Харчові гриби

Пов’язані терміни:

Мікрочип
Харчові мікроорганізми
Харчові бактерії
Псування їжі
Ферментована їжа
Харчовий збудник
Сироваріння
Стартерна культура

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Протигрибкові молочнокислі бактерії та пропіонібактерії для біоконсервації харчових продуктів

Анотація:

Харчові гриби, тобто дріжджі та цвілі, спричиняють серйозне псування збереженої їжі, що призводить до величезних економічних втрат. Плісняві грибки також можуть виробляти мікотоксини, які пов’язані з кількома гострими та хронічними захворюваннями у людини. Незважаючи на те, що багато культур, що продукують бактеріоцин, були описані та запропоновані як біоконсерванти протягом останніх кількох років, дослідження, проведені з пригнічувачами грибків щодо їх ролі в псуванні їжі, все ще дуже обмежені. Тут ми обговорюємо потенціал протигрибкових молочнокислих бактерій (LAB), пропіоновокислих бактерій (PAB) та їх комбінацій у біоконсервації харчових продуктів, висвітлюючи останні досягнення у вивченні протигрибкових метаболітів та подальших інгібуючих механізмів.

Підвищення безпеки органічних овочів

10.4.2 Мікологічні ризики

Дуже мало харчових грибів викликають інфекції у людини, і з точки зору безпечності харчових продуктів, в основному важливі мікотоксини, що виробляються грибами, що забруднюють їжу, серед них овочі, а не самі гриби. Різні виробники мікотоксинів (наприклад, Fusarium spp., Alternaria spp., Penicillium spp., Aspergillus spp.) Можуть колонізувати як органічні, так і звичайні овочі в полі або під час зберігання. Різноманітність наявних видів залежить як від овочів, так і від кліматичних умов та умов зберігання. Однак присутність потенційних виробників токсинів не обов'язково означає, що в овочах мікотоксини, оскільки фактори зовнішнього середовища відіграють важливу роль. Жоден з потенційних виробників мікотоксинів не має кишечник теплокровних тварин як свій природний резервуар, і тому вплив сирого гною як добрива не настільки важливий, як для бактерій.

Такі фактори, як відсутність використання синтетичних пестицидів, включаючи фунгіциди та інші сільськогосподарські заходи, такі як сівозміна, система обробітку ґрунту та стан мінерального живлення, можуть бути більш важливими, ніж поводження з гноєм, навіть якщо повідомлення про такі фактори є безрезультатними. У звичайному сільському господарстві фунгіциди застосовуються для запобігання втраті врожаю, спричиненої цілим рядом рослинних патогенних грибів. Результати досліджень на зернових полях в Норвегії вказують, однак, на збільшення зараження фузаріозом в зерні, обробленому фунгіцидом (Elen et al., 1999, 2000, 2002).

БІОХІМІЧНІ ТА СУЧАСНІ ТЕХНІКИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ | Псування харчової флори

Біохімічні діагностичні маркери

ФА, білки та ізозими

Склад ФА може розрізняти гриби. Серед харчових грибів наявність нейтральних ліпідів, гліколіпідів та фосфоліпідних фракцій, а також омега-3 та омега-6 жирних кислот та їх відносна кількість (С16 та С18) допомагають визначити види. Профілі FA допомогли таксономістам дріжджів та ниткоподібних грибів диференціювати представників Schizosaccharomyces, Nadasonia, Aspergillus, Mucor та Penicillium. Клітинний ФА склад порцій вина штамів Torulaspora delbreuckii та Zygosacharomyces bailli був корисним диференціюючим інструментом. Saccharomyces cerevisiae та інші асоційовані з вином види дріжджів диференціювали за допомогою капілярної газової хроматографії (ГХ), що є простим, швидким та недорогим методом. Цей метод застосовується для визначення причин «застрягання» бродіння в південноафриканській харчовій промисловості та напоях. Подібним чином ці методи успішно застосовуються для моніторингу грибкових забруднень на пілотних заводах з виробництва білків білка в Південній Африці. У випадку з родоспоридієм, ФА і вулПрофілі еролу (FAST, для 20 FA та 7 стеринів) використовувались для швидкої диференціації видів та внутрішньовидових варіацій для визначення ідентичності 1740 грибних ізолятів, зібраних з Фінляндії.

Білки можуть бути використані для ідентифікації та поділу ізолятів грибів, типів спаровування та спеціалізованих формацій, а також для визначення видів псування. Білкові профілі можуть відрізнятися залежно від умов росту та обміну речовин. Виявлення звичайних пліснявих грибів із забруднених харчових продуктів за допомогою білкового профілювання має потенційні труднощі, і профілювання потребує спрощення, стандартизації та автоматизації.

Ізозими - це білкові ферменти, які мають подібні та часто однакові ферментативні властивості з різними амінокислотними послідовностями. Оскільки різні амінокислоти створюють різницю в чистому заряді, ізоферменти можна виявити за допомогою електрофорезу. Ізоензими можуть бути використані для ідентифікації ізолятів грибів на основі різних алелей одного генного локусу (алозими), множинних локусів, що кодують один фермент, та тих, що мають посттрансляційні модифікації. Використання ізоферментів як інструменту дозволяє провести аналіз кількох порівняно простих зразків грибів. Хоча виявлення ізоферментів дозволяє генетично інтерпретувати зміни в алелях та локусах, вони не є практичними для виявлення грибів, що забруднюють їжу.

Основним недоліком аналізу ізоферментів є те, що для порівняльних досліджень необхідна велика кількість систем фарбування, особливо якщо задіяні множинні генетичні локуси, що кодують ферменти. Крім того, у деяких грибів виникають труднощі, якщо їх важко вирощувати, або кількість матеріалу та час вимагають стримування аналізу ізоферментів.

Аспергіл та пов'язані з ним телеоморфи

17.4 Виділення, перерахування та ідентифікація

Методи виділення та перерахування видів Aspergillus з харчових продуктів такі ж, як і для інших грибів, що передаються їжею, і докладно описані в Pitt and Hocking (1997) та Samson et al. (2004а). Антибактеріальні середовища, що містять сполуки для стримування або зменшення розповсюдження цвілі, такі як агар агару дихлоран-роза бенгаламфенікол (DRBC) або агар агару дихлорану 18% гліцерину (DG18) (Pitt and Hocking, 1997) рекомендуються для переліку грибів у продуктах (Samson et al. ., 1992; Hocking et al., 2006). Існує одне середовище - Aspergillus flavus і parasiticus agar (AFPA), розроблене спеціально для виявлення потенційно афлатоксигенних видів (Pitt et al., 1983; Pitt and Hocking, 1997).

Ключі та описи найбільш поширених харчових видів Aspergillus можна знайти деінде (Pitt and Hocking, 1997; Klich 2002; Samson et al., 2004a). Ідентифікація видів Aspergillus вимагає зростання на середовищах, розроблених для цієї мети, включаючи агар Чапека, певне середовище на основі мінеральних солей або таке похідне, як агар дріжджового екстракту Чапека (CYA) та агар солодового екстракту. Зростання екстракту дріжджів Чапек 20% агару сахарози (CY20S) може бути корисною допомогою для виявлення видів аспергил (Pitt and Hocking, 1997).

На відміну від видів Penicillium, види Aspergillus зручно «кольорово кодовані», і колір конідій може бути дуже корисною відправною точкою для ідентифікації, принаймні до рівня Секції. Окрім конідіального кольору, для ідентифікації важливою є мікроскопічна морфологія для визначення присутності лише фіалідів, або metulae плюс фіаліди, а також форми та розміру везикул тощо. Правильна ідентифікація видів Aspergillus є важливою передумовою для оцінки потенціалу псування та забруднення мікотоксинами у товарах, продуктах харчування чи кормі.

Види Aspergillus, включаючи телеоморфні види, які зазвичай зустрічаються в продуктах харчування, докладно описані нижче.

Масла базиліка (Ocimum basilicum L.)

Антимікробна діяльність

Мінімальні інгібуючі концентрації олії солодкого базиліка становили 145–160, 40–45 та 80–95 мкг/мл щодо грамнегативних бактерій Salmonella typhi та E. coli, грампозитивних бактерій S. aureus та Bacillus subtilis та грибів A . niger та Candida albicans, відповідно (Shirazi et al., 2014). Олія солодкого базиліка виявляла сильну активність щодо Streptococcus pneumoniae, Hemophilus influenzae, C. albicans та A. niger, але не Pseudomonas putida та Pseudomonas aeruginosa (Srivastava et al., 2014). Уібрагім та ін. (2013) повідомили про бактеріостатичну дію олії солодкого базиліка на 20 грампозитивних та грамнегативних штамів бактерій. Олія базиліка не виявляла активності щодо грампозитивних бактерій Brochotrix thermosphacta, Enterococcus faecalis, Lactobacillus delbrueckii, Lactococcus lactis та Lactobacillus plantarum. Такі види вібріонів, як Vibrio parahaemolyticus, показали високу чутливість до олії базиліка.

Натаміцин

Чутливість цвілі та дріжджів до натаміцину

Натаміцин активний проти більшості грибків та дріжджів у низьких концентраціях. Мінімальна інгібуюча концентрація (MIC) для натаміцину проти всіх харчових грибів та дріжджів становить менше 20 ppm, тоді як розчинність натаміцину у водних харчових системах становить близько 40 ppm. На практиці було продемонстровано, що за прийнятних гігієнічних умов ця концентрація розчиненого натаміцину є достатньою для запобігання росту грибків та дріжджів. Більшість дріжджів і пліснявих грибів інгібувались у концентраціях 1–15 ppm натаміцину в різних молочних продуктах та напоях, за винятком кількох, перелічених у Таблиці 2–4 .

Таблиця 2. Чутливість до натаміцину грибів, виділених на голландських сироварнях та складах

Мікроорганізм MIC (ppm)

Aspergillus flavus та Aspergillus parasiticus	10–20
Aspergillus fumigatus, Aspergillus penicillioides та Aspergillus versicolor	Джерело: Старк, Дж. (2003). Натаміцин: ефективний фунгіцид для їжі та напоїв. У Роллер, С. (ред.) Природні протимікробні засоби для мінімальної обробки продуктів харчування, с. 82–97. Кембридж: Woodhead Publishing Ltd.

Таблиця 3. Чутливість до натаміцину грибів та дріжджів, що виникають на ковбасах

Мікроорганізм MIC (ppm) Джерело мікроорганізму

Прес-форми
Alternaria alternata	10–20	Кров
Aspergillus flavus	Джерело: Старк, Дж. (2003). Натаміцин: ефективний фунгіцид для їжі та напоїв. У Роллер, С. (ред.) Природні протимікробні засоби для мінімальної обробки продуктів, с. 82–97. Кембридж: Woodhead Publishing Ltd.

Таблиця 4. Чутливість до натаміцину дріжджів, виділених із напоїв та фруктових продуктів

Мікроорганізми MIC (ppm) Джерело мікроорганізмів

Saccharomyces cerevisiae	1.5	Виноградний сік
Saccharomyces cerevisiae	1.5	яблучний сік
Saccharomyces неоднозначний	Джерело: Старк, Дж. (2003). Натаміцин: ефективний фунгіцид для їжі та напоїв. У Роллер, С. (ред.) Природні протимікробні засоби для мінімальної обробки продуктів, с. 82–97. Кембридж: Woodhead Publishing Ltd.

Всі ізоляти грибкової флори, отримані з десяти заводів з виробництва сирів в Іспанії, мали коефіцієнт вмісту в організм 10 частин на мільйон або менше, за винятком видів Geotrichum, які мали коефіцієнт мікроконтакту в 12,5 частин на мільйон. Подібним чином, під час опитування 16 голландських фабрик, що виробляють сухі ковбаси для виділення менш чутливих дріжджів і пліснявих грибів, спостерігався ріст на дуже невеликій кількості пластин, що містять 2 проміле натаміцину. У німецькому дослідженні досліджували чутливість 83 дріжджів до натаміцину, де жоден з дріжджів, виділених з харчових продуктів, не міг рости в концентрації 3 проміле натаміцину.

Небезпеки та хвороби

Екологія

Пошуки знань про потенційні проблеми афлатоксину означають, що A. flavus шукали у всіх можливих видах їжі. A. flavus став найпоширенішим харчовим грибом, що відображає його економічну важливість та відносну легкість розпізнавання, як і всюдисущість. Особливо багато його в тропіках, і він має особливу спорідненість до горіхів та олійних культур як субстрату. Він росте як неруйнівний збудник, або коменсал, у тканинах арахісу та бавовнику, а також, можливо, і кукурудзи, і це відбивається на широкому поширенні афлатоксинів у цих культурах. Здається, вона не має такої переваги в інших сільськогосподарських культурах, так що, крім горіхів та олійних культур, псування або неприйнятні рівні афлатоксинів не повинні відбуватися за відсутності грубих неправильних дій. Інжир є винятком, оскільки гриб може потрапляти в плоди до збору врожаю.

Цікаво, що A. flavus є універсальним явищем у тропічних та субтропічних країнах, тоді як близькоспоріднений A. parasiticus є рідкісним, насправді майже невідомим, у Південно-Східній Азії. Крім того, A. parasiticus зазвичай не зустрічається в кукурудзі або бавовні, але часто є домінуючим у арахісі, навіть там, де обидва види зустрічаються разом у ґрунтах, де вирощують ці культури.

Міжнародні закони та харчові хвороби

Тек Чанд Бхалла,. Савітрі, в Безпека харчових продуктів та здоров'я людини, 2019

Афлатоксини

Афлатоксини (рис. 12.4А) виробляються деякими видами Aspergillus (наприклад, A. flavus, A. parasiticus та A. nomius). A. flavus широко поширений у навколишньому середовищі та є найбільш відомим харчовим грибом (Stoloff, 1977). Вироблені природним шляхом афлатоксини бувають чотирьох типів, B1, B2, G1 та G2. B і G стосуються випромінювання синього та зеленого світла цими сполуками під ультрафіолетовим світлом. Відомо, що афлатоксини, що виробляються цими грибами, індукують гепатоцелюлярну карциному у людей та тварин (Wu, 2013). Ці мікотоксини індукують гострий афлатоксикоз; прояв включає біль у животі, набряк легенів, блювоту, жирову інфільтрацію та некроз печінки. Про більшість випадків гострого афлатоксикозу у людей повідомляли представники країн, що розвиваються (Shank et al., 1971). Протягом 1970-х років із Західної Індії було зареєстровано близько 97 смертельних випадків афлатоксикозу через споживання сильно формованої кукурудзи (Krishnamachari et al., 1975; Bhat and Krishnamachari, 1977).

Малюнок 12.4. Хімічна структура різних токсинів: (А) афлатоксин та (В) фумонізин.

Також повідомляється, що вплив афлатоксинів спричиняє затримку розвитку в дитинстві - стан, при якому зріст дитини по відношенню до віку набагато менший, за даними ВООЗ про зростання (Ricci et al., 2006). Також повідомляється, що афлатоксини відповідають за порушення функції імунної системи. Дослідження, проведені для підтвердження зв'язку між експозицією афлатоксину та імунними дисфункціями, виявили збільшення порушених маркерів імунітету людини (Jiang et al., 2005; Turner et al., 2003).

Нанотехнології

Нанотехнології в харчовій мікробіології

Найбільше занепокоєння у підтримці якості їжі полягає у запобіганні забрудненню мікробами як патогенного походження, так і збудників псування. Декілька статей цієї енциклопедії містять детальну інформацію про біохімічні та сучасні методи ідентифікації збудників харчових продуктів (Статті Біохімічні та сучасні методи ідентифікації: Вступ, біохімічні методи ідентифікації харчових грибів: псування харчової флори, біохімічні та сучасні методи ідентифікації: мікроорганізми, що отруюють їжу, Біохімічні та сучасні методи ідентифікації: Enterobacteriaceae, Coliforms та Escherichia Coli, Біохімічні та сучасні методи ідентифікації: мікрофлора ферментованих продуктів). Проте встановлені аналізи мають свої переваги та недоліки. Нанотехнологія визнана новою областю для виявлення збудників харчових продуктів (бактеріальних та вірусних) у декількох матрицях харчових компонентів, включаючи продукти, молоко та молочні продукти та м'ясо.

Дріжджі та цвіль: Aspergillus flavus

Анотація

Aspergillus flavus - це мікотоксигенний гриб, який має здатність продукувати В-афлатоксини. Морфологічно його можна легко розрізнити за допомогою отримання яскраво-жовто-зеленого конідіального кольору при культивуванні на солодовому екстракті агару або агарі екстракту дріжджів Чапека. Це найпоширеніший харчовий гриб, який є одним з домінуючих видів, що зустрічаються на продуктах, що зберігаються, особливо на зернових, оскільки він здатний процвітати в умовах низької активності води в середовищі з високою температурою. Бавовняні насіння з вмістом афлатоксину вище 20 ppb не можна продавати на молочні корми, оскільки невелика частина токсину може передаватися молоку молочних корів, де він дещо модифікується до афлатоксину M1. Aspergillus flavus може виробляти афлатоксини на сирі чеддер, при цьому токсин проникає до сиру до 1,28 см. На ріст гриба значною мірою не впливає рН; він може зростати у всьому діапазоні рН від 2,1 до 11,2, хоча при рН темпи росту повільніші