صنایع غذایی دانشگاه زنجان

امروزه ، مقبوليت و مصرف فرآورده هاي پروبيوتيک در کشورهاي جهان به ويژه اروپا، ايالات متحده و ژاپن رواج چشمگير يافته است، طوري که بيش از 90 فرآورده غذايي پروبيوتيک حاوي لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس و بيفيدوباکتريوم ها در سرتاسرجهان توليد مي شود،بيش از 53 فرآورده لبني پروبيوتيک درژاپن به مصرف مي رسد. بيشتر ماست هاي توليد شده در بازارهاي آمريکا پس از دهه 1970 حاوي باکتري ل.اسيدوفيلوس هستند. در کشورهاي اروپايي همچون فرانسه ، آلمان وسوئد فرآورده هاي تخميري پروبيوتيک حدود 25 درصد از کل فرآورده هاي تخميري راشامل مي شوند. بيش از 45 کارخانه لبني در اروپا ، فقط به توليدفرآورده هاي پروبيوتيک بيفيدو-اسيدوفيلوس مي پردازند، حدود 43 فرآورده تخميري پروبيوتيک خنک شده در انگلستان به فروش مي رسد و فرآورده هاي پروبيوتيک فراوانی نظيرشيرهاي تخميري ، پنيرهاي نرم ، فرآورده هاي غيرلبني با پايه سويا و معلقه هاي تغليظ شده ميکروبي در بازارهاي انگلستان موجود است . در بسياري از کشورهاي اروپايي، آفريقاي شمالي و آسيايي انواع گوناگوني از فرآورده هاي پروبيوتيک شامل شيرهاي تخميري ، شيرهاي تازه، ماست، دسرهاي منجمد و پنير در حال توليد و مصرف است. در سه دهه گذشته ، فرآورده هاي تجاري پروبيوتيک عرضه شده به بازار جهاني ازرشد جهشي برخوردار بوده اند . در آمريکاي شمالي ، محبوبيت شيرهاي تخميري پروبيوتيک کمتر از کشورهاي اروپايي است از اين رو ساير فرآورده هاي لبني مانند پنير و يا فرآورده هاي غير لبني پروبيوتيک به طور فزاينده موضوع پژوهش و توليد قرار گرفته است . دراروپا ماست پروبيوتيک پرطرفدارترين فرآورده پروبيوتيک است . فرآورده هاي غذايي پروبيوتيک به منظور درمان عفونت هاي روده اي به ويژه اسهال و عفونت هاي باکتريايي و مخمري دستگاه تناسلي توليد شده اند. بنابراين علاوه بر معرفي غذاهاي پروبيوتيک به عنوان غذاهاي مفيد ، فرهنگ سازي و ايجاد يک طرز فکر نوين در درک اين مطلب
که فرآورده هاي پروبيوتيک قرص و کپسول نبوده بلکه جزئي از سبد غذايي روزانه خانوار به شمار مي آيند بسيار ضروري است.
پروبيوتيک ها
ميکرو ارگانيسم هاي(باکتري ومخمر)زنده و فعالي که با استقراردر بخش هاي مختلف بدن(اساساروده )به تعداد مناسب با فعاليت زيستي خود عمدتا از طريق حفظ وبهبود توازن فلور ميکروبي روده ميان ميکروارگانيسم هاي سودمند و زيان بخش ، دربردارنده خواص سلامت بخش براي ميزبان هستند.واژه پروبيوتيک در زبان لاتين به معناي حيات بخش است و از نظرمفهوم در مقابل واژه آنتي بيوتيک به معناي ضد حيات قرار دارد.
پري بيوتيک ها
ترکيبات هضم ناپذير يا هضم پذيراندک در برابر آنزيم هاي گوارشي بدن انسان هستند که رشد و فعاليت ميکروارگانيسم هاي پروبيوتيک را به طور انتخابي تحريک مي کنند ازجمله اين ترکيبات مي توان به فروکتواليگوساکاريدها مانند اينولين اشاره کرد.
سن بيوتيک ها
فرآورده هايي که به طور توام داراي پروبيوتيک ها و پري بيوتيک ها هستند . کاربرد توام دو عامل ياد شده با هدف ايجاد هم افزايي در اثرات سلامت بخش آن ها صورت مي گيرد.
تاريخچه پيدايش فرآورده هاي پروبيوتيک
پروبيوتيک ها ميکروارگانيزم هاي زنده و غير بيماريزاي موجود در بعضي غذاها هستند که وقتي در مقادير کافي وارد بدن شوند تاثير مثبتي بر سلامت ميزبان مي گذارند. اين فراورده ها براي اولين بار توسط يک دانشمند روسي به نامMetchnikoff Eli،دراوایل قرن بيستم مطرح گرديد ، او معتقد بود اين امکان وجود دارد که فلور ميکروبي روده را با تجويز ميکروبهاي شناخته شده ي مفيد در مقابل ميکروبهاي مضرتقويت و مورد حمايت قرار داد ، او مشاهده کرد که دهقانان بلغاري با مصرف ماست محلي خودشان عمر طولاني تري دارند. اگرچه نظريه اين دانشمند روسي کاملا مرتبط با باکتريهاي مولد اسيد لاکتيک بود ولي بزودي تحقيقات ديگر دانشمندان در اين زمينه برروي باکتريهاي مولد اسيد لاکتيک روده متمرکز شد. يکي از دانشمندان Henbergبود که پيشنهاد توليد ماست فرآوري شده (Reform yogurt) را از لاکتو باسيلوس اسيدوفيلوس روده اي داد سپس اين نوع ماست در دهه 80 میلادی در آلمان و بعضي کشورهاي اروپايي با نام ماست ملایم (mildyogurt )توليد شد. درسال 1930 میلادی Minoru shirota پزشک ژاپني اين تئوري را مطرح کرد که بالانس ميکروبي مناسب در روده ميتواند از ابتلا به بيماري جلوگيري کند و عدم تعادل فلور ميکروبي روده عامل ايجاد بيماريهاي مختلف از جمله اسهال ، التهاب روده و معده، يبوست سندرم روده تحريک پذير ، بيماري کرون، التهاب کولون ، آلرژي ناشي از غذا و بعضي از سرطانها مي باشد. برعکس فلور متعادل روده از طريق رقابت باکتريهاي بيماريزا را از روده خارج و سيستم ايمني را تحريک کرده و مواد مغذي و حياتي مانند اسيدهاي چرب با زنجيره کوتاه، ويتامينها، اسيد هاي آمينه آرژنين ، سيستئين و گلوتامين ، فاکتورهاي رشد و آنتي اکسيدانهاي مختلف توليد مي کنند.مطالعات نشان مي دهد که مصرف پروبيوتيکها سبب افزايش بعضي از انواع ميکرو فلور روده مي شوند ولي شمارش کلي باکتريها در روده افزايش نمي يابد. در سال 1989 فولر، پروبيوتيک ها را مکمل هاي غذايي ناميد. روند مصرف غذاهاي پروبيوتيک در اروپا، آسيا و شمال آمريکا به تدريج افزايش پيدا کرده و امروز در بيشترسوپرمارکتهاي سراسر جهان اين مواد غذايي عرضه مي گردد.
انواع ميکروارگانيسم هاي پروبيوتيک
معمولي ترين ميکروارگانيسمهاي پروبيوتيک به سه گروه باکتريها، قارچها و مخمرها تقسيم مي شوند. بعضي از اين ميکروارگانيسم ها سويه هاي انتخابي باکتريهاي لاکتوباسيلوس و بيفيدو باکتريوم هستند گرچه سويه هاي انتروکوکوس و استرپتوکوکوس و ايکولاي نيز براي اين منظور استفاده مي شوند. از مخمرها ساکارومايسس سرويزيه، ساکارومايسس بولاري وکانديدا اينتولايس را مي توان نام برد. اکثر باکتريهاي لاکتوباسيلوس و بيفيدو باکتريوم بي خطر تشخيص داده شده اند اگرچه بجز استرپتوکوکوس و انتروکوکوس ساير باکتريهاي مولد اسيد لاکتيک بندرت براي انسان وحيوان بيماريزا هستند و کاربرد آنها ازديرباز در تهيه محصولات غذايي بدون ايجاد اثرات سوء به اثبات رسيده اند .قارچ ساکارومايسس بولاري که از ميوهاي به نام ليچي به دست مي آيد نيز به عنوان يک پروبيوتيک مورد توجه است،اين قارچ در دستگاه گوارش انسان وجود ندارد ولي مي تواند دردماي بدن انسان رشد کند و به آنتيبيوتيک ها نيز مقاوم است.
الزامات ميکروارگانيسم هاي پروبيوتيک
- ميکروارگانيسم هاي پروبيوتيک بايستي غير بيماريزا باشند.
- ميکروارگانيسمهاي پروبيوتيک بايستي توانايي انتقال ژنهاي مقاومت آنتي بيوتيک را نداشته باشند.
- ميکروارگانيسمهاي پروبيوتيک بايستي توانايي مقاومت در برابر اسيد معده،آنزيمهاي گوارشي راداشته باشند.
- ميکروارگانيسمهاي پروبيوتيک بايد توانايي مقابله با عوامل بيماريزا را داشته باشند.
- ميکروارگانيسم هاي پروبيوتيک بايد توانايي چسبيدن به ديواره روده را داشته باشند.
بعضي از خواص پروبيوتيک ها نقش مهمي در تکنولوژي توليد را دارند. از جمله آنها دارا بودن خواص حسي مناسب، فعاليت تخميري، ماندگاري مناسب در شرايط سرما-خشکي وافشان – خشکي ، رشد و ماندگاري مناسب محصولات غذايي، مقاومت دربرابر فاژها و ماندگاري مناسب در دوره ذخيره مواد غذايي مي باشند.
پروبيوتيک ها چگونه عمل ميکنند
اثرات فيزيولوژيک مرتبط با مصرف پروبيوتيک ها شامل کاهش PH روده، توليد بعضي آنزيمهاي گوارشي و ويتامينها ، توليد مواد ضد باکتريهايي مثل اسيدهاي آلي ، باکتريوسين ها ، پراکسيد هيدروژن ، دي استيل،استالدهيد، لاکتو پراکسيداز ، بازسازي فلور ميکروبي روده پس از آنتي بيوتيک درماني وراديودرماني، کاهش کلسترول خون،تحريک سيستم ايمني،مهار عفونتهاي باکتريايي، دفع مواد سرطانزا ، بهبود جذب کلسيم و کاهش فعاليت آنزيم هاي مدفوعي مي باشد.
اثرات پروبيوتيک ها بر سلامتي انسان
باکتريهاي پروبيوتيک با حفظ فلور ميکرو فلور طبيعي روده و کنترل ميکروارگانيسمهاي بيماريزا سبب کاهش خطر ابتلا به بيماريهاي ناشي از مصرف مواد غذايي مي شوند. از جمله مي توان به اثرات درماني ذيل اشاره کرد :
* درمان سرطان
پروبيوتيک ها از طريق کاهش غلظت مدفوعي آنزيمها و نمکهاي صفراوي و کاهش جذب موتاژنهاي مضر که عامل سرطان کولون هستند،نقش موثري در پيشگيري از بيماري ايفا مي کنند ، به طور طبيعي روده از طریق آنزیمهای Glycosidase.B-
g l u c u r o n i d a s e .
N i t r o r e d u c t a s e . و
Azoreductase پیش سرطانزاهارا به سرطانزاهاي فعال تبديل مي کند .پروبيوتيکها به خصوص لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس و لاکتوباسيلوس کازئي سبب کاهش فعاليت اين آنزيمها مي شوند

Bifidobacterium. infantis با تحريک سيستم ايمني ميزبان توانايي سرکوب تومورهارادارند.
* تقويت سيستم ايمني
پروبيوتيک ها از طريق افزايش و توليد A ايمونوگلوبين ترشحي سيتوکنين ها سبب تحريک سيستم ايمني مي شوند همچنين از طريق افزايش فاگوسيتوز پاتوژنها، سيستم ايمني غير اختصاصي را تحريک وتقويت مي کنند. از مزاياي پروبيوتيکها در تحريک سيستم ايمني ، عدم ايجاد التهاب مي باشد .
* کاهش کلسترول
مصرف محصولات تخميري لبنيات وپروبيوتيک ها سبب کاهش چربي خون مي شود با مصرف اين مواد اسيدهاي چرب با زنجيره کوتاه توليد مي شود که سنتز کلسترول را در کبد متوقف وسبب حرکت کلسترول پلاسما به کبدمي شود همچنين باکتريها از طريق ممانعت اتصال کلسترول به نمکهاي صفراوي از جذب آن جلوگيري ميکنند.
* درمان بيماريهاي کبدي
پروبيوتيک ها در پيشگيري و درمان بيماريهاي کبدي نيز نقش موثري دارند . پروبيوتيک ها از طريق کاهش فعاليت اوره آزباکتريايي سبب کاهش آمونياک در سيستم پورتال مي شوند و کاهش PH همچنين با کاهش نفوذپذيري روده از جذب آمونياک مي کاهند . افزايش آمونياک خون در بعضي از بيماري هاي کبدي نارسايي کبد، مسموميت با اوره رخ ميدهد و منجر به ضايعات مغزي و عصبي در بيمار مي شود . پروبيوتيک ها از جذب سموم جلوگيري کرده و باکاهش جذب آمونياک و سموم سبب
کاهش التهاب و استرس اکسيداتيوشده در نتيجه به درمان و پيشگيري از بيماريهاي کبدي کمک مي کند.
* درمان بيماريهاي زنان، معده وفشار خون
پروبيوتيک ها در پيشگيري ودرمان بيماريهاي زنان بسيار مفيدهستند. باکتريهاي پروبيوتيک به سلولهای اپتليوم واژن متصل شده و به عنوان سدي از کلونيزه شدن باکتريهاي بيماريزا جلوگيري ميکنند.و پروبيوتيک ها همچنين رشد Helicobacter pylorرا متوقف کرده و از اتصال آن به سلولهاي اپیتليال معده جلوگيري مي کنند. باکتريهاي پروبيوتيک از طريق عمل پروتئوليک روي کازئين شير که هنگام تخمير شير صورت مي گيرد پپتيدهاي بيواکتيوي توليد ميکنند که قادر به کاهش فشار خون مي باشد.
نکاتي که در توليد پروبيوتيک ها بايستي در نظر گرفت
سويه هاي ميکروارگانيسمهايي که تحت عنوان پروبيوتيک در صنايع غذايي کاربرد دارند بايد به اسيد و صفرا مقاوم باشند در حاليکه لاکتو باسيلوس دلبروکي و استرپتوکوکوس ترموفيلوس در ماست اغلب تا رسيدن به روده زنده نمي مانند. براي رفع اين مشکل مي توان به جاي استفاده از محصولات تخميري، پروبيوتيک مذکور را در قالب دارو يا مکمل هاي دارويي با پوشش ژل ماتريکس وکپسولهاي پوششدار از معده عبور دادو به روده رساند.پروبيوتيک ها بايد قادر باشند درفلور دستگاه گوارش فعال بمانند و ازطول عمر زيادي نيز برخوردار نباشند. در ضمن با باکتيهاي بيماريزا مبارزه کنند و براي ايمني انسان نيز بي خطرباشند.
ويژگيهاي فرآورده هاي پروبيوتيک
براي حفظ جمعيت ميکروبي مفيددر دستگاه گوارش تعداد باکتريها در محصول پروبيوتيک بايد حداقل cfu/ml106 باشد و حفظ پايداري ژنتيکي و فيزيکي آنها هنگام توليد و نگهداري تا مرحله فروش به مشتري توسط توليد کننده تضمين شود. حفظ بو وطعم محصولات پروبيوتيک بسيار مهم است و اين باکتريها نبايد اسيديته محصول را بيش از حد افزايش دهند.دستيابي به روش هاي شناخت روشن و غيرمبهم سويه هاي پروبيوتيک بسيار مهم است. نگهداري در محيط خنک،ميزان اطمينان از پايداري و
تعداد مناسب باکتريها در محصول را بالا مي برد. از آنجا که زيستگاه طبيعي اين باکتريها روده است، ميزان اکسيژن ،پتانسيل اکسيداسيون و احياء و فعاليت آبي محيط بايستي مد نظر باشد.از آنجا که باکتريهاي فعال به شدت با محيط اطراف خود واکنش ميدهند واجزا محيط را به محصولات متابوليکي تبديل مي کنند ، ترکب شيميايي لبنيات حاوي پروبيوتيک در فعاليت متابوليکي پروبيوتيک ها اهميت بسيار دارد. نوع و ميزان کربوهيدراتهاي دردسترس ،درجه هيدروليز پروتئينهاي شير و ترکيب و درجه هيدروليز چربيهابسيار مهم است به عبارت ديگر خواص پروتئوليتيک و ليپوليتيک پروبيوتيکها در ميزان تخريب چربيها وپروتئينهاي محصول مهم است.اثرات متقابل باکتريهاي استارتر در تهيه محصولات حائز اهميت است. اثرات متقابل سينرژيستي پروبيوتيک ها با ساير باکتريهاي استارتر بايستی مدنظر قرار گيرد براي مثال استرپتوکوکوس ترموفيلوس و لاکتوباسيلوس دلبروکي اثرات سينرژيستي دارند. اين اثر درافزايش تعداد ميکروبهاي محيط وافزايش اسيديته محيط ديده مي شود.شدت واکنش بين پروبيوتيکها ، محيط و ساير ميکروبهاي استارتربستگي به زماني دارد که پروبيوتيک به محيط افزوده مي شود. براي مثال اگرميکروارگانيسم هنگام تخمير يا بعد ازآن اضافه شود و يا افزودن پروبيوتيکها قبل يا بعد از چرخه سرمايي8درجه سانتيگراد اثرات متفاوتي مشاهده مي شود. افزايش زمان نگهداري محصول در انبار بر ميزان واکنشها مي افزايد. همچنين پروسه نگهداري در سرما ، واکنشها را درحداقل ممکن نگه مي دارد و برعکس هرگونه اختلال در دماي مناسب سبب افزايش شدت واکنشها مي شود.همانطور که مي دانيم مراحل زندگي باکتريها شامل مراحل تاخير ، رشد لگاريتمي ، سکون و مرگ است.اينکه پروبيوتيک ها در کدام مرحله از رشدبه محيط افزوده شوند اهميت دارند.به عبارت ديگر شرايط فيزيولوژيکي آنها اهميت بسياري دارد. باکتريها در فازرشد لگاريتمي نسبت به فاز سکون به استرسهاي محيطي حساس تر هستند. همچنين فاکتورهاي محيطي که سبب انتقال باکتري از فاز رشد لگاريتمي به فاز سکون مي شوند در بقا باکتري در اين فاز تاثير بسزايي دارند. با عرضه محصولات پروبيوتيک در بازار مصرف کنندگان انتظار دارند تا با مصرف اين محصولات به اثرات مفيد ادعا شده درمورد آنها دست يابند براي اين کار در ابتدا باکتريها بايستي تا پايان تاريخ انقضاي محصول در آن زنده بمانند و در ضمن پس از مصرف با عبور ازروده به تعداد کافي به قسمت انتهاي روده بزرگ رسيده و در آنجا مستقر شوند. سويه هاي مختلف پروبيوتيک با مکانيسمهاي مختلف اثرات متفاوتي در ارگانهاي بدن در جهت پيشگيري يا درمان بيماريها مي گذارند. براي مثال لاکتو باسيلوس اسيدوفيلوس و لاکتو باسيلوس کازئي سبب کاهش فعاليت آنزيمهاي مدفوعي مي شوند
در حاليکه B. infantis با تحریک سيستم ايمني توانايي سرکوب تومورها را دارند بنابراين در درمانهاي خاص که نياز به استفاده از پروبيوتيکها وجود دارد استفاده از سويه مناسب ضروري است .

منبع: ماهنامه استاندارد