Gıdalardaki mikrobiyal bozulma ve güvenlik tehlikelerini kontrol etmenin geleneksel yolları arasında dondurma, haşlama, sterilizasyon, kürleme ve koruyucuların kullanımı yer alır. Bununla birlikte, organik ve soğutulmuş gıda ürünlerinin satışlarındaki güçlü büyümenin gösterdiği gibi, tüketicinin ‘doğallık’ talebindeki gelişen trend, daha hafif gıda muhafaza tekniklerine doğru bir hareketle sonuçlanmıştır. Bu, gıda endüstrisi için yeni zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Proteomik yaklaşımlar, farklı türler ve bazı durumlarda suşlar arasında ayrım yapmak için bakteri proteinlerinin MALDI–TOF–MS ve ESI–MS/MS parmak izi yoluyla bakteri profili oluşturma yöntemlerinin geliştirilmesine yöneliktir. Bu profilleme yöntemi sayesinde hızlı veişleme ve depolama sırasında gıda kalitesini ve güvenliğini etkileyen patojenlerin ve bozulma mikroorganizmalarının hassas tespiti. Makul bir sürede çeşitli kimyasal yapılar için kapsamlı ve sağlam metabolik analizlere izin veren uygun analitik araçların geliştirilmesi ve kullanılması, bağırsak mikrobiyomunun konağın genel metabolik imzası üzerindeki etkisini anlamanın anahtarıdır. Metabonomik/ metabolomik analizler, biyoakışkanlardan ve dokulardan üretilen yüksek yoğunluklu spektral verilerin bilgisayar tabanlı bir örüntü tanıma stratejisiyle birleştirilmesini içerir. Şu anda, GC-MS gibi birkaç analitik teknik. HPLC-MS ve LC-NMR-MS, fizyoloji ve gizli hastalıkla ilgili bilgilerin çıkarılabileceği spektral profiller oluşturmak için kullanılır. Her teknolojinin kendine özgü uygulamaları ve ayrıca kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Örneğin, GC-MS doğal hassasiyeti düşük konsantrasyonlarda saptanmasında faydalıdır varlığı ve gıda bozucu mikroorganizmaların kimliğini izlemek için uçucu mikro metabolitleri. Metabolitlerin diferansiyel iyonizasyonu ve iyon baskılanması durumunda LC-MS, bu yaklaşımın hassasiyetini ve pratikliğini sınırlayabilir. Son zamanlarda, büyük ölçüde geliştirilmiş çözünürlük özellikleri ve yetenekleri ile ultra yüksek performanslı sıvı kromatografisi (UPLC) kullanılabilir hale geldi. UPLC-MS, MS tespitini kullanarak, gıda örneklerinde benzeri görülmemiş sayıda bakteri metabolitinin ayrılmasına ve olası zararlı peptit toksinlerinin üretilmesine izin verir. 1H NMR spektroskopisi daha az duyarlı olmasına rağmen, çok az numune ön işlemi gerektirir veya hiç gerektirmez. Ayrıca, geniş tepe noktası olan bir dizi bireysel spektrumdan stokastik olarak değişen konumsal gürültüden gizli biyobelirteç bilgilerini istatistiksel olarak yeniden yapılandırmak artık mümkündür. Tipik bir 1H NMR idrar spektrumunun aromatik bölgesi, mikrobiyal ürünlerin, diyet metabolitlerinin, parazitle ilgili metabolitlerin ve birçok ilaç metabolitinin metabolik imzasının görselleştirilmesi için özellikle net bir pencere sağlar. Mikrobiyal varlığı ve aktiviteyi izlemeye yönelik NMR yaklaşımı, tüm mikrobiyomun küresel bir görünümünü oluşturmaya yönelik olsa da, birkaç LC-MS ve GC-MS çalışması, hedeflenen mikrobiyal metabolitleri tanımlamaya yöneliktir. Örneğin, Clostridium tetani gibi belirli bağırsak mikroorganizmaları ve Candida albicans gibi mayalar,otizmin başlangıcı veya alevlenmesi ile ilişkilidir. GC/MS yöntemleri, çeşitli davranış bozuklukları olan çocukların idrarında yükseldiği gösterilen bir C tetani ile ilişkili tirozin türevinin metabolitlerini saptamak için geliştirilmiştir. Gıdaları kirleten mikroorganizmaların daha doğru bir tanımı, çeşitli bozulma mikroorganizmaları tarafından üretilen spesifik metabolitlerin yapısal veya nicel olarak tanımlanmasını sağlayabilen peptidomik ve metabolomik metodolojilerle proteomiklerin entegrasyonu ile elde edilmiştir. Bu yöntemlerin, otomatik algılama için bir mikroçip yüzeyinde hassas sensörler tasarlamak için entegre edildiği öngörülebilir. Omics teknolojileri şunları yapabilir:ayrıca bilim adamlarının bakterilerin yaşam döngülerini daha iyi anlamalarına yardımcı olur. Tanımlama gıda kaynaklı bakteri etki modu ve kazandıran stres direnci ‘gerektiği mekanizmalar gıda muhafaza yöntemleri daha rasyonel tasarımı sağlar. Ek olarak, bu bilgi, gıda zincirinin mikrobiyal kontaminasyona en duyarlı bölgelerini saptamak için de kullanılabilir. Bu bağlamda, patojenik mikroorganizmaların analizi, kontaminasyonları ile ilişkili riskler, canlı varlıkları ve bulaşıcılık kapasiteleri ile sınırlı olmadığı için özel dikkati hak etmektedir. Genellikle uzun süre hayatta kalabilen protein/peptid toksinlerini serbest bırakabilirler.Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Clostridium botulinum A ve çeşitli Salmonella türleri dahil olmak üzere gıda kaynaklı hastalıklara neden olan birçok mikrop için olduğu gibi, bakteriyel hücre kontaminasyonu giderildikten sonra gıdalarda . Bütün bu patojenik bakteriler, hücre dışı ortama ve hücre yüzeyine, konakçı hücrelerin kolonizasyonunda ve ayaklanmasında önemli rollere sahip olan ve dolayısıyla bakteriyel patojenite derecesini yansıtan çeşitli virülans faktörlerini salgılar. Isıya dayanıklı ve proteazlara dirençli olan bu toksinler, tüketici sağlığı için tehlike oluşturabilir. Bakteriyel toksinler iki büyük gruba ayrılabilir: endotoksinler ve ekzotoksinler. Endotoksinler Gram negatif bakterilerin yapısal bileşenleridir; polisakkarit yapıdadırlar ve çok benzer etki profillerine sahiptirler. En temsili lipit A’dır (sırasıyla hücre duvarını kaplayan zarın dış kısmını oluşturan lipopolisakkaritin (LPS) iç tabakası. Bunlar hücre ölümü durumunda serbest bırakılabilir. Hem LMW hem de HMW proteinleri dahil olmak üzere eksotoksinler yapısal bileşenler değildir, ancak bakteri tarafından salınır; hem Gram pozitif hem de Gram negatif bakteriler tarafından üretilirler ve her bakteri için tipiktirler. Hücre özlerinde ve kültür ortamında bulunurlar ve endotoksinin aksine proteinlerdir. Başlıca özellikleri, çok sahip olmalarıdır. Farklı eylem profilleri ile çözünür proteinler bazen glikosile edilir.
Bu nedenlerle, ETEC’in LT enterotoksinini omik yaklaşımlar kullanarak karakterize etme olasılığı araştırılmıştır (Sospedra ve ark. 2012). Rekombinant E. coli’den gelen B alt birimi, LC/ESI-MS, MALDI-TOF analizi ile karakterize edildi. Doğrulayıcı analiz, B alt biriminin triptik fragmanlarının çoğunun MALDI-TOF-MS tarafından saptanmasıyla gerçekleştirildi ve protein dizisinin toplam kapsamı elde edildi. Aşı üretimi için kullanılan suşlar arasında toksindeki olası biyolojik varyasyonlar (disülfit bağları, O-GlcNAc-1-fosforilasyon) MS analizi ile kolaylıkla belirlenebilir.