مروری بر ساختار، مکانیسم و کاربرد باکتریوسین ها در مواد غذایی به عنوان نگهدارنده های طبیعی

نوع مقاله: مروری

نویسندگان

گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر، بروز بیماری‌های ناشی از مصرف مواد غذایی آلوده باعث نگرانی قابل توجه ای در بین مردم شده است. با وجود مکانیزم‌های پیشرفته در بهداشت و بازرسی هنگام تولید مواد غذایی، میکروارگانیسم‌ها از خطرات بالقوه در طول فرآوری مواد غذایی، بسته بندی، حمل و نقل، ذخیره سازی و توزیع می باشند. جهت کاهش زیان‌های اقتصادی و خطرات جانی ناشی از بیماری-ها و همچنین، آثار سوء استفاده از نگهدارنده‌های شیمیایی در مواد غذایی و ﻣﻘﺎوﻣﺖ روزاﻓﺰون ﻣﯿﮑﺮوارﮔﺎﻧﯿﺴﻢﻫﺎ ﺑﻪ آﻧﺘﯽﺑﯿﻮﺗﯿﮏﻫﺎ، کاربرد ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﺿﺪﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ طبیعی ﮐﻪ دارای تاثیرات ﮐﺸﻨﺪﮔﯽ و ﺑﺎزدارﻧﺪﮔﯽ ﺑﺮ ﻋﻮاﻣﻞ ﺑﯿﻤﺎریزا هستند، ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ پژوهش‌گران ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. باکتریوسین‌های تولید شده به کمک باکتری‌های اسیدلاکتیک مانند نایسین، لاکتیسین 3147، پدیوسین 1- PA، پدیوسین AcH، و انتروسینA و B از افزودنی‌‌‌‌‌‌‌های طبیعی ضدمیکروبی محسوب می‌شوند. پژوهش‌‌گران در هنگام استفاده از باکتریوسین‌ها با محدودیت‌هایی مانند توزیع نامناسب در شبکه ماده غذایی، عدم مهار باکتری‌های گرم منفی و مخمرها، عدم کارایی در محدوده pH خنثی و قلیایی و غیر فعال شدن در دماهای بالا مواجه هستند. برای برطرف نمودن مشکلات مذکور از باکتریوسین‌های فرآوری شده نظیر نایسین ریزپوشانی‌شده به جای نایسین آزاد استفاده می‌شود. همچنین، از باکتریوسین‌ها به صورت ترکیبی به همراه فرآیندهای دیگر مانند بسته‌بندی فعال، فشارهای هیدوراستاتیک بالا، میدان‌های الکتریکی پالسی، تیمارهای حرارتی ملایم و سیستم لاکتوپراکسیداز استفاده می‌شود. در این مطالعه، ابتدا مروری بر باکتریوسین‌ها از نقطه نظر ساختار و مکانیسم عمل آن‌ها و در ادامه به کاربرد باکتریوسین‌ها در مواد غذایی به عنوان نگهدارنده‌های طبیعی پرداخته می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A review of the structure, mechanism and application of bacteriocins in foods as natural preservatives

نویسندگان [English]

  • Seyedeh-Maryam Hasheminya
  • Jalal Dehghannya

Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran

چکیده [English]

In recent years, the incidence of the foodborne illnesses has caused considerable concern among the population. Despite advanced mechanisms in health and inspection during food production, microorganisms are potential hazards during food processing, packaging, transportation, storage, and distribution. To reduce the economic loss and life-threatening diseases, and also diminish the adverse effects of chemical preservatives on foods and the increased resistance of microorganisms to antibiotics, application of natural antimicrobial compounds that have detrimental and inhibitory effects on the pathogenic agents has been considered by researchers. Bacteriocins produced by lactic acid bacteria such as nisin, lacticin 3147, pediocin PA-1, pediocin AcH and enterocin A and B are natural antimicrobial additives. Researchers face limitations when using bacteriocins such as inappropriate distribution in the food matrix, lack of inhibition in gram-negative bacteria and yeast, inefficiency in the neutral and alkaline pH range, and inactivation at high temperatures. To address these problems, processed bacteriocins such as microencapsulated nisin are used instead of free nisin. In addition, bacteriocins are applied in combination with other processes such as active packaging, high hydrostatic pressures, pulsed electric fields, gentle heat treatments and lactoperoxidase system. In this study, first, the bacteriocins in terms of their structure and mechanism of action are reviewed and then the use of bacteriocins in foods as natural preservatives is discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Food Safety
  • bacteriocin
  • Hurdle technology
  • Natural preservative

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 29 اردیبهشت 1399
  • تاریخ دریافت: 29 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری: 24 دی 1398
  • تاریخ پذیرش: 29 دی 1398