Mikroorganismy jako předmět genetické modifikace a jejich využití v potravinářství

Tatiana Korobkova

Bachelor's thesis

Microorganisms as a subject of genetic modification and their use in food industry

Abstract:

Geneticky modifikované mikroorganismy (GMM) představují mikroorganismy, jejichž genetický materiál byl uměle upraven pomocí genetického inženýrství. Tyto modifikace mohou zahrnovat vložení nových, úpravu existujících nebo vypnutí určitých genů. Hlavní úlohou genetického inženýrství je vytvořit nové organismy s požadovanými vlastnostmi nebo upravit ty existující tak, aby měly zlepšené schopnosti výroby určitých látek, optimalizovaly výrobní procesy nebo vykazovaly zvýšenou odolnost vůči nepříznivým podmínkám. Cílem bakalářské práce bylo poskytnout komplexní přehled o současném stavu a perspektivách využití GMM v potravinářském průmyslu a diskutovat o možných důsledcích pro zdraví spotřebitelů a životní prostředí. V potravinářském průmyslu mají mikroorganismy zásadní roli v mnoha oblastech, jako je produkce organických kyselin, enzymů, aminokyselin, fermentovaných potravin, mléčných výrobků, masných výrobků a alkoholických nápojů. Geneticky modifikované mikroorganismy mohou být využity například k vytvoření nových chuťových profilů v pivovarnickém průmyslu nebo k výrobě piva bez použití chmele. Dále k vytvoření vylepšených startovacích kultur pro masné výrobky s antimikrobiální aktivitou proti potravinovému patogenu Staphylococcus aureus nebo pro regulaci kažení a potlačení patogenních organismů v pekařských výrobcích. Genetické úpravy mikroorganismů pro produkci enzymů a aminokyselin umožňují výrobu velkého množství produktu v krátkém čase a s nižšími náklady, což může vést k vyšší stabilitě vůči teplotě, pH a dalším vlivům. Výroba také přináší ekologické výhody, jelikož nezahrnuje potřebu usmrcování zvířat. Nicméně regulace geneticky modifikovaných organismů podléhá přísným legislativním požadavkům a většina studií se nachází ve fázi testování. Zatímco z vědeckého hlediska neexistují důkazy o spojitosti konzumace geneticky modifikovaných potravin s žádnými zdravotními či environmentálními riziky,je třeba stále zkoumat dlouhodobé dopady genetických modifikací na zdraví a životní prostředí.

Abstract:

Genetically modified microorganisms (GMMs) are microorganisms whose genetic material has been artificially modified by genetic engineering. These modifications could include the insertion of new genes, the editing of existing genes or the switching off of certain genes. The main role of genetic engineering is to create new organisms with desired characteristics or to modify existing ones to have improved abilities to produce certain substances, to optimise production processes or to show increased resistance to adverse conditions. The aim of the bachelor thesis was to provide a comprehensive overview of the current state and perspectives of the use of GMMs in the food industry and to discuss the potential implications for consumer health and the environment. In the food industry, microorganisms play a crucial role in the production oforganicacids, enzymes, amino acids, fermented foods, meat products and alcoholic beverages. Genetically modified microorganisms can be used, for example, to create new flavour profiles in the brewing industry or to produce beer without hops. In addition, to create improved starter cultures for meat products with antimicrobial activity against the food pathogen Staphylococcus aureus, or to control spoilage and suppress pathogenic organisms in bakery products. Genetic modification of microorganisms for enzyme and amino acid production allows the production of large quantities of product in a short time and at a lower cost, which can lead to higher stability to temperature, pH and other influences. Production also brings environmental benefits as it does not involve the need to kill animals. However, the regulation of genetically modified organisms is subject to strict legislative and most studies are in the testing phase. While scientifically there is no evidence linking the consumption of GM foods to any health or environmental risks, the long-term health and environmental impacts of GM still need to be investigated.

Keywords

Geneticky modifikovaný mikroorganismus, Genové inženýrství, Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Zdravotní rizika

Keywords

Genetic engineering, Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Genetically modified microorganism, Health risks

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2024
• Supervisor: prof. Ing. Eva Vlková, Ph.D.
• Reader: Anna Mašlejová, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food and Nutrition