تاثیر مهلک پادزيست‌ها بر انعقاد شير

مشكل عدم انعقاد لاكتيكي برخي شيرهاي دريافتي از جمله مشكلاتي است كه عموم كارخانه هاي شير، بخصوص كارخانه هاي توليد كننده ماست، پنير و ديگر فرآورده هاي تخميري شير، به صورت متناوب با آن مواجه هستند. ما در این مقاله به بررسی تاثير باقيمانده پادزيست ها روي انعقاد لاكتيكي شير می‌پردازیم.

موانع انعقاد شیر در صنایع لبنی

در مسير توليد پنير، ماست و ساير فرآورده هاي تخميري شير، باكتري هاي مولد اسيدلاكتيك به عنوان كشت آغازگر يا مايه به شير افزوده مي شوند تا در نتيجه فعاليت آنها، اسيد لاكتيك به همراه برخي تركيبات مولد عطر و طعم و احيانا برخي گازها نظير  CO2 در محيط توليد و  pH تا حد مورد نظر كاهش يابد. حال در شرايطي كه محيط براي فعاليت باكتري هاي مولد اسيدلاكتيك افزوده شده مساعد نباشد و يا تركيباتي به شير راه يافته باشند كه مانع رشد و فعاليت اين باكتري ها گردند، فرايند توليد محصول دچار وقفه و مشكل خواهد شد. از آنجا كه لازم است  pH پنير حاصل شده در مراحل نهايي توليد پايين تر از  pH طبيعي شير باشد، بروز مشكل فوق بخصوص در خطوط كاملا صنعتي و تمام خودكار سبب خواهد شد كه در پايان خط توليد، امكان دستيابي به لخته پنير با ,pH اسيديته و مواد معطر و مطلوب مورد نظر ميسر نباشد.

بروز اين مشكل در فرايند توليد ماست و دوغ يا به كلي مانع از توليد فرآورده (به دليل عدم پايين آمدن  pH شير تا حد مورد نظر براي انعقاد) مي شود يا اينكه فرآورده اي با كيفيت بسيار نامرغوب و غيريكنواخت كه قابل عرضه به بازار نخواهد بود، حاصل مي گردد.

همانگونه كه ذكر شد براي توليد فرآورده هاي تخميري شير مانند ماست، كفير، پنير و بعضي انواع كره از كشت هاي ميكروبي كه به نام كشت آغازگر يا مايه مشهور هستند، استفاده مي شود. ميكروارگانيسم هاي مورد استفاده به عنوان مايه بر اثر تخمير لاكتوز توليد موادي مي كنند كه ويژگي هاي خاصي مثل اسيديته زياد، طعم و بوي مخصوص و قوام مشخصي به فرآورده ها مي بخشند.

بعضي از باكتري هاي مورد استفاده در مايه مثل استرپتوكوكوس لاكتيس ، اسيترپتوكوكوس كرموريس و استرپتوكوكوس ترموفيلوس ،لاكتوز شير را فقط به اسيد لاكتيك تخمير مي كنند. لذا اين باكتري ها را در توليد فرآورده هاي شير كه اسيديته آنها بالا است به كار مي برند.

حال آنكه باكتري هاي ديگري مثل استرپتوكوكوس دي استي لاكتيس و لوكونوستوك سيترووروم بيشتر ايجاد طعم و مزه خاصي در فرآورده مي كنند. در نتيجه از آنها بيشتر در تهيه فرآورده هايي مانند پنير و كره استفاده مي شود.

انتخاب نوع كشت آغازگر

در انتخاب نوع كشت آغازگر براي تهيه فراورده هاي شير بايد به ويژگي هايي نظير دماي مناسب رشد، حداكثر درصد نمك قابل تحمل، توانايي توليد اسيد و تركيبات مولد عطر و طعم و توانايي تخمير اسيدسيتريك توجه كرد. با توجه به دماي به كار رفته در فرايند توليد پنيرهاي سفيد ايراني و ميزان اسيديته مورد انتظار در فرآورده نهايي معمولا از كشت هاي آغازگر مــــزوفيل كه شامل مخلوطي از باكــتري هاي استرپتوكوكوس لاكتيس، لوكونوستوك سيترووروم و استرپتوكوكوس كروموريس هستند در فرايند توليد پنير استفاده مي شود. در فرايند توليد ماست و دوغ نيز از كشت هاي آغازگر ترموفيل كه شامل مخلوطي از باكتريهاي استرپتوكوكوس ترموفيلوس و لاكتوباسلوس بولگاريكوس مي باشند، استفاده مي شود.

عوامل منفی موثر بر رشد باكتري هاي لاكتيك

مجموعه اي از عوامل و تركيبات وجود دارند كه قادرند رشد باكتري هاي لاكتيك را دچار وقفه و كندي شود يا اينكه آنها را به طور كامل منهدم سازند. اين عوامل و تركيبات در سه گروه طبقه بندي ميشوند.

الف) تركيبات باز دارنده كه به طور طبيعي در شير وجود دارند

ب) تركيباتي كه به طور عمدي يا غير عمدي از خارج به شير وارد مي شوند.

اين تركيبات شامل سه محور زير مي باشند:

باقيمانده پادزيستها، بقاياي مواد شوينده و ضد عفوني كننده و آلودگيهاي محيطي.

ج) حضور باكتريوفاژهايي كه قادر به انهدام باكتريهاي لاكتيك ميباشند.

باقيمانده داروهاي پادزيستي كه جهت درمان بيماري هاي مختلف به خصوص ورم پستان در دام هاي شيرده به كار مي روند ممكن است در شير دام هاي مزبور يافت شوند.

انواع پادزيست هايي كه تاكنون در شير يافت شده اند

پنيسيلين، استرپتومايسين، كلروتتراسيكلين، باسيتراسين، نئومايسين، سوبتيلين، كلرامفنيكل، اكسي تتراسيكلين، پلي مايسين، كلرومايسين و تيروتريسين.

از ميـان پـادزيـسـت‌هـاي ذكـر شـده پـنـيسـيـلـيـن، استرپتومايسين، نئومايسين، كلرامفنيكل و تتراسيكلين بيشترين موارد كاربرد براي درمان ورم پسـتان را به خود اختصاص داده اند.

نحوه ی تاثیر پادزیست ها بر فعالیت باکتری ها

پادزيست ها از راه هايي نظير جلوگيري از بيوسنتز پروتئين، بيوسنتز اســـيدهاي نوكلئيك، تخريب ديواره سلولي، تغيير نفوذپذيري غشاء سلولي و تغيير در ساختار غشاء سلولي، مانع رشد و فعاليت باكتري هاي لاكتيك ميگردند.

تزریق داروهاي پـادزيـست

داروهاي پـادزيـست مـعـمولاً به دو شـكل تـزريـق عضلاني و تزريق به داخل مجاري پستان براي درمان ورم پستان و ساير بيماري هاي عفوني به كار مي روند. بسته به نوع دارو، نحوه و ميزان تزريق تا مدت زماني پس از تزريق، باقيمانده تركيبات پادزيست در شير دام در حد قابل ملاحظه اي ظاهر مي شوند. عرضه اين گونه شيرها براي مصرف انساني از يك سو خطر بالقوه اي براي سلامت عمومي جامعه مصرف كنندگان به شمار ميرود و باعث ايجاد عوارضي كه گاهي اوقات بسيار خطرناك و جدي است در افرادي كه نسبت به پنيسيلين حساس هستند مي گردند.

از سوي ديگر به دليل تأثير باقيمانده پادزيست ها بر روي رفتار و فعاليت باكتري هاي لاكتيك با از بين بردن مخمرهاي لاكتيك مانع تخمير لاكتوز شير مي شـونـد بـه طـوري كـه كـارخـانه هـاي تـوليـد كـننده فرآورده هاي تخميري شير را دچار مشكل شده و زيان اقتصادي به آنها وارد مي آورند .

وجود باقيمانده پادزيست در شير مورد استفاده براي توليد فراورده هاي تخميري آن سبب كاهش و از بين رفتن ارتباط همزيستي ميان انواع باكتري هاي لاكتيك و كاهش سرعت توليد اسيد توسط آنان مي شود و اين امر به نوبه خود باعث طولاني شدن زمان فرايند و افت كيفيت فرآورده توليدي خواهد شد. زيان و مشكلات ناشي از وقوع اين امر در خطوط توليد مداوم به مراتب شديدتر مي باشد.

تـاكنـون تـشخيـص حـضـور بـاقيمـانـده پـادزيست( آنـتي بـيوتيـك)، بـراسـاس رشـد بـاكـتـري Bacillus ، به وسيلهCalidolactis گونه stearothermophilus  آزمايش  Delvotest SP به طور موفقيت آميزي بر روي شير ميش صورت گرفته است، لذا از اين روش امروزه جهت كــنترل كـــيفي شير در آزمايشگاه هاي اتحاديه اروپا استفاده مي شود. همچنين، كيفيت شير و آزمــايش هاي مربوط به باقيـــمانده پادزيست ها و كاهش خطر آلودگي آنها در شيرهاي خام مخلوط شده و در حجم هاي زياد در كشور آمريكا ارايه شده است.

با توجه به موارد فوق، هدف از اين پژوهش بررسي باقيمانده پادزيست در شير مي باشد.

مواد و روش ها

مواد

كشت آغازگر گرما دوست از نوع   YC – 380 به شكل( Lact  وstr. thermophilus  خشك شده انجمادي  bulgaricus به نسبت   ۱ : ۱) از شركت كريستين هانسن دانمارك براي سنجش انعقاد لاكتيكي و رنت ( مايه پنير) تجارتي با قدرت  ۱۰۰ : ۱ از شركت ميتو ژاپن به منظور بررسي انعقاد آنزيمي نمونه ها تهيه گرديدند. نمونه پماد پستاني ويژه درمان ورم پستان در گاوهاي شيرده با نام تجارتي   Mastijet Fort از شركت اينتروت اينترنشنال ب. و. هلند خريداري شد. اين پماد حاوي پادزيست هايي نظير تتراسيكلين، نئومايسين، باسيتراسين ،پريدنيزولون بود. نمونه هاي شير با خصوصيات مورد نظر از دام هاي تحت درمان با پادزيست در طي روزهاي مختلف و نمونه هايي از دام هاي سالم كه عاري از هرگونه آلودگي به پادزيست و ساير بازدانده ها بودند، از دامداري موسسه تحقيقات علوم دامي و ايستگاه تحقيقات دامپروري گلپايگان تهيه شدند.

نحوه آماده سازي كشت آغازگر (مايه لاكتيك)

نمونه شير سالم و عاري از هرگونه آلودگي، توسط دستگاه گريز از مركزخامه گيري شده، شير بدون چربي حاصل در دماي  ۱۲۱درجه سانتيگراد به مدت ۱۰-۱۵ دقيقه سترون گرديد. سريعا دماي آن به  ۴۲-۴۴ درجه سانتي گراد رسانده شد سپس  ۱۰-۱۵ گرم از گرانول هاي آغازگر در شرايط سترون به نيم ليتر از شير سترون افزوده شد.

شير مايه خورده در گرم خانه با دماي  ۴۲درجه سانتي گراد به مدت  ۳-۴ ساعت قرار داده شد تا اسيديته آن به  ۱۰۰درجه دورنيك برسد، بلافاصله پس از آن به يخچال منتقل گرديد. كشت تهيه شده به اين روش، به كشت مادر موسوم است. در مراحل بعدي مطابق روش فوق اين كشت بر روي شير بي چربي سترون پاساژ داده مي شد و كشت هاي بعدي كه به دختر اول و دختر دوم موسوم هستند، تهيه شدند.

روش هاي آزمايش

نمونه هاي شير تهيه شده از دامداري با مقدار مشخصي از پماد پستاني مخصوص درمان ورم پستان آلوده شدند. نمونه اي از همان شير نيز بدون افزودن هيچ ماده اي به عنوان نمونه شاهد در كليه آزمايش ها به كار رفت. در ساير موارد نيز شير دام هايي كه تحت درمان با داروهاي پادزيست به صورت تزريق عضلاني قرار داشتند تهيه و مورد آزمايش قرار گرفتند. آزمايش هاي انجام شده به ترتيب، آزمون انعقاد لاكتيكي به همراه اندازه گيري pH و اسيديته شير در پايان آزمايش و آزمون انعقاد آنزيمي۶ را شامل مي شدند.

آزمون انعقاد لاكتيكي

نمونه هاي شير آماده و يكنواخت شده در حمام آب جوش تا دماي  ۸۵درجه سانتيگراد به مدت  ۳۰دقيقه حرارت داده مي شدند، سپس سريعا دماي آنها به حدود  ۴۲ – ۴۳درجه سانتي گراد رسانده شد در اين هنگام به ميزان  %۲–۳ از مايه لاكتيك تهيه شده به نمونه ها تلقيح و به هم زده شدند. نمونه هاي مايه خورده در گرم خانه با دماي   ۴۲درجه سانتيگراد قـــرار داده شدند. پس از حدود  ۳ساعت انعقاد لاكتيكي آنها مورد بررسي قرار گرفت. در مواردي كه كشت ها كمي پير شده بودند، اين زمان تا  ۴ساعت نيز افزايش مي يافت سپس نمونه ها به يخچال منتقل شدند تا دماي آنها كاهش يابد. انعقاد يا عدم انعقاد لاكتي نمونه ها از روي غلظت و قوامي كه پيدا ميكردند، قابل مشاهده بود. به علاوه اسيديته و   pH نمونه ها به ترتيب براساس روش دورنيك و با استفاده از  pH متر ديجيتال آزمايشگاهي اندازه گيري شد.

آزمون انعقاد آنزيمي

آزمون انعقاد آنزيمي بر روي نمونه ها نيز با استفاده از محلول  %۱رنت تجارتي انجام و انعقاد و عدم انعقاد آنزيمي آنها مورد بررسي قرار گرفت آزمون هاي فوق در خصوص نمونه هاي شير تهيه شده از دام هاي تحت درمان با پادزيست به شكل افزودن پماد درمان ورم پستان و تزريق عضلاني، هر يك در دو تكرار انجام شدند .

نتايج و بحث

نتايج حاصل از آزمون هاي انعقاد لاكتيكي و آنزيمي بر روي هر سري از نمونه هاي شير موردنظر به دست آمد. تركيبات پادزيست موجود در پماد پستاني حتي با غلظت  ۱۰۰ ppmمانع از انعقاد لاكتيكي شير مي شوند اما تا حد غلظت  ،۱۰۰۰ ppmتاثيري براي انعقاد آنزيمي ندارند.

تا سه روز پس از تزريق پادزيست به دام، انعقاد لاكتيكي در شير رخ نمي دهد و از روز چهارم به بعد نتيجه انعقاد لاكتيكي مثبت مي باشد، ليكن فرايند انعقاد آنزيمي تحت تاثير آنتي بيوتيك قرار نگرفته و كماكان شير مورد نظر انعقاد آنزيمي حاصل ميكند. مصرف شيرهاي حاوي پادزيست از سه جنبه داراي مضراتي مي باشد يكي عوارض صنعتي (حضور باقيمانده پادزيست در شير عامل عمده براي ايجاد اختلال در تهيه فراورده هاي شير است).

تاثیر حضور پادزيست در شير

حضور پادزيست در شير، توليد اسيد به وسيله مايه آغازگر را به طور كامل يا نسبي مهار مي كند. اين حالت باعث مي شود كه عمل رسيدن پنير به طور كامل انجام نگرفته و متعاقبا قوام لازم و طعم و بوي مطبوع در چنين فرآوردهاي ايجاد نگردد.

پنيرهاي كه از شير حاوي پادزيست به دست مي آيند حقيقتا مرغوب نبوده و غالبا خميري شكل هستند اين نوع پنيرها ممكن است در اثر فعاليت باكتري هاي گروه كلي ائروژنز يا در اثر تخمير بوتيريك به اصطلاح باد كرده و فاسد شوند. دوم، عوارض بهداشتي ( واكنش هاي حساسيت زا، سبب تغييراتي در ميكروب هاي موجود در روده و در نتيجه كند شدن سنتز ويتامين ها و در نهايت باعث رشد و نمو و ازدياد ميكروب هاي بيماري زاي مقاوم در مقابل پادزيست ها مي گردد) و همچنين عوارض اقتصادي در پي خواهد داشت .

پني سيلين

پني سيلين به صورت تنها يا مخلوط با ساير پادزيست ها كه از طريق موضعي در گاوهاي مبتلا به ورم هاي پستاني تجويز مي شود تا مدتي همراه شير دفع مي گردد كه بسته به نوع داروي مصرف شده، مقدار آن و ماده اي كه به عنوان اكسي پيان در تهيه پادزيست به كار رفته اين زمان به طور متوسط بين  ۳۶ – ۹۶ ساعت متغير است و بايد موقعي از شير استفاده كرد كه هيچ گونه باقيمانده قابل تشخيص با استفاده از روش هاي حساس و موجود در شير باقي نماند. هـمچنـين وجـود بقاياي مواد ضد ميكروبي، پني سيلين و سولفوناميدي بترتيب ،%۳۱  %۲۷و  %۴ و آلوده بودن شير به بقاياي مواد ضد ميكروبي در ماه هاي سرد سال بسيار بيشتر گزارش گرديده ست.

باكتري هاي مولد اسيدلاكتيك

باكتري هاي مولد اسيدلاكتيك كه به عنوان مايه پنير بكار  وStr.diacetylactis ،Str. cremoris  مي روند مانند توسط مقادير ناچيز Leuconostoc citrovorum پادزيست هاي موجود در شير مهار مي شوند. توليد پنير از شير حاوي پني سيلين با بيش از  ۰/۰۵ واحد بين المللي بر ميلي ليتر عملي نيست. همچنين، مايه اي كه براي تهيه ماسـت به كار مي رود داراي ريـز سازواره هـايي مانند .Str  مي باشد. وجود پنيسيلين L. bulgaricus  وthermophilus  در شير موجب به تاخير افتادن تشكيل اسيد و در نهايت انعقاد شير توسط اين باكتري ها مي شود و فعاليت استرپتوكوك در محيط حاوي  ۰/۰۱ واحد بين المللي پني سيلين بر ميلي ليتر شير از بين ميرود و در غلظت ۰/۰۲ واحد بين المللي بر ميلي ليتر كاملا بي اثر خواهد بود.

حساسيت مايه هاي مورد استفاده در تهيه ماست در مقابل پادزيست ها بخصوص پني سيلين فوق العاده زياد مي باشد. بنابراين شيري كه در تهيه ماست يا ساير فراوده هاي تخميري شير به كار مي رود بايد عاري از پادزيست ها باشد.

اداره نظارت بر دارو و غذا در كشور آمريكا در سال  ۱۹۶۰جهت جلوگيري از آلودگي شير و فراورده هاي آن به پادزيستها اعلام كرد، شير دام هاي درمان شده با پادزيستها بايستي حدود  ۹۶ساعت (يا هر زماني كه مي توان كاملا مطمئن شد كه شير از پادزيست پاك شده) بدور ريخته شود. داروهايي كه بيشتر از  ۹۶ساعت پس از تجويز در شير يافت مي شـوند يا زمـان آنهـا از شير معين نگرديده است، بهتر است براي دام هاي شيرده مورد استفاده قرار نگيرند.

حداقل زمان وجود بقاياي پادزيست در شیر

حداقل زماني كه بقاياي پادزيست استرپتومايسين در اين پژوهش در حد قابل توجهي در شير يافت ميشود و لازم است در طي اين مدت شير بطور جداگانه دوشيده و به مصرفي غير از تغذيه انسان برسد  ۷۲ساعت است كه در مقايسه با يافته هاي ديگران ،۲ساعت زودتر تخليه پادزيست از شير صورت گرفته است. نتايج اين پژوهش با گزارشي كه در آن تاكيد شده تزريق داخل پستاني مخلوطي از استرپتومايسين و پني سيلين به  ۷ الي  ۸روز زمان نياز دارد تا بطور كامل از شير حذف شود اختلاف معني داري دارد. همچنين، تا سه روز پس از تزريق پادزيست استرپتومايسين به دام، اصولا انعقاد لاكتيكي در شير رخ نداده ولي از روز چهارم به بعد نتيجه انعقاد لاكتيكي مثبت بوده است، دليل آن حذف كامل پادزيست از روز چهارم به بعد مي باشد. بنابراين، نتايج حاضر نيز صحت عدم حضور آنتي بيوتيك از روز چهارم(  ۹۶ساعت) به بعد كه سبب انعقاد لاكتيكي شير گرديده با نتايج برابري كامل دارد .

بقاياي پماد پستاني  Mastijet Fort در نمونه شاهد در هر دو انعقاد لاكتيكي وآنزيمي و درغلظتهاي۵۰۰ ،۱۰۰و ppm 1000 در انعقاد آنزيمي مثبت بود، در حالي كه در غلظت هاي  ۱۰۰ ppm و بيشتر اصولا انعقاد لاكتيكي صورت نگرفت. دليل آن دارا بودن  pH بالا مي باشد كه عمل تخمير را به تعويق انداخته و يا مهار ميكند (به عبارت بهتر دليل آن از بين رفتن باكتريهاي مولد اسيدلاكتيك مي باشد). در خصوص اثر باقيمانده تركيبات پادزيست بر انعقاد لاكتيكي و آنزيمي شير بخصوص پماد پستاني در ايران كاري صورت نگرفته و منابع خارجي بسيار نادر و كلي بحث كرده اند. در تحقيقي كه بر روي حضور باقيمانده هاي پادزيست در شير ميش ( كشور اسپانيا) صورت گرفته جالب توجه است كه به لحاظ باقيمانده پني سيلين،  ۱/۷درصد و ۲/۱درصد نمونه ها به ترتيب مثبت و مشكوك گزارش شده است.

بر اساس مجموعه مشاهدات فوق مي توان اينگونه نتيجه گرفت كه انتقال تركيبات پادزيست پمادهاي پستاني به شير دام و وجود بقاياي پادزيست هاي حاصل از تزريق عضلاني در شير مي تواند انعقاد لاكتيكي شير را تحت تاثير قرار داده و مانع از رشد و فعاليت آن شوند. اين در حالي است كه عوامل مزبور بر انعقاد آنزيمي تاثير قابل ملاحظه اي نمي گذارند و شير آلوده به تركيبات پادزيست بر اثر آنزيم (مايه پنير) به سادگي منعقد خواهد شد.

پيشنهادها

۱- در مورد پمادهاي پستاني پادزيست نيز ضروري است كه شير دوشيده شده از پستانكهاي تحت درمان تا دوشش ( ۷۲ساعت پس از ماليدن پماد) و شير حاصل از اولين دوشش ساير پستانك ها (پس از آخرين استعمال پماد) به طور جداگانه نگهداري و به مصارف تغذيه انساني نرسد.

۲- همچنين لازم است دامداران و مديران واحدهاي دامپروري صنعتي از تجويز خود سرانه انواع داروها بخصوص داروهاي پادزيست به دام ها خودداري نمايند و در صورت نياز، داروي مورد نظر تحت نظر دامپزشك، توسط فرد ماهر و مطلع و طبق يك برنامه منظم به كار گرفته شود.

۳- با توجه به اينكه وجود تركيبات پادزيست در شير و فرآورده هاي آن ميتواند در كوتاه مدت يا دراز مدت اثرات سوئي در مصرف كنندگان پديد آورد، عمل به اين توصيه ها باعث حفظ سلامت مصرف كنندگان شير و فراورده هاي آن مي شود و از سوي ديگر سبب خواهد شد تا كارخانه هاي صنايع شير نيز با مشكلات كمتري در خطوط توليد بخصوص فراورده هاي تخميري حاصل از شير مواجه شوند.

۴- استفاده از آزمون هاي تشخيصي سريع مانند آزمون تشخيص سريع پادزيست ها توصيه مي گردد. انجام يك بررسي علمي و كارشناسانه پيرامون اجباري شدن انجام آزمون پادزيست بر روي شيرهاي دريافتي از دامداران و جريمه نمودن شيرهاي آلوده به باقيمانده آنتي بيوتيك به وسيله كارخانه هاي شير و فراورده ها، ضروري و مناسب مي باشد.

مطالب مرتبط: