مقاومت به عوامل ضد میکربی: مخاطراتی در صنعت غذا

[Mahdi Eng 22,940]

مقاومت به سوربات و بنزوات

کاربرد اصلی بنزویک اسید و بنزوات مهار رشد مخمرها وکپکها در غذاهای اسیدی است. مقاومت ذاتی مخمرها وکپکها به بنزواتها یکی ازعوامل اصلی فساد در مواد غذایی می باشد. (1985)Warth گزارش داد که تعدادی از مخمرها مانند شیزوساکارومایسس پومبه و زیگوساکارومایسس بیلی قادر به رشد در حضور تقریبا mg/ml 500 بنزوئیک اسید می باشند. مخمرهای دیگر از جمله بیسوکلامایس نیوآ و پیچیا ممبرن فاسین نیز بطور طبیعی به بنزواتها مقاوم هستند (chiply 1993). Warth در سال 1988 گزارش داد وقتیکه کاندیدا کروزئی- هانسونلا آنومالا- کلوبورومایسس فراژیلیس- ساکارومایسس سرویزیه - ساکارومایسس لودویگی- کلوکرا اپیکولاتا - زیگوساکارومایسس بیلی- شیزو ساکارومایسس پومبه با غلظتهایکمتر ازغلظت مهار کنندگی بنزویک اسید انکوبه شدند، حداقل غلظت ممانعت کنندگیMIC) ) آنها نسبت به بنزوئیک اسید 4/1 الی 2/2 برابر MICمیکروارگانیسمهایی بود که در معرض بنزوئیک اسید قرار نگرفته بودند.

Warth پیشنهاد کرد مکانیسم مقاومت مخمرهایی که در ابتدا در معرض نگهدارنده های اسیدی ضعیف مثل بنزوئیک اسید و پروپیونیک اسید قرار گرفتند مربوط به قابلیت نفوذ پذیری غشاء و توانایی سلولها به پمپاژ مداوم نگهدارنده ها به بیرون از سلول می باشد. طبق مشاهدات وارث(Warth)در سال 1977زیگوساکارو مایسس بیلی بدنبال رشد در حضور سوربیک اسید در مقایسه با مخمرهای رشد یافته بدون حضور سوربیک اسید، افزایش مقاومت قابل ملاحظه ای نسبت به این ماده در تماسهای بعدی از خود نشان داد. Bills (بیلز) وهمکارانش دریافتند که در معرض قرار گرفتن اولیه ساکارومایسس روکسیی با اسید سوربیک بطور قابل توجهی مقاومت به آن عامل را در مقایسه با مخمرهای رشد داده شده بدون حضور اسید سوربیک، افزایش می دهد.

 

یکی از مکانیسم های مقاومت اکتسابی مخمرها،القائ یک سیستم وابسته به انرژی است که خروج سوربیک اسید را از سلول افزایش می دهد. با وجود این احتمالا در مقاومت مخمرها به سوربیک اسید و دیگر اسیدهای ضعیف چندین سیستم دخیل هستند(Brulو Coot 1999).Sofos ,Busta در سال 1993 وWarthدر سال 1988 مقاومت ذاتی (درونی) لاکتواسیدوباسیلوسهای کاتالاز منفی- اسپورولاکتوباسیلوس- برخی از گونه های سودوموناس و دیگر باکتریها مثل برتانومایسس ، کاندیدا، ساکارومایسس تورولوپسیس، زیگو ساکارومایسس بیلی ، آسپرژیلوس، فوزاریوم، ژئوتریکوم، موکور، پنی سیلیوم ودیگر کپکها به سوربیک اسید را نشان دادند.

 

پارابنها

فعالیت ضد میکربی پارابنها یا آلکیل استرهای پارا هیدرکسی بنزوئیک اسید با افزایش طول زنجیره آلکیل یا با افزایش خاصیت هیدروفوبیک آن افزایش می یابد .Bargiata و همکارانش (1987) ارتباط بین ترکیب لیپیدی استاف آرئوس و مقاومت آن به پارابنها را مورد بررسی قرار دادند و تفاوتهایی در چربیها و فسفولیپیدها ،اسیدهای چرب در بین سوشهای استاف آرئوس که نسبتا به پارابنها مقاوم ویا حساس بودند را مشاهده نمودند.Russel و chopra در سال 1996 گزارش دادند که موتانتهای دارای کلنی خشن (بدون هپتوز) سالمونلا تیفی موریوم و اشرشیا کلی نسبت به پارابنها حساس تر از سوشهای وحشی غیر موتانت دارای لایه لیپوپلی ساکاریدی دست نخورده بودند. آنها نشان دادند که برخی از میکروارگانیسمها قادرند پارابنها را بوسیله نوعی آنزیم تجزیه کنند.Volkovaو همکارانش (2002) گزارش کردند که سوشهای انتروباکتر کلوآسه آ وانتروباکتر ژرگوویا یک نوع انزیم کنترل شده توسط ژن Prb A تولید می کنند که پیوند استر پارابنها را هیدرلیز می کند. آنها پیشنهاد کردند ممکن است یک سیستم انتقال برای ژن PrbA در بین باکتریها وجود داشته باشدکه سبب انشار این خاصیت در بین باکتریهای دیگر می شود.

 

لیزوزیم

یک آنزیم بامنشا طبیعی است که بوسیله بسیاری از واحد های تولیدی در سراسر دنیا جهت استفاده در غذاها بکار برده می شود. لیزوزیم بیشتر برعلیه باکتریهای گرم مثبت فعال است(از طریق تاثیر بر روی لایه پپتیدوگلیکان دیواره سلولی). باکتریهای گرم منفی مقاوم تر هستند بخاطر اینکه آنها یک غشائ لیپیدی در لایه خارجی دارند که بعنوان مانعی از رسیدن لیزوزیم به هدفش ممانعت بعمل می آورد. برخی از گونه های باکتریها دستگاه ژنتیک ضروری برای زنده ماندن در برابر لیزوزیم را در خود نگهداری می کنند. اشرشیا کلی بخاطر تولید پروتئین متصل شونده به لیزوزیم بطور موثری فعالیت آنزیمی لیزوزیم را غیر فعال می کند. بسیاری از گونه های باکتریها قادر به تغییراجزائ تشکیل دهنده پپتیدوگلیکان ذیواره سلولی جهت جلوگیری از فعالیت آنزیمی لیزوزیم می باشند.استیلاسیون N-استیل مورامیک اسید در کربن شماره 6 و N- استیلاسیون عامل N – استیل گلوکوز آمین پپتیدوگلیکان هردو دربین گونه های باکتریهای گرم مثبت شایع هستند و بر روی مقاومت نسبت به لیزوزیم تاثیر می گذارند( Weidenmaier و همکاران سال 2003).مقاومت به لیزوزیم ممکن است اکتسابی باشد. موتانتهای باسیلوس سابتیلیس که قادر به تولید باسیلیسین نمی باشند مقاومتی بین 200 الی 300 برابر کمتر از نوع وحشی باکتری نسبت به لیزوزیم از خود نشان دادند.علاوه بر این بدنبال عمل انتقال قطعه DNA کد کننده باسیلیسین موتانتها مقاومت یکسانی در مقایسه با نوع باکتری وحشی مقاوم به لیزوزیم بدست آوردند.

 

باکتریوسینها

نیسین یک نوع ماده ضد میکربی پپتیدی است (باکتریوسین) که بوسیله برخی گونه های لاکتوباسیلوس لاکتیس تولید می شود و اثر مهارکنندگی بر بسیاری از باکتریهای گرم مثبت دارد و در سراسر دنیا برای استفاده در بسیاری از غذاها پذیرفته شده است .

میکروارگانیسمهای مقاوم به نیسین در میان گونه های استاف آرئوس – باسیلوس لیکنی فورمیس – باسیلوس سابتیلیس – باسیلوس سرئوس – کلستریدیوم بوتولینوم دیده می شوند.مقاومت به نیسین در لیستریا مونوسایتوژنزیک دریک میلیون سلول اتفاق می افتد. لیستریا مونوسابیتوژنز های مقاوم به نیسین نفوذپذیری کمی نسبت به نیسین داشته که این مورد سبب مقاومت آنها نسبت به آن شده است(Ming سال 1993).عامل مهم محدودیت استفاده از نیسین در تولیدات غذایی افزایش روز افزون تعداد سوشهای مقاوم به نیسین می باشد که برای دیگر باکتریوسینها نیز گزارش می شود. برای مثال در میان سوشهای باکتریها و لیستریا مونوسایتوژنزها مقاومتهایی نسبت به پدیوسین PA1 (نوعی باکتریوسین) که جهت ممانعت از رشد لیستریا مونوسایتوژنزاستفاده می شود دیده شده است که استفاده از آن را بعنوان نگهدارنده در مواد غذایی با شکست مواجه کرده است.در خاتمه باید متذکر شد که با توجه به تغییرات ژنتیکی میکرو ارگانیسمها در برابر عوامل ضد میکربی ، نسبت به استفاده از این عوامل در صنعت غذا احتیاط بیشتری بعمل آورده و در جهت مقابله با این مخاطره تحقیقات بیشتری صورت پذیرد .