جالب ترین وبلاگ پارسی

علمی -موفقیت-مثبت اندیشی-اطلاعات عمومی

بازدارنده هاي طبيعي در شير
ساعت ٥:٢٥ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٦/٧/٦   کلمات کلیدی:

رشد و توليد اسيد توسط استاتر كالچرها ممكن است توسط ويروس هاي باكتريايي ، باكتريوفاژها يا مواد افزوده شده شامل آنتي بيوتيك ها ، باقي مانده مواد استريل كننده و باقيمانده و ترجتها يا اسيدهاي چرب آزاد توليد شده ناشي از رشد NIC ها و يا موادي كه بطور طبيعي در شير وجود داشته و از دسته پروتئين هاي آنتي ميكروبي است بازداشته شوند . اين ها شامل : 1- آنتي بيوتيك ها 2- نياسين 3- باقميانده مواد پاك كننده و استريل شده 4- اسيدهاي چرب آزاد 5- پروتئين هاي ضد ميكروب طبيعي خود شير مي باشند .
* آنتي بيوتيك ها :
شير نبايد حاوي باقميانده آنتي بيوتيكي باشد . توليد شير با مقررات بهداشتي فرآورده هاي شيري ( سال 1995 ) قانونمند شده است . اين مقررات شامل استانداردهايي براي شير خام است . قبل از 1995 اگر چنانچه در شير بمقدار 5051 واحد بين المللي ( iu ) در ميلي ليتر ( يا بيشتر ) آنتي بيوتيك در شير وجود مي داشت آن شير آلوده تلقي مي گرديد امروزه اين مقدار در استانداردها iu/ml 006/0 ذكر گرديده است .
امروزه واحدهاي لبني جريمه هاي نقدي سختي را براي دامداراني كه شير توليدي شان حاوي اين آنتي بيوتيك ها باشد در نظر مي گيرند . با وجود مقررات و جرايم مالي گاهاً باقيمانده اين آنتي بيوتيك ها مشكلاتي را بوجود مي آورند . مثلاً باقيمانده آنتي بيوتيك ها در شير باعث كاهش روند توليد اسيد توسط استارترها در شير مي گردد . آنتي بيوتيك ها در طي درمان بيماري ورم پستان وارد شير مي گردد . ماستيتيس بيماري التهاب غدد پستاني است . التهابي كه در نتيجه عفونت باكتريايي بوجود آمده باشد .
مهمترين عوامل باكتريايي ايجاد كننده ورم پستان عبارت اند از 1- Str.agalactiae 2- str.dysagalactiae
استافيلوكوكوسهاي كوآگولانس منفي و استافيلوكوكوس اورئوس
* آنتي بيوتيك هاي مورد استفاده در دامپزشكي براي درمان اين بيماري جزء 6 دسته اصلي زير هستند .
آمينوگلوسيداز مثل جنتامايسين
پني سيلين ها و سفالوسپورين ها ( β-Lactams ) مثل Cloxacillin
ماكروليدها مثل اريترومايسين
كوئينولون ها ( Quinolones ) و فلوروكوئينولون ها Fluroquinolones
سولفون آميدها مثل تري متوپريم Trimethoprim
تتراسايكين ها مثل تتراسليكين tetracycline
اخيراً پني سيلين G متداولترين آنتي بيوتيك مورد استفاده مي باشد . پني سيلين G در درمان عفونت هاي استرپتوكوكسي مؤثر مي باشد . پني سيلين G سريعاً با آنزيم بتالاكتاماز توليد شده توسط استافيلوكوكوسها و ساير باكتري ها غير فعال مي گردد .
البته آنتي بيوتيك هاي دسته بتالاكتام را مي توان به روش هاي شيميايي چنان اصلاح نمود كه نسبت به آنزيم بتالاكتاماز مقاوم باشند مثل كوكساسي لين Coxacillin
آنتي بيوتيك ها يا به حيوان بيمار خورانده مي شود و يا به شكل محلول يا سوسپانسيون هايي به غده پستاني عفوني تزريق مي گردد . براي مثال آنتي بيوتيكهايي كه در انگلستان براي تزريق پستاني استفاده مي شوند شامل پني سيلين G ، اريتروماسيسين ، آمپي سيلين ، كوكساسيلين ، استرپتوماسيسين ، آئوروماسيسين ، نئومايسين و نووبيوسين novobiocin مي باشند ، در طي طول درمان آنتي بيتيكي ، شير گاوهاي تحت درمان نبايد با شير گاوهاي سالم مخلوط گردد .
* مقدار و مدت زمان نفوذ آنتي بيوتيك به داخل شير بستگي به چندين عامل دارد مثل نوع آنتي بيوتيك ، غلظت آن و روش آماده سازي آن براي استفاده ( مثلاً محلول آبكي باشد يا يك سوسپانسيون ) .
* مقدار آنتي بيوتيكي كه وارد شير مي گردد مي تواند از 8 تا 80 درصد باشد كه مقدار متوسط آن 50 درصد است .
عموماً مقدار آنتي بيوتيك در شير سريعاً با شير دوشي مداوم كاهش مي يابد .
مقدار آنتي بيوتيكي كه باعث غير فعال شدن آستارترها مي گردد بدرستي مشخص نگرديده است ولي آنچه مسلم است اين است كه باقي مانده اين آنتي بيوتيك ها در شير مشكل توليد كند اسيد در شير را باعث مي گردند .
*ضميمه جدول حساسيت استارتر كالچرها به آنتي بيوتيك ها .
* البته در شير امكان وجود چندين آنتي بيوتيك با هم نيز وجود دارد كه اگر چه هر يك بمقدار كم در شير موجود باشند ولي ممكن است كه اثر سنيرژيستي بروي هم داشته و لذا رشد و فعاليت استارترها را با شدت بيشتري مانع گردند .
نيسين Nisin
شير خام حاوي لاكتوكوكسي است . در شرايط مطلوب تعداد اين لاكتوكوكسي ها زياد مي شود برخي از اين لاكتوكوكسي ها آنتي بيوتيكي بنام نيسين يك بازدارنده ميكروبي است كه بر عليه رشد و فعاليت دسته وسيعي از باكتري هاي لاكتيكي و استارترها عمل مي نمايد با كنترل صحيح دماي شير خام در طي توليد و نگهداري و نيز توزيع آن ، توليد نيسين توسط اين باكتري ها نمي تواند مشكل عمده اي باعث گردد .
باقيمانده دترجتها و مواد گندزدا :
اين دسته مواد بازدارنده مي توانند در دامداري ، در طي انتقال شير خام به واحد لبني و يا در واحد لبني بدليل عدم وقت كافي در استفاده از دترجتها و مواد گندزدا و آبكشي ناقص تجهيزات وارد ريشه شوند . معمولاً در طي عمليات صحيح توليد و انتقال شير آلودگي به اين مواد بازدارنده در حدي نخواهد بود كه رشد استارترها با آن جلوگيري گردد ولي تركيبات آمونيومي كمي از اين قاعده مستثني هستند چرا كه به سختي با آب كشي از سطح پاك مي شوند .
* اسيدهاي چرب آزاد :
اسيدهاي چرب آزاد در مقادير پائيني در شير تازه دوشيده شده وجود دارند . مقدار آنها در شير در اثر فعاليت ليپاز طبيعي خود شير و يا ليپاز ميكروبي ( مثل ليپاز توليدي توسط پسودرموناسها ) افزايش مي يابد . شيري كه در اثر فعاليت ليپاز ميكروبي اسيدهاي چرب آزادش افزايش يافته حتماً شمار كمي باكتريايي آن چيزي در حدود cfu/ml 107 ×1 يا بيشتر خواهد بود .
اسيدهاي چرب آزاد از عوامل بازدارنده براي لاكتوكوكسي ها و بويژه لاكتوكوكوس لاكتيس زير گونه كرموريس بشمار مي روند . براي اين منظور مقادير نسبتاً زيادي از اسيدهاي چرب آزاد مورد نياز است مقدار تقريبي در اين خصوص 1/0 درصد اسيدهاي چرب آزاد بوتيريك ، دكانوئيك ، هگزانوئيك و اولئيك اسيد براي اعمال اثر بازدارندگي روي باكتري لاكتوكوكوس لاكتيس زير گونه كرموريس مي باشد . چنين مقدار بالايي از اسيدهاي چرب آزاد در ريشه هايي كه طي پروسه بهداشتي اي توليد و نگهداري شده باشند وجود ندارد .
پرونئين هاي ضد ميكروب طبيعي خود شر
توانايي شير خام در جلوگيري از رشد بسياري از گونه هاي باكتريايي سالهاست كه مشخص گرديده است . يكي از اولين گزارشات ارائه شده دراين زمينه در سال 1894 بوده است . گروهي از محققين نيز در سال 1920 به بازدارنده هاي طبيعي موجود در شير كه در برابر حرارت نيز ناپايدار مي باشند عنوان لاكتنين ( Lactenin ) داده اند . مطالعات اخير نشان داده كه اين بازدارنده هاي مذكور شامل :
- سيستم لاكتوپراكسيداز ( شامل : آنزيم لاكتوپراكسيداز – يون تيوسيانات – پراكسيد ئيدروژن )
- ايمونولگوبولين ها
- ليزوزيم
- لاكتوفين
- پروتئين هاي باند كننده ويتامين مي باشند .
از بازدارنده هاي فوق سيستم لاكتوپراكسيداز و ايمونوگلوبولين ها بر استارتر كالچر پنير اثر مي گذارند . علاوه بر موارد عنوان گرديده فوق ، قابل ذكر است كه شير حاوي پپتيدهاي زيست فعالي كه خاصيت ضد ميكروبي خاصي نيز دارند ، مي باشد . در اينجا فقط به دو بازدارنده سيستم لاكتوپراكسيداز و ايمونوگلوبولين ها اشاره مي گردد .
* سيستم لاكتوپراكسيداز
لاكتوپراكسيداز آنزيمي است كه بطور طبيعي در شير گاو در مقدار mg/ml 30 وجود دارد . در واقع اين آنزيم 1 درصد از كل پروتئين هاي سرم شير را تشكيل مي دهد و بطور طبيعي در سلول هاي غدد پستاني منتشر مي گردد . در ابتدا در سال 1957 محققي عنوان نمود كه سويه لاكتوكوكوس لاكتين زير گونه كرموريس ( استدپتوكوكوس كرموريس 1972 ) باكتوپراكسيداز از رشد بازداشته مي شود و بعد از او گروه ديگري بيان كردند كه دراين عمل بازدارندگي حضور پراكسيدهيدروژن و تيوسيانات در كنار آنزيم لاكتوپراكسيداز ضروري مي باشد كه در نتيجه اين بازدارندگي توليد اسيد نيز توسط اين ميكروارگانيسم متوقف مي گردد .
امروزه مشخص شده است كه پراكسيد هيدروژن با لاكتوپراكسيداز تشكيل كمپلكسي را مي دهد كه اين كمپلكس يون تيوسيانات را ( SCN ) را به سولفات ، دي اكسيد كربن ، آمونياك و آب اكسيد مي نمايد . مواد حد واسط توليد شده در طي اين اكسيداسيون ( مثل اكسي اسيدها و اكسيد تيوسيانات ( OSCN ) ) بر عليه لاكتوكوكوس و ساير باكتري هاي خانواده لاكتيك ( LAB ) اثر بازدارندگي دارند اما ساير باكتري ها همچون پاتوژن ها را مي كشند . اين مواد بازدارنده توليد شده در برابر حرارت ناپايدار بوده و با عوامل احيا كننده حاوي سولفوز مثل سيستئين گلوتاتيون غير فعال مي گردند . كاتالند كه پراكسيد هيدروژن را تجزيه نموده و بطور طبيعي نيز در شير وجود داشته باشد .
* مكانيسم عمل بازدارندگي سيستم لاكتوپراكسيداز :
اين سيستم فعاليت آنزيم هگزوكيناز ( آنزيم كاتاليز كننده اولين مرحله در مسير واكنش هاي گليكولتيك ) را متوقف مي سازد . گلوكز 6 فسفات دهيدروژناز و آلدولاز نيز تا حدودي غير فعال شده در حاليكه فقط آنزيم فسفو هگزوكيناز است كه بمقدار بسيار كمي متأثر مي گردد . لاكتوكوكسيهاي مقاوم به سيستم لاكتوپراكسيداز آنزيمي دارند كه در حضور NADH2 توليدات حد واسط اكسيداسيون ( ذكر شده در بخش قبل ) را احيا نموده و آنها را تبديل به موادي مي نمايند كه اثر بازدارندگي ندارند .
ساير مطالعات نيز نشان داده اند كه سيستم لاكتوپراكسيداز گروه هاي SH ضروري در آنزيم هاي حياتي متابوليك ميكروارگانيسم ها اكسيد مي نمايند .
* مقدار تيوسيانات موجود در شير بستگي زيادي به رژيم غذايي دام داشته و رنجي در حدود 02/0 ميلي مول درماه هاي زمستان تا 25/0 ميلي مول در ماه هاي تابستان دارد . افزايش مقدار SCN مي تواند ناشي از دتوكسي فيكاسيون سيانيد موجود در يونجه يا گلوكوسيدهاي موجود در برخي گياهان ديگر باشد كه در غذاي دام وجود دارند . ( مثلاً SCN در اثر عمل روداناز بر گلوكوسيدها تشكيل مي گردد . )
* پراكسيدهيدروژن جزء سوم از اين سيستم بازدارنده است كه بطور طبيعي توسط لاكتوكوكسي ها و لاكتوباسيله اي كاتالاز منفي موجود در خود شير توليد مي گردد . البته بواسطه فعال شدن آنزيم هاي گلوكزاكسيداز يا زاتنين اكسيداز موجود در شير نيز H2O2 مي تواند توليد شود . لازم به ذكر است كه شير در حالت طبيعي خود H2O2 ( بر طبق مقادير مجاز اعلام شده از سوي استانداردهاي بين الملل ) براي قعال شدن سيستم لاكتوپراكسيداز به شير اضافه مي گردد .
آنزيم لاكتوپراكسيداز آنزيم نسبتاً مقاومي به حرارت است . تيمار حرارتي شير در دماي c ْ70 بمدت 20 دقيقه مقدار اين آنزيم را تا 50 درصد كاهش مي دهد در حاليكه دماي c ْ 80 بمدت 5 دقيقه كاملاً آنرا غير فعال مي سازد از آنجايي كه تيمارهاي حرارتي مذكور بالاتر از تيمار حرارتي HTST است لذا پر واضح است كه در شيرهاي پاستوريزه و شير پنيرسازي ، اين آنزيم بمقدار زيادي وجود دارد .
از آنجايي كه در توليد فرآورده هايي مثل پنير از استارتر كالچر حاوي لاكتوكوكوس ها استفاده مي گردد بايد توجه داشت كه بمنظور توليد سريع اسيد توسط اين باكتري ها ، حتماً بايد اين باكتري ها از دسته مقاوم به سيستم لاكتوپراكسيداز باشند چرا كه ما آنزيم لاكتوپراكسيداز را در مقادير بالا در شير پنير سازي داريم .
بهر حال تعداد استارترهاي مقاوم مي توانند بر واريته هاي حساس برتري پيدا كند و چون استارترها عموماً در شيرهايي كه حرارت بالا در شير اند باقي مي مانند . واريته هاي حساس نيز از رشد بازداشته نخواهند شد چرا كه ديگر آنزيم لاكتوپراكسيداز كه مانعي براي فعاليت آنها باشد وجود ندارد . پس براي فعاليت استارترها كالچرها در شير خام و يا كم حرارت ديده بهتر است كه استارتر كالچر از نوع مقاوم به لاكتوزپراكسيداز باشد ولي در مورد شيرهاي حرارت ديده زياد استفاده از سويه هاي حساس نيز بلامانع است . بهمين دليل است كه اكثر سويه هاي استارتر كالچرها مخلوطي از نوع غير حساس و حساس سيستم لاكتوپراكسيداز مي باشد .
* ايمونوگلوبين ها
مدتهاست كه مشخص شده كه باكتري هاي خاصي شامل لاكتوكوكسيها در شير خام آگلوتينه مي شوند . آگلوتيناسيون عمدتاً به آنتي باديهايي كه در بخش پروتئين هاي گلوبيني در سرم شير وجود دارند نسبت داده مي شود . ( اين آنتي باديها در پروتئين هاي گلوبيني بويژه در بخش هاي euglobulin ، Pseudoglobulin وجود دارند ) . آنتي بادي هاي مذكور بطور طبيعي از خون گاو منشأ مي گيرند .
آگلوتين ها توليد اسيد در شر خام و شير پاستوريزه كامل يا پس چرخ را متوقف مي سازد . دو نوع پاسخ آنتي بادي در اين زمينه وجود دارد . پاسخ I هنگامي است كه باكتري هاي حامل به گويچه هاي چربي چسبيده اند و پاسخ دوم وقتي است كه آنتي باديهاي موجود در بخش پس چرخ ( بي چربي ) باعث مي شوند كه باكتري ها به همديگر چسبيده و تشكيل يك دسته يا خوشه را داده و ته ظرف رسوب نمايند . در شير خام يا شير كامل پاستوريزه شده ، ايمونوگلوبولين ها باعث تسهيل جداسازي باكتر يهاي حامل مي شوند يا با لايه خامه اي و با آگلوتينه نمودن و ترسيب آنها در ته ظرف ولي در شيرهاي بي چربي اين بازدارندگي ميكروبي و يا جداسازي و حذف ميكروبي فقط با آگلوتينه شدن باكتري ها و تشكيل دسته يا خوشه ميكروبي و سپس ترسيب آنها در ته ظرف اعمال مي گردد و نتيجتاً توليد اسيد نيز متوقف خواهد شد .
حضور اين آنتي بادي ها و بعبارتي اثرات بازدارندگي ايمونوگلوبولين ها در توليد فرآورده هايي همچون پنيرهاي سخت مشكل را بوجود نمي آورد چرا كه با تشكيل دلمه در طي فرآيند آنزيم رفت در توليد پنير ، باكتري هاي استارتري و غير استارتري در دلمه گير كرده و لذا جدا شدن و غير فعال شدن آنها از طريق 2 مكانيسم عنوان شده با ايمونوگلوبولين ( بالا آمدن با لايه چربي يا چسبيدن به يكديگر و ترسيبشان در ته ظرف ) منتفي مي گردد .
جالب است بدانيم كه آگلوتين ها با تيمار حرارتي يا هموژنيزاسيون غير فعال مي گردند . HTST ( c ْ 72 بمدت 15 ثانيه ) ايمونوگلوبولين ها را تا حدودي غير فعال مي كند بطوريكه 50 تا 75 درصد از فعاليت آگلوتينه كنندگي آنها با تيمار حرارتي مذكور از بين مي رود . شيرهاي استريل نيز آگلوتنين فعال ندارند چرا كه اين پروتئين ها در طي تيمار حرارتي دناتوره مي شوند