07 Sierpnia 2026
Aktualności
Badania prowadzone na Wydziale Nauki o Żywności UWM realizowane są z projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w konkursie OPUS 23. Dotyczą one m.in. wpływu światła niebieskiego na jakość mikrobiologiczną i kluczowe wyróżniki jakościowe żywności gotowej do spożycia. Zespół projektowy niedawno opublikował artykuł w jednym z czołowych w technologii żywności czasopism „Food Research International” pt. „Evaluation and comparison of the effects of different exogenous photosensitizers under high irradiance blue light on Listeria monocytogenes”.
– W naszej najnowszej pracy analizujemy wpływ światła niebieskiego wspomaganego fotosensybilizatorami na inaktywację bakterii Listeria monocytogenes oraz regulację ekspresji genów. Szczególną uwagę poświęcamy fotoinaktywacji biofilmów, stanowiących istotne zagrożenie dla bezpieczeństwa żywności – wyjaśnia prof. Magdalena Olszewska, kierowniczka projektu.
Listeria monocytogenes to bakteria chorobotwórcza, znana z dużej odporności na trudne warunki środowiskowe. Potrafi przeżyć w wysokim stężeniu soli, niskich temperaturach, szerokim zakresie pH, a także wykazuje większą oporność na ciepło niż większość innych patogenów przenoszonych przez żywność, co pozwala jej przetrwać nawet łagodne zabiegi termiczne powyżej 45°C.
– Dzięki tym cechom jest zdolna do tworzenia biofilmów, szczególnie w środowiskach przetwórstwa żywności, co sprzyja jej utrzymywaniu się na powierzchniach i zwiększa ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego. Produkty najbardziej narażone na obecność L. monocytogenes to żywność gotowa do spożycia, w tym mięso, drób, owoce morza, wędzony łosoś, produkty mleczne czy warzywa. W ostatnich latach zaobserwowano wzrost liczby ognisk zakażeń, szczególnie związanych z wędzonym łososiem w plastrach – mówi naukowczyni.
Listeria monocytogenes jest bardzo groźną bakterią, dlatego naukowcy i przemysł spożywczy nieustannie poszukują skutecznych metod zwalczania tego niebezpiecznego patogenu.
– Jedną z obiecujących metod jest inaktywacja fotodynamiczna, która wykorzystuje niebieskie światło (405–470 nm) do wytwarzania reaktywnych form tlenu prowadzących do śmierci komórki – zaznacza prof. Magdalena Olszewska. Pomysł na tego typu badania zrodził się w głowie prof. Magdaleny Olszewskiej w Stanach Zjednoczonych, gdzie przebywała na stypendium Fulbrighta. Tamtejsi naukowcy zaczęli się interesować światłem niebieskim i rozpoczęli projekt, w którym udział wzięła również profesor z UWM.
– Pierwsze wyniki badań dotyczące wpływu światła niebieskiego na L. monocytogenes publikowaliśmy z zespołem ze Stanów Zjednoczonych. Po powrocie do Polski stwierdziłam, że jest jeszcze dużo do zbadania w tym temacie i od tego czasu sukcesywnie kontynuuję te badania – mówi naukowczyni i podkreśla, że zapotrzebowanie na metody przeciwdrobnoustrojowe, takie jak inaktywacja fotodynamiczna, wzrosło m.in. ze względu na wzrost oporności bakterii chorobotwórczych na antybiotyki.
W badaniach zespół prof. Magdaleny Olszewskiej wykorzystał cztery naturalne fotosensybilizatory: kurkuminę, berberynę, kwercetynę oraz kapsaicynę, przeciwko trzem szczepom Listeria monocytogenes przy różnych dawkach napromieniowania. Jak podkreśla naukowczyni, działanie fotosensybilizatorów było wcześniej badane, ale żadne z tych badań nie porównywało ich wpływu w różnych warunkach eksperymentalnych, szczególnie w odniesieniu do biofilmów L. monocytogenes lub do dekontaminacji żywności wysokiego ryzyka, takiej jak wędzony łosoś.
– Testy in vitro wykazały, że sama ekspozycja na niebieskie światło o wysokim natężeniu promieniowania istotnie redukowała Listeria monocytogenes, a dodanie fotosensybilizatorów jeszcze to wzmocniło. Najsilniejsze działanie przeciwbakteryjne wykazała kurkumina, zwłaszcza przy większej dawce światła, która znacznie zwiększała eliminację komórek tej bakterii. Berberyna i kwercetyna również wykazały dobrą aktywność, podczas gdy kapsaicyna działała najsłabiej – mówi prof. Magdalena Olszewska i zaznacza, że z kolei berberyna okazała się szczególnie skuteczna w zwalczaniu biofilmów L. monocytogenes, indukując nasilony stres oksydacyjny oraz regulując ekspresję genów powiązanych z tworzeniem biofilmu. – Z kolei kwercetyna wykazywała potencjał do hamowania rozwoju biofilmu poprzez modulację określonych genów, co może być cenne w ograniczaniu utrwalonych zanieczyszczeń bakteryjnych.
Oprócz pracowników Katedry Mikrobiologii w projekt zaangażowały się także inne osoby, które wzbogacają badania o kolejne aspekty, przede wszystkim technologiczne. Dr inż. Anna Draszanowska z Katedry Żywienia Człowieka WNoŻ UWM dołączyła do zespołu, aby zwrócić uwagę na wyróżniki jakościowe żywności. W najnowszej publikacji jednym z celów było zbadanie wpływu światła niebieskiego nie tylko na poziom inaktywacji patogenu żywności na łososiu wędzonym, ale także na to, jak wpływa na sensorykę produktu.
– Ryba jest produktem, który ma krótki termin przydatności. Pod wpływem światła przede wszystkim zmienia się barwa łososia. Jest to pierwszy wyznacznik tego, że w mięsie ryby zachodzą zmiany fizykochemiczne. W kolejnym etapie badań chcemy się temu głębiej przyglądać. Po naświetlaniu będziemy monitorować proces jełczenia tłuszczów, a jak wiemy, ryby zawierają dużo tych wielonasyconych i jednonasyconych, które szybko się utleniają. Sprawdzimy też, jak światło niebieskie wpływa na degradację białek – zaznacza dr inż. Anna Draszanowska.
Chociaż badania skupiły się na L. monocytogenes, to uzyskane wyniki pozwalają rozszerzyć je także na inne patogeny. Do zespołu dołączyły dwie doktorantki, które chcą kontynuować badania pod tym kątem. Prof. Magdalena Olszewska zaznacza, że światło niebieskie o wysokim natężeniu promieniowania jest pierwszym krokiem w badaniach, bo do walki z Listeria monocytogenes i innymi patogenami żywności zespół chce wykorzystać także niekonwencjonalne metody, np. sonikację, czyli ultradźwięki.
– To się składa na tzw. technologię płotków. Polega ona na dodawaniu kolejnych czynników, aby finalnie zabezpieczyć produkt. I to wszystko przy pomocy alternatywnych metod, które nie wpływają aż tak bardzo na jakość produktów, jak np. metoda termiczna. Konieczne są jednak dalsze badania nad minimalizacją negatywnych zmian fizykochemicznych żywności, takich jak degradacja barwy czy peroksydacja lipidów. Optymalizacja procesu, w tym dobór właściwej dawki światła i czasu ekspozycji, jest kluczowa do bezpiecznego i efektywnego zastosowania tej technologii w praktyce przemysłowej – podsumowuje kierowniczka projektu.
Warto też zaznaczyć, że Wydział Nauki o Żywności UWM jest jedną z nielicznych jednostek, która bada światło niebieskie i jego wpływ nie tylko na patogeny żywności, ale i samą żywność. Realizacja projektu rozpoczęła się w 2023 r., a jego zakończenie planowane jest w 2028 r. W skład zespołu badawczego kierowanego przez prof. Magdalenę Olszewską weszli: dr inż. Joanna Gajewska, dr inż. Arkadiusz Zakrzewski, dr inż. Anna Draszanowska oraz dwie doktorantki – mgr Izabela Lipska i mgr inż. Aleksandra Zimińska.
Sylwia Zalewska
Artykuł pt. „Evaluation and comparison of the effects of different exogenous photosensitizers under high irradiance blue light on Listeria monocytogenes” dostępny jest w wersji cyfrowej.
Dr hab. Magdalena Olszewska, prof. UWM pracuje w Katedrze Mikrobiologii Żywności, Technologii i Chemii Mięsa na Wydziale Nauki o Żywności UWM. Prowadzi badania związane z zastosowaniem światła niebieskiego w dezynfekcji i zwalczaniu patogenów, w tym bakterii takich jak Listeria monocytogenes. Jej prace koncentrują się na innowacyjnych metodach poprawy bezpieczeństwa żywności oraz ograniczania ryzyka zakażeń bakteryjnych przy wykorzystaniu technologii fotodynamicznych i światła o określonych długościach fal.
Dr inż. Anna Draszanowska jest adiunktem w Katedrze Żywienia Człowieka na Wydziale Nauki o Żywności. Prowadzi badania m. in. nad wzbogacaniem wyrobów piekarniczych i cukierniczych w dodatki funkcjonalne i alternatywne źródła białka takie jak owady jadalne.
Tekst ukazał się w czerwcowo-lipcowym numerze „Wiadomości Uniwersyteckich", którego tematem przewodnim jest czas. Wspólnie z naukowcami UWM przyglądamy się przestrzeniom, w których albo rzuca się mu wyzwanie (medycyna z ratownictwem na czele), albo próbuje się przewidzieć skutki jego upływu (ekonomia, polityka społeczna). Sprawdzamy, jak nauka, a wraz z nią technika, próbują czas... oszukać. Nie zapominamy też o sukcesach naszej społeczności i najważniejszych wydarzeniach z życia uczelni. Wszystkie wydania naszego uniwersyteckiego pisma dostępne są na >>> stronie internetowej.
