Fysiker dödar giftiga sporer i mjölk

– Det här är riktigt tvärvetenskaplig forskning. Vi är fysiker, mikrobiologer, kemister, säger Magnus Andersson, professor med en forskningsgrupp i biofysik vid Umeå universitet.

Hans labb är lite vindlande med många små rum. Bakterier eller andra prover förbereds i ett utrymme, för att sedan undersökas i det special­modifierade mikroskopet. En laserstråle leds in från sidan, och under mikroskopet kan den användas för att fånga in en cell, eller en spor, eller vad det är som ska undersökas. Kontrollen för att styra strålen kommer från en datorspelskonsoll. Tekniken kallas för optisk pincett, och belönades med ena halvan av Nobelpriset i fysik 2018.

I laboratoriet är allt special­byggt och anpassat för de experiment som ska göras.

– Vi har otroligt duktiga studenter och doktorander. De hittar saker som andra har slängt, och reparerar och bygger om. Våra 3D-skrivare går hela tiden, säger Magnus Andersson.

Med sina verktyg kan forskarna i gruppen undersöka olika egenskaper hos celler. De kan sätta molekyler på en plastkula som hålls i den optiska pincetten, och sedan dra i plastkulan för att mäta krafter på till exempel cell­ytor. Hur hårt binder en molekyl till en receptor på cellen?

De kan också sträcka ut protein­kedjor och mäta hur elastiska de är. Vissa bakterier har en sorts hår – fimbrier – som de använder för att fästa på ytor, och som också kan mätas.

Labbet har också utrustning för att belysa prover och fånga upp det ljus som sprids från dem. Det spridda ljuset får ett avtryck av de molekyler som finns i provet, och på så vis går det att identifiera den kemiska uppbyggnaden – det kallas Ramanspektroskopi.

Ett av de områden forskar­gruppen har ägnat sig åt är bakterier som bildar sporer. Om bakterien råkar ut för ogynnsamma förhållanden, till exempel brist på näring, kan sporen klara sig tills omgivningarna blir mer fördelaktiga. De här sporerna är mycket härdiga.

– Det är genialiskt smart. Den optimala livsformen för överlevnad! säger Magnus Andersson.

De jobbar bland annat med Bacillus cereus, en jordbakterie som ganska lätt kan komma in i mjölkproduktionen. Bakterien kan bilda toxin som ger magsjuka och som kan förstöra mjölken. I de flesta omgivningar finns det väldigt lite av den, eftersom den konkurreras ut av bakterier som inte ger oss människor samma sorts problem. Men eftersom den bildar sporer kan bakterien bli kvar efter pastöriseringen, när andra bakterier dör, och då får den fritt utrymme. Extra dåligt blir det för att den kan föröka sig bra i kylskåpstemperatur.

– Får du in de här i matproduktionen är det ett jäkla gissel, säger Magnus Andersson.

Sporerna fäster sig extra hårt vid till exempel rostfritt stål, som används för att hantera mjölk. De bildar även en kletig massa som är svår att tvätta bort, och de dör inte av behandling med klorin.

Genom att kartlägga de här sporernas egenskaper försöker forskarna hitta sätt att få bukt med dem. De testar att ändra miljön kring sporerna med kemikalier, och ser hur de påverkas, för att hitta svagheter. På så sätt kan de optimera desinfektionsprotokollen. Det gäller att göra det på rätt sätt, så att alla försvinner. Annars riskerar resultatet att bli att man avlar fram en stam av extra motståndskraftiga, resistenta, bakterier. Samtidigt måste man vara försiktig med kemikalierna, för att till exempel inte fräta på kärlen.

– Vi utreder nu ett par kemikalier där vi försöker optimera allt från pH-värdet till koncentrationen för optimal desinfektion, samtidigt som vi vill ha minimal påverkan på metallerna, säger Magnus Andersson.