پدیداری و پایداری مقاومت فشار بالا در پاتوژن های غذایی مختلف Emergence and Stability of High-Pressure Resistance in Different Food-Borne Pathogens

رشته های مرتبط: مهندسی صنایع غذایی، علوم مواد غذایی، فراوری مواد غذایی و زیست فناوری مواد غذایی
مقدمه فرآوردی فشار هیدروستاتیک بالا (HHP) اکنون به عنوان یکی از بهترین روش های غیرگرمایی حفظ غذا در نظر گرفته می شود و برای پاستوریزه کردن تعداد زیادی از محصولات غذایی مود استفاده قرار می گیرد. معمولا، فشارها از ۲۰۰ تا ۶۰۰MPa می باشند تا پاتوژن های غذایی و میکروارگانیسم های فاسد کننده را غیرفعال کنند از این رو امنیت و طول عمر محصول بالا می رود. چون این فرآیند می تواند در دمای پیرامون یا در شرایط یخچال اجرا شود، محصولات معمولا کمتر مواد مغذی، رنگ، طعم و بافت خود را نسبت به روش گرم کردن از دست می دهند. بهره گیری پایدارتر فناوری HHP در صنعت غذا نیازمند درک عمیق تر از تاثیر فشار بر میکروارگانیسم ها می باشد. در این بافت، به دلایل نامعلوم، به نظر می رسد که حساسیت باکتری های نباتی به HHP در میان گونه های مختلف متفاوت است و حتی درون گونه ها نیز ممکن است این حساسیت متغیر باشد. همچنین، به هنگام قرار گرفتن در معرض پردازش HHP مشابه، اختلاف در غیرفعالسازی در میان نژادهای مختلف Listeria monocytogene یا Escherichia coli وجود دارد. علاوه براین مطالعات بر روی Listeria monocytogene و Escherichia coli نشان داد که مقاومت HHP یک ویژگی است که می تواند فراگرفته شود. بدین روی، کاراتزاس و همکاران (۱۳-۱۵) جهش یافته های مقاوم به HHP از monocytogene Scott A را از بخش کوچکی از سلولهای زنده مانده در شوک HHP با ۴۰۰MPa پیدا کردند. این جهش یافته های خودبه خودی در تنظیم گر CrsR ناتوان شده بودند که پروتئین های شوک حرارتی نوع ۳ را سرکوب می کند و معرفی مجدد ژنهای ناهم سان CtsR-null مقاومت HHP در monocytogene را اعمال می کنند. جالب اینکه به دلیل تکرار جفتی ناپایدار ژن CtsR، مشخص شد که جهش یافته های ctsR در واقع یک جمعیت فرعی از قبل موجود را در کشت های فاز ثابت monocytogene ایجاد کرده اند که ناشی از باکتری نوع وحشی می باشد و جداسازی خود را پس از شوک منفرد HHP توضیح می دهد. در مقابل، گروه ما جداسازی جهش یافته های مقاوم در برابر HHP نوع E. coli را در طی رویکرد غنی سازی انتخابی براساس چرخه های سازه ای شوک های HHP شدید با احیای متناوب و نتیجه ی جمعیت باقی مانده نشان می دهد. در حالی که سطح مقاومت HHP آنها تا حد زیادی بیش از جهش یافته های monocytogene ctsR می باشد. این جهش یافته های E. Coli به صورت مشابه سرکوبی تعدادی از ژن های شوک حرارتی را نشان می دهند. متاسفانه، مبنای ژنتیک این مقاومت شدید HHP در E.coli هنوز حل نشده باقی مانده است اگرچه می توان پیش بینی کرد که تعدادی از جهش یافته های مختلف مورد نیاز هستند و جهش یافته های متناظر به صورت پیوسته به صورت طبیعی از قبل در جمعیت E.coli نوع وحشی حضور ندارند. مواد و روش ها نژادهای باکتریایی و شرایط رشد. باکتری های مختلف مورد استفاده در این کار در جدول ۱ فهرست شده اند. E.coli 536 توسط اریک دنامور (اینسرم U722، پاریس، فرانسه)، در حالی که جهش یافته ی E.coli MG1655A7 و نژاد مادری متناظر آن (E.coli MG21) توسط ناتالی کوئستمبرت-بالابان (دانشگاه عبری، اورشلیم، اسرائیل). برخلاف گفته های دیگران، کشت های فاز ثابت توسط رشد هوازی با تکان دادن (۲۰۰rpm) برای ۲۳ ساعت در TBS (آب سویای تریپتون) در دمای ۳۰درجه (pseudomonas aerugiosa، Aeromonas Hydrophila، Yersinia enterocolitica، Listeria innocua) یا در ۳۷درجه (E.coli، Salmonella enterica serovars Typhimurium و Enteritidis و Shigella felxneri). به هنگام ضرورت، یک غلظت نهایی با ۱۰۰μg/ml برای انتخاب برای وجود pAA212 استفاده شد (کددار کردن ارتقاء دهنده ی جریان رو به بالای شوک گرمایی ژن dnaK از ژن پروتئین فلورسنت سبز (جدول ۱). در طی انتقال های سریالی (در غیاب پردازش HHP)، کشت های فاز ثابت به صورت مکرر در TSB از پیش گرم شده رقیق شدند ۱/۱۰۰۰۰ و به صورت شبانه رشد داده شدند (۲۴ساعت) تا فاز ثابت بدست آید تا زمانی که رشد متوالی برای نسل های ca.80 حاصل شد.