دراسات على بعض النظم الطبيعية المضادة للميكروبات لتحسين الجودة الميكروبيولوجية للبن المعز

باحث، ميكروبيولوجى،  شعبة الانتاج الحيوانى،  مركز بحوث الصحراء             

                                "تهدف هذه الدراسة إلى تحديد تأثير تنشيط بعض النظم الطبيعية كنظام اللاكتوبيروكسديز و الليسوزيم فى زيادة مدة حفظ لبن الماعز بشمال سيناء ، بالإضافة إلى دراسة تأثير تنشيط إنزيم اللاكتوبيروكسيديز و الليسوزيم على 6 أنواع من البكتريا المرضية (E.coli O157:H7, S. typhimurium, Y. enterocolitica, B. cereus, List. monocytogenes and Staph. aureus ) علاوة على دراسة تأثير  تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز على صناعة الزبادي والخواص الريولوجية له.

تم تجميع 80 عينه من لبن الماعز من مدينة العريش بمحافظة شمال سيناء (حوالى 320 كم شمال شرق القاهرة) فى الفترة من ديسمبر 2004 إلى مايو 2005. وذلك ضمن انشطة مشروع "" تحسين إنتاجية الماعز بشمال سيناء"" والممول من هيئة المعونة الأمريكية. استخدمت شروط التعقيم السليمة فى تجميع العينات أثناء فترة وسط موسم الحليب وكان يتم إجراء اختبار كاليفورنيا لالتهاب الضرع على كل عينة. وقد قسمت هذه العينات لأستخدمها فى 3 تجارب معملية.

التجربة الأولى: تم تقدير نشاط كلا من إنزيمي اللاكتوبيروكسيديز و الليسوزيم على مدار موسم الحليب ثم دراسة تأثير تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز على مدة حفظ اللبن الخام خلال 72 ساعة وذلك باستخدام ثلاث توليفات من ثيوسيانات الصوديوم و فوق أكسيد الصوديوم لكل لتر على النحو التالي: المجموعة الأولى (14 ملجرام + 30 ملجرام ) والمجموعة الثانية (15 ملجرام + 10 ملجرام ) و المجموعة الثالثة ( 20 ملجرام + 25 ملجرام ) على الترتيب بالإضافة إلى مجموعة الكنترول وقد تم تقدير للحموضة (%) ورقم الpH وإجراء اختبار العد الكلى للبكتريا الهوائية، العد الكلى للبكتريا المحللة للبروتين، والبكتريا المتجرثمة، بكتريا القولون. 

التجربة الثانية : تم دراسة تأثير تنشيط نظام اللاكتوبيروكسديز و الليسوزيم على 6 انواع من البكتريا المرضية (E.coli O157:H7, S. typhimurium, Y. enterocolitica, B. cereus, List. monocytogenes and Staph. aureus). استخدام الثلاث توليفات السابقة من نظام اللاكتوبيوكسيديز وتركيزات 50، 150 ، 200 ميكروجرام / مل من الليسوزيم. وقد تم تسجيل نتائج عدد البكتريا بعد 6، 12 ، 18 ساعة من التحضين.

التجربة الثالثة: تم دراسة تأثير الثلاث مجموعات السابقة والمستخدمة فى تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز على المحتوى الميكروبى و للحموضة (%) والخواص الريولوجية للزبادى.

وقد اشارت النتائج إلى:

التجربة الأولى : لم يكن لانزيم اللاكتوبيروكسيديز اتجاه واضح خلال موسم الحليب. وقد كان الحد الاقصى له 0.7 وحدة / مل فى الفترة من 61 إلى 86 يوم من بداية الموسم بمتوسط 0.5 ± 0.07 وحدة / مل يتراوح بين ( 0.3 إلى 0.7 وحدة / مل). وقد كان الحد الاقصى لنشاط انزيم الليسوزيم  5.2 وحدة / مل فى الفترة من 20 إلى 59 يوم من بداية الموسم بمتوسط 1.44± 0.6 وحدة / مل. وكان نتيجة تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز فى لبن الماعز تأثير مهم فى خفض معدل زيادة الحموضة خلال فترة التخزين على 18- 24˚ م بالمقارنة بالكنترول. وقد لوحظ زيادة نسبة الحموضة فى كل المعاملات. اما بالنسبة لرقم الأس الهيدروجينىpH  فقد كان ينخفض فى خلال 72 ساعة فى كلا من الكنترول و المجموعة الثالثة إلى 6.15 و 6.12 على الترتيب. بينما كان يزداد خلال  72 ساعة فى المجموعة الثانية إلى 6.22 . على العكس فى المجموعة الأولى كان الاس الهيدروجينى ينخفض ببطء  فى فترة من 48 إلى 72 ساعة. كذلك اشارت الدراسة إلى ان هناك انخفاض معنوى فى العد الكلى للبكتريا الهوائية خلال 24 ساعة الأولى بحوالى 45 ، 40 ، 26 % فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة على الترتيب. بينما بعد 48 ساعة كان المحتوى البكتيرى للبكتريا الهوائية يزداد بمعدل 19 ، 23 ، 11 % فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة على الترتيب. وقد اظهرت هذة النتائج ان تأثير نظام اللاكتوبيروكسيديز ينخفض بعد 48 ساعة مما يؤدى إلى زيادة فى المحتوى البكترى للبكتريا الهوائية. وكانت نفس النتائج فى كلا من  العد الكلى للبكتريا المحللة للبروتين، والبكتريا المتجرثمة، بكتريا القولون.

التجربة الثانية : اشارت النتائج إلى أان هناك اختلافات معنوية  عند عد البكتريا المرضية بين المجموعات المعاملة بالاكتوبيروكسيديز وبين الثلاث تركيزات لليسوزيم خلال فترة الدراسة على الـ6 انواع من البكتريا المرضية محل الدراسة كما يلى:

Y. enterocolitica كانت تزداد فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة ( مجاميع التى تم فيها تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز) و الكنترول بمعدل 0.6 ، 1.2 ، 2 ، 2.4 دورة لوغاريتمية على الترتيب بعد 6 ساعات عن العدد فى بداية التجربة ( 6.4). وكذلك كانت تزداد بمعدل 2.1 ، 3.3 ، 3.6 ، 3.9 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة و 4.8 ، 5 ، 5.4 ، 5.6 دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة. وكذلك فقد كانت Y. enterocolitica تزداد بمعدل 2 ،1.6، 1 ، 2.8 دوره لوغاريتمية فى التركيز الأول والثانى والثالث من الليسوزيم و الكنترول على الترتيب خلال 6 ساعات الأولى عن العدد فى بداية التجربة (6). وكذلك خلال 12 ساعة فقد كانت 4 ، 3.7 ، 3.4 ، 4  دوره لوغاريتمية و 5.9 ، 5.8 ، 5.5 ، 5.9 دوره لوغاريتمية  بعد 18 ساعة من التحضين.  

S. typhimurium كانت تتناقص بمقدار 0.01  دورة لوغاريتمية عن قيمة العدد الابتدائي (6.6) بعد 6 ساعات من التحضين فى المجموعة الأولى. بينما كانت المجموع الثانية والثالثة والكنترول تزداد بمعدل 0.4 ، 0.7، 0.8 دورة لوغاريتمية بعد 6 ساعات من التحضين.  وكذلك كانت تزداد بمعدل 1.4، 1.9 ،2.4 ، 2.8 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة، 4.4،4.9 ،5.1، 5.2 دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة على الترتيب كذلك كانت S. typhimurium تزداد فى التركيز الأول والثانى والثالث والكنترول بمعدل 0.8، 0.9، 1 دورة لوغاريتمية، على الترتيب بعد 6 ساعات من التحضين بالمقارنة بالعدد الابتداتى (6.2). كذلك بمعدل 3.3 ، 2.9  ،2.8 ، 3.4 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة، 5.8 ،5.7 ،5.6 ،5.8 دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة من التحضين.

E.coli كانت تزداد فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة و الكنترول بمعدل 1.7، 1 ،0.8 ،2 دورة لوغاريتمية على الترتيب بعد 6 ساعات عن قيمة العدد البتدائى (7.2). وكذلك كانت تزداد بمعدل 2.3، 2.9، 3.5، 3.8 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة و 4.5،4.8،5.1 ، 5.4  دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة. وكذلك فقد كانت E.coli تزداد بمعدل 2.6،1.9،1.7،2.9  دوره لوغاريتمية فى التركيز الأول والثانى والثالث من الليسوزيم و الكنترول على الترتيب خلال 6 ساعات الأولى عن العدد فى بداية التجربة  (6.1). وكذلك خلال 12 ساعة فقد كانت 4.7 ، 4.7 ، 4.4 ، 4.9 دوره لوغاريتمية و 4.5، 4.8، 5.1، 4.5 دوره لوغاريتمية  بعد 18 ساعة من التحضين.  

B.cereus كانت تزداد فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة و الكنترول بمعدل 0.8، 1.1، 1.3، 1.9 دورة لوغاريتمية على الترتيب بعد 6 ساعات عن قيمة العدد البتدائى (6). وكذلك كانت تزداد بمعدل 2.8، 3.1، 3.2، 3.5 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة و5، 5.2 ، 5.4 ، 5.6  دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة. وكذلك فقد كانت B.cereus تزداد بمعدل 0.9 ، 0.8 ، 0.5 ، 1.7 دوره لوغاريتمية فى التركيز الأول والثانى والثالث من الليسوزيم و الكنترول على الترتيب خلال 6 ساعات الأولى عن العدد فى بداية التجربة (6.1). وكذلك خلال 12 ساعة فقد كانت 2.9، 2.7، 2.3، 3.2  دوره لوغاريتمية و5، 4.9، 4.8، 5.4 دوره لوغاريتمية  بعد 18 ساعة من التحضين.  

.Staph. aureus sub sp. aureus كانت تزداد فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة و الكنترول بمعدل 0.5، 0.5، 1.3، 2  دورة لوغاريتمية على الترتيب بعد 6 ساعات عن العدد فى بداية التجربة (6.5). وكذلك كانت تزداد بمعدل 1.8، 2، 2.8، 3.4 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة و4.3، 4.5، 4.8، 5  دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة. وكذلك فقد كانت  Staph. aureus تزداد بمعدل 1، 0.7، 0.7 ،1.8  دوره لوغاريتمية فى التركيز الأول والثانى والثالث من الليسوزيم و الكنترول على الترتيب خلال 6 ساعات الأولى عن العدد فى بداية التجربة (6.2). وكذلك خلال 12 ساعة فقد كانت 3.5، 3.2، 2.8، 3.7  دوره لوغاريتمية و 5.2، 5.1، 4.8، 5.3 دوره لوغاريتمية  بعد 18 ساعة من التحضين.  

. List. monocytogenes كانت تزداد فى المجموعة الأولى والثانية والثالثة و الكنترول بمعدل 0.6 ، 0.9 ، 1.1 ، 2 دورة لوغاريتمية على الترتيب بعد 6 ساعات عن العدد فى بداية التجربة (6). وكذلك كانت تزداد بمعدل 2، 2.8 ، 3 ، 3.2 دورة لوغاريتمية بعد 12 ساعة و5، 5.2، 5.5، 5.6  دورة لوغاريتمية بعد 18 ساعة. وكذلك فقد كانت List. monocytogenes  تزداد بمعدل 1، 0.8، 0.4، 1.9  دوره لوغاريتمية فى التركيز الأول والثانى والثالث من الليسوزيم و الكنترول على الترتيب خلال 6 ساعات الأولى عن العدد فى بداية التجربة (6). وكذلك خلال 12 ساعة فقد كانت 2.9، 2.6، 2.1 ، 3 دوره لوغاريتمية و 5.5، 5.3، 5، 5.6 دوره لوغاريتمية  بعد 18 ساعة من التحضين.  

التجربة الثالثة: اشارت النتائج إلى ان استخدام نظام اللاكتوبيروكسيديز فى صناعة الزبادى اثر على نسبة الحموضة بعد يوم واحد من التخزين على 10˚م  فى الكنترول والمجموعة الأولى والثانية والثالثة كانت 1.25 ، 1.2، 0.97 ، 1.35% على الترتيب. ونسبة الحموضة  لم تتغير فى الفترة مابين 1-21 يوم فى كل من المجموعة الأولى والثانية. بينما المجموعة الثالثة انخفاض سريع بعد 7 ايام حتى 21 يوم. بالنسبة للمحتوى البكتيرى لبكتريا الهوائية كانت اعلى فى المجموعة الأولى والثالثة عن الثانية ( بعد 24 ساعة). وكان العد الكلى للبكترية للكنترول يزداد بمقدار 9.4 دورة لوغاريتمية بعد 14 يوم من التخزين. بينما كانت المجموعة الأولى والثانية تنخفض بعد 7 ايام من التخزين بمعدل 7.9 ، 6 دورة لوغاريتمية على الترتيب . على العكس، بعد 14 يوم كانت المجموعة الأولى والثانية يزداد المحتوى البكتيرى لها بينما المجموعة الثالثة انخفض المحتوى البكتيرى فى نفس الوقت، اما عند 21 يوم انخفض المحتوى البكتيرى فى المجموعة الأولى والثانية. اما بالنسبة لبكتريا القولون فكانت تتاثر باستخدام نظام اللاكتوبيروكسيديز عن العد الكلى للبكتريا الهوائية. ولم تظهر فى جميع المجموعات المعاملة بنظام اللاكتوبيروكسيديز خلال فترات التخزين. كذلك لم تظهر الخمائر والفطريات فى اى من المعاملات او الكنترول خلال فترات التخزين. اما بالنسبة المئوية للقدرة على الاحتفاظ بالماء لم تختلف بين جميع المجاميع والكنترول خلال فترات التخزين من (1-21 يوم). اما بالنسبة للزوجة فى جميع المجاميع والكنترول فكانت تزداد خلال فترات التخزين من 1-21 يوم. كما لم يكن هناك اختلافات معنوية بين المجاميع فى اللزوجة. وكانت اللزوجة فى الكنترول منخفضة عن باقى مجاميع نظام اللاكتوبيروكسيديز.

وقد تم استخلاص النقاط التالية:

1.            تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز يؤدى إلى زيادة مدة حفظ اللبن الماعز المنتج فى شمال سيناء بمصر إلى  48 ساعة.

2.            افضل توليفة لتنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز  باستخدام  14 ملجرام / لتر من ثيوسيانات الصوديوم + 30 ملجرام / لتر من فوق أكسيد الصوديوم (المجموعة الأولى)

3.            بالنسبة 6 انواع من البكتريا المرضية كان لكلا من مجاميع نظام اللاكتوبيروكسيديز و تركيزات الليسوزيم  تأثير على خفض عددها بالمقارنة بالكنترول.

4.            كانت  لكلا من مجاميع نظام اللاكتوبيروكسيديز و تركيزات الليسوزيم ذات تأثير أعلى على خفض أعداد البكتريا الموجبة والسالبة لجرام فى لبن الماعز.

5.            وقد كان كلا من نظام اللاكتوبيروكسيديز و الليسوزيم تأثير اعلى على List. monocytogenes بالمقارنة بباقى انواع البكتريا الموجبة لجرام وكذلك على S. typhimurium  بالمقارنة بباقي البكتريا السالبة لجرام محل الدراسة بعد 6، 12، 18 ساعة من التحضين.

6.            وقد اشارت النتائج ايضا إلى ان هناك زيادة خطية لاعداد البكتريا المرضية متزامنة مع اوقات الدراسة فى المعاملات لكلا من نظام اللاكتوبيروكسيديز و الليسوزيم.

7.            كان لاستخدام تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيد بتركيز 14 ملجرام / لتر من ثيوسيانات الصوديوم + 30 ملجرام / لتر من فوق أكسيد الصوديوم تأثير ايجابى على خفض اعداد البكتريا المرضية .

8.            وكذلك كان تأثير الليسوزيم يزداد إيجابيا بزيادة التركيزات منه (50, 150, 200 ميكروجرام/ مل).

9.            كان افضل تركيز لتنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز لزيادة مدة حفظ  الزبادى المصنع من لبن الماعز  باستخدام  15 ملجرام / لتر من ثيوسيانات الصوديوم + 10 ملجرام / لتر من فوق أكسيد الصوديوم ( المجموعة الثانية).

10.         اظهر بادىء الزبادى درجات متباينة من الحساسية من نظام اللاكتوبيروكسيديز.

11.         كانت المجموعة الثانية اكثر تأثير على حموضة الزبادى من المجموعة الأولى والثالثة.

12.         نظام اللاكتوبيروكسيديز كان له تأثير ايجابى على العد الكلى للبكتريا الهوائية.

13.         نظام اللاكتوبيروكسيديز كان لة تأثير إيجابى على بكتريا القولون.

14.         كان لتنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز تأثير على القدرة بالأحتفاظ بالماء خلال فترة تخزين الزبادى من 1 – 21 يوم.

15.         ازدادت اللزوجة بأستخدام  نظام اللاكتوبيروكسيديز.

ويوصى بالاتى:

1.            يمكن حفظ لبن الماعز المحتوى على تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز أمناً لمدة 48 ساعة على درجة 18-24 درجة مئوية.

2.            يمكن حفظ لبن الماعز أمناً من البكتريا الممرضة لمدة 6 ساعات على 30-37 درجة مئوية من خلال تنشيط نظام اللاكتوبيروكسيديز وهذه المعاملة ليست بديل للبسترة او"