مطالعه تجربی امکان اتصال آفلاتوکسین ۱M به باکتریهای بیفیدو باکتر بیفیدوم ، استرپتوکوکوس …

0 Comments

(خسروی دارانی و کوشکی.، ۱۳۸۷وخورانا و کاناوجا،۲۰۰۷).
شیر مایع نه تنها غذای طبیعی برای نوزاد تازه به دنیا آمده است بلکه منبع کاملی برای محدوده وسیعی از محصولات لبنی مصرفی توسط انسان است. شیر حدود ۸۷ درصد آب و ۱۳ درصد مواد جامد دارد. مواد جامد شامل پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین های محلول در آب و مواد معدنی است. شیر منبع مهم کلسیم، فسفر، منیزیم، پتاسیم و منبع غنی از ویتامین B2 می باشد(گانش،۲۰۰۶).
شیر و فرآورده های تخمیری آن، با داشتن ویژگی های تغذیه ای و تکنولوژیکی خاص، به عنوان حاملان باکتری های اسید لاکتیک، امروزه هدف تحقیق و توجه بسیار واقع شده اند. شیر، علاوه بر ایجاد محیطی مناسب جهت رشد و بقاء این باکتری ها ، با داشتن خواص تغذیه ای ویژه خود، فرآورده ای با ارزش را به مصرف کننده عرضه می کند. از آنجا که شیر و فرآورده های تخمیری آن، از زمان های دور به عنوان ناقلین باکتری های اخیر مورد پذیرش بشر بوده اند، کاربرد آنها به عنوان حامل باکتری های پروبیوتیک چندان دور از ذهن نبود و قرار گرفتن این باکتری ها در این پایه، مقبولیت مصرف آن ها را برای مصرف کننده بهبود خواهد بخشید(خسروی دارانی و کوشکی،۱۳۸۷٫، شاه،۲۰۰۴٫،هاورلاک،۲۰۰۲).
نوع نژاد میکروارگانیسم بکار رفته در شیرهای تخمیری روی ویژگی های مختلف این محصولات اثر می گذارد. عده ای از محققین اثرات فاکتورهای خاص روی ویژگی های رئولوژیکی محصولات شیری تخمیری را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که نوع نژاد کشت های آغازگر تجاری اثر معناداری روی سختی[۲]، چسبندگی[۳] و ویژگی صمغی بودن[۴] فرآورده نهایی دارد(بونزر و همکاران،۲۰۰۲).
مایکوتوکسین ها متابولیت های ثانوی هستند که به وسیله گونه های قارچی تولید شده و بر روی انسان ،حیوانات و میکروارگانیسم ها اثر سمی دارند. تاکنون در حدود هزار نوع از مایکوتوکسین ها شناخته شده اند که حدود ۳۰ تا ۴۰ نوع از آن ها از نظر فرمول شیمیایی شناسایی وسمیت آن ها به اثبات رسیده است. از میان مایکوتوکسین ها ،آفلاتوکسین ها به خاطر اثرات بالقوه سرطان زایی ،ناقص الخلقه زایی و جهش زایی اهمیّت بیشتری دارند و در ایجاد سرطان کبد، هپاتیت مزمن و سیروز کبد مؤثرند. آفلاتوکسین M1 از مشتقات ۴- هیدروکسی آفلاتوکسین B1 می باشد که در شیر پستاندارانی که خوراک حاوی آفلاتوکسین B1 را مصرف می کنند، دفع می شود(آدامز و موس،۲۰۰۰).
وجود ذرت و کنجاله پنبه آلوده به آفلاتوکسین در جیره گاو های شیری باعث آلودگی شیر و محصولات لبنی به آفلاتوکسین M1 می شود. هضم غذای آلوده به آفلاتوکسین در حیوانات منجر به دفع آفلاتوکسین M1 در شیر در طی ۱۲ تا ۲۴ ساعت می شود. لازم به ذکر است که فقط ۲/۲- ۴/۰ درصد از آفلاتوکسین B1 به صورت آفلاتوکسین M1 در سطح ۰۷/۰-۰۲/۰ میکروگرم در لیتر شیر شود. مقدار آفلاتوکسین M1 و سمیت آن در شری پس از پاستوریزاسیون شیر تغییر محسوسی پیدا نمی کند. از آنجایی که آفلاتوکسین M1 محلول در آب است، بنابراین با جدا کردن چربی غلظت آن در شیر افزایش می یابد. در جریان خامه گیری و جدا کردن چربی فقط ۱۰و۲ درصد از آفلاتوکسین M1 موجود در شیر اولیه به ترتیب به خامه و کره راه می یابند(المر و جیمز،۲۰۰۱). دوغ یکی از فرآورده های تخمیری شیر است که می توان از ماست، آب کره و یا آب پنیر تهیه کرد. دوغ تهیه شده در این کارخانه از ماست می باشد و به دو نوع گازدار و بدون گاز است(حصاری و منافی،۱۳۸۹).
پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده ای هستند که در مقادیر کافی اثرات بسیار مثبتی روی سلامت میزبان دارند(انال و شینک،۲۰۰۷). مهمترین و مرسوم ترین پروبیوتیک ها به جنس های لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم تعلق دارند. در حال حاضر ۳۰ گونه از بیفیدوباکتریوم ها شناخته شده است که فقط ۶ گونه شامل بیفیدوباکتریوم بیفیدوم، بیفیدوباکتریوم برو، بیفیدوباکتریوم ادوله سنتیس، بیفیدوباکتریوم لانگوم، بیفیدوباکتریوم لاکتیس و بیفیدوباکتریوم اینفنتیس در غذاهای انسانی مورد استفاده قرار می گیرند(گارنر و همکاران،۲۰۰۸). از آنجا که شیر و فرآورده های تخمیری آن، از زمان های دور به عنوان ناقلین باکتری های اسید لاکتیک مورد پذیرش بشر بوده اند، کاربرد آنها به عنوان حامل باکتری های پروبیوتیک چندان دور از ذهن نبود و قرار گرفتن این باکتریها در این پایه، مقبولیت مصرف آن ها را برای مصرف کننده بهبود خواهد بخشید(خسروی دارانی و کوشکی،۱۳۸۷).
با توجه به سمیت و خطرات بالقوه افلاتوکسین ها، سازمان ها و نهادهای نظارتی کشورها از جمله FDA بیشترین سطح مجاز آفلاتوکسین M1 در شیر وفراورده های شیری را تعیین کرده اند و حضور آن را در زنجیره تولید وفراوری با حساسیت کنترل می کنند. با توجه به اینکه منشأ آلودگی شیر به آفلاتوکسینM1 ، مصرف خوراک آلوده به آفلاتوکسین B1 توسط دام می باشد ، باید روش های مناسب تولید و نگهداری به کار گرفته شود تا خوراک دام ها تا حد امکان از آلودگی مصون بماند(مرتضوی و طباطبایی،۱۳۷۶). در این تحقیق با استفاده از تکنیکHPLC و با کمک باکتری پروبیوتیک بیفیدوباکتریوم بیفیدوم و آغازگرهای ویژه ماست، حذف آفلاتوکسین در دوغ پروبیوتیک بدون چربی بررسی گردید.
۱-۲- ارائه مسأله پژوهش و بیان هدف:
۱-۲-۱- مسأله پژوهش:
آیا امکان اتصال آفلاتوکسین ۱M به باکتری های لاکتیکی در دوغ پروبیوتیک وجود دارد؟
۱-۳- اهداف تحقیق:
۱-۳-۱- هدف کلی تحقیق:
دستیابی به روشی سالم و بدون ضرر جهت حذف سم آفلاتوکسین درفرآورده پروبیوتیکی شیر که از نظر تغذیه(انسان) هیچگونه خطری نداشته باشد.
۱-۴- فرضیه ها:
فرضیه های این تحقیق شامل موارد زیر است:
الف. باکتری پروبیوتیک (بیفیدوباکتر) و لاکتیکی می توانند درمقادیرمختلف آفلاتوکسین تاثیر بگذارند.
ب. میزان مقادیرمختلف آفلاتوکسین می تواند بر باکتری پروبیوتیک (بیفیدوباکتر) و لاکتیکی تاثیر بگذارد.
پ. زمان های مختلف نگهداری در مقادیر مختلف آفلاتوکسین تاثیر معنی دار دارد.
۱-۵- پروبیوتیک ها
تاریخ استفاده بشر از مکمل های غذایی میکروبی زنده نظیر شیر تخمیر شده به قرن ها پیش بر می گردد. با شروع قرن بیستم، اِلی مچنیکف از مؤسسه پاستور فرانسه، نخستین کسی بود که مزایای سلامتی بخشِ باکتری های اسیدلاکتیک و اثراتِ سودمند آنها را ارائه کرد. او پیشنهاد کرد که باکتری های اسیدلاکتیک در روده جای باکتری های پروتئولیتیک نظیر کلستریدیوم که تولید مواد سمی حاوی فنول، ایندول و … می کنند، را می گیرند(گورنر،۲۰۰۸).
در سال ۱۹۱۷، Alfred Nissle یک سویه از E.coli را از دستگاه گوارش فردی جدا سازی کرد. در سال ۱۹۳۰، Minoru shirota نوشیدنی شیری تخمیری را با لاکتوباسیلوس کازئی معرفی نمود و در سال ۱۹۷۰ در کشور آمریکا، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس NCFM معرفی گردید. در سال ۲۰۰۸ سرعتِ رشد تولید و مصرف غذاهای پروبیوتیک ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش یافت(لحتینن،۲۰۰۶). به طورکلی در ۲۰ سال اخیر، مصرف فرآورده های پروبیوتیک با باکتری های اسیدلاکتیک به طور صعودی افزایش یافته که بیشتر به صورت ماست و نوشیدنی های مختلف بوده است(کولیدا،۲۰۰۲).
پروبیوتیک ها همچنین می بایستی در طول انتقال به هدف مورد نظر خود در سیستم گوارش زنده و فعال باشند. این نکته مهمترین فاکتور در مورد استفاده از پروبیوتیک ها در مواد غذایی است. همانطور که بیان شد، یکی از راهکارهای افزایش زنده متنی و قابلیت بقاء پروبیوتیک ها در مواد غذایی، بکارگیری ترکیبات غذایی پری بیوتیک است.
۱-۵-۱- بیفیدوباکتریوم
اولین بار تیسر[۵] در سال ۱۹۰۶ در انستیتوی پاستور فرانسه موفق به جداسازی بیفیدوباکتریوم از مدفوع نوزادان تغذیه شده با شیر مادر[۶] شد. وی ادعا کرد که این باکتری ها جایگزین باکتری های پروتئولیتیک عامل اسهال در کودکان می شوند(گورنر،۲۰۰۸). در حال حاضر ۳۰ گونه از بیفیدوباکتریوم ها شناخته شده است که فقط ۶ گونه شامل بیفیدوباکتریوم بیفیدوم، بیفیدوباکتریوم برو، بیفیدوباکتریوم ادوله سنتیس، بیفیدوباکتریوم لانگوم، بیفیدوباکتریوم لاکتیس و بیفیدوباکتریوم اینفنتیس در غذاهای انسانی مورد استفاده قرار می گیرند. این جنس از فراوان ترین گونه هایی است که فلور طبیعی روده بزرگ انسان را تشکیل می دهد(زیندین و فید،۲۰۰۷).
بیفیدوباکتریوم ها گرم مثبت، بدون اسپور و بی هوازی اجباری بوده و به اشکال میله ای یا منحنی y و v شکل وجود دارند. این باکتری ها کاتالاز منفی بوده، درصد G+C موجود در DNA آنها ۶۷-۵۴ درصد است. pH بهینه رشد ۶ تا ۷ و درجه حرارت بهینه رشد ۳۷ تا ۴۱ درجه سانتی گراد می باشد. بیفیدوباکتریوم ها قادر به استفاده گلوکز، گالاکتوز و لاکتوز به عنوان منبع کربن بوده و از کربوهیدرات ها تولید اسیداستیک و اسید لاکتیک (بدون تولید CO2) می کنند. این باکتری ها از اسیدهای آمینه، آمونیاک یا H2S تولید نمی کنند. برخی محققین گزارش کردند که گونه های بیفیدوباکتریوم قادر به تولید ویتامین B6،B1 و بیوتین هستند (زیندین و فید،۲۰۰۷).
گلیکوپروتئین موجود در شیر انسان نیز با شدت کمتری دارای چنین اثری می باشد. با افزایش سن ، تعداد این باکتری ها و گونه آنها تغییر می یابد. به طوری که در بزرگسالی بیفیدوباکتری ها بعد از باکتروئیدها و یوباکتریوم ها ، سومین گونه غالب باکتری های روده را تشکیل می دهند. دلیل این کاهش را ، کاهش ترشح شیره معده در این سن می دانند. همچنین این کاهش با افزایش باکتری های کلی فرمی و کلستریدیا همراهی می نماید. در دوران نوزادی ، گونه های غالب بیفیدوباکتریوم اینفنتیس[۷] و بیفیدوباکتریوم بروی[۸] بوده در حالی که در بزرگسالان گونه غالب بیفیدوباکتریوم ادوله سنتیس [۹] می باشد. تعداد باکتری بیفیدوباکتریوم بیفیدی درون روده در طول حیات انسان ثابت باقی می ماند از عوامل مؤثر در میزان این تغییرات فیزیولوژی و تغذیه میزبان محسوب می گردد(کریم و همکاران،۱۳۸۷).
این جنس از فراوان ترین گونه هایی است که فلور طبیعی روده بزرگ انسان را تشکیل می دهد. ۹ گونه ب.بیفیدیوم ، ب. لانگوم[۱۰] ، ب. اینفنتیس ، ب. برو ، ب. ادوله سنتیس ، ب.انگولاتوم[۱۱] ، ب. کاته نولاتوم[۱۲] ، ب. دتیوم [۱۳] دارای خاستگاه انسانی هستند. این گروه از باکتری ها ، نامتحرک ، غیراسپورزا ، کاتالازمنفی ، اوره آز مثبت هستند. دمای بهینه رشد آنها ۳۷ تا ۴۰ درجه سانتی گراد سانتی گراد وpH بهینه ۵/۶ تا ۷ است. به اکسیژن مولکولی و اسید حساس بوده، بی هوازی مطلق و نیازمند پتانسیل احیاء پایین برای رشد می باشند. به دلیل حساسیت این باکتری ها به اکسیژن، دما ، کاربرد آنها در غذاها به عنوان پروبیوتیک در مقایسه با لاکتوباسیلوس محدود شده است(زاکترچنگو و ماسکور،۲۰۰۶). مهمترین اثرات سلامت بخش جنس بیفیدوباکتریوم را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
الف : سنتز ویتامین ها
ب : تحریک پاسخ ایمنی
پ : فعال سازی عمل روده ، کمک به هضم و جذب
ت : جلوگیری از ابتلاء به عفونت
ث : توقف باکتری های عامل فساد و بیماری زا
د : کاهش pH روده با تولید اسید بعد از جذب کربوهیدرات ها
ذ : کاهش ریسک ابتلاء به سرطان روده
ر : بهبود عارضه عدم تحمل لاکتوز
ز: افزایش جذب املاح به ویژه کلسیم
در سال های اخیر استفاده از لاکتوباسیلوس کازئی و انواع گونه های بیفیدوباکتریوم مانند بیفیدوباکتریوم بیفیدوم، بیفیدوباکتریوم اینفنتیس ، بیفیدوباکتریوم لانگوم و بیفیدوباکتریوم برو به منظور ممانعت از افزایش اسیدیته و همچنین افزایش ویژگی سلامت بخشی محصول افزایش یافته است(خسروی دارانی و کوشکی،۱۳۸۷). کشت میکروبی مایع در شیر پس چرخ بازسازی شده که فاقد آنتی بیوتیک می باشد و مواد جامد غیرچرب آن در محدود ۱۰ تا ۱۲ درصد است، به عنوان محیطی مناسب برای رشد و تکثیر تهیه می شود و می توان آن را در دمای زیر ۸ درجه سانتی گراد و به مدت ۱ تا ۲ هفته نگهداری نمود. اما در مقابل، محیط کشت های منجمد شده در حرارت های بسیار کم(۴۰- تا ۳۰- درجه سانتی گراد) و یا کشت های منجمد شده در نیتروژن مایع (۱۹۶- درجه سانتی گراد) به مدت۳ تا ۶ ماه قابل نگهداری هستند(کریم و همکاران،۱۳۸۹).
۱-۶- تأثیر افزودن بیفیدوباکتر بر مکانیسم رشد باکتری، زمان تخمیر، کاهش‌آفلاتوکسین و مقاومت باکتری به آفلاتوکسین
بیفیدوباکتریوم ها گرم مثبت، بدون اسپور و بی هوازی اجباری بوده و به اشکال میله ای یا منحنی y و v شکل وجود دارند. این باکتری ها قادر به استفاده گلوکز، گالاکتوز و لاکتوز به عنوان منبع کربن بوده و از کربوهیدرات ها تولید اسیداستیک و اسید لاکتیک (بدون تولید CO2) می کنند. برخی محققین گزارش کردند که گونه های بیفیدوباکتریوم قادر به تولید ویتامین B6،B1 و بیوتین هستند. Medina و Gordano (1994) نیز دریافتند که بیفیدوباکتریوم ها در شیر کشت داده شده دارای مزایایی نظیر مزه ترشِ ملایم، تلخی بسیار کم در محصول و قدرت کنترل اسیدسازی می باشند. Hoier (1992) نیز گزارش داد که بیفیدوباکتریوم ها در طول تخمیر تولید اسیداستیک و اسیدلاکتیک به نسبت ۲:۳ می کنند ولی فعالیت زیاد آنها موجب بوجود آمدن طعم شبیه سرکه در فرآورده نهایی می شود. طبق یافته های Samona و همکاران (۱۹۹۶)، اسیداستیک تولید شده توسط بیفیدوباکتریوم روی باکتری های آغازگر ماست اثر بازدارندگی داشته و ممکن است از بیش اسیدسازی جلوگیری کند(یگانه زاد و همکاران،۲۰۰۷).
این باکتری ها فوق العاده به اکسیژن و شرایط نامطلوب درون زیست یا برون زیست حساس هستند. اسیدیته فراورده (مولکول های یونیزه نشده اسید) نه تنها در شرایط برون زیست بر قابلیت بقاء بیفیدوباکتریوم اثر منفی دارد، بلکه در سرایط درون زیست نیز مرگ آنها را افزایش می دهد. زیرا زمانی که فراورده تخمیری به معده می رسد،pH پائین معده موجب افزایش میزان اسید لاکتیک تفکیک نشده می شود و اسیدهای ضعیف تفکیک نشده با ورود به سلول، خاصیت باکتری کُشی دارند(مرتضویان و سهراب وندی،۱۳۸۵).
تغییرات pH از مهمترین فاکتورها در زنده مانی بیفیدوباکتریوم و اثر این باکتری در ایجاد کمپکس با آفلاتوکسین است. اثر بازدارندگی و کشندگی pH های پائین بر بیفیدوباکتریوم ها بیشتر از لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس است. رشد باکتری اخیر در pH کمتر از ۴ و بیفیدوباکتریوم ها در pH کمتر از ۵ تا حد زیادی کاهش یافته و یا متوقف می شود. این نتیجه به نوبه خود به کاهش اثر بیفیدوباکتریوم ها بر آفلاتوکسین منجر می گردد. زمان تخمیر طولانی مدت به دلیل افزایش تولید اسید لاکتیک در فراورده مربوطه و نیز تولید ترکیبات اسیدی و آلی دیگر موجب کاهش شمارش کلی، بقاء و قابلیت زنده مانی بیفیدوباکتریوم شده و در نتیجه اثر این پروبیوتیک بر روی آفلاتوکسین ها و نیز قدرت ایجاد کمپلکس با آفلاتوکسین ها کاهش می یابد(زاکارچنکو و ماساگور،۲۰۰۶).

مطلب دیگر :
مقاله علمی با منبع :بررسی مدل احتمال خطی بر میزان استفاده از خدمات دندانپزشکی در شرکت ...

برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت 40y.ir مراجعه نمایید.