1-7- محصولات . …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20
1-7-1- پنير …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20
1-7-1-1- انواع پنير ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 20
1-7-1-2- ارزش غذايي پنير…………………………………………………………………………………………………………………………. 20
1-7-2- ماست ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 21
1-8- باکتريوفاژ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22
1-8-1- نقش باکتريوفاژ در صنايع لبني شير ……………………………………………………………………………………………… 24
1-8-1-2- منابع اصلي آلودگي فاژي در کارخانجات صنايع لبني ………………………………………………………………. 24
1-8-3- اثر باکتريوفاژها ………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
1-8-4- تاريخچه کشف باکتريوفاژ ………………………………………………………………………………………………………………. 25
1-8-5- مورفولوژي باکتريوفاژ ها ………………………………………………………………………………………………………………… 26
1-8-6- طبقه بندي باکتريوفاژ …………………………………………………………………………………………………………………….. 28
1-8-7- مراحل ورود و تکثير باکتريوفاژ ………………………………………………………………………………………………………. 30
1-8-7-1- مرحله جذب فاژ بر روي سلول باکتري ……………………………………………………………………………………… 30
1-8-7-2- مرحله ورود فاژ به داخل باکتري ……………………………………………………………………………………………….. 31
1-8-7-3- بيوسنتز ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31
1-8-7-4- رسيدگي کامل …………………………………………………………………………………………………………………………… 31
1-8-8- منشا فاژ ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 32
1-8-9- سيکل حياتي فاژ ……………………………………………………………………………………………………………………………. 32
1-8-9-1- سيکل ليتيک ……………………………………………………………………………………………………………………….. 32
1-8-9-2- سيکل ليزوژنيک ………………………………………………………………………………………………………………………… 32
1-8-10- روش جداسازي فاژ ……………………………………………………………………………………………………………………… 34
1-8-10-1- روش مستقيم …………………………………………………………………………………………………………………………. 34
1-8-10-1-1-روش هاي ميکروبيولوژي ……………………………………………………………………………………………………. 34
1-8-10-1-2- روش مولکولي ……………………………………………………………………………………………………………………. 34
1-8-10-2 روش غير مستقيم سنتي …………………………………………………………………………………………………………. 35
1-8-10-2-1- تست فعاليت ……………………………………………………………………………………………………………………… 35
1-8-10-2-2- تست انديکاتور ………………………………………………………………………………………………………………….. 35
1-8-10-2-3- فلوسايتومتري …………………………………………………………………………………………………………………… 35
1-8-10-2-4- امپدانس الکتريکي يا رسانايي شير ………………………………………………………………………………….. 35
1-8-10-2-5- سنجش پلاک – لکه و رشد – توربيدومتري ……………………………………………………………………. 36
1-8-10-2-6- انواع PCR ………………………………………………………………………………………………………………………… 37
1-8-10-2-6-1- …..Mutiplex PCR………………………………………………………………………………………………………. 37
1-8-10-2-6-2- Quntitive PCR…………………………………………………………………………………………………………. 37
1-8-10-2-6-3- Traditional PCR ……………………………………………………………………………………………………. 38
1-8-11- کنترل فاژ ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 38
1-9- مقاومت انتي بيوتيک …………………………………………………………………………………………………………………………. 40
1-9-1- مقاومت آنتي بيوتيکي لاکتوباسيل هاي پروبيوتيک …………………………………………………………………….. 42
1-9-2- انواع مقاومت آنتي بيوتيک ………………………………………………………………………………………………………….. 43
1-9-3- انتقال ژن هاي افقي لاکتوباسيل هاي پروبيوتيک ……………………………………………………………………….. 43
1-9-4- عوام ضد باکتريايي………………………………………………………………………………………………………………………….. 43
1-9-4-1- آنتي بيوتيک ها………………………………………………………………………………………………………………………….. 45
1-9-5- مکانيسم آنتي بيوتيک ها ……………………………………………………………………………………………………………… 45
1-9-5-1- آنتي بيوتيک ها ي ممانعت کننده از سنتز ديواره سلول………………………………………………………… 47
1-9-5-1-1- آنتي بيوتيک هاي بتالاکتام ………………………………………………………………………………………………… 48
1-9-5-2- مقاومت نسبت به آنتي بيوتيک بتالاکتام ………………………………………………………………………………… 48
1-9-5-2-1- پني سيلين ها …………………………………………………………………………………………………………………….. 49
1-9-5-2-2- سفالوسپورين ها و سفامايسين ها ……………………………………………………………………………………….. 50
1-9-5-2-3- گليکوپپتيدها ……………………………………………………………………………………………………………………….. 51
1-9-5-2-4- پلي پپتيد ها ……………………………………………………………………………………………………………………….. 51
1-9-5-2-5- ايزونيازيد، اتيوناميد، اتامبتول و سيکلوسرين ……………………………………………………………………… 52
1-9-5-3- انتي بيوتيک هاي مهار کننده سنتز پروتئين ………………………………………………………………………….. 52
1-9-5-3-1- آمينوگليکوزيد ها ………………………………………………………………………………………………………………… 52
1-9-5-3-2- تتراسايکلين ………………………………………………………………………………………………………………………. 54
1-9-5-3-2-1- مقاومت به تتراسايکلين ………………………………………………………………………………………………… 54
1-9-5-3-3- اگزازوليدين ……………………………………………………………………………………………………………………….. 54
1-9-5-3-4- کلرامفنيکل ………………………………………………………………………………………………………………………… 55
1-9-5-3-5- ماکروليدها ………………………………………………………………………………………………………………………….. 55
1-9-5-3-5-1- مقاومت به ماکروليد ها …………………………………………………………………………………………………. 55
1-9-3-6- کليندامايسين …………………………………………………………………………………………………………………………. 56
1-9-3-7- استرپتوگرامين ……………………………………………………………………………………………………………………… 56
1-9-5-4- آنتي بيوتيک هاي مهار کننده اسيد نوکلوئيک ………………………………………………………………………. 57
1-9-5-4-1- کينولون ها …………………………………………………………………………………………………………………………. 57
1-9-5-4-2- ريفامپين و ريفابوتين ……………………………………………………………………………………………………….. 57
1-9-5-4-3- مترانيدازول ……………………………………………………………………………………………………………………….. 58
1-9-5-4-4- آنتي متابوليت ها ……………………………………………………………………………………………………………….. 58
1-9-6-1- اهميت مقاومت آنتي بيوتيک ها در دام ………………………………………………………………………………… 59
فصل دوم: مروري بر متون گذشته
2-1- تاريخچه ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
2-2- مطالعات انجام شده در باکتريوفاژ ………………………………………………………………………………………………….. 62
2-3- مقاومت آنتي بيوتيکي لاکتوباسيل ها ……………………………………………………………………………………………. 64
فصل سوم: مواد و روش کار
3-1- دستگاه هاي مورد نياز …………………………………………………………………………………………………………………….. 68
3-2- لوازم مورد نياز ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 69
3-3- مواد مورد نياز ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 69
3-4- سويه هاي ميکروبي مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………………… 71
3-4-2- آماده سازي محيط هاي کشت …………………………………………………………………………………………………….. 71
3-4-2-1- محيط هاي کشت MRS آگار ……………………………………………………………………………………………….. 72
3-4-2-2- محيط هاي کشت نرم MRS آگار ………………………………………………………………………………………… 72
3-4-2-3- محيط کشت MRS مايع ………………………………………………………………………………………………………. 72
3-5- کشت و آزمايشات تعين هويت باکتري ………………………………………………………………………………………….. 72
3-6- سنجش فاژ ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 73
3-6-1- روش دو لايه اي پلاک ………………………………………………………………………………………………………………… 73
3-6-2- مشاهده پلاک توسط القاء با پرتو UV ………………………………………………………………………………………. 73
3-6-3- آزمون Heap and Lawrence ………………………………………………………………………………………………… 74
3-7- سنجش حساسيت نسبت به آنتي بيوتيک ……………………………………………………………………………………… 75
3-7-2- آزمايش تعيين حساسيت آنتي بيوتيکي به روش انتشار ديسک در آگار ( ديسک ديفيوژن) ….. 76
3-7-2-1- روش انجام آزمايش ديسک گذاري ……………………………………………………………………………………… 76

3-7-2-1-1- تهيه محيط کشت …………………………………………………………………………………………………………… 76
3-7-2-1-2- روش کار ………………………………………………………………………………………………………………………….. 77
فصل چهارم : نتايج
4-1- شرح مختصري از مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………. 80
4-2- نتايج ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 80
4-2-1- نتايج حضور يا عدم حضور فاژ در سويه ها ………………………………………………………………………………… 81
4-2-2- نتايج مشترک جداسازي فاژ در روش القاء UV و ميتومايسين C …………………………………………. 83
4-2-3- نتايج مشترک جداسازي فاژ در روش القاء با ميتومايسين C و Heap and Lawrence ………….. 83
4-2-4- نتايج مشترک جداسازي فاژ در روش القاء با پرتو UV و Heap and Lawrence …………………… 84
4-3- نتايج حساسيت ومقاومت آنتي بيوتيکي لاکتوباسيل ها …………………………………………………………………. 84
4-4- نتايج ميزان درصد حساسيت و مقاومت سويه ها به آنتي بيوتيک ………………………………………………… 91
4-5-1- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به آمينوگليکوزيد ها 92
4-5-2- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به سفالوسپورين ها .. 92
4-5-3- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به گليکوپپتيدها ……. 93
4-5-4- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به لينکوزاميد ها ……. 93
4-5-5- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به ماکروليدها ………… 94
4-5-6- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به پني سيلين ها ….. 94
4-5-7- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به کينولون ها ……….. 95
4-5-8- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به سولفاناميد ها ……… 95
4-5-9- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به تتراسايکلين ها…….. 96
4-5-10- نتايج الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي لاکتوباسيل بومي نسبت به ديگر آنتي بيوتيک‌ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 96
فصل پنجم: بحث و نتيجه گيري
5-1- اهميت جداسازي فاژ ………………………………………………………………………………………………………………………. 99
5-2- نتايج جستجو براي جداسازي فاژ …………………………………………………………………………………………………… 100
5-3- اهميت الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي پروبيوتيک ها …………………………………………………………………… 102
5-4- راه هاي انتقال ژن هاي مقاومت به آنتي بيوتيکي در لاکتوباسيل ها ……………………………………………. 103
5-5- نتايج تفسير براي الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي ………………………………………………………………………… 104
5-6- پيشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 109
منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 111
ضمائم
پوسترهاي ارائه شده در پانزدهمين کنگره بين المللي ميکروب شناسي ايران ……………………………………… 121
خلاصه انگليسي ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 12?
فهرست جداول
جدول 1-1- مورفولوژي باکتريوفاژهاي اسيد لاکتيک ……………………………………………………………………………… 30
جدول 1-2- گروه هاي آنتي بيوتيکي و مکانيسم عمل آن ها …………………………………………………………………. 46
جدول 1-3- پني سيلين ها و طيف اثر آن ها ………………………………………………………………………………………….. 49
جدول 1-4- مثال هاي انتخابي از سفالوپورين ها و سفامايسين و طيف اثر آن ها …………………………………. 50
جدول 1-5- ماکروليدها وتتراساسکلين ……………………………………………………………………………………………………. 56
جدول1-6- کينولون ها ……………………………………………………………………………………………………………………………. 57
جدول 3-1- دستگاه هاي مورد استفاده در تحقيق به همراه مدل آن ها ………………………………………………. 68
جدول 3-2- مواد مورد نياز در آزماشي به همراه کشور سازنده آن ها ……………………………………………………. 70
جدول 3-3- ديسک هاي آنتي بيوتيک مورد استفاده جهت آنتي بيوگرام در اين مطالعه ……………………. 75
جدول 4-1- نتايج حضور يا فقدان فاژ در سويه ها با استفاده از 3 روش مختلف ………………………………….. 81
جدول 4-2- نتايج قطر هاله عدم رشد و الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي براي سويه هاي لاکتوباسيل بومي ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 85
جدول 4-3- ميزان درصد حساسيت و مقاومت سويه هاي به آنتي بيوتيک ………………………………………….. 91
فهرست شکل ها
شکل 1-1- روش تخمير همولاکتيکي در باکتري هاي اسيد لاکتيک …………………………………………………….. 16
شکل 1-2- تخمير هترولاکتيکي باکتري هاي اسيد لاکتيک …………………………………………………………………. 17
شکل 1-3- شماي کلي باکتريوفاژ …………………………………………………………………………………………………………… 23
شکل 1-4- سيکل حياتي ليتيک و ليزوژنيک باکتريوفاژ ………………………………………………………………………… 33
شکل 3-1- پلاک ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 74
شکل 3-2- اندازه گيري هاله عدم رشد …………………………………………………………………………………………………. 78
فهرست نمودارها
4-1- نمودار نتايج مقايسه 3 روش مختلف براي جداسازي فاژ …………………………………………………………….. 83
4-2-1- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به آمينوگليکوزيدها ………. 92
4-2-2- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به سفالوسپورين ها………. 92
4-2-3- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به ونکومايسين …………… 93
4-2-4- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به کليندامايسين…………. 93
4-2-5- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به اريترومايسين…………. 94
4-2-6- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به پني سيلين ها ………… 94
4-2-7- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به کينولون ها………………….95
4-2-8- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به کوتريماکسازول ………. 95
4-2-9- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به تتراسايکلين …………… 96
4-2-10- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به کلرامفنيکل و نيتروفورانتوئين……………………………………………………………………………………………………………………………………. 96
4-2-11- الگوي حساسيت آنتي بيوتيکي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به ميتومايسين……….. 97
خلاصه فارسي:
امروزه با افزايش جمعيت و شرايط حاكم بر زندگي شهري، نياز به توليد غذاها و محصولات فرآوري شده تخميري از جمله ماست و پنير افزايش چشمگيري پيدا کرده است. توليد روزافزون محصولات لبني تخميري از يك سو و معضل فاژزدگي در اين فرآورده ها از سويي ديگر، يک نيروي پيش برنده، براي بسياري از تحقيقات بر روي کشت هاي آغازگر است. مهمترين باکتري هاي استفاده شده به عنوان ارگانيسم هاي آغازگر باکتري هاي اسيد لاکتيک هستند.
باکتريوفاژها يا به اختصار فاژها، ويروس هايي هستند که به باکتري ها حمله مي کنند وآنها را از بين برده، باعث كاهش يا عدم فعاليت آغازگرها مي شوند. اين ويروس ها مختص باکتريها هستند و تاثير آنها بستگي به نوع فاژ، تراكم و سرعت رشد باكترياي ها دارد. آسيب کشت آغازگر توسط باکتريوفاژ مي تواند باعث انجام فرايند تخمير با سرعت پايين و گاهي باعث شکست تخمير شود. که در نهايت آسيب به وسيله ي فاژ باعث طولاني شدن زمان توليد و کيفيت پايين محصول نيز خواهد شد. لذا در اين راستا آلودگي فاژ 65 سويه ي بومي لاکتوباسيل و مقايسه ي حساسيت روش هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است همچنين حساسيت آنتي بيوتيکي اين سويه ها نسبت به 23 گروه آنتي بيوتيک مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. اين باکتري ها که تحت عنوان آغازگر در صنعت لبني استفاده مي شوند به عنوان پروبيوتيک نيز بدليل اثرات سلامت بخششان استفاده مي شوند پروبيوتيک ها نبايد با انتقال ژن هاي مقاومت آنتي بيوتيکي به باکتري هاي ديگر باعث مقاوم شدن آنها به آنتي بيوتيک شوند. بنابراين بررسي ميزان مقاومت آن ها به داروهاي ضد ميکروبي قبل از ورود به صنعت از اهميت بسيار بالايي برخوردار است.
براي جداسازي فاژ از سويه هاي بومي لاکتوباسيل از روش دو لايه اي پلاک و روش هيپ و لورنس1 استفاده شد و براي بررسي حساسيت آنتي بيوتيکي گونه هاي لاکتوباسيل بومي، نسبت به 23 گروه آنتي بيوتيک مختلف از روش انتشار در اگار بوسيله ديسک استفاده شد.
با استفاده از روش دو لايه اي پلاک 76% سويه ها، با القا سويه هاي ليزوژنيک توسط اشعه ماورا بنفش 38/15% سويه ها و با استفاده از روش هيپ و لورنس 52% سويه ها آلوده به فاژ هستند. نتايج نشان مي دهد با استفاده از روش ديسک ديفيوژن تمامي سويه هاي بومي لاکتوباسيل نسبت به کينولون ها ها(ناليديکسيک اسيد و آفلوکساسين) مقاومت 100 درصد دارند و به آمينوگليکوزيد ها (کانامايسين و توبرامايسين) بيشترين ميزان مقاومت را دارند و در نقطه ي مقابل بيشترين ميزان حساسيت سويه هاي لاکتوباسيل مربوط به گروه پني سيلين ها (آمپي سيلين) مي باشد و نسبت به آنتي بيوتيک هاي مورد مطالعه ي ديگر رفتار متفاوتي را از خود نشان دادند.
کلمات کليدي: لاکتوباسيل ها، باکتريوفاژ، آنتي بيوتيک، مقاومت، پروبيوتيک
1-1-مقدمه:
پروبيوتيک ها ميکروارگانيسم هايي هستند که اگر به ميزان کافي استفاده شوند داراي اثرات سود بخش براي سلامت انسان هستند. گونه هاي ميکروبي زيادي داراي خصوصيات پروبيوتيکي هستند که لاکتوباسيل ها غالب گونه ها را به خود اختصاص مي دهد. لاکتوباسيل ها داراي تاريخچه اي بس طولاني در توليد غذاهاي تخميري و آشاميدني ها هستند.
پروبيوتيک ها به طور وسيع به عنوان سويه هاي آغازگر براي ساخت پنير، ماست، خمير ترش و ديگر محصولات غذايي تخميري به کار مي روند. نقش باکتري هاي اسيد لاکتيک( به خصوص لاکتوباسيل ها) بدين صورت است: اين باکتري ها در روده کلونيزه شده و باعث تحريک توليد ايمنوگلوبولين مي شوند، سبب بيان اينترفرون ها در ماکروفاژ مي شوند، موجب اسيديفيکاسيون محيط شده و پر اکسيد هيدروژن را توليد مي کنند،کاهش اثر ترکيبات سرطان زا، توليد باکتريوسين و جلوگيري از چسبيدن باکتري هاي پاتوژن مانند سالمونلا تيفي موريوم و نايسريا گونوره آ به سلول هاي اپتليال از ديگر وظايف اين باکتري هاست.(7) استفاده از پروبيوتيک ها نه فقط در انسان بلکه در غذاي طيور و دام در صنايع غذايي به فراواني مورد استفاده قرار مي گيرند.(11)
آلودگي اين سويه ها با باکتريوفاژ يک مشکل رايج در همه صنايعي است که از اين ميکروارگانيسم ها استفاده مي کنند. از دست رفتن هزينه هاي هنگفت از مشکلات عديده اي است که کارخانجات لبني را تحديد مي کند. مشکل آلودگي به فاژها در کارخانجات لبني توسط روش هاي مختلف قابل کنترل است که استفاده از سويه هاي مقاوم به فاژ و مخلوط سويه هاي استارتر کالچر از جمله روش هاي کنترل فاژ است.(20) علاوه بر اين ها برنامه هاي سخت گيرانه ي بهداشتي و محيط هاي کشت اختصاصي براي کارخانه هاي لبني نيز وجود دارد. حضور باکتريوفاژها در همه جا و با تيترهاي مختلف وجود دارد. روش پايه اي PCR روشي سريع براي شناسايي و تعيين باکتريوفاژ در استارتر کالچر ها است و به عنوان کنترل روتين باکتريوفاژ در صنايع لبني به کار مي رود گرچه روش هاي ميکروبيولوژي مانند سنجش پلاک داراي استاندارد طلايي براي جداسازي فاژ است بدليل اينکه اين روش، روشي کمي و کيفي است. (60)
مقاومت به آنتي بيوتيک در پروبيوتيک ها بسيار حائز اهميت است. پروبيوتيک ها قبل از وارد شدن به عرصه ي صنعت غذايي از لحاظ مقاوم بودن به داروهاي ضد ميکروبي بايد مورد بررسي قرار گيرند. بسياري از باکتري ها با کسب پلاسميد به آنتي بيوتيک مقاوم مي شوند گرچه به نظر مي رسد مقاومت به بعضي داروها مانند ناليديکسيک اسيد توسط پلاسميد کد نمي شود (در اين مورد مقاومت معمولا به وسيله جهش در ژن هايي که براي پروتئين هدف کد مي شود، صورت مي گيرد). باکتري ها مي توانند يا با کسب چندين پلاسميد مستقل يا يک پلاسميد حاوي چندين ژن مقاومت به چند آنتي بيوتيک مجزا مقاوم شوند. ترانسپوزون ها نقش مهمي در گسترش مقاومت به آنتي بيوتيک در پلاسميدها دارند. به اين صورت که ترانسپوزون ها حرکت ژن هاي مقاوم به آنتي بيوتيک را بين پلاسميد هاي مختلف يا از کروموزوم يک باکتري که به طور طبيعي مقاوم به آنتي بيوتيک مي باشد به پلاسميد، تقويت مي کند.
فصل اول:
کليات
1-1-1-بيان مسئله:
اسيد لاکتيک باکتري ها: باکتري هاي گرم مثبت، فاقد اسپور، با درصد GC پائين، به شکل ميله اي يا کوکسي هستند. تحمل آن ها نسبت به pH پائين زياد است. جنس هاي باکتري هاي اسيد لاکتيک شامل: لاکتوباسيل، لوکونوستوک، بيفيدوباکتر، لاکتوکوکوس، استرپتوکوکوس و …… است.
اسيدلاکتيک باکتري ها به طور وسيع به عنوان سويه هاي استارتر براي توليد ماست، پنير ، خمير ترش و ديگر محصولات تخميري ( خيار شور و سوسيس و …..) استفاده مي شوند. فرايند تخمير شير به علت نياز به حفظ کيفيت شير خام انجام مي گيرد ، زيرا در اثر آن فراورده اي بدست آمده که داراي عمر نگهداري بيشتري مي باشد. فراورده هاي تخميري شير به 2 گروه ماست و پنير تقسيم مي شود. بطور کلي ماست به فراورده اي اطلاق مي گردد که از تخمير شير توسط استارتر هاي حاوي لاکتوباسيلوس بولگاريکوس و استرپتوکوکوس ترموفيلوس توليد شده باشد . در نتيجه فعاليت و تخمير باکتري هاي استارتر در شير موادي توليد مي شود که به فراورده ي تخميري اختصاصيت ويژه اي مانند اسيديته pH، عطر، طعم و قوام مي بخشد .
باکتريوفاژ : ويروس هائي هستند که به باکتري حمله مي کنند و آنها را از بين مي برند.
اثر باکتريوفاژ : باکتريوفاژها باعث مرگ استارترها ( آغازگر) در تخمير يا به عبارت ديگر کاهش يا عدم فعاليت باکتري هاي توليد کننده ماست و پنير مي شوند و در نهايت تاخير يا عدم تشکيل لخته در مرحله گرمخانه گذاري مي شود و توليد محصولي با کيفيت بسيار پائين خواهد بود.
با توجه به اين که روزانه چندين تن ماست و فراورده لبني توليد مي شود و به ازاي هر بار فاژ زدگي مبالغ هنگفتي خسارت وارد مي گردد علاوه بر آن دفع ضايعات حاصل از هر بار فاژ زدگي سبب آلودگي محيط زيست مي شود لذا با انجام تحقيقات و شناخت به موقع فاژ زدگي و نوع آن ، ضمن افزايش راندمان توليد و کيفيت محصول در کارخانجات لبني ، از خسارات ناشي از فاژ زدگي به کارخانجات جلوگيري کرد و مشکلات آلودگي محيط زيست را کاهش داد.
کنترل فاژ :
حضور فاژ در کارخانه هاي لبني غير قابل اجتناب است و از آنجايي که شير به عنوان مهمترين و حساسترين ماده غذايي معرفي شده ، دائم در معرض آلودگي هاي مختلف بخصوص آلودگي با باکتريوفاژ مي باشد . باکتريوفاژها از طريق هوا ، محيط يا ظروف آلوده به شير منتقل شده و اختلالاتي در عمل انعقاد شير در توليد ماست يا پنير مي نمايد بنابراين استراتژيهايي براي کنترل فاژ طراحي شده تا هر چه بيش تر فاژها را ريشه کن کند.
چندين فاکتور براي سترون سازي بايد در نظر گرفته شود : فعاليت آنتي ميکروبيال ،کاربرد آسان ، قيمت پائين و همچنين فاقد هر گونه تاثير منفي در محصول نهايي باشد.
پراستيک اسيد اغلب بايو سايد موثري است در حالي که اتانول ، ايزوپروپانول و سديم هيپوکلريت به طور معمول براي سطوح وظروف آزمايشگاه استفاده مي شوند بر غير فعال کردن فاژ موثر نيستند.3 بايوسايد وجود دارند که 99% ذرات فاژ را غير فعال کرده (آمونيوم کلرايد ،کف آلکالين کلرايد ،
ethoxylate non phenol ) امروزه مشکلاتي که باعث باقي ماندن آلودگي فاژ شده حرارت ناکافي وپراکندگي فاژ از طريق هوا است . پرتو UV روشي ايده آل براي محافظت هواي اتاق از وجود فاژ است و همچنين براي اينکه فاژ را در محيط کشت سيال غير فعال کنند از اين پرتو استفاده مي شود . دوز UV کمتر از 2 تا بيشتر از 50 mJ/cm است.
فتوکاتاليز: خصوصيات فتوکاتاليکي Tio2 بررسي شده است.Tio2 اکسيد فلزي است که براي ضدعفوني کردن استفاده مي شود . خاصيت رسانايي Tio2 باعث توليد مولکول هاي مختلف اکسيد کننده مي شود ( بصورت آنيون سوپر اکسيداز ، راديکال هيدروکسيد ) UV به تحريک بيشتر Tio2 کمک مي کند. در گذشته روش فتوکاتاليز تنها براي حذف باکتري ها، قارچ ها و اسپور آنها به کار رفته است ولي امروزه براي غير فعال سازي ويروس ها نيز به کار مي رود.
1-1-2-ضرورت هاي خاص
امروزه با افزايش جمعيت و شرايط حاکم بر زندگي شهري، نياز به توليد غذاها و محصولات فراوري شده بسيار چشمگير مي باشد. يکي از محصولاتي که تقاضاي آن افزايش يافته، فراورده تخميري از جمله ماست و پنير است که توليد روز افزون آن از يک سو معضل فاژزدگي از سويه ي ديگر، کارخانجات لبني را ملزم به انجام طرح هايي براي شناسايي هر چه سريعتر فاژها و کنترل معضل فاژزدگي و خسارات ناشي از آن ها نموده است.
1-1-3- اهداف عملي
جداسازي فاژها از سوش هاي بومي لاکتوباسيل
بررسي نسبت آلودگي در استارترهاي ايران
استفاده از سويه هاي غير الوده به فاژ
اهداف کاربردي
تهيه استارتر کالچرهاي بدون آلودگي
بررسي روش هاي کنترل آلودگي
1-1-4-پرسش اصلي تحقيق
آيا محصولات لبني بومي ايران آلوده به فاژ هستند؟
ميزان آلودگي سويه هاي لاکتوباسيل مهم در صنايع لبني چقدر است؟
1-1-5-فرضيه ها
شيرخام يکي از منابع اصلي آلودگي فاژ است
سويه هاي بومي ايران حاوي فاژ هستند
فاژهاي آلوده کننده باکتري هاي اسيد لاکتيک باعث خسارت به صنايع توليد مواد لبني مي شوند
1-2- غذاهاي تخميري و تاريخچه بشريت
انسان هاي اوليه از غذاهاي تخميري به طور رايج استفاده مي کردند. دليل مصرف غذاهاي تخميري در بين انسان هاي اوليه به اين خاطر بود که مواد غذايي خام خود به خود با قرار گرفتن در شرايط نامناسب نگهداري، دچار فرايند تخميري مي شدند. بطور مثال هنگامي که انسان هاي اوليه شير حيواناتي چون گاو، گوسفند، بز يا شتر را مي دوشيدند، اگر طي چند ساعت پس از دوشيدن آنها را مصرف نمي کردند، شير ترش مي شد، يا آب انگور يا ميوه هاي ديگر نيز همانند شير تنها براي چند روز حالت طبيعي و شيرين خود را حفظ مي کردند و بعد از آن تبديل به شراب مي شدند. به علت طعم دلخواهي که اين محصولات پيدا مي کردند به طور رايج توسط انسان هاي اوليه استفاده مي شدند. با اينکه احتمالا طعم غذاهاي تخميري در آن زمان (در مقايسه با زمان حال)، طعم دلخواهي نبوده ولي به اين دليل که ماندگاري شير ترش شده، پنير ، شراب و ساير غذاهاي تخميري از مواد اوليه خام بيشتر بوده در آن زمان مردم از اين نوع غذاها استفاده مي کردند. سال هاي زيادي سپري شد تا اينکه انسان هاي اوليه متوجه شدند که شرايط توليد ونگهداري غذاهاي تخميري به چه صورت بوده است. توليد غذاهاي تخميري اکثرا بر پايه تجربه صورت گرفته است و سال هاي زيادي طول کشيده تا مردم توانسته اند به غذاهاي دلخواه برسند.
شروع فعاليت اولين صنايع کوچک توليد کننده غذاهاي تخميري به 4000-3000 سال قبل از ميلاد مسيح بر مي گردد به عنوان مثال مصري هاي باستان و بابلي ها در آن زمان به پخت نان و توليد شراب مي پرداختند. به طور واضح مشخص است که شروع تمدن در مديترانه، خاورميانه و اروپا با توليد شراب، غذاهاي تخميري و نوشيدني هاي تخميري آغاز گرديده است. غذاهاي تخميري در چين ، ژاپن و خاور دور با غذاهاي تخميري مصرف شده در خاورميانه بسيار متفاوت بوده اند ولي به طور همزمان در هر دو مکان غذاهاي تخميري توسعه يافته است.
با اينکه اولين تخميرهاي صورت گرفته غير عمدي و به صورت اتفاقي بودند ولي انسان ها به تدريج ياد گرفتند که چگونه غذاهاي تخميري را توليد کنند.
غذاهاي تخميري در زمان امپراطوري رم توسعه ي فراواني يافتند به طوري که در آن زمان با دسترسي به غذاهاي خام جديد و تکنولوژي تازه که از مکان هاي جديد به دستشان رسيد توانستند توليد اين غذاها را توسعه بدهند.
غذاهاي تخميري به علت بالا بودن مدت ماندگاريشان در گذشته بين نيروهاي زميني و دريايي مصرف بالايي داشتند. به عنوان مثال شراب و آبجو به علت آلوده بودن آب مکان هاي دور و جنگي، بر آب ارجحيت داشت.
رابطه ي مستقيمي بين پيشرفت و توسعه ي بشريت و تمدن با پيشرفت تکنولوژي توليد غذاي تخميري وجود دارد توجه به اين نکته جالب است که هر فرهنگ، تمدن و مذهبي غذاهاي تخميري مربوط به خود را دارد.
1-2-1-خصوصيات غذاهاي تخميري:
غذاهاي تخميري جزء اولين غذاهاي فراوري شده مي باشند به طوري که قدمت آن ها به 5000 سال قبل از ميلاد مسيح بر مي گردد و امروزه به عنوان غذاهاي رايج مصرفي مي باشند.
خواص غذاهاي تخميري:
1-قابليت نگهداري بالا
2-ارزش تغذيه اي بالا
3- خواص عملکردي افزايش يافته
4- خواص ارگانولپتيک افزايش يافته
5- منحصر به فرد بودن
6- افزايش ارزش اقتصادي
1-2-1-1- نگه داري:
يکي از دلايل مصرف و توليد غذاهاي تخميري در گذشته بالا رفتن قابليت نگه داري غذا بوده است. به طوري که ماده غذايي خام مانند شير يا گوشت بايد سريع به مصرف برسند در غير اين صورت فاسد مي گردند. در برخي موارد از تکنيک هاي ديگري چون دودي کردن ماده غذايي يا افزودن نمک استفاده مي گرديد اما تکنيک هاي نام برده در جهت نگه داري تمام مواد خام قابل استفاده نبودند. مساله ي نگه داري امروزه نيز بسيار قابل توجه است به طوري که از کشت هاي ميکروبي خاص که قابليت توليد ترکيبات ضد ميکروبي دارند استفاده مي گردد تا امنيت غذايي و کيفيت غذاهاي تخميري بالا رود.
1-2-1-2-تغذيه:
غذاهاي تخميري از نقطه نظر تغذيه اي نيز قابل توجه اند به طوري که مشخص شده که مصرف غذاهاي تخميري مانند ماست باعث بالا رفتن سلامت انسان مي شود.
شير به طور مايع در بسياري از نقاط جهان به خصوص آسيا و آفريقا به راحتي قابل استفاده نيست، قبل از اينکه شير هاي بدون لاکتوز توليد شود بدن بسياري از افراد قابليت توليد آنزيم بتاگالاکتوزيداز جهت هضم قند شير را نداشت و در نتيجه آنها نمي توانستند از شير استفاده کنند. تخمير شير و توليد ماست باعث برطرف شدن اين مشکل مي شود به طوري که علاوه بر بهره وري اين افراد از مغذي هاي شير مانند کلسيم، پروتئين و ويتامينB، ميکروارگانيسم هاي موجود در ماست خواص درماني هم دارند و باعث تقويت جمعيت ميکروبي سيستم گوارشي مي شوند.
1-2-1-3- عملکرد:
خواص غذاهاي تخميري و عملکرد آنها در بدن از مواد خام اوليه آنها بسيار متفاوت مي باشد.
1-2-1-4- خواص ارگانولپتيکي:
عطر و طعم غذاهاي تخميري از ماده خام اوليه آنها بسيار متفاوت است. عطر، طعم، مزه و بوي پنير نسبت به شير بسيار متفاوت مي باشد.
1-2-1-5- منحصر به فرد بودن:
بجز چند مورد استثناء امکان توليد محصولات تخميري بدون انجام فرايند تخمير وجود ندارد. بطوريکه توليد شراب، پنيرهاي رسيده، سالامي و شوريجات تنها و تنها با فرايند تخمير امکان پذير است. نه تنها بايد فرايند تخمير انجام گيرد بلکه شرايط و مکان توليد تخمير نيز بسيار مهم است. به طور مثال توليد پارمزان تنها در نقطه اي از ايتاليا صورت مي گيرد و تحت شرايط خاص بايد اين پنير رسيده شود.
در غذاهاي تخميري که بدون فرايند تخمير توليد مي شوند از آنزيم ، اسيد و ترکيباتي که در حين تخمير طبيعي توليد مي شوند، استفاده مي شود. توليد پنير هاي تازه، سوسيس و سس سويا بدون تخمير امکان پذير است اما در اين شرايط عطر و طعم اين محصولات با محصولات اصلي تخمير بسيار متفاوت است.
1-2-1-6- ارزش اقتصادي:
در اکثر موارد ارزش اقتصادي غذاهاي تخميري بسيار بالاتر از ماده خام اوليه و استارتر مصرفي مي باشد به طور مثال ماده اوليه تمام پنيرهاي توليدي شير مي باشد که ارزش اقتصادي شير در مقايسه با پنير بسيار کم است.(61)
1-3- باکتري هاي اسيدلاکتيک:
اين باکتري ها گرم مثبت و بدون اسپور هستند. به شکل هاي کوکسي، باسيل و کوکوباسيل يافت مي شوند و نسبت G+C آنها 53 درصد است، تحمل اسيد، کاتالاز منفي،غير متحرک بودن از ويژگي هاي آن ها است ودر خصوصيات ژنتيکي، بيوشيميايي و فيزيولوژيکي مشابه هستند. وجه تمايز آنها از ساير باکتري هايي از قبيل باسيلوس، ليستريا و بيفيدوباکترها که اسيد لاکتيک توليد مي کنند وجود تفاوت هاي فراوان فنوتيپي وژنوتيپي مي باشد. (58،41،61)
اين باکتري ها بر اساس متابوليسم قند تقسيم بندي مي شوند و در اين مسير گلوگز را به اسيد لاکتيک، يا
ترکيبي از اسيد لاکتيک، CO2 و اتانول تبديل مي کنند.
باکتري هاي اسيد لاکتيک در شرايط بي هوازي رشد مي کنند البته در حضور اکسيژن نيز قادر به رشد هستند و به آن ها بي هوازي هاي اختياري مي گويند.
بسياري از گونه هاي باکتري هاي اسيد لاکتيک به عنوان ميکروارگانيسم هاي ايمن ( (GRAS به رسميت
شناخته شده اند و چندين گونه از اين باکتري نيز توسط استاندارد ايمني غذاي اروپا (EFSA) ايمن شناخته شده اند.(9 ،58، 25، 24،26)
گرچه آن ها فاقد کاتالاز هستند ولي سوپراکسيدازدسموتاز دارند و به واسطه ي آن قادر به خنثي کردن اثر سمي همه ي راديکال هاي پراکسيد هستند.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

بسياري از جنس هاي اين باکتري، اسيد لاکتيک را به عنوان محصول اوليه، ثانويه يا نهايي توليد مي کنند اصطلاح اسيد لاکتيک باکتري به طور ويژه براي جنس هاي راسته ي Lactobacillales که شامل: لاکتوباسيلوس، لوکونوستوک، پديوکوکوس، استرپتوکوکوس، وانوکوکوس، کارنوباکتريوم، تتراجنوکوکوس، واگوکوکوس و وايسلا به کار مي رود.
از آنجائيکه انرژي آن ها فقط از طريق متابوليسم قند تامين مي شود حضور آن ها در محيط، محدود به حضور قند مي باشد. باکتري هاي اسيد لاکتيک معمولا بدليل نيازهاي تغذيه اي بالا و در واقع بدليل آنکه فقط قادر به رشد در محيط هاي غني از مواد غذايي و محيط هاي غني سازي شده تحت شرايط خاص مي باشند بعنوان باکتري هاي پر توقع يا مشکل پسند نيز شناخته مي شوند گرچه برخي از جنس هاي اين باکتري حتي در محيط هايي که از نظر مواد غذايي در سطح ايده آلي نمي باشند قادر به رشد هستند بنابراين اين باکتري ها در همه جا يافت مي شوند. علاوه بر اين، تعدادي از باکتري هاي اسيد لاکتيک مثل گروهي که اغلب در غذاهاي تخميري وجود دارند قابليت رشد در محيط هاي نامناسب را دارا مي باشند. تنوع زيستي باکتري هاي اسيد لاکتيک باعث شده است که اين گروه نه تنها در مواد گياهي، شير و گوشت وجود داشته بلکه در محلول نمک، غذاهايي با PH پايين و محيط هاي الکلي وجود داشته و قادر به رشد مي باشند. (61)
اغلب باکتري هاي اسيد لاکتيک به طور آزاد زندگي مي کنند و بيماري زا نيستند ولي برخي از آن ها بيماري زاي فرصت طلب هستند.
باکتري هاي اسيد لاکتيک در شير و فراورده هاي شير يافت مي شوند و در فساد مواد گياهي نيز دخيل هستند.
آن ها فلور نرمال انسان را تشکيل داده و در حفره ي دهان، روده و واژن نقش مفيدي را ايفا مي کنند. (39،61)
1-3-1- نقش باکتري هاي اسيد لاکتيک در صنايع غذايي:
در بين گروهاي مهم ميکروارگانيسم ها، باکتري هاي اسيد لاکتيک در تخمير غذا ها استفاده مي شوند. آنها به عطر و طعم محصولات تخميري کمک کرده و با توليد مهار کننده هاي رشد و مقدار زيادي اسيد لاکتيک مانع رشد باکتري هاي فاسدکننده غذا مي شوند.
اسيد لاکتيک باکتري ها سبب توليد پنير، ماست، کره، خامه، سوسيس، زيتون، خيارشور و کلم شور تخميري مي شوند و همچنين سبب فساد نوشيدني هاي الکلي و گوشت نيز مي شود.
1-3-2- متابوليسم باکتري هاي اسيد لاکتيک:
باکتري هاي اسيد لاکتيک بر اساس الگوي تخمير قندشان به 2 دسته تقسيم مي شوند:
1-3-2-1- باکتري هاي اسيد لاکتيک هموفرمنتاتيو2 (همگن)
بيش از 90 درصد از سوبستراي قندي منحصرا به اسيد لاکتيک تبديل مي شود. 15 نوع لاکتوباسيلوس در اين گروه وجود دارند که برخي داراي چندين زيرگونه مي باشد براي مثال زير گروه 1: شامل چهار گونه لاکتوباسيلوس دلبروکي 3 است. که شامل لاکتوباسيلوس دلبروکي زيرگونه بولگاريکوس، لاکتيس، دلبوريکي و اينديکوس مي باشد. (27)
زير گونه 2: شامل لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس4 مي باشد. اين باکتري ها در صنعت اهميت دارند و به علت وجود گونه هاي مختلف نقش مهمي در سلامت و تغذيه به عهده دارند که اين امر به دليل اثر بر فلور نرمال بوده است.(21)
اين باکتري ها گلوکز را بر اثر تخمير به بيش از 85 درصد اسيد لاکتيک تبديل مي کنند و هگزوزها را نيز به اسيد لاکتيک تبديل مي کنند . ولي قند پنتوز را نيز تخمير نمي کند. اين باکتري ها فاقد آنزيم گلوکز -6 فسفات دهيدروژناز و 6- فسفو گلوکونات دهيدروژناز است.
و اغلب گونه هاي انتروکوکوس، لاکتوکوکوس، پديوکوکوس، استرپتوکوکوس، واگوکوکوس و تتراجنوکوکوس نيز در اين گروه قرار دارند.
در شرايطي که گلوگز زياد و اکسيژن محدود باشد باکتري هاي همولاکتيکي توسط روش (امبدن مايرهف) يک مول گلوکز را به دو مول پيروات تبديل مي کند. تعادل ردکس درون سلول براي اسيد لاکتيک ها با
اکسيداسيون NADH و احياي پيروات ثابت نگه داشته مي شود. بازده اين فرايند 2 مول ATP است.(شکل1) باکتري هاي هموفرمنتاتيو اجباري در 45 درجه سانتي گراد رشد کرده ولي فاقد رشد در 15 درجه سانتي گراد است. (21)
1-3-2-2- باکتري هاي اسيد لاکتيک هتروفرمنتاتيو5 (نا همگن)
شامل لوکونوستوک، برخي از لاکتوباسيل ها، وانوکوکوس و گونه هاي وايسلا مي باشد. تفاوت واضح بين اين دو گروه سطوح آنزيم آن هاست. باکتري هاي اسيد لاکتيک از يکي از اين مسير ها استفاده مي کنند ( بطوريکه يا تخمير بصورت همگن و يا تخمير به صورت ناهمگن انجام مي شود) هر چند که برخي از گونه ها امکان استفاده از هر دو مسير را دارند (هموفرمنتاتيو اختياري).
هتروفرمنتاتيو اجباري: در اثر تخمير گلوکز را به اسيد لاکتيک، اسيد استيک، اتانل و دي اکسيد کربن تبديل مي کنند. با تخمير پنتوز اسيد لاکتيک و استيک بوجود مي آيد. در محيط کشت حاوي گلوکز به آهستگي رشد مي کند و درجه حرارت مناسب رشد آن ها 35 -10درجه سانتي گراد است. اين گروه داراي 2 آنزيم گلوکز 6- فسفات دهيدروژناز و 6- فسفو گلوکونات دهيدروژناز است و هگزوز را از روش امبدن- مايرهوف به اسيد لاکتيک تبديل مي کند. اين گروه داراي 3 زير گروه است.


دیدگاهتان را بنویسید