια είναι σύνθετα μίγματα πτητικών δευτεροβάθμιων μεταβολιτών, που απομονώνονται από διάφορα φυτά. Από τους αρχαίους χρόνους συνηθιζόταν η προσθήκη καρυκευμάτων και βοτάνων στα τρόφιμα, όχι μόνο ως βελτιωτικά γεύσης και αρώματος, αλλά και ως συντηρητικά. Τον τελευταίο καιρό, η βιολογική τους δράση (αντιμικροβιακή, αντιοξειδωτική, κλπ) έχει κεντρίσει το ενδιαφέρον ως πρόσθετα τροφίμων, λόγω μειωμένων τοξικών επιδράσεων έναντι άλλων διαθέσιμων στο εμπόριο χημικών συντηρητικών. Τα χαρακτηριστικά αυτά είναι πολύ μεγάλης σημασίας για τη βιομηχανία τροφίμων που στοχεύει: 1. Στη δραστική μείωση ή και εξάλειψη των χημικών συντηρητικών στα τρόφιμα, καθώς οι καταναλωτές πιέζουν συνεχώς προς την υιοθέτηση εναλλακτικών και φυσικών μορφών συντήρησης (π.χ. χρήση βιοσυντηρητικών). 2. Στην παραγωγή λειτουργικών τροφίμων με ευεργετικές επιδράσεις στην υγεία. 42

Πίνακας 2. Αντιβακτηριακή δράση ορισμένων αιθέριων ελαίων από φυτά της οικογένειας Lamiaceae. Αιθέριο έλαιο Βακτηριακό είδος Βιβλιογραφική αναφορά Origanum spp. Escherichia coli (Hammer et al., 1999; Burt and Reinders 2003; Mitropoulou et al., 2015) Salmonella Typhimurium (Hammer et al., 1999; Mitropoulou et al., 2015) Staphylococcus aureus (Prudent et al., 1995; Hammer et al., 1999; Mitropoulou et al., 2015) Thymus spp. Listeria monocytogenes (Firouzi et al., 1998; Smith-Palmer et al., 1998; Cosentino et al., 1999) Salmonella Typhimurium (Firouzi et al., 1998; Smith-Palmer et al., 1998; Cosentino et al., 1999) Staphylococcus aureus (Smith-Palmer et al., 1998; Cosentino et al., 1999) Satureja spp. Bacillus cereus (Chorianopoulos et al., 2006a) Escherichia coli (Chorianopoulos et al., 2006a) Listeria monocytogenes (Chorianopoulos et al., 2006a; Chorianopoulos et al., 2006b) Salmonella Enteritidis (Chorianopoulos et al., 2006a; Chorianopoulos et al., 2006b) Staphylococcus aureus (Chorianopoulos et al., 2006a) Salvia spp. Escherichia coli (Smith-Palmer et al., 1998; Cosentino et al., 1999) Listeria monocytogenes (Smith-Palmer et al., 1998) Salmonella Typhimurium (Hammer et al., 1999) Staphylococcus aureus (Smith-Palmer et al., 1998; Hammer et al., 1999) Rosmarinus spp. Bacillus cereus (Chaibi et al., 1997) Escherichia coli (Smith-Palmer et al., 1998; Hammer et al., 1999; Pintore et al., 2002) Listeria monocytogenes (Smith-Palmer et al., 1998) Salmonella Typhimurium (Hammer et al., 1999) 43 Staphylococcus aureus (Smith-Palmer et al., 1998; Hammer et al., 1999; Pintore et al., 2002)

Aιθέρια Έλαια Τον τελευταίο καιρό οι προσπάθειες επικεντρώνονται στην ενσωμάτωση των αιθέριων ελαίων σε τρόφιμα, στα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως ως αντιμικροβιακοί παράγοντες στοχεύοντας στη δραστική μείωση των χημικών συντηρητικών. Όμως, για να εμφανιστεί η αντιμικροβιακή τους δράση, απαιτείται πολλαπλάσια συγκέντρωση στα τρόφιμα συγκριτικά με την αντίστοιχη in vitro. Για παράδειγμα, απαιτείται διπλάσια ποσότητα σε σκόνη γάλακτος (Karatzas et al., 2001), 10πλάσια σε χοιρινά λουκάνικα (Pandit and Shelef, 1994) και 50πλάσια σε σούπες (Ultee and Smid, 2001). Η καρβακρόλη (το βασικό συστατικών πολλών αιθέριων ελαίων από φυτά της οικογένειας Lamiaceae) και τα αιθέρια έλαια ρίγανης και θυμαριού δρουν ανασταλτικά έναντι παθογόνων μικροοργανισμών και έναντι της αυτόχθονης αλλοιωγόνου μικροβιακής χλωρίδας του κρέατος. Αντιθέτως, αιθέρια έλαια από άλλα φυτά (όπως μέντα, αρτεμισία, κλπ) δεν ήταν το ίδιο αποτελεσματικά. 44

Πίνακας 3. Αιθέρια ελαία από φυτά της οικογένειας Lamiaceae ως αντιμικροβιακοί παράγοντες σε διάφορα τρόφιμα. Τρόφιμο Αιθέριο έλαιο Βακτηριακό είδος Βιβλιογραφική αναφορά Μοσχαρίσιο κρέας Origanum spp. L. monocytogenes (Tsigarida et al., 2000) Origanum spp. Φυσική μικροβιακή χλωρίδα (Skandamis and Nychas, 2000) Rosmarinus spp. Φυσική μικροβιακή χλωρίδα (Nerin et al., 2006) Χοιρινός κιμάς Satureja montana L. monocytogenes (Carramiñana et al., 2008) Origanum spp. Σπόρια C. botulinum (Ismaiel and Pierson, 1990) Χοιρινά λουκάνικα Rosmarinus spp. L. monocytogenes (Pandit and Shelef, 1994) Φιλέτo κοτόπουλου Origanum spp. Φυσική μικροβιακή χλωρίδα (Chouliara et al., 2007) Φιλέτο σολωμού Origanum spp. P. phosphoreum (Mejholm and Dalgaard, 2002) Φιλέτο βακαλάου Origanum spp. P. phosphoreum (Mejholm and Dalgaard, 2002) Ταραμοσαλάτα Origanum spp. S. Enteritidis (Koutsoumanis et al., 1999) Mentha spp. S. Enteritidis, L. monocytogenes (Tassou et al., 1995) Origanum spp. E. coli (Skandamis et al., 2002) Τζατζίκι Mentha spp. S. Enteritidis, L. monocytogenes (Tassou et al., 1995) Origanum spp. E. coli (Skandamis et al., 2002) Καρότα Thymus spp. E. coli (Singh et al., 2002) Μαρούλι Thymus spp. E. coli (Singh et al., 2002) 45

Aιθέρια Έλαια Το υψηλό ποσοστό λίπους του κρέατος φαίνεται ότι επηρεάζει σημαντικά τη βιολογική δράση των αιθέριων ελαίων και γι αυτό το λόγο έχει προταθεί η εγκαψυλίωσή τους. Πράγματι, η εγκαψυλίωση αιθέριου ελαίου από δεντρολίβανο είχε πιο αποτελεσματική δράση έναντι της Listeria monocytogenes σε χοιρινά λουκάνικα σε σχέση με το ελεύθερο αιθέριο έλαιο (Pandit and Shelef, 1994). Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν όταν αιθέρια έλαια χρησιμοποιήθηκαν ως αντιμικροβιακές ουσίες σε ψάρια (Mejholm and Dalgaard, 2002). Το αιθέριο έλαιο ρίγανης ήταν πιο αποτελεσματικό έναντι του Photobacterium phosphoreum σε φιλέτo βακαλάου συγκριτικά με φιλέτo σολωμού που έχει μεγαλύτερο περιεκτικότητα σε λίπος (Mejholm and Dalgaard, 2002). 46

Aιθέρια Έλαια Το αιθέριο έλαιο ρίγανης αποδείχθηκε πιο ισχυρή αντιμικροβιακή ουσία από το αιθέριο έλαιο μέντας σε λιπαρά ψάρια (Tassou et al., 1995; Koutsoumanis et al., 1999). Απεναντίας, το αιθέριο έλαιο μέντας αποδείχθηκε ως ένα πολύ αποτελεσματικό μέσο συντήρησης έναντι της Salmonella Enteritidis σε γιαούρτι χαμηλών λιπαρών (Tassou et al., 1995), ενώ η αντιμικροβιακή δράση των αιθέριων ελαίων σε φρούτα και λαχανικά ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματική, καθώς το περιεχόμενο των λιπαρών υλών σε αυτά τα προϊόντα είναι μικρό (Skandamis and Nychas, 2000). 47

«Έξυπνη Συσκευασία» και Aιθέρια Έλαια Η συσκευασία προστατεύει τα τρόφιμα από βιολογικούς και χημικούς κινδύνους, διασφαλίζοντας μεγαλύτερο χρόνο ζωής. Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνολογίες για να ικανοποιήσουν τις ανάγκες της βιομηχανίας και των καταναλωτών, με τη συσκευασία τροποποιημένης ατμόσφαιρας να αποτελεί την πιο συνηθισμένη εφαρμογή. Σε αυτή την περίπτωση εισάγεται στην συσκευασία το κατάλληλο αέριο μίγμα και διατηρείται η επιθυμητή του σύσταση μέσω: - Παρεμπόδισης της διείσδυσης του οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών διαμέσου του υλικού συσκευασίας, - Αποφυγής μεταβολών της θερμοκρασίας που πιθανόν να επιφέρουν αλλαγές στην διαπερατότητα του υλικού συσκευασίας, - Ελαχιστοποίησης της επιφάνειας της συσκευασίας, και - Χρήσης υλικού συσκευασίας με το κατάλληλο πάχος. 48

«Έξυπνη Συσκευασία» και Aιθέρια Έλαια Με αυτούς τους τρόπους, η συσκευασία τροποποιημένης ατμόσφαιρας επιτυγχάνει την παρεμπόδιση ανάπτυξης αλλοιωγόνων και παθογόνων μικροοργανισμών, με αποτέλεσμα την αύξηση του χρόνου ζωής των τροφίμων. Παρόλ αυτά, σε προϊόντα που διατηρούνται σε χαμηλές θερμοκρασίες υπό κενό ή υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα είναι δυνατή η ανάπτυξη μικροαερόφιλων ψυχρότροφων παθογόνων βακτηρίων. Συνεπώς, επιπλέον αντιμικροβιακοί παράγοντες θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν για να εξασφαλιστεί η μικροβιακή ασφάλεια και σταθερότητα των προϊόντων. Ο όρος «έξυπνη συσκευασία» εισήχθηκε τελευταία για να περιγράψει μια σειρά από καινοτομίες που στοχεύουν στην αύξηση του χρόνου συντήρησης, χωρίς επιδράσεις στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των τροφίμων. Μια καινοτόμα εφαρμογή είναι η εισαγωγή φυσικών αντιμικροβιακών παραγόντων στη συσκευασία, οι οποίοι μεταφέρονται στα τρόφιμα ή στον αέριο χώρο μεταξύ τροφίμου και υλικού συσκευασίας (headspace). 49

«Έξυπνη Συσκευασία» και Aιθέρια Έλαια Η χρήση των αιθέριων ελαίων στην έξυπνη συσκευασία ενδείκνυνται, καθώς είναι πτητικά και ανήκουν στην κατηγορία των «φυσικών» συντηρητικών, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις των καταναλωτών. Όμως, προς το παρόν η εφαρμογή τους είναι περιορισμένη εξαιτίας του πολύ έντονου αρώματος που επηρεάζει τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των προϊόντων και της μειωμένης δραστικότητας, λόγω συχνής αλληλεπίδρασης με τα συστατικά των τροφίμων. 50

Μηχανισμοί Δράσης Αιθέριων Ελαίων Αν και η βιολογική δράση των αιθέριων ελαίων θεωρείται πλέον δεδομένη, πολύ λίγα είναι γνωστά σχετικά με τους μηχανισμούς δράσης τους. Γενικά, η δράση των αιθέριων ελαίων εξαρτάται από τη συγκέντρωσή τους. Έτσι, σε χαμηλές συγκεντρώσεις φαίνεται ότι επηρεάζουν ενζυμικά συστήματα που συνδέονται με την παραγωγή ενέργειας, ενώ σε υψηλότερες συγκεντρώσεις προκαλούν μετουσίωση των πρωτεϊνών. Πολλοί μηχανισμοί έχουν προταθεί για τη δράση των αιθέριων ελαίων, όπως η παρεμπόδιση ενζυμικών αντιδράσεων, η αναστολή σύνθεσης δομικών για το κύτταρο βιομορίων, δομικές αλλαγές και αλλαγές στη διαπερατότητα της κυτταροπλασματικής μεμβράνης, κλπ. 51

Μηχανισμοί Δράσης Αιθέριων Ελαίων Συγκεκριμένα, η καρβακρόλη αποδιατάσσει την κυτταροπλασματική μεμβράνη και προκαλεί δραστική μείωση της διαβάθμισης του ph αμφοτέρων πλευρών της μεμβράνης, με αποτέλεσμα την παρεμπόδιση σύνθεσης ΑΤΡ και τελική συνέπεια τον κυτταρικό θάνατο. Αυτές οι επιδράσεις στην πρωτονιοκίνητη δύναμη συσχετίζονται με διαρροή συγκεκριμένων ενδοκυτταρικών ιόντων. Μελέτες αντιμικροβιακής δράσης της καρβακρόλης και αιθέριων ελαίων από τσάι αναφέρουν ότι προκαλούν διαρροή ενδοκυτταρικών συστατικών. Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι τα αιθέρια έλαια επιδρούν στα συστήματα αναπνοής βακτηρίων και ζυμών. Σε αντίθεση με πολλά αντιβιοτικά, τα αιθέρια έλαια διαπερνούν την εξωτερική μεμβράνη των Gram (-) κυττάρων μέσω ειδικών πρωτεϊνών (πορινών) και δρουν στον περιπλασματικό χώρο. 52

Μηχανισμοί Δράσης Αιθέριων Ελαίων Η θερμοκρασία, επίσης, επηρεάζει τη δράση των αιθέριων ελαίων. Σε χαμηλές θερμοκρασίες μειώνεται η διαλυτότητά τους και παρεμποδίζεται η διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών. Τα αιθέρια έλαια έχουν την ικανότητα προσρόφησης μεταλλικών στοιχείων τα οποία δρουν ως συμπαράγοντες πολλών ενζύμων. Για παράδειγμα, αιθέρια έλαια από γαρίφαλο και ρίγανη προσροφούν ιόντα σιδήρου. Άλλος πιθανός μηχανισμός δράσης αφορά αλληλεπιδράσεις μεταξύ συστατικών των αιθέριων ελαίων (π.χ. πολυφαινολών) και συστατικών των κυτταρικών μεμβρανών (π.χ. πρωτεϊνών). 53

Μηχανισμοί Δράσης Αιθέριων Ελαίων Καθώς η δράση των πολυφαινολών (βασικό συστατικό των αιθέριων ελαίων) εστιάζεται κατά κύριο λόγο στην κυτταροπλασματική μεμβράνη, είναι μάλλον δύσκολη η ανάπτυξη ανθεκτικών μικροβιακών στελεχών. Εντούτοις, υπάρχουν σημαντικές διαφορές όσο αφορά τη δραστικότητα των αιθέριων ελαιών έναντι διαφορετικών ειδών. Γενικά, τα Gram (+) βακτήρια είναι πιο ευαίσθητα σε σχέση με τα Gram (-), αν και μεγάλες διαφορές έχουν παρατηρηθεί μεταξύ Gram (-) ειδών. Για παράδειγμα, το E. coli είναι λιγότερο ανθεκτικό σε αιθέρια έλαια αρτεμισίας, δεντρολίβανου, κύμινου, αγριοκύμινου, γαρύφαλου και θυμαριού, συγκριτικά με τα Pseudomonas fluorescents και Serratia marcescens, ενώ η Salmonella Typhimurium είναι πιο ευαίσθητη έναντι του Pseudomonas aeroginosa σε αιθέριο έλαιο ρίγανης και θυμαριού. 54

Aιθέρια Έλαια και Νομοθεσία Σήμερα, η χρήση αντιμικροβιακών και αντιοξειδωτικών ουσιών από φυτά δεν έχει καθιερωθεί στη βιομηχανία και συνεπώς δεν υπάρχει καθορισμένο νομοθετικό πλαίσιο. Όμως, τα αιθέρια έλαια προστίθενται σε κάποια τρόφιμα κυρίως ως βελτιωτικά γεύσης, όπως σε σαλάτες, λουκάνικα, σάλτσες, κλπ. Το συνεχώς αυξανόμενο ενδιαφέρον για την κατανάλωση «φυσικών» τροφίμων ωθεί τη βιομηχανία προς την υιοθέτηση εναλλακτικών μορφών συντήρησης έναντι των χημικών προσθέτων που χρησιμοποιούνται ευρέως στις μέρες μας. Έτσι, η έρευνα στρέφεται προς τον ακριβή καθορισμό της χημικής σύστασης των αιθέριων ελαίων και τον προσδιορισμό της τοξικότητά τους για να αναγνωρισθούν ως ασφαλή προϊόντα (GRAS). Επιπλέον, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η βέλτιστη συγκέντρωσή τους στα διάφορα προϊόντα, έτσι ώστε να εμφανίζουν μέγιστη βιολογική δράση, χωρίς να προκαλούν αλλεργικά προβλήματα. 55

Νέες Τάσεις στην Έρευνα Κατά την παραγωγή, διανομή και πώληση των τροφίμων, είναι απαραίτητη η διατήρηση των φυσικοχημικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών τους, καθώς και η προστασία από αλλοιωγόνους και παθογόνους μικροοργανισμούς (ασφάλεια των τροφίμων). Τα κύρια μέσα που χρησιμοποιούνται σήμερα για τη διατήρηση της ποιότητας και ασφάλειας των τροφίμων είναι: - Η προστασία των τροφίμων από αλλοιωγόνους και παθογόνους μικροοργανισμούς, - Η αδρανοποίηση αλλοιωγόνων και παθογόνων μικροοργανισμών σε περίπτωση εισβολής διαμέσου της συσκευασίας, - Η παρεμπόδιση ή/και αναστολή της ανάπτυξης αλλοιωγόνων και παθογόνων μικροοργανισμών που δεν αδρανοποιήθηκαν κατά την παστερίωση, συσκευασία, κλπ. 56

Νέες Τάσεις στην Έρευνα Για την πραγματοποίηση των παραπάνω στόχων, η βιομηχανία εφαρμόζει συγκεκριμένες διεργασίες, όπως θερμική επεξεργασία (παστερίωση), προσθήκη συντηρητικών, εφαρμογή υψηλών πιέσεων, κλπ, οι οποίες διαφέρουν ανάλογα με το είδος του τροφίμου. Η χρήση των «φυσικών συντηρητικών», όπως τα αιθέρια έλαια, αναμένεται να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων μεθόδων συντήρησης που θα στοχεύουν στην παραγωγή υψηλής ποιότητας προϊόντων. Όμως, για την εφαρμογή τους, είναι απαραίτητο: - Nα διασαφηνιστεί πλήρως ο τρόπος δράσης τους στους κυτταρικούς μηχανισμούς, τόσο των μικροοργανισμών, όσο και του ανθρώπου (παραγωγή πρωτεϊνών, ενεργοποίηση βιοχημικών μονοπατιών, μεταγωγή σημάτων, κλπ), - Nα κατανοηθούν οι επιδράσεις μεταξύ της φύσης του τροφίμου και της βιολογικής δράσης των αιθέριων ελαίων (αλληλεπιδράσεις μεταξύ συστατικών των αιθέριων ελαίων και των τροφίμων, σωστή διασπορά των αιθέριων ελαίων σε όλη τη μάζα των τροφίμων, κλπ), 57

Νέες Τάσεις στην Έρευνα - Nα αξιοποιηθούν νέες τεχνολογίες (π.χ. εφαρμογή ηλεκτρικών παλμών, συσκευασίες τροποποιημένων ατμοσφαιρών, κλπ), που πιθανόν να δρουν συνεργειακά στη συντήρηση των τροφίμων, - Nα αναπτυχθούν μαθηματικά μοντέλα που θα μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια τον χρόνο ζωής των προϊόντων, - Nα γίνουν αντιληπτές οι απαιτήσεις των καταναλωτών όσο αφορά την ποιότητα των τροφίμων. 58

Φαρμακευτικά Τρόφιμα (Nutraceuticals) Στη σημερινή εποχή παρατηρείται έντονο ενδιαφέρον για την παραγωγή τροφίμων που εκτός από υψηλή διατροφική αξία θα εμφανίζουν και φαρμακευτική δράση, με στόχο την πρόληψη ή/και θεραπεία διάφορων ασθενειών. Τέτοια προϊόντα είναι κυρίως τρόφιμα εμπλουτισμένα με συγκεκριμένα συστατικά, αλλά τελευταία έχουν εμφανιστεί και φαρμακευτικά προϊόντα σε μορφή χαπιών, σκόνης, κλπ, που περιέχουν βιοενεργές ενώσεις, προερχόμενες από διάφορες τροφές. Οι βιοενεργές ουσίες που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι ενώσεις με αντιοξειδωτική δράση (πολυφαινόλες, φυτοστερόλες, κλπ), μεταλλικά στοιχεία, βιταμίνες και ω-3- και ω-6-λιπαρά οξέα, οι οποίες προστίθενται κυρίως σε τρόφιμα φυτικής προέλευσης (φρούτα και λαχανικά) και σε γαλακτοκομικά προϊόντα. Ο συνδυασμός προβιοτικών καλλιεργειών, πρεβιοτικών και βιοενεργών ουσιών μπορεί να έχει θετική επίδραση στην υγεία των καταναλωτών. 59

Φαρμακευτικά Τρόφιμα (Nutraceuticals) Τα ω-3- και ω-6-λιπαρά οξέα δρουν ευεργετικά στο μεταβολισμό, στο ανοσοποιητικό σύστημα και στη ρύθμιση της εντερικής μικροβιακής χλωρίδας, ενώ διάφορες ενώσεις φυτικής προέλευσης εμφανίζουν αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη, ανοσσορυθμιστική και αντικαρκινική δράση. Ορισμένες ουσίες και τα προϊόντα μεταβολισμού τους μπορούν να παρεμποδίσουν την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών και να διεγείρουν την ανάπτυξη επιθυμητών μικροβιακών ειδών, δρώντας με αυτό τον τρόπο ως πρεβιοτικά. Οι πρωτεΐνες του γάλακτος έχουν προταθεί ως φυσικά μέσα για την ενσωμάτωση βιοενεργών συστατικών σε τρόφιμα, καθώς οι δομικές και φυσικοχημικές ιδιότητές τους τις καθιστούν εξαιρετικά συστήματα εγκαψυλίωσης (Livney, 2010). Οι ιδιότητες αυτές συνοψίζονται: - στην ικανότητά τους να δεσμεύουν ιόντα και μικρά μόρια, 60

Φαρμακευτικά Τρόφιμα (Nutraceuticals) - στη δυνατότητα σχηματισμού πηκτών και διόγκωσης των σχηματιζόμενων πηκτών ανάλογα με το ph, γεγονός που επιτρέπει την προγραμματισμένη απελευθέρωση των βιοενεργών ουσιών, - στη δυνατότητα προστασίας των εγκλωβισμένων ουσιών, και - στον υψηλό βαθμό διάσπασης και αφομοίωσής τους από τον ανθρώπινο οργανισμό. Για παράδειγμα, τα μικκύλια της καζεΐνης δοκιμάστηκαν επιτυχώς για την εγκαψυλίωση της βιταμίνης D, με αποτέλεσμα τη μερική προστασία της από την UV ακτινοβολία (Semo et al., 2007). Τα μικκύλια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον εμπλουτισμό παιδικών τροφών με ασβέστιο, φωσφορικά άλατα και πρωτεΐνες. Άλλο παράδειγμα αποτελεί το γιαούρτι, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί στην παρασκευή λειτουργικών τροφίμων. 61

Φαρμακευτικά Τρόφιμα (Nutraceuticals) Έτσι, προστέθηκαν σε γάλα φυτοστερόλες, ισοφλαβόνες και ω-3-λιπαρά οξέα, αλλά και τα προβιοτικά στελέχη L. gasseri ή Bifidobacterium infantis μαζί με Streptococcus thermophilus και L. delbrueckii subsp. bulgaricus για την επιτάχυνση της οξίνισης και συνεπώς της πήξης του γάλακτος (Awaisheh et al., 2005). Έχει μελετηθεί, επίσης, η δυνατότητα χορήγησης βιοενεργών ουσιών εγκλωβισμένων σε μικρογαλακτώματα (Spernath and Aserin, 2005). Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου περιλαμβάνουν τον εύκολο και αυθόρμητο σχηματισμό των γαλακτωμάτων, τη θερμοδυναμική σταθερότητά τους και την αυξημένη διαλυτότητα των βιοενεργών συστατικών. Η μέθοδος θεωρήθηκε κατάλληλη για τη χορήγηση πεπτιδίων, φαρμάκων και άλλων βιοενεργών ενώσεων. 62

Πίνακας 4. Βιονεργές ουσίες που έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή τροφίμων με φαρμακευτική δράση. Βιοενεργή ουσία Μέσο εγκλωβισμού Προσθήκη σε τρόφιμο Ευεργετική επίδραση Βιβλιογραφική αναφορά Γλυκουρονικό ασβέστιο, βιταμίνη Ε Χιτοζάνη Φράουλα, βατόμουρο Αύξηση συγκέντρωσης των συγκεκριμένων θρεπτικών συστατικών (Han et al., 2004) Γλυκουρονικό ασβέστιο Χιτοζάνη Φράουλα Αύξηση διατροφικής αξίας (Hernández-Muňoz et al., 2008) Ασκορβικό οξύ Αλγινικά Παπάγια Προστασία του ασκορβικού οξέος Bifidobacterium lactis Αλγινικά, γελλάνη Μήλo, παπάγια Διατήρηση των επιπέδων του B. lactis >10 6 cfu/g για 10 ημέρες (Tapia et al., 2008) (Tapia et al., 2007) 63

Φαρμακευτικά Τρόφιμα (Nutraceuticals) Και Νομοθεσία Η κατηγοριοποίηση των παραπάνω προϊόντων ως φαρμακευτικές ουσίες ή τρόφιμα, δεν είναι εφικτή, καθώς ακόμα δεν έχει διευθετηθεί η κατάταξή τους από νομικής πλευράς. Σύμφωνα με τη νομοθεσία της Ευρωπαϊκής Ένωσης, θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως τρόφιμα ή συμπληρώματα διατροφής, αλλά και ως φάρμακα, αφού χορηγούνται με στόχο: α) την πρόληψη και θεραπεία συγκεκριμένων ασθενειών, και β) να αποκαταστήσουν/«διορθώσουν», ή να τροποποιήσουν φυσιολογικές λειτουργίες σε ανθρώπους. 64

Εφαρμογές στην Τεχνολογία Τροφίμων Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας: Έρευνα και Καινοτομία Γαλάκτωμα με εκχυλίσματα από Satureja thymbra και αντίσταση στην μικροβιακή αλλοίωση L. monocytogenes Τsimogiannis et al., 2017 65

Εφαρμογές στην Τεχνολογία Τροφίμων Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας: Έρευνα και Καινοτομία Τοματοχυμός με αιθέριο έλαιο από Origanum vulgare ssp. hirtum και αντίσταση στην μικροβιακή αλλοίωση S. cerevisiae A. niger 66

Εφαρμογές στην Τεχνολογία Τροφίμων Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας: Έρευνα και Καινοτομία Παγωτό με αιθέριo έλαιo από Pistacia lentiscus και αντίσταση στην μικροβιακή αλλοίωση Ε. coli L. monocytogenes 67

Εφαρμογές στην Τεχνολογία Τροφίμων Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας: Έρευνα και Καινοτομία Χυμός με αιθέρια έλαια από Pistacia lentiscus και Fortunella margarita και αντίσταση στην μικροβιακή αλλοίωση S. cerevisiae A. niger 68

Χυμός φρούτων με αντιοξειδωτικά από Satureja thymbra Παρουσίαση έργου 12CHN409 στην 82 η ΔΕΘ (Σεπτέμβριος 2017) 69

Οι Δημοσιεύσεις μας 70

H Ομάδα μας Νικολάου Τάσος, PhD student Σανταρμάκη Βαλεντίνη, PhD student Μητροπούλου Γρηγορία, PhD student Σώμαλου Εύη, PhD student Πράπα Ιωάννα, PhD student Σγουρός Γεώργιος, PhD student 71

Βιβλιογραφία AXAΪΚΟ ΕΝΤΕΛΒΑΪΣ ΑΒΕΕ, Πανάς Π, Κουρκουτάς Ι (2013) Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, ΟΒΙ, Αριθμ. 1008050. Awaisheh SS, Haddadin MSY, Robinson RK (2005) Int Dairy J 15:1184. Bosnea L, Kourkoutas Y, Albantaki N, Tzia C, Koutinas AA, Kanellaki M (2009) LWT- Food Sci Technol 42:1696. Burt SA, Reinders RD (2003) Lett Appl Microbiol 36:162. Carramiñana JJ, Rota C, Burillo J, Herrera A (2008) J Food Prot 71:502. Chaibi A, Ababouch LH, Belasri K, Boucetta S, Busta FF (1997) Food Microbiol 14:161. Chorianopoulos NG, Lambert RJW, Skandamis PN, Evergetis ET, Haroutounian SA, Nychas GJ (2006a) J Appl Microbiol 100:778. Chorianopoulos N, Evergetis E, Mallouchos A, Kalpoutzakis E, Nychas GJ, Haroutounian SA (2006b) J Agric Food Chem 54:3139. Chouliara E, Karatapanis A, Savvaidis IN, Kontominas MG (2007) Food Microbiol 24:607. Cosentino S, Tuberoso CIG, Pisano B, Satta M, Mascia V, Arzedi E, Palmas F (1999) Lett Appl Microbiol 29:130. de Waard R, Garssen J, Bokken, GCAM, Vos JG (2002) Int J Food Microbiol 73:93. D Souza AL, Rajkumar C, Cooke J, Bulpitt CJ (2002) BMJ 324:1. Δημητρέλλου Δ, Κανδύλης Π, Κουρκουτάς Ι (2016) Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, ΟΒΙ, Αριθμ. 1008754. Embleton ND, Yates R (2008) Semin Fetal Neonatal Med 13:35. FAO/WHO:Food and Agriculture Organization of United Nation and World Health Organization Working Group Report on Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food (2002) London, FAO. Firouzi R, Azadbakht M, Nabinedjad A (1998) J Appl Anim Res 14:75. Hammer KA, Carson CF, Riley TV (1999) J Appl Microbiol 86:985. Han C, Zhao Y, Leonard SW, Traber MG (2004) Postharv Biol Technol 33:67. Hernández-Muňoz P, Almenar E, Valle VD, Velez D, Gavara R (2008) Food Chem 110:428. Ismaiel AA, Pierson MD (1990) J Food Prot 53:958-960. Κανελλάκη Μ, Κουρκουτάς Ι, Μποσνέα Λ, Σιδηρά Μ (2012) Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, ΟΒΙ, Αριθμ. 1007555. Κανελλάκη Μ, Κουτίνας ΑΑ, Κουρκουτάς Ι, Μποσνέα Λ (2006) Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, ΟΒΙ, Αριθμ. 1005393. Kopp-Hoolihan L (2001) J Am Diet Assoc 101:229. Karatzas AK, Kets EPW, Smid EJ, Bennik MHJ (2001) J Appl Microbiol 90:463. Kopsahelis N, Panas P, Kourkoutas Y, Koutinas AA (2007) J Agric Food Chem 55:9829. Kourkoutas Y, Ksolis V, Kallis M, Bezirtzoglou E, Kanellaki M (2005) Process Biochem 40:411. Kourkoutas Y, Bosnea L, Taboukos S, Baras C, Lambrou D, Kanellaki M (2006) J Dairy 89:1431. Koutsoumanis K, Lambropoulou K, Nychas G-JE (1999) Int J Food Microbiol 49:67. Liong MT, Shah NP (2006) J Dairy Sci 89:1390. 72

Livney YD (2010) Curr Opin Colloid Interface Sci 15:73. Mattila-Sandholm T, Myllarinen P, Crittenden R, Mogensen G, Fonden R, Saarela M (2002) Int Dairy J 12:173. Mejholm O, Dalgaard P (2002) Lett Appl Microbiol 34:27. Mitropulou G, Fitsiou E, Stavropoulou E, Papavasilopoulou E, Vamvakias M, Pappa A, Oreopoulou A, Kourkoutas Y. (2015) Microb Ecol Health Dis 26 26543-http://dx.doi.org/10.3402/mehd.v26.26543. Montesi A, García-Albiach R, Pozuelo MJ, Pintado C, Goňi I, Rotger R (2005) Int J Food Microbiol 98: 281. Nerin C, Tovar L, Djenane D, Camo J, Salafranca J, Beltran JA, Roncales P (2006) J Agric Food Chem 54:7840. Pandit VA, Shelef LA (1994) Food Microbiol 11:57. Picot A, Lacroix C (2004) Int Dairy J 14:505. Pintore G, Usai M, Bradesi P, Juliano C, Boatto G, Tomi F, Chessa M, Cerri R, Casanova J (2002) Flavour Fragr J 17:15. Penner R, Fedorak RN, Madsen KL (2005) Curr Opin Pharm 5:596. Prudent D, Perineau F, Bessiere JM, Michel GM, Baccou JC (1995) J Essent Oil Res 7:165. Santarmaki V, Kourkoutas Y, Zoumpopoulou G, Mavrogonatou E, Kiourtzidis M, Chorianopoulos N, Tassou C, Tsakalidou E, Simopoulos C,Ypsilantis P. (2017) Curr Microbiol doi: 10.1007/s00284-017-1285-z. Semo E, Kesselman E, Danino D, Livney YD (2007) Food Hydrocol 21:936. Sidira M, Karapetsas A, Galanis A, Kanellaki M, Kourkoutas Y (2014a) Meat Sci 96:948. Sidira M, Galanis A, Nikolaou A, Kanellaki M, Kourkoutas Y (2014b) Food Control 42:315. Sidira M, Saxami G, Dimitrellou D, Santarmaki V, Galanis A, Kourkoutas Y (2013) J Dairy Sci 96:3369. Singh N, Singh RK, Bhunia AK, Stroshine RL (2002) Lebensm Wiss u Technol 35:720. Skandamis PN, Davies KW, McClure PJ, Koutsoumanis K, Tassou C (2002) Food Microbiol 19:405. Skandamis PN, Nychas GJ (2000) Appl Environ Microbiol 66:1646. Smith-Palmer A, Stewart J, Fyfe L (1998) Lett Appl Microbiol 26:118. Spernath A, Aserin A (2006) Adv Colloid Interface Sci 128-130:47. Tapia MS, Rojas-Graü MA, Carmona A, Rodríguez FJ, Soliva-Fortuny R, Martin-Belloso O (2008) Food Hydrocol 22:1493. Tapia MS, Rojas-Graü MA, Rodríguez, FJ, Ramírez J, Carmona A, Martin-Belloso O (2007) J Food Sci 72:E190. Tiptiri-Kourpeti A, Spyridopoulou K, Santarmaki V, Aindelis G, Tompoulidou E, Lamprianidou EE, Saxami G, Ypsilantis P, Lampri ES, Simopoulos C, Kotsianidis I, Galanis A, Kourkoutas Y, Dimitrellou D, Chlichlia K. (2016) PLoS ONE 11(2) e0147960, doi:10.1371/journal.pone.0147960. Tsigarida E, Skandamis P, Nychas GJ (2000) J Appl Microbiol 89:901. Tsimogiannis D, Choulitoudi E, Bimpilas A, Mitropoulou G, Kourkoutas Y, Oreopoulou V (2017) J Appl Res Med Aromat Plants 4:12. Zarate G, Chaia AP, Gonzalez S, Oliver G (2000) J Food Prot 63:1214. Ultee A, Smid EJ (2001) Int J Food Microbiol 64:373. 73