تعیین شرایط بهینه استخراج پلی¬ساکارید برگ گیاه هفت¬کول و بررسی خواص ضد¬¬اکسیدانی و ضد¬میکروبی آن

فصل اول
مقدمه
198564554991000
center6985
center48577500
فصل اول
مقدمه
1-1 بیان مساله
محصولات غذایی سرخ شده با وجود محتوای چربی بالای خود که باعث افزایش کلسترول خون، افزایش فشار خون و بیماریهای مربوط به انسداد شریانهای قلب میشوند، هنوز مورد توجه مصرف کنندگان هستند (کستر و همکاران، 1986). همچنین چربیها در سلولها نقش مهمی به عنوان ترکیبات ساختاری ایفا میکنند (رجایی و همکاران، 2005).
تغییرات اکسیداتیو علاوه بر اثرات نامطلوب در سیستمهای بیولوژیک، مسئول ایجاد طعم و پایین آمدن کیفیت غذا و فساد مواد غذایی است (کانگ و همکاران، 2006). مثلاً یکی از مهمترین مشکلات صنعت گوشت، اکسیداسیون چربی گوشت مخصوصاً در زمان نگهداری میباشد. اکسیداسیون چربی در طول زمان نگهداری باعث بد طعم شدن گوشت، و اکسیداسیون میوگلوبین، باعث تغییر رنگ آن درحین نگهداری میشود (گرای و همکاران، 1996).
آنتی اکسیدانها از طرفی باعث کاهش خطر ابتلاء به بیماریهای قلبی، عروقی و سکته میشوند و از سوی دیگر از آسیب به DNA و ایجاد سرطان جلوگیری میکنند (نوگوچی و نیکی، 2000). با وجود آنتی اکسیدانهای مختلف در پلاسما، سیستم دفاعی بدن به تنهایی قادر به از بین بردن رادیکالهای آزاد ایجاد شده در بدن نیست، به همین جهت نیاز به تأمین آنتیاکسیدان از منابع خارجی وجود دارد که از طریق مواد غذایی تأمین میشود (یانگ و وودسایت، 2001).
اگرچه ضداکسیدانهای صنعتی طی زمان طولانی برای جلوگیری از اکسیداسیون به موادغذایی اضافه میشوند، اما به علت خاصیت سرطانزایی بعضی از این افزودنیها (نیتو و همکاران، 2010)، و آسیبهای کبدی ناشی از مصرف BHT و BHA(کریشنایا و همکاران، 2007)، افزودن آنها به موادغذایی محدود و بعضاً ممنوع شده است (نیتو و همکاران، 2010).
امروزه نیاز به آنتیاکسیدانهای قوی با سمیت کمتر و اثر بخشی بیشتر یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. متخصصین تغذیه برای تأمین آنتیاکسیدانهای مورد نیاز بدن، مصرف گیاهان، میوهجات و سبزیجات را توصیه میکنند زیرا آنتیاکسیدانهای گیاهی عوارض جانبی کمتر و خواص درمانی بهتری دارند (متئو و آبراهام، 2006).
از سوی دیگر بروز مقاومت دارویی در انواع میکروارگانیسمهای بیماریزا از یک سو و اثرات مضر نگهدارندههای غذایی شیمیایی و سنتزی از سوی دیگر به عنوان یک چالش مهم در هر دو زمینه بهداشت و درمان انسان و دام تبدیل گردیده است. بنابراین یک نیاز مستمر در زمینه شناسایی ترکیبات ضدمیکروبی جدید جهت به حداقل رسانیدن مقاومت دارویی میکروارگانیسمها و استفاده از آنها به عنوان جایگزین نگهدارندههای شیمیایی احساس میشود (گراگ و همکاران، 1997). امروزه با اینکه بخش عظیمی از داروهای مصرفی شیمیایی هستند اما برآورد میشود دست کم یک سوم کلیه فرآوردههای دارویی منشأ گیاهی دارند یا پس از استخراج از گیاه تغییر شکل یافتهاند (بشارت و همکاران، 2009).
متابولیتهای ثانویه مشتق شده از گیاهان مانند فنل و فلاوونوئید دارای پتانسیل قوی برای پاکسازی رادیکالهای آزاد میباشند که در تمام قسمتهای گیاه مانند برگ، میوه، دانه و ریشه وجود دارند (متئو و آبراهام، 2006). به طور مثال ماروبیوم ولوتینوم دارای درصد بالایی از ترکیبات حفاظت کننده و ضداکسایشی نظیر فلاوونوئیدها میباشد (کاریوتی و همکاران ، 2003)، که خود میتواند در کاهش استرس اکسیداتیو ناشی از اثر رادیکالهای آزاد اکسیژن که در بیماری رایج دیابت به علت افزایش سطح گلوگز خون اتفاق میافتد، مؤثر واقع شود (کوکاک و همکاران 2000). همچنین دارچین به عنوان ادویه غذایی کاربرد زیادی دارد و مطالعات نشان میدهد که بی اثر کننده خوبی برای رادیکال سوپراکسید میباشد (مورشیا و همکاران 2004). در مطالعهای دیگر اسانس پونه کوهی به روغن آفتابگردان افزوده شد و روند اکسیداسیون را مهار نمود (اولمدو و همکاران 2014). همچنین ارزیابی خواص ضدمیکروبی و ضداکسایشی اسانس گیاهان کرفس، ریحان و گشنیز در کشور پرتغال، حاکی از تأثیر فوق العاده بالای آنها در حفاظت اکسایشی و میکروبی (به ویژه میکروبی) بوده است و میتوانند در صنایع آرایشی و بهداشتی، دارویی و غذایی در جهت کاهش نگرانی ناشی از به خطر افتادن سلامت مصرف کننده، جایگزین مواد مصنوعی گردند (جورج و همکاران ، 2013). به همین علت استفاده از ترکیبات طبیعی به جای افزودنیهای سنتزی، رواج پیدا کرده است. مثلاً اسانس آویشن حاوی بیش از 10 ماده میباشد که دارای خواص مفیدی از جمله، ضدعفونیکننده، ضدنفخ، ضداکسیدانی و ضدمیکروبی است (بوزین و همکاران، 2006). همچنین پلیساکارید استخراج شده از برگ گیاهانی چون پاریس پلیفیلا در شرایط آزمایشگاهی خاصیت ضداکسیدانی بالایی نشان داد (شین و همکاران، 2014). پلی ساکارید محلول در آب استخراج شده از کدوتنبل، بوسیله سلولاز فعالیت ضدمیکروبی زیادی نشان داده است (جیان، 2014). همچنین خاصیت ضدمیکروبی پلیساکارید محلول در آب گیاه تراکساکوم افیسینال بر باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوساورئوس و اشرشیاکلی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که دارای فعالیت ضدباکتریایی بالایی بوده و میتواند به عنوان یک ماده نگهدارنده در مواد غذایی مورد توجه قرار گیرد (وانگ، 2014). مطالعات موجود نشان میدهند که بسیاری از پلیساکاریدهای استخراج شده از گیاهان، به طور قطع دارای خواص ضداکسیدانی هستند و توان مهار رادیکالهای
آزاد را دارند و میتوانند به عنوان پتانسیلهای جدید در زمینه آنتیاکسیدانی استفاده شوند (جیان و همکاران، 2013).
1-2 ضرورت و اهمیت اجرای طرح
با توجه به اثبات خواص ضدمیکروبی و ضداکسیدانی پلیساکارید پارهای از گیاهان دارویی و همچنین به دلیل اینکه گیاه هفتکول با وجود دارا بودن خواص درمانی، موضوع تحقیقات نبوده و مورد بررسی قرار نگرفته است، مبنای این پژوهش، بهینهسازی شرایط استخراج پلیساکارید گیاه هفتکول، شناسایی ساختار آن و بررسی خواص ضداکسایشی و ضدمیکروبی آن قرار گرفته است.
1-2-1 گیاه هفتکول و محل رویش آن
هفتکول از رده دیپساکالها و جنس ویبورنوم بوده و دارای نام علمیViburnum lantana L. میباشد. در مازندران (آمل و لاهیجان) با نام هفتکول، در نور و کجور با نام مخرا، در ارسباران، گرمهشو، در زیارت، زنیدار، در درفک، پلاخور، در آذربایجان غربی، آغاجی و در مناطق کرد نشین آذربایجان با نام تهتهو شناخته میشود (میرحیدر، 1382).
گیاه هفتکول درختچهای است به ارتفاع 2-1 متر، که در آناتولی، قفقاز و شمال ایران یافت میشود (زرگری، 1371) و در ایران در حد فوقانی جنگلهای شمال، در ارتفاعات 2000 تا 3000 متری (میرحیدر، 1382)، در جنگلهای نواحی شمال تا پل زنگوله (در ارتفاعات 2600 متری)، کوه شاهوار نزدیک حاجیلنگ در ارتفاعات 2400 تا 2600 متری (گرگان)، دره چالوس در ارتفاعات 2400 متری، دره هراز، کوههای نزدیک تنکابن (گیلان)، قره داغ نزدیک حسن بیگلو و کلیبر (آذربایجان) میروید (زرگری، 1368).
1-2-2 خواص درمانی هفتکول
در استعمال خارجی از جوشانده هفتکول به صورت غرغره در رفع آنژینهای ساده و ورم لثه استفاده میکنند. در ضمن پزشکان در گذشته عقیده داشتند که برای ترمیم لثههای فرسایش یافته میتوان از جوشانده آن بهره گرفت (زرگری، 1371). میوه گیاه هفتکول در درمان دیابت و اسهال استفاده شده و به صورت جوشانده و یا عصارهگیری از آن، مورد مصرف قرار میگیرد (آلتونداگ و ازترک، 2011). با توجه به پراکندگی جغرافیایی این گونه در ارتفاعات و شناخت کم اطباء سنتی از آن، به نظر میرسد در پزشکی سنتی ایران جایگاه لازم را نیافته است و برای آشنایی واقعی با ارزشهای دارویی آن نیازمند تحقیق و تفحص بیشتر میباشیم (مظفریان، 1391).

شکل 1-1 گیاه هفت کول (ویبورنوم لانتانا)
1-3 اهداف
1-3-1 اهداف اصلی
هدف از این مطالعه تعیین شرایط بهینه استخراج پلیساکارید برگ گیاه هفتکول و بررسی خواص ضداکسیدانی و ضدمیکروبی آن میباشد.
1-3-2 اهداف فرعی
تعیین غلظتی از پلیساکارید که بهترین عملکرد ضداکسیدانی را خواهد داشت.
تعیین غلظتی از پلیساکارید که بهترین عملکرد ضدمیکروبی را خواهد داشت.
شناسایی ساختار پلیساکارید استخراج شده از گیاه هفتکول.

فصل دوم
کلیات و مروری بر پژوهشهای انجام شده
2561971584962
center395605
25742908878572610866484251
فصل دوم
کلیات و مروری بر پژوهشهای انجام شده
2-1 مقدمه
واکنشهای بیوشیمیایی که در سلولهای بدن ما رخ میدهند عامل ادامه حیات هستند، قانونی که طبیعت از کودکی به بدن ما دیکته میکند و ما را به سوی بزرگسالی، کهنسالی و نهایتاً مرگ میکشاند. از آنجا که تعداد تولدها به شدت کاهش یافته، در آیندهای نزدیک، جهان شاهد جمعیت بزرگی از سالخوردگان خواهد بود. این مرحله از زندگی با بیماریهای قلبی-عروقی، مغز و سیستم ایمنی همراه است که هزینههای درمانی و اجتماعی بالایی را میطلبد (کرکو و فریرا، 2013). از این رو کنترل گسترش این بیماریهای مزمن به منظور کاهش درد و رنج افراد مسن و همچنین کاهش هزینههای درمانی حائز اهمیت است (کرکو و فریرا، 2013).
انسانها به منظور ادامه حیات خود از مواد غذایی مختلفی به عنوان منبعی برای کسب انرژی استفاده میکنند. از این جهت به منظور حفظ سلامت مصرف کنندگان باید عوامل آلوده کننده مواد غذایی و تهدید کننده سلامت مصرف کنندگان حذف گردیده و از آلودگی مجدد آن جلوگیری شود.
از این رو به هرگونه تغییر در ماده غذایی که منجر به عدم پذیرش ماده مورد نظر توسط مصرف کننده گردد فساد گفته میشود. این تغییرات در اثر صدمات فیزیکی، شیمیایی (اکسیداسیون، تغییر رنگ و…) و یا تغییرات ناشی از فعالیت و رشد میکروارگانیسمها در مواد غذایی ایجاد میشوند (گرام و همکاران، 2002).
غذاهای حاوی میزان بالای ترکیبات اسید چرب غیر اشباع، بسیار مستعد اکسیداسیون هستند، اکسیداسیون
چربیها در ماده غذایی منجر به کاهش ارزش غذایی میگردد (کانگ و همکاران، 2006). و علاوه بر آن، مستعد بودن چربی به اکسیداسیون یکی از مهم ترین دلایل پیدایش بوی تعفن، طعم نامطلوب و تغییرات رنگ در محصولات غذایی است.
رادیکالهای آزاد، آنتیاکسیدانها و کوفاکتورها، سه عامل مهم و تاثیرگذار بر روند پیری و واکنشهای اکسایشی میباشند، در نتیجه شناخت این واکنشها در بدن انسان میتواند به پیشگیری یا کاهش این بیماریها کمک کرده و باعث بهبود کیفیت زندگی شود (کرکو و فریرا، 2013).
از سویی دیگر امروزه با افزایش استفاده از آنتی بیوتیکهای رایج درمانی و داروهای ضدمیکروبی شاهد شیوع و گسترش روز افزون گونههای میکروبی بیماریزای مقاوم به آنتی بیوتیکها هستیم. بیماریهای عفونی از جمله بیماریهای گسترده و شایع در جهان هستند که هزینههای فراوانی را به جوامع بشری تحمیل میکنند. هرچند مصرف آنتیبیوتیکهای سنتزی در دهههای گذشته توانسته در درمان بیماریهای عفونی نقش مهمی را ایفا نماید، اما مشکل عمده این مواد، ایجاد مقاومت میکروبی، قیمت بالای این مواد و مشکلات زیست محیطی آنتیبیوتیکها در فرد مصرف کننده میباشد که موجب شده است، امروزه بیش از پیش تمایل به مصرف مواد جایگزینی که ضرر کمتری دارند افزایش یابد (دوکا و همکاران، 2007).
2-2 واکنشهای اکسیداسیون و احیاء
2-2-1 تعادل اکسیداسیون- احیاء درون سلولی
تعادل اکسیداسیون- احیاء در درون سلول نتیجه یک موازنه دینامیک میان مولکولهای اکسیدان و آنتیاکسیدان میباشد. استرس ناشی از اکسیدانها زمانی اتفاق میافتد که محصولات حاصل از اکسیداسیون، احیا از ظرفیت دفاعی-آنتیاکسیدانی سلول، تجاوز کند. اکسیداسیون بیش از حد میتواند باعث آسیب اکسیداتیو ماکرومولکولها، پراکسیداسیون لیپیدها، اکسیداسیون زنجیرههای جانبی اسیدآمینه و پلیپپتیدها شده و در نتیجه تکه تکه شدن پروتئین و آسیب DNA را درپیش داشته باشد (ژانگ و همکاران، 2014).
در صورت واکنش رادیکالهای آزاد با ترکیبات وابسته به اکسیژن، مانند سوپراکسید، هیدروکسیل و هیدروژن پراکسید که در طول سوخت و ساز در بدن تولید میشوند، میتوانند باعث آسیب رساندن به اسیدهای چرب، پروتئینها، DNA و دیگر ماکرومولکولها در بدن شوند که نتیجه آن بروز بیماریهای مختلف از جمله بیماریهای قلبی و عروقی، بیماریهای عصبی و سرطان میباشد (کریشنایا و همکاران، 2007).
2-2-2 رادیکالهای آزاد
رادیکالهای آزاد، اتمها، مولکولها و یونهایی هستند که دارای الکترون جفت نشده بوده و بسیار ناپایدار هستند و تمایل زیادی به واکنش با مولکولهای دیگر دارند. سه عنصر مهمی که در ساختار رادیکالهای آزاد شرکت دارند، اکسیژن، نیتروژن و گوگرد هستند. ترکیبات دارای این عناصر به ترتیب به صورت ROS، RNS و RSS نشان داده میشوند.
ROS شامل رادیکالهای آزادی چون سوپراکسید آنیونی (O2-.)، رادیکال هیدروکسیل (OH.) و گونههای دیگری چون پراکسیدهیدروژن (H2O2) و اکسیژن یگانه (.O2) میباشند.
RNS از NO مشتق شده، با O2-. واکنش داده و ONOO- تشکیل میشود. RSSها به راحتی بوسیله واکنش ROS با تیولها تشکیل میشوند (لو و همکاران، 2010؛ کرکو و فریرا، 2013).
در درون بدن، رادیکالهای آزاد به عنوان یک جزء طبیعی از متابولیسم در میتوکندری و از طریق زانتین اکسیداز، فرایندهای التهاب، فاگوسیتوز، کم خونی موقت، فعالیتهای ورزشی و… تولید میشوند اما عوامل خارجی که باعث گسترش تولید رادیکالهای آزاد میشوند، سیگار کشیدن، آلایندههای صنعتی، اشعه، مواد مخدر، آفتکشها و ازن میباشند. جالب این است که این عناصر و به ویژه اکسیژن، در حالیکه برای حیات ضروری هستند، در این واکنشها اثرات مضری بر بدن انسان خواهند داشت (کرکو و فریرا، 2013). برقراری تعادل بین تولید و خنثی شدن ROS بوسیله آنتیاکسیدانها، حائز اهمیت بسیار است و زمانیکه این تعادل به سمت تولید ROS بیشتر برهم بخورد، آسیب سلولی ناشی از استرس اکسیداتیو آغاز میگردد (کرکو و فریرا، 2013).
تخمین زده میشود که یک سلول انسان در طول یک روز، بوسیله رادیکال هیدوکسیل و دیگر گونههای رادیکال آزاد، به طور متوسط 105 بار هدف قرار گرفته و متحمل استرس میشود (کرکو و فریرا، 2013). اهداف اصلی رادیکالهای آزاد، پروتئینها، اسیدهای نوکلئیک، قندها و چربیها هستند (کرافت و همکاران، 2012) (کرکو و فریرا، 2013).
2-2-2-1 رادیکال هیدروکسیل
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، همواره منجر به تولید رادیکالهای بسیار فعال هیدروکسیل میگردند که این رادیکالها، پتانسیل بالایی برای اکسیداسیون ترکیبات آلی دارند. یکی از فرایندهای اکسیداسیون شیمیایی، فنتون است که در آن، یون آهن به عنوان کاتالیزور در یک محیط اسیدی با اکسیدان وارد واکنش شده و تولید رادیکال هیدروکسیل مینماید. این واکنش از نوع واکنشهای اکسایش-احیا میباشد، به این ترتیب که یون فلزی، انتقال یک الکترون را میپذیرد (توماس و همکاران، 2009). این واکنش شامل احیاء (کاهش) H2O2 با آهن (II) میباشد، اما میتواند در حضور مس نیز رخ دهد. نیمه عمر رادیکال هیدروکسیل بسیار کوتاه است (9-10 ثانیه) و این موضوع باعث شده روشهای شناسایی آن محدود و غیر مستقیم گردد مانند روشهای الکتروشیمیایی، فلوریمتری و اسپکتروفوتومتری (میر و همکاران، 2014).
2-2-2-2 رادیکال DPPH (1و1-دی فنیل 2-پیکریل هیدرازیل)
این ترکیب یک رادیکال پایدار با رنگ بنفش میباشد که با احیاء شدن توسط عناصر دهنده الکترون یا هیدروژن (ترکیبات آنتیاکسیدانی) به دی فنیل پیکریل هیدرازین زرد رنگ تبدیل میشود. توانایی دادن اتم هیدروژن یا الکترون توسط ترکیبات و عصارههای مختلف، به وسیله آزمونی با همین نام، با میزان بیرنگ کردن یا کاهش میزان جذب نوری محلول بنفش رنگ DPPH در متانول مورد بررسی قرار میگیرد (بیوریتس و بوکار، 2000).
2-2-3 آنتی اکسیدانها
آنتیاکسیدانها موادی هستند که باعث به تاخیر انداختن اکسایش و افزایش ماندگاری و مطبوع بودن غذاهای چرب میشوند. این مواد ممکن است به طور طبیعی در ترکیبات چرب حضور داشته باشد، مانند توکوفرولها، فلاونوئیدها، ال-اسکوربیک اسید، کاروتنوئیدها، و یا به صورت صنعتی تولید و به ماده غذایی افزوده گردند. ترکیباتی چون بوتیلیتد هیدروکسیآنیزول (BHA)، بوتیلیتد هیدروکسیتولوئن (BHT)، ترشریبوتیل هیدروکینون (TBHQ) از این گروه میباشند. روغنهای گیاهی نسبت به روغنها و چربیهای حیوانی، بهطور طبیعی دارای آنتیاکسیدانهای بیشتری بوده و در نتیجه پایدارترند (فاطمی، ۱۳۸۱).
2-2-3-1 سیستم آنتیاکسیدانی بدن انسان
سیستم آنتی اکسیدانی موجود در بدن انسان به دو گروه تقسیم میشود :
آنزیمی
غیر آنزیمی
سیستم آنتیاکسیدانی آنزیمی به دو سیستم دفاعی اولیه و ثانویه تقسیم میشود. سیستم دفاعی اولیه از سه آنزیم مهم تشکیل شده که باعث خنثی سازی و یا جلوگیری از تشکیل رادیکالهای آزاد میشوند:
1. آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز که با اهدای 2 الکترون، باعث احیاء پراکسیدها شده و در نتیجه پراکسید، که بستر بالقوهای برای واکنش فنتون (Fenton) میباشد را از بین میبرد.
2. کاتالاز که پراکسیدهیدروژن را به آب و اکسیژن مولکولی تبدیل میکند و یکی از بزرگترین تغییر و تبدیل کنندهها در بدن انسان است به طوریکه یک مولکول کاتالاز باعث تغییر 6 بیلیون مولکول پراکسید میشود.
3. سوپراکسید دسموتاز که با تبدیل سوپراکسید آنیونی به پراکسیدهیدروژن، آن را به سوبسترایی برای آنزیم کاتالاز تبدیل میکند (کرکو و فریرا، 2013).
دومین سیستم دفاع آنزیمی شامل آنزیمهایی است که به طور مستقیم باعث خنثی سازی رادیکالهای آزاد نمیشوند اما نقش حمایت کننده برای آنتیاکسیدانهای داخلی دارند. این آنزیمها شامل موارد زیر میباشند :
1. گلوتاتیون ردوکتاز: باعث تبدیل گلوتاتیون اکسید شده، به فرم احیاء آن میگردد و در نتیجه آن را بازیافت کرده و برای خنثی سازی رادیکالهای آزاد بیشتر، آماده میسازد.
2. گلوکز-6- فسفات دهیدروژناز باعث احیاء NADPH که کوآنزیم مورد استفاده در واکنشهای آنابولیک میباشد، میگردد.
اما سیستم آنتیاکسیدانی داخلی غیرآنزیمی شامل موارد متعددی از جمله ویتامین A، کوفاکتورهای آنزیمی (Q10)، ترکیبات نیتروژنی (اوریک اسید) و ترکیبات پپتیدی (گلوتاتیون) میباشد:
1. ویتامین A از شکستن بتا-کاروتن در کبد تشکیل میشود. حدود 12 فرم ویتامین A ایزوله شده و میدانیم که اثرات مفیدی بر پوست، چشم و اعضای داخلی بدن ایجاد میکنند. توانایی آنتی اکسیدانی آن مربوط به قدرت بالای آن در واکنش با رادیکال پروکسیل ( ROO.(تیرا و همکاران، 2015)) و جلوگیری از گسترش پراکسیداسیون در چربیهاست.
2. کوآنزیم Q10 در تمام سلولها و غشاها حضور داشته و نقش مهمی در زنجیره تنفسی و دیگر متابولیسمهای سلولی ایفا میکند. این کوآنزیم باعث جلوگیری از تشکیل رادیکال پروکسیل میشود و حتی در مواردی گزارش شده که پس از شکل گیری این رادیکالها، باعث خنثیسازی آنها گشته و همچنین توانایی بازسازی ویتامین E را داراست.
3. اوریک اسید محصول نهایی متابولیسم نوکلئوتید پورینی در بدن انسان است، غلظت آن به تدریج افزایش یافته و پس از فیلتراسیون کلیوی، 90 درصد اوریک اسید باز جذب میشود که نشان دهنده نقش مهم آن در بدن است. اسید اوریک از تولید بی رویه اکسیدانهای Oxo-hem که محصول واکنش هموگلوبین با پراکسیدها هستند جلوگیری میکند. همچنین مانع تحلیل رفتن گلبولهای قرمز توسط پراکسیدانها گشته و قدرت مهار کنندگی بالایی نسبت به اکسیژن یگانه و رادیکال هیدروکسیل دارد.
4. گلوتاتیون یک تریپپتید داخلی است که از سلولها در برابر رادیکالهای آزاد محافظت میکند و این کار را با دادن یک اتم هیدروژن یا یک الکترون انجام میدهد و در نتیجه نقش مهمی در بازسازی سایر آنتیاکسیدانها از جمله آسکوربات دارد.
با وجود این سیستم آنتیاکسیدانی درونی، بدن انسان به انواع مختلف آنتیاکسیدانهای خارجی نیاز دارد و این نیاز را از طریق رژیم غذایی مرتفع میسازد تا بتواند غلظت رادیکالهای آزاد را در سطح پایینی نگه دارد (کرکو و فریرا، 2013).
2-2-3-2 آنتیاکسیدانهای طبیعی
ویتامین C نامی عمومی است که برای اسید آسکوربیک استفاده میشود. اسید آسکوربیک دارای 2 فرم است که دارای خاصیت آنتیاکسیدانی هستند: L- اسکوربیک اسید و L- دهیدرواسکوربیک اسید، که هر دو از طریق دستگاه گوارش جذب میشوند. اسید آسکوربیک در مهار آنیون رادیکال سوپراکسید، پراکسیدهیدروژن، رادیکال هیدروکسیل، اکسیژن یگانه و اکسید نیتروژن فعال مؤثر است (باروس و همکاران، 2011).
ویتامین E دارای 8 ایزوفرم است که 4 تای آنها توکوفرول و 4 فرم دیگر آن توکوتریانول میباشند. در بین آنها آلفا-توکوفرول بیشترین فراوانی را داراست. ویتامین E پراکسیداسیون لیپیدی را با اهدای هیدروژن فنولی به رادیکال پروکسیل و تبدیل شدن به رادیکال توکوفروکسیل، متوقف میکند. رادیکال توکوفروکسیل با وجود داشتن ساختار رادیکالی، غیر فعال بوده و نمیتواند به واکنش زنجیرهای اکسیداتیو ادامه بدهد. ویتامینهای C و E دارای رفتار هم افزایی هستند به طوریکه ویتامین C میتواند ویتامین E را از فرم رادیکال توکوفروکسیل به یک فرم حد واسط تبدیل کند که تا حدودی خاصیت ضداکسیدانی خود را باز یابد.
ویتامین K یک ترکیب محلول در چربی است که ساختار 1و4-نفتوکوئینون (1,4-naphtoquinone) آن به این ویتامین خاصیت ضداکسیدانی بخشیده است. 2 ایزوفرم طبیعی این ویتامین K1 و K2 هستند (وروورت و همکاران، 1997).
فلاوونوئیدها یک گروه آنتیاکسیدانی متشکل از فلاونولها، فلاوانولها، آنتوسیانینها، ایزوفلاونوئیدها، فلاوانونها و فلاونها هستند. همه این ترکیبات از ساختار مشابهی به نام دیفنیل پروپان (diphenylpropane) مشتق شدهاند. فلاوانون و فلاون معمولاً در میوههای مشابهی یافت میشوند و توسط آنزیم خاصی ارتباط برقرار میکنند. این در حالیست که فلاون و فلاونول از این پدیده مستثنی بوده و به ندرت در کنار هم یافت میشوند. همچنین آنتوسیانینها در گیاهان غنی از فلاوانون یافت نمیشوند. خاصیت آنتیاکسیدانی فلاونوئیدها مربوط به گروههای هیدروکسیل فنولیک متصل به ساختار حلقوی است که آنها را قادر میسازد به عنوان عامل احیاء کننده، دهنده هیدروژن، خاموش کننده اکسیژن یگانه، مهار کننده رادیکال سوپراکسید و شلات کننده فلزات فعالیت کنند. همچنین میتوانند باعث فعالسازی آنزیمهای آنتیاکسیدانی و احیاء رادیکالهای توکوفرول (توکوفروکسیل) گردند.
اسیدهای فنولیک از هیدروکسی سینامیک و هیدروکسی بنزوئیک اسید تشکیل شدهاند و دارای خاصیت ضداکسیدانی بوده و به عنوان شلاته کننده و مهار کننده رادیکالهای آزاد عمل میکنند. یکی از ترکیبات این گروه که بسیار مؤثر بوده و مطالعات زیادی بر روی آن صورت گرفته، گالیک اسید است که پیشساز بسیاری از تاننهاست (ترپینک و همکاران،2011).
کاروتنوئیدها گروهی از رنگدانههای طبیعی هستند که بوسیله گیاهان و میکروارگانیسمها سنتز میشوند و حیوانات قادر به سنتز آن نیستند. بتاکاروتن یک کاروتنوئید مهم بوده و یکی از رنگدانههای طبیعی با خاصیت آنتی اکسیدانی قوی است (اج و همکاران، 1997). و به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی و ضدسرطانی این رنگدانه
از آن در تهیه مکملهای غذایی و مواد دارویی استفاد میشود (تیم و همکاران، 2007).
مواد معدنی در مقادیر بسیار کم در بدن حیوانات یافت شده، بخش کوچکی از آنتیاکسیدانها در رژیم غذایی انسان را تشکیل میدهند و نقش بسیار مهمی در سوخت و ساز بدن ایفا میکنند. در بین مواد معدنی سلنیوم و روی بیشترین خاصیت آنتیاکسیدانی را دارا هستند.
عنصر سلنیوم را میتوان در هر دو فرم آلی (سلنوسیستئین و سلنومتیونین) و معدنی (سلنیت) در بدن انسان یافت. سلنیوم به طور مستقیم بر رادیکالهای آزاد اثر نمیگذارد ولی بخش مهمی از آنزیمهای آنتیاکسیدانی نظیر گلوتاتیونپراکسیداز را تشکیل میدهند (تبیسوم و همکاران، 2010).
عنصر روی یک ماده معدنی است که در مسیرهای مختلف متابولیسم شرکت میکند. این فلز نیز مانند سلنیوم رادیکالهای آزاد را مستقیماً مورد حمله قرار نمیدهد اما از تشکیل آنها کاملاً جلوگیری میکند. روی همچنین از عمل NADPH-اکسیداز ممانعت به عمل آورده و از نقش کاتالیزوری آن در استفاده از NADPH به عنوان دهنده الکترون برای تبدیل اکسیژن به اکسیژن یگانه جلوگیری میکند. علاوه بر آن روی در ساختار آنزیم سوپراکسید دسموتاز شرکت دارد. سوپراکسید دسموتاز یک آنزیم آنتیاکسیدانی مهم است که باعث تبدیل رادیکال اکسیژن یگانه به پراکسید هیدروژن میشود و در نهایت روی با مس در اتصال به دیواره سلولی رقابت میکند که این عمل کاهش تولید رادیکال هیدروکسیل را در پی خواهد داشت (پراساد و همکاران، 2004).
2-2-3-3 آنتی اکسیدانهای سنتزی
با افزایش مصرف روغنهای گیاهی چند غیراشباع بسیار حساس به اکسایش، در فرآوری غذا و رژیم غذایی انسان، نیاز به آنتیاکسیدانهای با پتانسیل بیشتر احساس شد. در نتیجه تولید ترکیباتی با خاصیت آنتیاکسیدانی بالا، بسیار مورد توجه قرار گرفت. از آنتیاکسیدانهای سنتزی رایج میتوان به TBHQ، BHA، BHT و گالاتها اشاره نمود.
TBHQ در سال 1970 معرفی شد. این ترکیب گرد متبلور سفید یا قهوهای مایل به زردی است که در چربیها و روغنها حل پذیری متوسطی دارد. در آب اندکی محلول است و با آهن و مس کمپلکس تشکیل نمیدهد. به عنوان بهترین آنتیاکسیدان برای محافظت روغنهای سرخ کردنی و فراوردههای سرخ شده در نظر گرفته میشود و هیچ تغییری در طعم و رنگ محصول ایجاد نمیکند (کراکو و فریرا، 2013).
بوتیلیتد هیدروکسی آنیزول (BHA) ماده جامد پرکی سفید مومی بسیار محلول در لیپیدها و نامحلول در آب است. از پایداری حرارتی بالایی برخوردار است اما در حرارتهای بالا یک بوی فنولی ایجاد میکند. این موضوع باعث شده از آن به میزان کم و همراه با سایر آنتیاکسیدانها استفاده گردد (کراکو و فریرا، 2013).
بوتیلیتد هیدروکسی تولوئن (BHT) یکی از پرمصرفترین آنتیاکسیدانها در صنعت غذاست که در سال 1954 در آمریکا، بر اساس نتایج آزمایشهای زهر شناختی، مصرف آن در روغنهای خوراکی بیزیان شناخته شد. این ماده، پودر جامد متبلور سفید رنگی است که در چربیها و روغنها به آسانی حل میشود ولی در آب نامحلول است. همراه بخار آب تبخیر میشود و طی فرآوری در معرض اتلاف قرار میگیرد. BHT و BHA با توجه به شباهت ساختار مولکولی آنها، در عمل وجه تشابه دارند، از آن جمله ضعف نسبی آنها به عنوان آنتیاکسیدان در روغنهای گیاهی است. BHT در فراوردههای غذایی کم چرب، فرآوردههای ماهی، مواد بسته بندی، پارافین و روغنهای معدنی به کار میرود. همچنین به همراه آنتیاکسیدانهای دیگری چون BHA، پروپیل گالات و سیتریک اسید در پایدار سازی روغنها و غذاهای پرچرب کاربرد گستردهای دارد (کراکو و فریرا، 2013) .
گالاتها (Galates) دارای ساختاری سه هیدروکسیلی هستند که انتظار میرود قدرت آنتیاکسیدانی بالایی داشته باشند. استفاده از گالاتهای بالاتر، مانند اکتیلگالات (OG) و دودسیلگالات (DG)، دشواری حل پذیری (بیشتر در آب و کمتر در روغن)، که استرهای بوتیل و پروپیل ممکن است دارا باشند را برطرف میسازد ولی گرایش شدید همه استرهای گالاتها به کمپلکس شدن با مقادیر ناچیز آهن و تغییر رنگ آبی-سیاه، مصرف این آنتیاکسیدانهای نسبتاً نیرومند را به حداقل میرساند. گالاتها تا اندازهای به گرما حساس هستند، به ویژه در شرایط قلیایی و در دماهای بالای روغنهای پخت و پز، به ویژه روغنهایی که برای فرپزی و سرخ کردن عمیق استفاده میشوند، نسبتا به سرعت از دست میروند. پروپیل گالات (PG) به صورت گرد بلوری سفید در دسترس است و در آب بسیار کم حل میشود. در جلوگیری از اکسایش روغنها، چربیهای جانوری و فرآوردههای گوشتی سودمند است. در فرآیندهای سرخ کردن که از دمای بالاتر از 190 درجه سانتیگراد استفاده میشود، نامناسب بوده و اثر محافظت کننده آن به غذای سرخ شده منتقل نمیشود (کراکو و فریرا، 2013).
اگرچه آنتیاکسیدانهای سنتزی مثل BHA و BHT کاربرد گستردهای دارند اما در بین سالهای 2011 و 2012، سازمان کنترل سلامت غذای اروپا (EFSA) اطلاعات موجود در مورد این دو آنتیاکسیدان را مورد ارزیابی مجدد قرار داد. این دادهها شامل مطالب چاپ شدهای است که اطلاعات متناقضی را گزارش دادهاند (کراکو و فریرا، 2013). خاصیت سرطانزایی بعضی از این افزودنیها (نیتو و همکاران، 2010)، و آسیبهای کبدی ناشی از مصرف BHT و BHA(کریشنایا و همکاران، 2007) و یا در موردی دیگر NDGA، که گرچه به عنوان آنتیاکسیدان در مواد غذایی شناخته شده است اما علائمی از بروز بیماری کیستیک کلیوی در جوندگان، پس از مصرف آن دیده شده است (کراکو و فریرا، 2013) افزودن آنها به موادغذایی را محدود و بعضاً ممنوع کرده است (نیتو و همکاران، 2010).
2-2-4 شرایط آنتیاکسیدانهای غذایی
ماده آنتی اکسیدانی مورد استفاده در صنعت غذا باید:
1. در چربی محلول باشد.
2. پس از نگهداری طولانی، نباید تغییری در رنگ، بو و مزه چربی ایجاد کند.
3. حداقل یک سال در دمای Cº 30-25 مؤثر باشد.
4. در برابر گرما پایدار باشد.
5. بی زیان بودن آن به اثبات رسیده باشد.
بیزیان بودن آنتیاکسیدان را تحقق دو شرط تأمین میکند، اول اینکه LD50 ماده مورد استفاده نباید از mg/kg 100 وزن بدن کمتر باشد (متوسط دوز کشنده که به صورت LD50 نشان داده می شود، عبارت است از مقدار معینی از یک سم که اگر روی یک عده از حیوانات آزمایشگاهی مورد مصرف قرار گیرد به طور متوسط ۵۰ درصد آنان را از بین می‌برد). هرچه مقدار ال‌دی ۵۰ بزرگتر باشد سمیت ماده کمتر است. الدی ۵0 بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن حیوان استفاده شده برای تعیین درجه سمیت بیان می‌شود. مثلاً ال‌دی ۵۰ مالاتیون، ۳۰۰۰ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن است (حامدی، 1387). دوم اینکه، آنتیاکسیدان در میزان 100 برابر مقداری که برای مصرف انسان منظور میشود نباید بر رشد جانور مورد آزمایش در مطالعههای بلند مدت اثر مهمی داشته باشد، از این رو از میان صدها ماده آنتیاکسیدانی موجود، شمار بسیار اندکی از آنها را میتوان در مواد غذایی به کار برد (حامدی، 1387).
2-2-5 مکانیزم عمل آنتیاکسیدانها
بهطور ساده میتوان گفت، آنتیاکسیدان با دادن یک اتم هیدروژن به رادیکال آزاد، از گسترش واکنشهای زنجیرهای اکسیداسیون جلوگیری میکند (فاطمی، 1381). توانایی آنها در انجام این کار بر مبنای ساختار فنولی آنها استوار است. آنتیاکسیدانهای اصلی یا مواد فنولی با تأمین اتمهای هیدروژن یا الکترون برای بنیانهای آزاد و تشکیل فرآوردههای پایدارتر، اکسایش را در مرحله آغاز و گسترش، پایان داده و جریان خوداکسایشی را مختل میسازند. آنتیاکسیدانها به دو شیوه عمل میکنند، میتوانند به بنیان آزاد چربی، اتم هیدروژن بدهند تا مولکول چربی دوباره تشکیل شده و اکسایش در نخستین مرحله قطع شود (این واکنش تا تمام شدن آنتیاکسیدان ادامه مییابد)، همچنین با دادن اتم هیدروژن به بنیان آزاد پروکسی برای تشکیل هیدروپروکسید، اکسایش را پایان میدهد. این بنیان آزاد آنتیاکسیدانی، بسیار پایدارتر از رادیکال آزاد و واکنش پذیر اسید چرب است (فاطمی، 1381) .
برداشته شدن H از OH و تشکیل R˙، به انرژی زیادی نیاز داشته و در نتیجه این مرحله از اکسایش به کندی انجام میشود. چنانچه پیش از آنکه مقادیر بالایی رادیکال آزاد تولید شود، آنتیاکسیدان حضور داشته باشد، مقادیر کم آنتیاکسیدان میتواند به سادگی نقش بازدارندهای در پیشرفت اکسایش بازی کند، اما اگر دوره القاء سپری شده و اکسیداسیون سریع آغاز شود، آنتیاکسیدان بیاثر خواهد شد به طوریکه سرعت اکسایش در چربی حاوی آنتیاکسیدان و چربی فاقد آنتیاکسیدان برابر خواهد بود. بنابراین روغنهای تند شده را نمیتوان با افزودن آنتیاکسیدان تازه کرد.
بدیهی است رادیکال آزاد به جا مانده از آنتیاکسیدان پس از دادن هیدروژن، نباید باعث تولید رادیکالهای آزاد اسید چرب و آغاز اکسیداسیون شود و در ضمن نباید سریعاً توسط اکسیژن اکسید گردد. این ویژگی آنتیاکسیدان به دلیل وجود رزونانس در رادیکالهای آزاد ایجاد شده از آن میباشد (فاطمی، 1381).
بنیانهای آزاد آنتیاکسیدان با اکسید شدن به کینونهای غیرفعال تبدیل میشوند. ترکیبات فنولی که میتوانند به آسانی به کینون تبدیل شوند، آنتیاکسیدانهای فعالی هستند (حامدی، 1387). در اثر ترکیب یک آنتیاکسیدان فنولی مثل هیدروکینون با رادیکال پروکسی، هیدروپرکسید و سمیکینون تولید میشوند. سمیکینونهای تولید شده ممکن است با یکدیگر ترکیب شده و هیدروکینون تولید کنند که به این ترتیب بخشی از آنتیاکسیدان مصرف شده مجدداً تشکیل میگردد.
2-2-6 عوامل تبدیل آنتیاکسیدان به پراکسیدان
رادیکالهای آزاد را به عنوان پراکسیدان میشناسیم اما در کمال تعجب گاهی آنتیاکسیدانها نیز رفتار پراکسیدانی از خود بروز میدهند. مثلاً ویتامین C یک آنتیاکسیدان بسیار قوی است که در بسیاری از واکنشهای فیزیولوژیک شرکت دارد اما گاهی میتواند در نقش یک پراکسیدان ظاهر شود و این اتفاق زمانی رخ میدهد که با آهن و مس سه ظرفیتی واکنش داده و آنها را به آهن و مس دو ظرفیتی تبدیل کند و این ترکیبات جدید باعث تبدیل پراکسیدهیدروژن به رادیکال هیدروکسیل میگردند.
توکوفرول را نیز به عنوان یک آنتی اکسیدان قدرتمند میشناسیم، اما در غلظتهای بالا تبدیل به یک پراکسیدان میگردد. وقتی با یک رادیکال آزاد واکنش میدهد، خود نیز به رادیکال آزاد تبدیل میشود و اگر در این شرایط، میزان کافی آسکوربیک اسید برای بازسازی آن در دسترس نباشد، در حالت بسیار واکنش پذیر باقی میماند و خطری برای گسترش اکسیداسیون در لینولئیک اسید محسوب میشود (کراکو و فریرا، 2013).
اگرچه شواهد کافی در دسترس نیست اما این نظریه مطرح است که کاروتنوئیدها نیز در حضور غلظت بالای اکسیژن میتوانند اثرات پراکسیدانی نشان دهند. علاوه بر آن حضور عناصری چون آهن و مس، چرخه ردوکس فنلها را کاتالیز کرده و منجر به تولید ROS و رادیکال فنوکسیلهایی میشوند که به DNA و دیگر مولکولهای بیولوژیک آسیب میرسانند (کراکو و فریرا، 2013).
بنابراین تعادل بین اکسیدان و آنتیاکسیدان در حفظ سلامت سیستم بیولوژیک بسیار حیاتی است. آنتیاکسیدانها در دوز پایین اثرات مفید و مؤثری دارند اما در مقادیر بالای مصرف ممکن است این تعادل را به هم بزنند (کراکو و فریرا، 2013).
2-3 نگهداری مواد غذایی
در قرن حاضر، حفظ ایمنی ماده غذایی و کیفیت آن در دوره ماندگاری امری است که نه تنها توجه متخصصین صنعت غذا و مسئولین سلامت کشورها را به خود جلب کرده، بلکه بی توجهی یا کم توجهی به آن میتواند صدمات جبران ناپذیری به جامعه وارد کند. امروزه بیماری های ناشی از مصرف غذاهای آلوده در همه جای دنیا حتی در کشورهای پیشرفتهای چون آمریکا هم یک مشکل اساسی به شمار میرود .طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، بیماریهای ناشی از مصرف غذا و آب آلوده، سالانه جان 2/2 میلیون نفر در جهان را میگیرد که 9/1 میلیون نفر از این قربانیان را کودکان تشکیل میدهند. با توجه به این گزارشها و لزوم تأمین امنیت غذایی جامعه، تولید مواد غذایی سالم، ایمن و با کیفیت یکی از اهداف مهم تولیدکنندگان مواد غذایی به شمار میرود. غذاهای فاسد شده علاوه بر آسیب به سلامت مصرف کننده، به تولیدکننده نیز از لحاظ اقتصادی ضرر میرسانند.
روشهای عمده نگهداری مواد غذایی عبارتاند از:
1. ایجاد شرایط اسپتیک یا جلوگیری از ورود میکروارگانیسمها
2. حذف کردن میکروارگانیسمها
3. نگهداری در شرایط بیهوازی مانند نگهداری در یک ظرف تحت خلاء
4. استفاده از درجه حرارتهای بالا
5. استفاده از درجه حرارتهای پایین
6. خشک کردن که شامل محصور کردن آب توسط مواد حل شده، کلوئیدهای آب دوست و غیره میشود.
7. استفاده از نگهدارندههای شیمیایی که یا توسط میکروارگانیسمها تولید میشوند و یا به صورت دستی افزوده میشوند.
8. اشعه دادن.
9. تخریب مکانیکی میکروارگانیسمها مثلا با استفاده از خرد کردن، فشارهای بالا و غیره.
10. ترکیبی از دو یا چند روش ذکر شده، به عنوان مثال کنسروهای غذایی علاوه بر فرآوری حرارتی، تحت خلاء نیز درببندی میشوند (مرتضوی و همکاران، 1386).
با توجه به موضوع این پژوهش، از میان موارد فوق، نگاه اجمالی به نگهدارندههای شیمیایی و آنتیبیوتیکها خواهیم داشت.
2-3-1 نگهدارندههای شیمیایی
در اینجا با توجه به موضوع مورد بررسی به پارهای از نگهدارندههای شیمیایی رایج در صنعت غذا میپردازیم. آن دسته از افزودنیهای غذایی که اختصاصاً برای جلوگیری از فساد یا تجزیه یک ماده غذایی افزوده میشوند، نگهدارندههای شیمیایی نامیده میشوند. این تغییرات نامطلوب ممکن است توسط میکروارگانیسمها، آنزیمهای موجود در مواد غذایی یا واکنشهای شیمیایی به وجود آیند. یکی از اهداف اصلی استفاده از نگهدارندههای شیمیایی جلوگیری از رشد و فعالیت میکروارگانیسمهاست. مواد نگهدارنده با دخالت در غشای سلولی، فعالیت آنزیمی یا ساختارهای ژنتیکی، بر میکروارگانیسمها اثر بازدارندگی دارند.
از جمله مواد رایجی که برای افزودن به مواد غذایی ایمن شناخته شدهاند (GRAS) میتوان به اسید پروپیونیک و پروپیوناتهای سدیم و کلسیم، اسید سوربیک و سورباتهای پتاسیم، سدیم و کلسیم، اسید بنزوئیک، بنزواتها و مشتقات حاصل از اسید بنزوئیک مانند پارابن و پروپیل پارابن، دیاستات سدیم، دیاکسید گوگرد و سولفیتها، بیسولفیت سدیم و پتاسیم، متابیسولفیت و نیتریت سدیم اشاره کرد که در ادامه به بعضی خواص و محدودیتهای آنها میپردازیم.
پروپیوناتها برای جلوگیری از رشد کپکها و ایجاد حالت طنابی در فراوردههای نانوایی و پنیرها استفاده میشوند اما بر اکثر مخمرها و باکتریها اثر بازدارنگی ندارند و اثر آنها با افزایش pH کاهش مییابد. اسید پروپیونیک یک اسید چرب کوتاه زنجیر است و احتمالاً مانند سایر اسیدهای چرب بر نفوذپذیری غشای سلولی تأثیر میگذارد.
سورباتها نمکهای سدیم، پتاسیم یا کلسیم اسید سوربیک هستند که در پنیرها، فرآوردههای نانوایی، نوشابهها، آبمیوهها، میوههای خشک، خیارشور، مارگارین و… کاربرد گستردهای دارند. اسید سوربیک و نمکهای آن بر کپکها و مخمرها اثر بازدارندگی دارند ولی اثر آنها بر باکتریها کمتر است.
بنزواتها به صورت نمک سدیم اسید بنزوئیک کاربرد ضدمیکروبی گستردهای در مواد غذایی مانند مرباها، ژلهها، کره نباتی، نوشابههای گازدار، سالادهای میوه، خیارشور، چاشنیها و آبمیوهها دارند. بنزوات سدیم در pH نزدیک به خنثی تقریباً بیاثر است. بهترین pH برای تاثیر بنزوات سدیم 5/2 تا 4 است که از رشد اکثر باکتریها جلوگیری میکند. اما ممانعت از رشد بعضی از مخمرها و کپکها در pHهای دیگری صورت میگیرد. دو استر پارا هیدروکسی بنزوئیک اسید (متیل پارابن و پروپیل پارابن) به طور گستردهای در مواد غذایی کاربرد دارند. مکانیسم عمل بنزواتها هنوز مشخص نشده است اما میدانیم که تأثیر استرهای اسید بنزوئیک با افزایش طول زنجیر گروه استر افزایش مییابد.
نیتریتها و نیتراتها در محلولها و مخلوطهای عملآوری گوشت استفاده میشوند. نیتریت به اسید نیتریک تجزیه شده و در اثر واکنش با رنگدانه هم موجود در گوشت به نیتروزومیوگلوبین تبدیل میشود که رنگ قرمز پایداری دارد. نیتریت بر کلستریدیوم بوتولینوم در فرآوردههای گوشتی مؤثر است. نیتریتها با آمینهای نوع دوم و سوم واکنش داده و تشکیل نیتروزآمین میدهند که سرطانزا بودن این ماده به اثبات رسیده است.
دیاکسید گوگرد و سولفیتها در محلولهای آبی، اسید سولفورو تشکیل میدهند که ترکیب ضدمیکروبی فعالی است. تأثیر اسید سولفورو در pH های پایین افزایش مییابد (مرتضوی و همکاران، 1386). اثر اسید سولفورو بر روی باکتریها و کپکها بیشتر، و بر روی مخمرها کمتر است. به همین دلیل است که در برخی فرآیندهای تخمیری (تولید شراب) از آن استفاده میگردد تا از رشد باکتریهای نامناسب جلوگیری شود (فاطمی، 1381).
2-3-2 آنتی بیوتیکها
از آنتیبیوتیکها میتوان برای حفاظت مواد غذایی استفاده کرد. اگرچه مقدار این مواد که از طریق مصرف گوشت و شیر به انسان منتقل میشود اندک است اما مصرف چنین موادی در دراز مدت میتواند مسئله ساز باشد. از این نظر است که تنها مصرف تعداد معدودی از آنها در برخی کشورها مجاز اعلام شده است (فاطمی، 1381). مثلاً در اروپا برای جلوگیری از رشد باکتریهای بیهوازی در پنیر و فرآوردههای آن از نایسین استفاده میشود. همچنین نایسین بر رویش اسپور اثر داشته و پوشش اسپور را تجزیه میکند. ناتامایسین بر کپکها و مخمرها مؤثر است و در آب پرتقال، میوههای تازه، سوسیس و پنیر مصرف میشود. تصور میشود که سوبتیلین هیچ اثری بر اسپور باکتریهای مقاوم به حرارت ندارد، اما از رشد سلولهایی که در اثرحرارت آسیب دیدهاند، جلوگیری میکند. تتراسایکلین در غلظت ۵ پی.پی.ام فقط برای ماهی تازه، حلزونهای دوکپهای بدون صدف و میگوی پوست گیری نشده مجاز است.
در این راستا توصیه میشود برای نگهداری مواد غذایی از آنتیبیوتیکهای مورد استفاده در مصارف درمانی استفاده نشود زیرا در این صورت ممکن است آنتیبیوتیکها بر مصرف کننده اثراتی چون حساسیت به آنتیبیوتیک، تغییر فلور میکروبی روده و ایجاد پاتوژنهای مقاوم به آنتیبیوتیک بر جای گذارد (مرتضوی و همکاران، 1386).
2-4 بیماریهای میکروبی ناشی از مصرف مواد غذایی
باکتریها، مخمرها و کپکها از مهمترین میکروارگانیسمهای موجود در مواد غذایی هستند که در صورت ایجاد شرایط مساعد ویا ضعف سیستم ایمنی، میتوانند بیماریهای متفاوتی را در انسان ایجاد کنند.
2-4-1 عفونت غذایی
عفونت غذایی شامل ورود میکروب از طریق ماده غذایی به بدن میزبان میباشد که تحت این شرایط میکروارگانیسم رشد کرده، به بافت حمله نموده و یا ایجاد سم خواهد کرد. از آنجا که در عفونتهای غذایی با میکروب زنده مواجه هستیم، برای درمان از آنتی بیوتیکها استفاده میکنیم (وایلی و همکاران، 2008).
2-4-2 مسمومیت غذایی
رشد میکروارگانیسمها در مواد غذایی علاوه بر عفونت غذایی میتواند باعث مسمومیت غذایی شود. این نوع بیماریها در اثر مصرف سم تولید شده توسط میکروب در ماده غذایی ایجاد میشوند و جهت درمان آنها از آنتی توکسینها استفاده میشود (وایلی و همکاران، 2008).
2-4-3 پارهای از میکروارگانیسمهای پاتوژن و عامل فساد
در این بخش به معرفی تعدادی از میکروارگانیسمهای عامل فساد و پاتوژن خواهیم پرداخت که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند.
2-4-3-1 اشرشیاکلی
اشرشیاکلی جنس شاخص خانواده انتروباکتریاسه است. گرم منفی و غیر اس‍پورزا بوده و قادر به تخمیر قند لاکتوز میباشد. اشرشیاکلی یک باکتری مزوفیل است و اپتیمم دمای حدود C°37 را داراست. این باکتری هیچگونه مقاومت قابل توجهی در برابر حرارت ندارد اما میتواند در طی نگهداری به صورت سرد یا منجمد به مدت طولانی زنده باقی بماند. بر اساس خصوصیات بیماریزایی، چهار دسته عمده اشرشیاکلی مولد اسهال وجود دارد که عبارتند از:
۱. اشرشیا کلی مولد انتروتوکسین (ETEC)
۲. اشرشیا کلی حمله کننده به روده (EIEC)
۳. اشرشیاکلی انتروپاتوژنیک (EPEC)
۴. اشرشیا کلی مولد خونریزی رودهای (EHEC)
آلودگی مدفوعی منابع آبی و آلودگی مواد غذایی در مراحل مختلف فرایند، مهمترین عوامل شرکت کننده در شیوع ,EPEC ETEC ,EIEC بودهاند (مرتضوی، 1386).
2-4-3-2 سالمونلا تیفی
جنس سالمونلا متعلق به خانواده انتروباکتریاسه میباشد. سالمونلاها باکتریهایی هستند گرم منفی، میلهای کوتاه، که از این نظر بسیار شبیه به اشرشیاکلی هستند و در زیر میکروسکوپ از یکدیگر قابل تفکیک نمیباشند. اپتیمم درجه حرارت رشد این باکتری 37 درجه سانتیگراد است. اغلب باکتریهای این جنس به وسیله تاژکهای فراوانی که سطح این باکتریها را پوشانده متحرک هستند. اگر چه در ردیف میکروبهای هوازی قرار میگیرند ولی در غیاب اکسیژن نیز به خوبی رشد میکنند. تمام انواع گروه سالمونلا دارای ساختمان آنتیژنی مخصوص به خود میباشند و در نتیجه از واکنش آگلوتیناسیون برای طبقهبندی سالمونلاها استفاده میشود. عوامل مولد تبهای حصبه، شبه حصبه و همچنین عامل مولد مسمومیت غذایی سالمونلوزیس و عفونت خونی در انسان به این جنس تعلق دارند. متداولترین سویه سالمونلای جدا شده از مواد غذایی، سالمونلا تیفیموریوم میباشد و مقاومترین آنها نسبت به حرارت سالمونلا سنفتنبرگ میباشد (مرتضوی، 1386).
2-4-3-3 انتروکوکوس فکالیس
باکتری های جنس انتروکوکوس، ارگانیسمهایی گرم مثبت، کاتالاز منفی، تخم مرغی شکل و غیر اسپورزا، بیهوازی اختیاری، هموفرمانتاتیو با احتیاجات غذایی پیچیده هستند (هووکی، 1998) که اغلب در اکثر سبزیجات، گیاهان و مواد غذایی مخصوصاً غذاهای با منشاء حیوانی مانند محصولات لبنی حضور دارند. آنها هم چنین قسمتی از فلور میکروبی طبیعی روده


تعیین شرایط بهینه استخراج پلی¬ساکارید برگ گیاه هفت¬کول و بررسی خواص ضد¬¬اکسیدانی و ضد¬میکروبی آن پایان نامه ها
قیمت: 11200 تومان

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *