بخشی از مقاله
نگهداری پروبیوتیکها با خشک کردن
چکیده:
نگهداری میکروارگانیسمها به صورت خشک شده ارجحترین روش برای ذخیرهسازی طولانی مدت کشتهای میکربی بدون کاهش در زندهمانی بوده است. این فرآیندها باعث میشوند باکتریهای پروبیوتیک در معرض تنشهای مختلف از قبیل حرارت، سرما، اکسیژن و فشار اسمزی قرار گیرند که باعث افت زندهمانی در طول خشک کردن و زندهمانی خواهد شد. هدف این پژوهش بررسی مراحل مختلف این فرآیند برای دستیابی به بالاترین سطح زندهمانی است. تحقیقات پیشین بر روی اثر نوع میکروارگانیسم بر روی زندهمانی و خشک کردن انجمادی نشان میدهد باکتریهای کروی نسبت به باکتریهای میلهای دارای مقاومت بالاتری در طول فرآیند هستند. همچنین فاز بهینه رشد سلولی برای خشک کردن سلولها بستگی به سویه مورد استفاده برای خشک کردن دارد. برای مثال سلولهای فاز سکون لاکتوباسیلوس رامنوسوس بالاترین بازیابی را بعد از فرآیند نشان دادند. استفاده از مواد محافظ مانند شیر پسچرخ، قندها، بتائین، آلدیتول و پلیمرها میتواند باعث افزایش چشمگیر زندهمانی و بازیافت سلولی گردد. به دلیل فقدان تئوریهای عملی برای همه سویههای باکتریایی در نظر گرفتن فاکتورهای مختلف از قبیل سویه باکتریایی، شرایط رشد و خشک کردن، استفاده از کرایوپروتکتانتها و روش خشک کردن امری ضروری است.
واژه های کلیدی: "خشک کردن انجمادی”، “زندهمانی”، “پروبیوتیک”
1
مقدمه:
خشک کردن سلولها، برای نگهداری آنها در دمای محیط انجام میگیرد. به علت هزینه بالای نگهداری سرد یا منجمد، کاهش دما همیشه برای نگهداری طولانی مدت مناسب نیست. نگهداری میکروارگانیسمها از طریق دهیدراتاسیون، برای نگهداری طولانی مدت بر سایر روشها ترجیح داده شده است. با وجود کاربرد وسیع فنآوریهای خشک کردن و ظهور روشهای مختلف خشک کردن میکروارگانیسمها، هنوز هیچ روش عمومی برای همهی کاربردها، ارائه نشده است. میکروارگانیسمها را میتوان از طریق خشک کردن انجمادی، تشکیل کف و خشک کردن پاششی، خشک نمود (مورگان، .(2006 این فرآیندها باعث میشوند باکتریهای پروبیوتیک در معرض تنشهای مختلف از قبیل حرارت، سرما، اکسیژن و فشار اسمزی قرار گیرند که باعث افت زندهمانی در طول خشک کردن و زندهمانی خواهد شد. هدف این پژوهش بررسی مراحل مختلف این فرآیند برای دستیابی به بالاترین سطح زندهمانی است. برای دستیابی به بالاترین نرخ زندهمانی سلولهای خشک شده، بهینهسازی تمام مراحل فرآیند دارای اهمیت است.
مراحل بررسی شده شامل فاکتورهای ذاتی سلول، فاز رشد میکروارگانیسم، شرایط رشد، پیشتیمارها، محیط خشک کردن، پروتکتانتها، روش خشک کردن، نگهداری و آبگیری مجدد است.
عوامل مؤثر بر زندهمانی پروبیوتیکها طی خشک کردن:
شکل 1 مراحل مختلف خشککردن میکروارگانیسمها و تأثیر شرایط بحرانی در هر مرحله را بر زندهمانی سلولها، نشان میدهد.
شکل :1 مراحل اصلی آبگیری میکروارگانیسمها و اهمیت عوامل بحرانی در هر مرحله. مراحل داخل خطچینها اختیاری هستند و عوامل بحرانی در مستطیلهایی با زوایای دایرهای نشان داده شدهاند (فو و چن، .(2006
فاکتورهای ذاتی سلول:
رشد باکتریها دارای چهار مرحلهی مجزا است: فاز تأخیر، فاز رشد لگاریتمی، فاز سکون و فاز مرگ. فاز سکون شامل حالتهای فیزیولوژیکی متعددی در داخل سلولها است که باعث ایجاد پاسخهای استرس خواهند شد و زندهمانی جمعیت سلولی را فراهم خواهد کرد. همچنین این پاسخ موجب محافظت از سلولها در سایر شرایط نامناسب مانند خشک کردن و دمای نامطلوب نیز میگردد.
