بخشی از مقاله
چکیده:
هدف: با وجود اقدامات کنترلی مختلف، محصولات غذایی تولید میشوند که ممکن است حاوی پاتوژن ها باشند و نیاز به استفاده از عوامل باکتریواستاتیک، باکتریوسید و اجزای فعال برای مهار موثر پاتوژنها را خاطر نشان میکنند. گزارش شده است که کاربرد ترکیبات فعال عصارههای گیاهی طبیعی، ایمنی مواد غذایی و کیفیت را افزایش می دهند. در این مطالعه تاثیر عصاره هسته انگور روی رشد باکتریها بررسی شده است.
کلیات و پژهشهای پیشین: عصاره هسته انگور غنی از پلی فنولها و پروآنتوسیانیدینها میباشد. پلیفنولهای رژیمی غیر قابل جذب و متابولیتهای آنها بسته به ساختار شیمیایی و غلظتشان، میتوانند به عنوان فعالکنندهها یا بازدارندههای رشد میکروبی عمل کنند. این متابولیتها به طور انتخابی از رشد پاتوژنهای مواد غذایی مانند لیستریا مونوسیتوژنز، سالمونلا تیفیموریوم، اشرشیاکلی، و کامپیلوباکتر ژژونی جلوگیری میکنند و رشد باکتریهای همزیست شامل تعدادی از پروبیوتیکها را تحریک کرده، بنابراین فلور میکروبی را تحت تاثیر قرار میدهند. علاوه بر این، دارای خواص آنتیاکسیدانی بالقوه و اثرات سینرژیستی در فعالیت های ضد میکروبی هنگامی که در ترکیب با اسیدهای آلی - اسید مالیک، اسیدتارتاریک، اسید بنزوئیک و غیره - بکار میروند، میباشند.
نتیجه گیری کلی: طبق نتایج به دست آمده عصاره هسته انگور را میتوان به عنوان یک جایگزین طبیعی موثر برای کنترل مسمومیت غذایی ناشی از پاتوژنهای مواد غذایی بویژه استافیلوکوکوس اورئوس با ایمنی مناسب بکار برد. رشد باکتریهای پروبیوتیک از جمله لاکتوباسیلوس پلانتاروم، لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس در حضور عصاره به حداکثر میرسد.
واژه های کلیدی: پاتوژنهای مواد غذایی، پروبیوتیک، عصاره هسته انگور.
مقدمه:
استفاده از عصاره های گیاهی سبز "طبیعی" یا محصولات حاصل از آنها در مواد غذایی و آشامیدنیهای مختلف روند رو به رشد در صنعت مواد غذایی دارد. انتخاب این عصاره های گیاهی و کاربرد آنها بستگی به خواص عملکردی، قابلیت دسترسی، مقرون به صرفه بودن، آگاهی مصرف کننده و اثر آنها بر روی ویژگی های حسی محصول نهایی دارد . بسیاری از عصاره های گیاهی طبیعی عمدتا شامل ترکیبات فنلی هستند که آنتی اکسیدان های قوی هستند. برخی از ترکیبات فنلی شناخته شده از قبیل مریم گلی، رزماری، آویشن، رازک، گشنیز، چای، میخک، و ریحان دارای اثرات ضد میکروبی در برابر پاتوژنهای ناشی از مواد غذایی هستند - 4و. - 2
عصاره هسته انگور - - GSE1 نیز دارای ترکیبات فنلی است؛ عصاره هسته انگور به عنوان مکمل غذایی در مقیاس تجاری2 به فروش می رسد. این عصاره همراه با سایر عصارههای طبیعی در پایگاه دادههای EAFUS3 لیست شده است که سازمان غذا و دارو - FDA - آن را به عنوان افزودنی مواد غذایی تصویب و تأیید کرده و به طور کلی به عنوان GRAS4 به رسمیت شناخته است.عصاره هسته انگور از هسته های انگور بدست میآید که استخراج ، خشک شده و برای تولید عصاره غنی از ترکیبات پلی فنلی خالصسازی میشود که خواص آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی و ضد التهابی آن نیز به خوبی مشخص شده است. این عصاره گیاهی - غنی از پلی فنلها و پروآنتوسیانیدینها - دارای خواص آنتی اکسیدانی بالقوه با مهار اکسیداسیون چربی و فعالیت های ضد میکروبی در مقابل پاتوژنهای مواد غذایی مانند لیستریا مونوسیتوژنز، سالمونلا تیفی موریوم، اشرشیاکلی ، و کامپیلوباکتر ژژونی در جلوگیری از آلودگیهای پاتوژنی هستند.
علاوه بر این، اثرات سینرژیستی در فعالیت های ضد میکروبی هنگامی که در ترکیب با اسیدهای آلی - اسید مالیک، اسید تارتاریک، اسید بنزوئیک و غیره - هستند ، نشان داده اند. جدای از اثرات مفید عصاره هسته انگور در ایمنی و کیفیت مواد غذایی، نگرانیهایی در مورد عوارض جانبی آنها نیز دیده شده است. تعداد محدودی از مطالعات بیانگر عوارض جانبی آن به تنهایی یا در ترکیب با محصولات ضدانعقادی و تداخلات دارویی آن است، ولی مقدار آن برای اثر معکوس 1/78گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در موشهای آزمایشگاهی تعیین شده است و مقادیر بکار رفته در مواد غذایی کمتر از این مقدار است.همچنین با وجود اقدامات کنترلی مختلف، تولید مداوم محصولات غذایی شامل پاتوژن ها نیاز به عوامل باکتریواستاتیک و باکتریوسیدی و اجزای فعال برای مهار موثر از پاتوژنها را خاطرنشان میکند.
بنابراین، بیشتر تحقیقات شامل اسپری الکترواستاتیک و کاربرد ترکیبات فعال در این عصاره های گیاهی طبیعی سبز در مقیاس نانو و استفاده از آنها به عنوان یک جزء در رویکرد هردل، ایمنی مواد غذایی و کیفیت را افزایش خواهد داد - 3و. - 1عصاره هسته انگور دارای ترکیبات فنلی است ولی با این حال، هنوز هم اطلاعات کمی در مورد اثرات ضد میکروبی آن در پاتوژن های ناشی از مواد غذایی وجود دارد. پلی فنل ها مولکول هایی هستند که در گیاهان یافت میشوند و در ساختار خود دارای یک حلقه بنزوئیک هستند که حداقل با یک گروه هیدروکسیل جایگزین شده است. با توجه به ساختار شان، پلی فنول ها را می توان به فنولیک اسیدها، فلاونوئیدها، و لیگنانها، طبقه بندی کرد. فلاونوئیدها ممکن است خودشان به فلاونول، فلاوون، ایزوفلاون ها، فلاوونن، آنتوسیانیدها و فلاوان تری ال ها - کاتکین ها و پرانتوسیانیدینها - تقسیم - شوند. فراوان ترین انواع پلی فنل های موجود در رژیم غذایی فلاونوئیدها و بویژه پرانتوسیانیدینها هستند. .
چندین فعالیت بیولوژیکی به پروآنتوسیانیدین ها نسبت داده شده اند، مانند فعالیت آنتی اکسیدانی، ضد سرطان، محافظت کننده قلب و فعالیت ضد میکروبی. یک قسمت زیادی از پلی فنول های رژیم غذایی ما به طور مستقیم جذب نمی شود، بنابراین این ترکیبات به طور مستقیم می توانند به روده برسند و ترکیب فلور میکروبی روده را تغییر دهند. در کنار کاتابولیسم میکروبی، پلیفنولهای رژیمی غیر قابل جذب و متابولیتهای آنها بسته به ساختار شیمیایی آنها - جایگزینهای حلقه فنولیک - و غلظتشان میتوانند به عنوان فعالکنندهها یا بازدارندههای رشد میکروبی عمل کنند. این متابولیتها به طور انتخابی از رشد پاتوژنها جلوگیری میکنندو رشد باکتریهای همزیست شامل تعدادی از پروبیوتیکها، را تحریک کرده بنابراین ترکیب میکروبی را تحت تاثیر قرار میدهند.
مطالعات انجام گرفته در انسانها و حیوانات - موشها، خوکها و جوجهها - ، با خالصسازی فلاوانتری اولهای مونومریک از چای سبز، پلیفنولهای آبجو و عصاره هسته انگور یک افزایش در پتانسیل رشد باکتریهای مفید مانند لاکتوباسیلها و کاهش در رشد انتروباکتریاسه، کلستریدیوم و باکتروید نشان دادند . بنابراین، بنظر میرسد پلیفنولها پتانسیل مزایای سلامت از طریق تعدیل فلور میکروبی روده و اعمال اثرات پرهبیوتیکمانند داشته باشند - 7و. - 5 جایاپراکاشا و همکاران در سال 2003 فعالیت ضد میکروبیGSE علیه باسیلوس سرئوس، باسیلوس کوآگولانس، باسیلوس سوبتلیس، استافیلوکوکوس اورئوس، اشریشیاکلی و سودوموناس ائروجینوز را ارزیابی کردند.
نشان داده شد که باکتری های گرم مثبت به طور کامل در 850-1000 mg/1000ml مهار شدند، در حالی که باکتری های گرم منفی با 1250 -1500 mg/1000 GSE مهار شدند. که بیان کننده این است که GSE بر روی باکتری های گرم مثبت نسبت به باکتری های گرم منفی موثر تر بود - . - 1 رودز و همکاران در سال 2006 یافتند که آب انگور و عصاره پوست و دانه انگور سیاه و سفید به شدت خاصیت مهارکنندگی نسبت به لیستریا مونوسیتوژنزدارند. همچنین دریافتند که آب انگور در برابر همه گونه های دیگر تست شده لیستریا فعال است اما در برابر باسیلوس سرئوس، اشرشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس و یرسینیا انتروکلی چنین خاصیتی را ندارد..
فراکسیناسیون عصارهها نشان داد که فعالیت آنتیلیستریال در فراکسیونهای فنلی پلیمری قوی تر است. دو نوع مختلف از ترکیبات فعال شناخته شدند: ترکیبات فنولیک پلیمری حاوی رنگدانه قرمز آب انگور و پوست آن فعالیت آنتیلیستریال وابسته به pH دارند، در حالی که فنولیک های پلیمری فاقد رنگدانه که از دانه بدست آمدند فعالیت آنتیلیستریال مستقل از pH از خود نشان دادند. افزایش PH آب انگور و پوست آن 3.5 تا 7.0 اثر قابل توجهی در فعالیت آنتیلیستریال داشتند - . - 6نتایج بررسی جوهی و همکاران در سال 2007 نشان داد که عصاره تجاری هسته انگور با غلظت %1 به طور موثری تعداد اشرشیاکلی و سالمونلا تیفی موریوم را کاهش می دهد و رشد باکتری لیستریا مونوسیتوژنز و آئروموناس هیدروفیلا را به تاخیر میاندازد.
همچنین نشان دادند که عصاره هسته انگور به طور موثر قرمزی در گوشت گاو پخته شده در طول ذخیره سازی راحفظ میکند و مواد افزودنی امیدوار کننده برای حفظ کیفیت وایمنی گوشت گاو پخته شده است - . - 2 سنگ تینگ و همکاران در سال 2010 نشان دادند که عصاره هسته انگور را میتوان به عنوان یک جایگزین طبیعی موثر برای کنترل مسمومیت غذایی ناشی از استافیلوکوکوس اورئوس با ایمنی مناسب بکار برد - . - 7 زیووی و همکارش در سال 2012 اثرات GSE در برابر جایگزین های ویروسی ناشی از مواد غذایی در شرایط آزمایشگاهی گزارش کردند .این مطالعه استفاده از GSE در مقابل ویروس هپاتیت A و جایگزین نورو ویروس انسانی، calicivirus گربه و نورو ویروس موش، در محصول مدل ارزیابی شد. نتایج نشان داد که عصاره هسته انگور در غلظتهای 0.25-1mg/ml مقادیر آلودگی ویروسی ناشی از مواد غذایی را در محصول بدون تغییرات مشخص رنگ در کاهو و فلفل کاهش میدهد. به هر حال این کاهش توسط GSE بستگی به نوع ویروس دارد - . - 8
مواد و روش ها:
سه نوع عصاره تجاری در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته بود، عصاره دانه انگور - GSE - و فراکسیون مونومریک عصاره - - GSE-M و فراکسیون غنی از الیگومرها- - . - GSE-O جدول 1 ترکیبات فنولیک سه عصاره را گزارش میکند .در بررسیهای انجام گرفته، سویههای مختلفی از لاکتیک اسید باکتریک و بیفیدوباکتر از محصولات لبنی و از شیر مادران سالم یا مدفوع نوزاد جدا شده بودند. سویه های لاکتیک اسدباکتریا و بیفیدوباکتر به طور معمول در 37œc در محیط کشت MRS کشت داده شده بودند. در زمان مناسب، انکوباسیون بی هوازی در شیشه های بی هوازی انجام شد. محیط مشخص شیمیایی که اجازه رشد به همه باکتری های آزمایش میداد، محیطZMB1 با %0/4 گلوکزبه عنوان منبع کربن بود که در آزمایش های مهار رشد و متابولیسم ترکیبات فنلی مورد استفاده قرار گرفته بود.
رشد در میکروپلیتهای تایی استریل 96 خانه ای درب دار، حاوی 300 میلی لیتر از محیط ZMB1 با یا بدون غلظت های مختلف عصاره های فلاوانتریاول و تلقیح شده - %1 - با محیط کشت یک شبه از هر سویه بررسی شده بود. رشد باکتری به مدت 48 ساعت در دمای 37œc تحت شرایط هوازی در فواصل 60 دقیقه - قبلا 15 ثانیه با سرعتهای متغیر تکان داده شد - با ارزیابی تراکم نوری در طول موج 600 نانومتر - OD600 - با استفاده از میکروپلیت ریدر خودکار مورد بررسی قرار گرفته بود. داده های جمع آوری شده رشد باکتری برای تعیین سرعتهای رشد ویژه ماکسیمم - max - با استفاده از مایکروسافت اکسل add -in DMfit v. 2.1 برازش داده شده بود.
همچنین رشد باکتری ها تحت شرایط بی هوازی با ثبت نوسانات تراکم نوری OD600 پس از 24 ساعت و 48 ساعت انکوباسیون در دمای 37œc موردارزیابی قرار گرفته بود. کنترل مناسب توسط انکوباسیون محیط تلقیح نشده ZMB1 غنی شده با عصاره فنلی و محیط ZMB1 تلقیح شده با سویه مورد استفاده قرار گرفته بود. بررسی متابولیسم عصارههای فلاوانتریاول توسط سویه های مقاوم انتخاب شده در محیط ZMB1 با بررسی افزایش حجم تا 10میلیلیتر انجام شده بعد از انکوباسیون، نمونه ها سانتریفوژ شده بودند 8000 - دور در دقیقه، 10 دقیقه - و مایع رویی با فیلترهای با اندازه منافذ 0/45میلیمتر فیلتر شده و در دمای - 20œc تا زمان آنالیز UPLC نگه داشته شده بودند - . - 5
نتایج و بحث:
تاثیر عصارههای فنولی روی رشد لاکتیک اسید باکترها و بیفیدوباکترها:
واکنش رشد گونه های مختلفی از لاکتیک اسید باکتریک و بیفیدوباکتر عصارههای GSE، GSE-M و GSE-O غنی از فلاوانولتریاول با غلظت های مختلف از 0.25 تا 1 میلی گرم / میلی لیتر در جدول 2 نشان داده شده است. سویه های E.coli در مطالعه بر اساس مقاومت شرح داده شده برخی از سویهها به رشد در حضور عصاره های تانن تغلیظ شده و ترکیبات فنلی مرتبط مورد استفاده قرار گرفتند.محیط شیمیایی تعریف شدهZMB1 همراه با گلوکز - 0. 4 - به عنوان منبع کربن، اجازه رشد کامل به تمام گونه های مورد استفاده در این مطالعه داد. تغییرات در رشد وابسته به سویهها بود و با توجه به تفاوتها در حداکثر تراکم نوری OD600 و مقادیر max تعیین شدند. سرعت رشد حداکثر در
