Bakterie kwasu mlekowego wykorzystywane są przede wszystkim ze względu na swoją zdolność do fermentacji laktozy w wyniku produkcji kwasu mlekowego, ale również z powodu innych właściwości, np. produkcja dwutlenku węgla podczas fermentacji mleka powoduje powstawanie dziur w serze. Niektóre rodzaje są używane tylko do produkcji związków zapachowych, np. diacetylu w maśle.

Pozostałości antybiotyków
    Antybiotyki mogą powodować problemy w przemyśle mleczarskim poprzez hamowanie aktywności bakteryjnych kultur startowych. Największym problemem spowodowanym przez pozostałość tych związków na zbyt wysokim poziomie w mleku jest powolny lub całkowity brak produkcji kwasu mlekowego. Inne problemy mogą być spotykane np. w procesie dojrzewania sera, w tworzeniu wielocukrów w fermentowanych produktach mlecznych, gdzie niedobór produkcji powoduje spadek lepkości oraz w uzyskaniu właściwego smaku tych produktów. Wytyczne UE, odnośnie oceny bezpieczeństwa przeprowadzonego w związku z ustanowieniem najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości weterynaryjnych produktów leczniczych w środkach spożywczych pochodzenia zwierzęcego zgodnie z rozporządzeniem Rady (EWG) nr 2377/90, musi zawierać ocena potencjalnego wpływu na mikroorganizmy stosowane do przetwórstwa przemysłowego, w szczególności w zakresie produkcji produktów mlecznych. Takiej ocenie w związku z tym muszą być poddane substancje, których pozostałości mogą powodować hamowanie wzrostu mikroorganizmów.

Mezofilne bakterie kwasu mlekowego
    Szczepy należące do tego gatunku są stosowane w zakresie temperatur od około 18°C do około 37°C. Przykładami są L. lactis spp. lactis, L. lactis spp. cremoris, L. lactis spp. lactis biotyp diacetylatis, L. mesenteroides spp. cremoris, P. pentosaceus i L. casei. Są one wykorzystywane zarówno jako monokultury, jak i w połączeniu z innymi kulturami organizmów. Kultury wyłącznie wytwarzające kwas mlekowy (homofermentatywne) są wykorzystywane przede wszystkim w produkcji sera cheddar i feta. Zawierają one wybrane szczepy L. lactis spp. lactis i cremoris. Aromatyczne kultury są stosowane zarówno w produkcji sera, jak i sfermentowanych produktów mlecznych, ale w szczególności dla zakwaszonego masła i półtwardych gatunków sera z „dziurami”. Są one mieszaniną kultur składającą się z wybranych szczepów L. mesenteroides spp. cremoris, L. lactis spp. cremoris i L lactis spp. lactis biotyp diacetylatis. Ich cechą charakterystyczną jest wytwarzanie kwasu mlekowego oraz dwuacetylu i / lub dwutlenku węgla.

Bardzo istotne jest kontrolowanie podawanych zwierzętom produktów leczniczych oraz zachowanie wysokiej higieny podczas udoju.

Termofilne bakterie kwasu mlekowego
    Szczepy należące do tego gatunku są stosowane w zakresie temperatur od około 30°C do około 45°C. Przykładami są S. thermophilus, E. faecium, L. helveticus, L. delbrueckii spp. bulgaricus, L. delbrueckii spp. lactis, L. bacidophilus. Są one wykorzystywane zarówno jako monokultury, jak i w połączeniu z innymi kulturami (np. z bakteriami kwasu propionowego). Szczepy S. thermophilus są stosowane w produkcji niektórych serów i jogurtów, np. ementaler. To samo dotyczy L. delbrueckii spp. bulgaricus, szczepy szczególnie ważne w produkcji smaku. L. acidophilus są stosunkowo ne we wzroście. Niektóre szczepy są pochodzenia ludzkiego. Są one stosowane w mieszankach, zwłaszcza razem z Bifidobacterium spp. do produkcji jogurtu i probiotycznych produktów mlecznych. L. helveticus charakteryzują się silną proteolizą oraz powstawaniem kwasów.
    W produkcji jogurtu głównym celem zastosowania szczepów bakteryjnych jest obniżenie pH, mimo że metabolity takie, jak aldehyd octowy przyczyniają się do powstawania charakterystycznego smaku tego wyrobu, natomiast polisacharydy zwiększają lepkość. W produkcji serów kultury bakterii startowych również przyczyniają się do ich dojrzewania, poprzez uwalnianie enzymów proteolitycznych i lipolitycznych.
    Większość gatunków jest beztlenowa, ważnym wyjątkiem jest Bifi dobacterium spp.

Dobranie szczepu
    Właściwości funkcjonalne mleczarskich kultur startowych, takich jak: produkcja kwasu mlekowego, produkcja gazu, aromat, smak i lepkości, w dużej mierze zależy od mleka, pożywki i czynników środowiskowych, takich jak temperatura i pH. Znaczącym aspektem jest więc dobranie odpowiedniego szczepu do danych warunków. Bakterie startowe mogą składać się z jednego szczepu (monokultury), wielu szczepów należących do jednego gatunku lub wielu szczepów należących do więcej niż jednego gatunku.
    Bakterie kwasu mlekowego, mające znaczenie dla przemysłu mleczarskiego, należą do następujących rodzajów:
• Streptococcus (tylko Streptococcus thermophilus),
• Enterococcus,
• Lactococcus,
• Leuconostoc,
• Pediococcus,
• Lactobacillus,
• Bifidobacterium.

W produkcji serów kultury bakterii startowych przyczyniają się m.in. do ich dojrzewania.

O lekach i badaniach…
     Wrażliwość kultur bakterii startowych w stosunku do antybiotyków jest bardzo zróżnicowana. Z mikrobiologicznego punktu widzenia mleko powinno być doskonałą pożywką do wzrostu wszystkich szczepów bakterii. Bardzo istotne jest kontrolowanie podawanych zwierzętom produktów leczniczych oraz zachowanie wysokiej higieny podczas udoju. Jak projektuje się badania wpływu antybiotyków na kultury bakterii? Próbka testowa powinna zawierać takie kultury bakterii startowych, jakie są stosowane w produkcji odpowiednich wyrobów mleczarskich, zarówno w postaci monokultur, jak i mieszanin danych szczepów. Jeśli dobraliśmy odpowiednie mikroorganizmy, biorąc pod uwagę pełen ich przekrój, możemy ustalić maksymalny poziom danego antybiotyku w zaszczepionym, wybranymi kulturami bakterii, mleku, kiedy nie będą obserwowane żadne zmiany w porównaniu do zaszczepionego mleka bez dodatku substancji hamujących wzrost. W ocenie zmian należy brać pod uwagę najbardziej istotne cechy, za jakie odpowiedzialne są dane kultury, czyli aromat, jaki powodują, wygląd, smak czy konsystencję. Należy podkreślić, że badania tego typu nie są łatwe zarówno do przeprowadzenia, jak i późniejszej oceny otrzymanych wyników, ze względu na brak standardowej metodologii. Dlatego wydaje się, że najbardziej odpowiednią strategią testowania jest ocena wpływu na produkcję kwasu mlekowego. Hamujące działanie antybiotyków jest określane jako różnica w produkcji kwasu mlekowego w zaszczepionym podłożu zawierającym substancję i zaszczepionym podłożu próbki kontrolnej. Początkowo wykreślana jest zależność pH w czasie dla zaszczepionej próbki kontrolnej. Następnie określane jest pH w zaszczepionym podłożu próbki kontrolnej i w zaszczepionych próbkach zawierających różne stężenia substancji hamującej, po okresie inkubacji, które zapewnia spadek pH w próbce kontrolnej do całkowitego oczekiwanego spadku pH. Stężenie bez efektu dla substancji hamującej definiowane jest jako najwyższe stężenie substancji w próbce zawierające najbardziej wrażliwy szczep kultury pH, nieróżniące się od pH próbki kontrolnej o więcej niż 0,3 jednostki pH. Jako alternatywny punkt końcowy może być również przyjęty czas potrzebny do osiągnięcia pH równego 5.
    Najbardziej wrażliwe kultury startowych będą kandydatami do takich właśnie badań, ponieważ zawsze „najgorszy” przypadek jest rozpatrywany.

* * *

    Najważniejsza jest jednak świadomość, jak ogromne nakłady ponoszą producenci leków weterynaryjnych po to, aby nasza żywność była nie tylko smaczna, ale przede wszystkim bezpieczna.

 

Autor: Anita Sędłak, P.W. Vet-Agro Sp. z o.o.

Artykuł został opublikowany w magazynie "Agro Przemysł" nr 1/2012

Źródło fot.: www.sxc.hu