بخشی از مقاله
باکتريوسين ها ترکيبات ضد ميکروبي ايمن و طبيعي براي نگهداريغذاها
چکيده :
بيماري هاي ناشي از غذا درنتيجه مصرف غذاهاي آلوده به باکتري هـاي عامـل فـساد وبيمـاري زا بـه طـور مـستقيم در سلامت جامعه نقش دارد.استفاده از مواد شيميايي به منظور جلوگيري يا به تاخير انداختن فساد مواد غذايي امروزه داراي کاربرد وسيعي مي باشد.درارتباط با اثرات سوء استفاده از مواد شيميايي صنعتي بحث هاي قابل قبولي درخصوص سرطان زايي وسميت آنهابراي انسان صورت گرفته است .به اين دليل توليدکنندگان مواد غذايي ومصرف کننـدگان آن بايـستي در استفاده از اين گونه مواد نگهدارنده احتياط نمايند.درنتيجه بالا رفتن سطح آگاهي مصرف کننـدگان درسـطح جامعـه جهاني علاقه روز افزوني به استفاده از مواد نگهدارنده طبيعي وجود دارد.
باکتريوسين ها پروتئين هاي باکتري کشي هستند که توليد آنها توسط باکتري اسيدلاکتيک درسال هاي اخير به صـورت گسترده اي مورد بررسي ومطالعه قرار گرفته است . .با عنايت به اين واقعيت که اين ترکيبات به وسيله ارگانيسم هاي مفيد موجود درمواد غذايي توليد مي شوند، عنوان طبيعي را به آنها نسبت داده لذا به عنوان نگهدارنده هاي طبيعي مواد غذايي مقبوليت بيشتري دارند .نايسين نوعي باکتريوسين پلي پيپتدي آمفي پاتيک داراي سي وچهار اسيد آمينه مي باشد، کـه توسط سوش هاي خاص لاکتوکوکوس لاکتيس زير گونه لاکتيس توليد مي شود و مدت هااست که باتوجه به خصوصيات ضدميکروبي آن وسميت پايين آن براي انسان به عنوان يک ماده ونگهدارنده مواد غذايي معرفي شده است .
تنها باکتريوسيني که صنايع غذايي استفاده مي شودو با تصويب سازمان جهاني بهداشت درصنعت مـواد غـذايي کـاربرد عملي وسيعي پيدا کرده نايسين مي باشد. نايسين ازرشد باکتري هاي گرم مثبت جلوگيري کرده ومانع شيوع اسپورهاي کلستريديوم وباسيلوس مي شود.
کلمات کليدي:باکتريوسين ،ضد ميکروبي،طبيعي،نگهداري غذاها
مقدمه :در صنايع غذايي حفظ کيفيت به همراه افزايش زمان ماندگاري از طريق کاهش ، حذف ياکنترل عوامل ميکروبي بيماري زا يا عامل فساد مواد غذايي صورت مي گيرد.
.با توجه به اثبات بسياري از اثرات زيان بار نگهدارنده هاي شيميايي ونگراني عمومي دراين خصوص ، بحث جايگزيني آنها با انواع ترکيبات طبيعي افزايش يافته است .
بيماري هاي ناشي از غذا درنتيجه مصرف غذاهاي آلوده به باکتري هاي عامل فساد وبيماري زا به طورمستقيم در سلامت جامعه نقش دارد.استفاده از مواد شيميايي به منظور جلوگيري يا به تاخير انداختن فساد مواد غذايي امروزه داراي کـاربرد وسيعي مي باشد.
در ارتباط با اثرات سوء استفاده از مواد شيميايي صنعتي بحث هاي قابل قبولي درخصوص سرطان زايي وسميت آنها براي انسان صورت گرفته است .به اين دليل توليدکنندگان مواد غذايي ومصرف کنندگان آن بايستي دراسـتفاده از ايـن گونـه مواد نگهدارنده احتياط نمايند.
در نتيجه بالا رفتن سطح آگاهي مصرف کنندگان درسطح جامعه جهاني علاقه روز افزوني به اسـتفاده از مـواد نگهدارنـده طبيعي وجود دارد.
از زماني که امنيت غذا يک دغدغه مهم بين المللي شده است ،کاربرد پپتيدهاي ضد ميکروبي از باکتري هاي اسيد لاکتيـک
(LAB) که بدون اثرات سمي پاتوژن هاي بيماريزا را هدف قرار مي دهند مورد توجه بسياري قرار گرفته اند.
با ارزيابي هاي اخير از مراکز جلوگيري کننده و کنترل کننده بيماري ها در ايالات متحده آمريکا گزارش شـده کـه سـالانه حدود ٧٦ ميليون مورد بيماري هاي ناشي از مسمويت غذايي اتفاق مي افتد که سبب حدود ٥٠٠٠ مرگ ميـشود.( Mead .(et al, 1999
برآورد هاي مالي از مسموميت ها در رابطه با کمپيلو بـاکتر ججوني،کلـستريديوم پرفرينجنس ،اشرشـيا کلـي H٧:O١٥٧ ، ليستريا مونوسيتوژنز،سالمونلا،استافيلوکوکوس اورئوس و توکسوپلاسماي گوندي بين ٣٤,٩-٦,٥ ميليون دلار است .(١٩٩٧ ,Busby and Robert).
درگيري هاي اخير از پاتوژن هاي نوظهور همانند ليستريا مونوسيتوژنز صنعت غذا،اجتماع و دولت را وادار کرده که در مورد کفايت روش هاي رايج نگهداري غذاها سوالاتي را مطرح نمايند. همچنين مصرف بيشتر غذاهايي که با نگهدارنده هاي شيميايي فرموله شده اند دغدغه هـاي مـصرف کننـدگان را افـزايش داده است و تقاضا براي غذاهاي طبيعي تر و کمتر فرايند نشده را افزايش داده است .
درنتيجه علاقه فراواني به عواملي که به طور طبيعي مواد ضدميکروبي توليد مي کنند وجود دارد.
اين مقاله با مروري بر انواع مختلف باکتريوسين ها کاربردهاي آنها را در صنعت غذا معرفي نموده و همچنـين حـدود مجـاز مصرف ،نحوه عمل و طيف اثر بخشي آنها را مورد بررسي قرار داده است .
پپتيد هاي ضدميکروبي از يوکاريوت ها:
براي حفظ وجودشان گونه هاي زيادي سيستم هاي حفاظتي ضد ميکروبي را بر عليه رقبا يا عوامل بيماريزا توسعه داده اند.
(١٩٩٧,Nisen.Meyerand nes)توليد پپتيد هاي ضد ميکروبي اولين راه دفاع است و همچنين بخشي از ايمنـي ذاتـي است که در گونه هاي مختلف پيدا شده است .
گاهي اوقات پپتيد هاي حاصله برخلاف گروه خاصي از ميکروارگانيسم هاي رقيب عمل ميکنند،گاهي اوقات طيف گـسترده اي از فعاليت خود را به عنوان يک مکانيسم دفاعي کلي تر به کار ميبرند.
پپتبد هاي ضد ميکروبي ميزبان را از طريق مکانيسم هاي مختلفي محافظت ميکنند امـا رايـج تـرين آن از طريـق افـزايش نفوذپذيري ديواره سلول هاي هدف است در نتيجه کمبود جبران نشدني مواد سلولي به وجود آمده و نهايتا سلول مي ميرد.
پپتيدهاي مختلف يوکاريوت ها درجات مختلف سميت را نشان داده اند،براي مثال مواد محافظت کننده توليد شـده توسـط نوتروفيل انساني در غلظت هاي بالا براي سلول هاي جوان سمي هستند.
هر چند تعداد زيادي پپتيدهاي ضدميکروبي از يوکاريوت ها ايزوله شده سميت شان آنها را براي استفاده در فـراورده هـاي غذايي نا مطلوب ميسازد.
باکتريوسين ها:پپتيد هاي ضد ميکروبي توليد شده توسط باکتري ها
باکتري ها منبعي از پپتيد هاي ضد ميکروبي هستند که به منظور کاربردشان در ايمني مواد غذايي ميکروبي مـورد آزمـون قرار گرفته اند.در ابتدا باکتريوسين ها در گروه باکتري هاي گرم منفي طبقه بندي مي شدند.کلـي سـين از اشرشـيا کلـي بيشتر مطالعه شده است . کلي سين گروهي مشتق شده از پروتيين هاي ضد ميکروبي را شامل ميـشوند کـه بـاکتري هـاي تقريبا مشابه را از طريق مکانيسم هاي مختلف همانند ممانعت از سنتز ديواره سلولي،نفوذ پذيري ديواره سلول ،يـا ممانعـت از فعاليت RNA يا DNA سازي نابود ميکند.
در ميان باکتري هاي گرم مثبت لاکتيک اسيد باکتري ها به عنوان منبع پپتيد هـاي ضـد ميکروبـي بـا کـاربرد هـاي ضـد ميکروبي مورد بهره برداري قرار گرفته اند. (جداول ٢ و ٣)
جدول ٢:مثال هايي از باکتريو سين هاي ايزوله شده از غذاها
همانطور که قبلا ذکر شد پـروتيين هـا يـا پپتيـدهاي ضـدميکروبي توليـد شـده توسـط بـاکتري هـا باکتريوسـين ناميـده ميشوند.آنها به صورت ريبوزومي سنتزشده و باکتري هاي مرتبط را ميکشند.
اين مقاله بر روي باکتريوسين هاي لاکتيک اسيد باکتري ها تمرکز خواهد کرد که نشان داده شده ايمـن هـستند و قـدرت بالقوه طبيعي براي نگهداري مواد غذايي دارند.
باکتريوسين ها درHurdle Technology به کار ميروند که اثر تشديد کنندگي تيمارهـاي مرکـب را بـراي اثـر بخـشي بيشتر نگهدارنده هاي غذايي به کار مي گيرد. جدول ٣
جدول ٣:افزايش فعاليت باکتريوسين ها هنگامي که به عنوان بخشي از تکنولوژي hurdle به کار ميروند.
از زماني که باکتريوسين ها از غذاهايي مانند گوشت و فراورده هاي لبني که به طور طبيعي حاوي لاکتيک اسيد باکتري ها هستند جدا شده اند آنها به طور ناشـناخته اي بـراي قـرن هـا مـصرف شـده انـد.يـک مطالعـه بـر روي ٤٠ گونـه وحـشي لاکتوکوکوس لاکتيس نشان داده که ٣٥ نوع نايسين توليـد ميکننـد.نايـسين بـراي اسـتفاده در بـيش از ٤٠ کـشور مجـاز شناخته شده و به عنوان يک نگهدارنده غذايي براي بيش از ٥٠ سال استفاده شده است .اگر چه در حال حاضر نايسين تنهـا باکتريوسين مجاز براي استفاده در ايالات متحده است تعداد زيادي باکتريوسين توليد شـده توسـط غـشاي LAB کـاربرد هاي بالقوه اي در فراوري موادغذايي دارند.
باکتريوسين ها در مقابل آنتي بيوتيک ها:
باکتريوسين ها اغلب در لغت با آنتي بيوتيک ها مخلوط ميشوند،که اين ممکن است استفاده آنها را در سيستم هاي غـذايي با محدوديت مواجه سازد. به طور خلاصه مهمترين تفاوت هاي بين باکتريوسين ها و آنتي بيوتيـک هـا در جـدول ٤ آورده شده است
جدول ٤:باکتريوسين ها در مقابل آنتي بيوتيک ها
لازم به ذکر است که باکتريوسين ها که به طور واضح از آنتي بيوتيک هاي باليني قابل تشخيص هستند مي توانند به طـور موثر و ايمن براي کنترل رشد پاتوژن ها در موادغذايي مورد استفاده قرار بگيرند.
کارايي باکتريوسين ها در سيستم هاي غذايي :
اگرچه نتايج به دست آمده از سيستم هاي کشت باکتري ها نشان داده باکتريوسين ها از رشـد ارگانيـسم هـاي مـورد نظـر جلوگيري ميکنند،مطالعات کاربردي بايد براي تاييد اثر بخشي آنها در سيستم هاي غذايي انجام شود.
