Overslaan en naar de inhoud gaan Overslaan en naar de footer gaan Overslaan en naar de navigatie gaan
Zoeken

Analyse van de smaak van voedsel met een bioluminescerende tong-en-neus-op-een-chip (AFGEROND)

Het ontwikkelen van een artificiële tong-en-neus-op-een-chip die gebruik maakt van de menselijke sensorische receptoren in een menselijke cellijn.

Ons doel

Het begrijpen van de oorsprong van vreemde smaken en het voorkomen of maskeren ervan heeft prioriteit. Door de opkomst van gezondere, duurzame ingrediënten met vaak nog afwijkende smaken, is het noodzakelijk geworden hier inzicht in te krijgen. Hulpmiddelen om te helpen bij de ontwikkeling van ingrediënten die vreemde smaken kunnen maskeren zijn echter zeer beperkt en meestal gebaseerd op kostbare, proefondervindelijke experimenten met menselijke panels. 

Het doel van dit project was om een tong-en-neus-op-een-chip te ontwikkelen die gebruik maakt van de menselijke sensorische receptoren in een menselijke cellijn. Dit project wilde kennis gegenereren over de betrokken mechanismen en moleculen en daarmee de voedingsindustrie in staat stellen de smaak van natuurlijke producten te verbeteren en leiden tot duurzamere productie- en verwerkingsmethoden. Een overstap naar een bioluminescente meting belooft bovendien deze receptomics-technologie breed beschikbaar te maken tegen lage kosten.  

Samenwerking

Het basisprototypeplatform (www.receptomics.com) voor dit project was in een eerder project ontwikkeld door Wageningen Plant Research (WPR).

Dit was beperkt tot smaakreceptoren en had moeite met de analyse van onverdunde voedselmonsters vanwege de sterke monsterfluorescentie en niet-specifieke celreacties. Toch is het vanwege interacties tussen smaakstoffen essentieel om hun effecten in natuurlijke concentraties en in de oorspronkelijke productmatrix te bestuderen. Een oplossing is het huidige receptomics-platform om te zetten van een fluorescentiemeting naar een bioluminescente meting. Bij een bioluminescente meting genereren de probes licht als maat voor de hoeveelheid calcium- of cAMP-boodschappermoleculen die ontstaat bij binding van smaakstoffen aan smaakreceptoren. Dit maakt het systeem grotendeels onafhankelijk van de fluorescentie van het monster uit de matrix.  

Onderzoeksgroep Genome-based Health werkt hiervoor samen met WPR, Givaudan Netherlands BV, DSM en Jakobs Douwe Egberts.

Resultaten

Onderzoeksgroep Genome-based Health heeft voor dit project met traditionele en seamless cloning technieken vooral nieuwe plasmideconstructen van smaakreceptoren gemaakt. Deze plasmiden kunnen diverse fusie-eiwitten van smaakreceptoren en de kleine subeenheid van een split-luciferase produceren. De koppeling van de smaakreceptor aan het luciferase deel bestaat hierbij uit een flexibele linker van 8, 9 of 15 aminozuren. 
Seamless cloning maakt gebruik van homologe sequenties tussen de plasmidevectoren en te cloneren stukken DNA, waardoor de aan- of afwezigheid van knipplaatsen van restrictie-enzymen geen belemmering vormt voor het ontwerp van de constructen. Bovendien is deze aanpak zeer geschikt om snel een serie vergelijkbare constructen te maken door vervanging van de homologe sequenties. 
Bioluminescentietesten van constructen in plate readers in zowel Wageningen als Leiden leverde vergelijkbare resultaten op, zodat de bevindingen van Wageningen bevestigd konden worden.

Leiden Centre for Applied Bioscience

Studenten Bio-informatica aan Hogeschool Leiden bestuderen de lesstof

Technieken

  • Ontwerp en creatie van receptor- en G-eiwitconstructen 
  • Testen van constructen 

Projectinformatie

Type project

TKI (hoofdaanvrager: Wageningen Plant Research) 

Looptijd

1-8-2020 t/m 1-8-2023   

Status

Afgerond

Onderzoeksgroep(en)
Projectleiding Leiden

Peter Taschner (GBH)

Docentonderzoekers

Laurie Mans 

Partner(s)

Wageningen Plant Research, Givaudan Netherlands BV, DSM, Jakobs Douwe Egberts 

studenten genome-based health in laboratorium