دوره 2، شماره 4 - ( 10-1401 )
جلد 2 شماره 4 صفحات 33-25 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Motaghi Z, Rahimi E. Evaluation of the effect of ultraviolet rays on Escherichia coli in white grape juice. Zoonosis 2022; 2 (4) :25-33
URL: http://zoonosis.ir/article-1-58-fa.html
URL: http://zoonosis.ir/article-1-58-fa.html
متقی زهرا، رحیمی ابراهیم. ارزیابی اثر اشعه ماورای بنفش بر اشریشیا کلی در آب انگور سفید. مجله بيماری های قابل انتقال بين انسان و حيوان. 1401; 2 (4) :25-33
گروه بهداشت مواد غذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران ، ebrahimrahimi55@yahoo.com
متن کامل [PDF 840 kb]
(224 دریافت)
| چکیده (HTML) (644 مشاهده)
متن کامل: (147 مشاهده)
مقدمه
آب میوهها صنعتی و سنتی از جمله نوشیدنیهایی میباشند که به دلیل داشتن ارزش تغذیهای، محتوای ویتامینی بالا، دارا بودن آنتیاکسیدانها و املاح به خوبی در جامعه شناخته شده هستند و یک جایگزین بسیار مناسب برای جبران آب و املاح هدر رفته بدن به حساب میآیند. در حال حاضر آب میوههایی که به صورت غیرپاستوریزه استفاده میشوند بیشتر توجه مصرفکنندگان را به خود جلب کردهاند. علیرغم وجود مواد مغذی موجود در میوههای اصلی در این نوع از آب میوهها توجه به این نکته مهم میباشد که در صورت رعایت نکردن قوانین و ملزومات بهداشتی در تهیه و توزیع آنها، این نوشیدنیهای غیرپاستوریزه قادرند به عنوان منابع بالقوه آلودگی عمل کنند (1-3).
آلودگی آب میوههای سنتی اغلب برای مصرفکنندگان مخاطره آمیز بوده و سبب ایجاد مشکلات جدی برای سلامتی آنها میشود. در زمان تولید آب میوه به روش سنتی به دلیل اعمال حرارت ناکافی بر روی مخلوط اولیه، عدم شستشوی مناسب میوهها، آلوده بودن ظروف تهیه، نحوه توزیع و نگهداری و به طور کلی عدم رعایت الزامات بهداشت فردی و محیطی، زمینه بروز آلودگیهای میکروبی مختلف در این فرآورده رقم میخورد (4).
مواد غذایی علیالخصوص آبمیوهها در معرض آلودگیهای گوناگون فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قرار دارند. آبمیوهها محیط‌های مناسبی برای رشد اکثر پاتوژنها بوده و به طور طبیعی میتوانند موجب بیماریزایی شوند. از زمان به بار رسیدن میوهها تا برداشت محصول، انتقال به بازار و بالاخره مصرف آنها عوامل بسیار زیادی کیفیت آنها را تغییر میدهند؛ هنگامی که میوهها و سبزیجات به آبمیوه تازه تبدیل میشوند، باکتریهای مضری که ممکن است وجود داشته باشند، میتوانند وارد بخشی از محصول نهایی شده و مسبب مخاطرات خطرناکی گردند (5).
اﻧﮕﻮر یکی از ﻣﻴﻮههایی اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺸﺮ آن را از دﻳﺮ ﺑﺎز ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ و در ﻃﻮل ﻗﺮون ﺑﻪ روشﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ از آن ﺑﻬﺮهﮔﻴﺮی کرده است. درﺧﺖ اﻧﮕﻮر ﻛﻪ در اﻳﺮان آن را تاک، رز ﻳﺎ ﻣﻮ ﻧﻴﺰ مینامند از نظر ﮔﻴﺎه شناسی دارای 60 گونه است ﻛﻪ ﻣﻬﻢﺗﺮﻳﻦ آن ﮔﻮﻧﻪ وﻳﺘﻴﺲ وﻳﻨﻴﻔﺮا از ﺟﻨﺲ وﻳﺘﻴﺲ و از ﺧﺎﻧﻮاده وﻳﺘﺎﺳﻪ است. درﺧﺖ اﻧﮕﻮر دارای ﺑﺮگﻫﺎی درشت و ﻛﻨﮕﺮهدار است. ﻣﻴﻮه اﻧﮕﻮر میﺗﻮاﻧﺪ ﺳﺒﺰ، ﻗﺮﻣﺰ ﻳﺎ ارﻏﻮانی رنگ ﺑﺎﺷﺪ (6).
نور فرابنفش نوار کوچکی از تابش الکترومغناطیسی موجود در طبیعت را اشغال میکند. بین نور مرئی و اشعه ایکس قرار دارد و دارای طول موج بین 10 تا 400 نانومتر است. طیف نور فرابنفش فرکانسهایی دارد که برای انسان نامرئی و برای برخی از پرندگان و حشرات قابل مشاهده است. از آنجایی که این فرکانسها بالاتر از فرکانسهایی هستند که چشم انسان به عنوان رنگ بنفش تشخیص میدهد، آنها را فرابنفش مینامند (7).
مطابق استاندارد ISO 21348-2007، استاندارد تعیین تابشهای خورشیدی، محدوده طول موج های UV مورد استفاده در آزمایش ها بین 200 تا 400 نانومتر قرار دارد و به سه بخش UV-A، UV-B و UV-C تقسیم میشود. UV-C (200 تا 280 نانومتر) که در نور خورشید یافت میشود، به طور کامل در قسمتهای بالایی و میانی جو توسط ازن و اکسیژن مولکولی جذب میشود. حاوی امواج UV کوتاه است و دامنه میکروبکش نامیده می شود زیرا به طور موثر میکروارگانیسمها را غیرفعال میکند (8).
جنس اشرشیاکلی فراوانترین ارگانیسم بیهوازی اختیاری موجود در کلون و مدفوع است و شامل پنج گونه است که اشرشیاکلی O157H7 با اهمیت‌ترین گونه آن میباشد. اﻏﻠﺐ ﺗﯿﭗﻫﺎی ایﻦ ﺑﺎﮐﺘﺮی در روده ﺑﯿﻤﺎری‌زا ﻧﯿﺴﺘﻨﺪ وﻟﯽ ﺑﺮﺧﯽ از ﺗﯿﭗﻫﺎی آن ﻣـﯽﺗﻮاﻧﻨـﺪ ایﺠـﺎد اسهال نماید. اشرشیاکلی به طور وسیعی در طبیعت پراکنده بوده و عامل فساد موادغذایی از جمله آب میوههای غیرپاستوریزه میباشد. این باکتری در موادغذایی به عنوان میکروب شاخص بهداشتی دارای اهمیت است و در مواردی موجب اختلالات گوارشی میگردد. لذا وجود این باکتری در آب و موادغذایی از سوی استانداردهای ملی و بین المللی ممنوع میباشد (9)، با توجه به توضیحات فوق و لزوم آگاهی در خصوص شیوع اشرشیاکلی در آبمیوههای سنتی؛ هدف از مطالعه حاضر ارزیابی اثر اشعه ماورای بنفش بر باکتری اشرشیاکلی در آب انگور سفید است.
مواد و روشها
نمونهگیری
میزان 500 سیسی آبمیوه از آب انگور تهیه شده و جهت حذف مواد معلق از فیلتر مناسب عبور داده شد. پس از آن آب میوه جهت احتمال آلودگی به اشرشیاکلی به روش کشت سریال دایلوشن مورد بررسی قرار گرفت. در صورتی که نتیجه کشت اولیه مثبت باشد، آب میوه استریل میگردد. پس از اطمینان از عدم آلودگی اولیه، مقدار مشخصی (معادل 105 سلول در هر میلیلیتر) اشرشیاکلی به آن در شش رقت متوالی اضافه شد. به منظور تهیه رقتهای مورد نیاز آزمایش، از محلول رینگر استفاده شد. به منظور تهیه محلول رینگر به ازای هر 500 سیسی آب مقطر از یک قرص رینگر استفاده شد، سپس در شیشه های نه سیسی تقسیم شدند. لوله یا ظروف حاوی نمونه، رقت یک را تشکیل میدهد. به منظور رقیقکردن این نمونه به تعداد لازم لولههای حاوی نه میلیلیتر مایع را به ترتیب با 1/0، 01/0 و 001/0 مشخص کرده سپس به کمک پیپت یک میلی‌لیتری سترون یک میلیلیتر از رقت یک برداشته، به اولین لوله حاوی مایع رقیق کننده افزوده شد که با 1/0 مشخص شد و به همیت ترتیب سایر رقتها مشخص شد. پس از رقیقسازی نمونهها با محلول رقیق کننده استریل، در پلیتهای استریل، 15 میلی لیتر از محیط کشت پلیت کانت آگار ریخته شده سپس یک میلیلیتر از نمونه را بر روی محیط کانت آگار بوسیله لوپ بصورت خطی کشت داده و به صورت وارونه به مدت 24 تا 48 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد گرمخانه گذاری گردید (9).
تابش اشعه
بلافاصله پس از اضافه کردن باکتری، آب انگور از دستگاه تابش یووی (ساخت شرکت پارس یووی، مدل 1X) عبور داده شد و جمعیت اشرشیاکلی بعد از تابش شمارش گردید. برآورد بهترین زمان موثر تابش اشعه به منظور از بین بردن کامل باکتری اشریشیاکلی در رقتهای متوالی، در دز مشخص از اشعه UV ، 220 وات انجام شد. برای این کار مدت زمان 30 ثانیه، 60 ثانیه و 120 ثانیه در تابش مستمر اعمال شد. لازم به ذکر است سه تکرار برای هر زمان تابش منظور شد (10). از نرم افزار اکسل به منظور رسم نمودارها و به منظور آنالیزآماری از آزمون چند دامنه ای دانکن استفاده شد.
نتـایج
همانگونه که در جدول 1 مشخص شده است، نتایج حاصل ازتابش اشعه‌ی فرابنفش به منظور کاهش میانگین آلودگی به اشرشیاکلی در آب انگور درمدت 30 ثانیه طی رقتهای متوالی اختلاف آماری معنیداری مشاهده شد (05/ 0p>). بالاترین میانگین آلودگی به اشرشیاکلی مربوط به رقت یک با 39/1± 78/6 بود و کمترین میانگین آلودگی نیز مربوط به رقت پنج با 93/0± 89/1 بود. درمدت زمان 60 ثانیه در رقتهای متوالی نیز اختلاف آماری معنی داری مشاهده شد( 0.05p< ). بالاترین میانگین آلودگی به باکتری اشرشیاکلی مربوط به رقت یک 3/1 ± 22/7 بود و کمترین میانگین آلودگی به باکتری اشرشیاکلی نیز دررقت‌های سوم، چهارم و پنجم 00/0 ± 00/0 بودند.
جدول 1. نتایج تابش اشعه UV بر میانگین آلودگی اشرشیاکلی در آب انگور در رقتهای متوالی
در مدت زمان 120 ثانیه در رقتهای متوالی اختلاف آماری معنیداری مشاهده نشد (05/ 0p>). در هیچ کدام از رقتهای متوالی در زمان 120 ثانیه آلودگی به باکتری اشرشیاکلی مشاهده نشد. طبق نمودار 1 و 2، نتایج مناسبترین زمان با اثر کشندگی باکتری اشرشیاکلی مربوط به رقت سوم در زمان 60 ثانیه بودکه در تکرار‌های متوالی باعث از بین رفتن کامل باکتری اشرشیاکلی در آبمیوه گردید و در رقتهای بعدی نیزاثر کشندگی مشاهده شد.
بحث
در مطالعه Usaga در سال 2018، به منظور ارزیابی ایمنی میکروبی و کیفیت آبمیوهها و نوشیدنیهای رنگی و کدر تحت درمان با اشعه ماوراءبنفش به اثربخشی استفاده از اشعه ماوراءبنفش با استفاده از یک واحد پردازش تجاری برای غیرفعال کردن اشرشیاکلی O157:H7 بیماری‌‌زا، سالمونلا و لیستریا مونوسیتوژنز و همچنین میکروارگانیسم‌های فاسد کننده در آب میوههای رنگی و کدر پرداخته است. نوشیدنیها غیرفعال‌سازی کوکتل‌های پنج سویه (یا سروتیپ) E. coli O157: H7، سالمونلا، و لیستریا مونوسیتوژنز جدا شده از محصولات مشتق شده از میوه و سبزیجات مرتبط با شیوع بیماری در هفت آب میوه و نوشیدنی فشرده سرد رنگی و کدر تعیین شد. آب میوهها و نوشیدنیها با سرعت جریان ثابت 150 لیتر در ساعت از طریق چندین زمان متوالی تحت درمان با UV قرار گرفتند. غیرفعال‌سازی باکتریهای مزوفیل هوازی، کپکها و مخمرها، و باکتریهای اسید لاکتیک نیز در دوز تجمعی ارزیابی شد که کاهش پنج لگاریتمی از مقاوم‌ترین پاتوژن در برابر اشعه ماوراءبنفش را برای هر محصول تضمین می‌نمود. کاهش پنج فاز لگاریتمی پاتوژن در تمام آب میوهها و نوشیدنیها با حداکثر دوز تجمعی12/0± 6/0 به دست آمد. کاهش مزوفیلهای هوازی، کپکها و مخمرها و باکتریهای اسید لاکتیک به ترتیب از 5/0 تا 6/3، از 2/0 تا 2 و از 5/0 تا 6/3 log CFU/mL متغیر بود. بنابراین، درمان پیشنهادی یک جایگزین پردازش مناسب برای اطمینان از ایمنی و افزایش ماندگاری آب میوهها و نوشیدنیهای رنگی و کدر پرس سرد است (57). نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج مطالعه‌ی حاضر همسو میباشد (11).
درمطالعه‌ی Acevedo و همکاران (2018)، باهدف اثرات پرتوهای فرابنفش بر میکروبی، فیزیکوشیمیایی وخواص حسی آبلیموی رنگپور، آبلیموی رنگپور به عنوان یک فناوری غیر حرارتی در معرض اشعه ماوراء بنفش(UV) آب تیمار شده با UV-C منجر به کاهش ورود به سیستم در میکروارگانیسم‌های اسیدی و تعداد مخمر و کپک به ترتیب 33/2 و 2 سیکل لگاریتمی شد. بعد از تیمار UV-C، هیچ تغییر معنیداری در pH، اسیدیته و مواد جامد محلول مشاهده نشد. با این حال فعالیت آنتیاکسیدانی و محتوای اسید اسکوربیک تحت تأثیر این فرآیند قرار گرفت. تلفات اسید اسکوربیک به ترتیب 5/27 و 42 درصد و کاهش بار میکروبی به ترتیب 95 و 99 درصد پس از درمان UV-C بود. بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل حسی، معنی‌دار نبود تفاوت بین آب میوه تازه و UV-C تیمار شده مشاهده شد. درمان UV-C باعث گسترش عمر مفید آبمیوه تازه تا پنج روز در طول نگهداری در دمای چهار درجه سانتیگراد شد (12)، نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج مطالعه‌ی حاضر در یک راستا میباشد
در مطالعه ی Turtoi و Borda، بر روی تاثیر اشعه ماوراء بنفش(UV) بر روی کاهش بارمیکروبی در آبمیوهها نشان دادند که تاثیر اشعه سبب کاهش حداقل 5 log در اشرشیاکلای و سایر پاتوژنها شد که نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج مطالعه‌ی حاضر همسو می باشد (13). مطالعه Gachovska و همکاران در سال 2008 بر روی درمان‌های میدان الکتریکی با اشعه ماوراء بنفش و پالسی بر غیرفعال کردن باکتری اشریشیا کلی (Escherichia coli) در آب سیب نشان دادند که تاثیر دوزهای متوسط به مدت زمان 120 ثانیه بیشترین تاثیر را در کاهش باکتریها دارد (14)، که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقت دارد.
مطالعه Irene و همکاران در سال 2012 بر روی فناوری UV-rays بر روی میزان کاهش بار آلودگی در آبمیوهها نشان داد که اعمال فرایند اشعهدهی، سبب کاهش 66/2 فاز لگارتیمی در آلودگیهای موجود در آبمیوهها میشود که با مطالعه حاضر ارتباط مستقیمی دارد (15). در مطالعهای مشابه Wright و همکاران در سال 2000 به این نتیجه رسیدند که اشعه فرابنفش سبب کاهش معنیداری در میزان آلودگی باکتریایی در آبمیوههای آلوده به اشرشیاکلای میشود، به این ترتیب در مطالعه نامبرده میزان آلودگی پس از اعمال فرایند اشعهدهی 81/3 فاز لگاریتمی کاهش نشان داده است که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر تا حدودی همسو میباشد (16).
مطالعه Gayan و همکاران در سال 2012 بر روی میزان تاثیر فرایند اشعهدهی بر کاهش آلودگی باکتریایی آبمیوه، نشان داد که تاثیر همزمان دمای 55 درجه به همراه اشعهدهی سبب کاهش 3/68 درصدی در آلودگی باکتریایی آبمیوهها میگردد؛ بر همین اساس تاثیر تیمار اشعهدهی سبب کاهش پنج فاز لگاریتمی در خصوص اشرشیاکلای میشود که با مطالعه حاضر مطابقت دارد (17). مطالعه Guerrero و Canavas در سال 2005 بر روی کاهش میزان آلودگی باکتریایی در آب سیب و هویج نشان داد که تاثیر 30 دقیقهای زمان، سبب نابودی تمام میکروارگانیسمها در آبمیوه آلوده شده به وسیله اشرشیاکلای و استافیلوکوکوس اورئوس میشود که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقت دارد (18).
مطالعه Keyser و همکاران در سال 2008 بر روی تاثیر اشعه ماوراء بنفش جهت غیرفعال کردن میکروارگانیسمها در آب میوه نشان داد که در نمونههای استفاده شده شامل آب سیب، آب گواوا و آناناس، شهد انبه، شهد توت فرنگی و آب پرتقال نمونهگیری شده کاهش معنیداری در بین نمونهها داشت که با نتایج تحقیق حاضر مطابقت دارد (19).
نتیجه‌گیری کلـی و پیشنهادها
اشعه ماوراء بنفش برای اکثر انواع میکروارگانیسم‌های موجود در هوا، آب یا روی سطوح سخت کشنده است. غیرفعال شدن سلول‌ها بر اساس آسیب اسید نوکلئیک در اثر نور UV است، بنابراین میکروارگانیسمها نمی‌توانند بیشتر تکثیر شوند. اسید نوکلئیک یا دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) یا اسید ریبونوکلئیک (RNA) است. اکثر سلول‌ها دارای هسته‌ای هستند که از DNA دو رشته‌ای تشکیل شده است. DNA حاوی اطلاعات لازم برای سنتز ریبوزومی، انتقال و RNA پیام رسان است که همگی در فرآیندهای متابولیکی سنتز در سلول نقش دارند. با این حال در مطالعه حاضر ثابت شد که افزایش زمان پرتودهی بر کاهش تعداد میکروارگانیسمها موثر است.
تقـدیر و تشـکر
از تمامی کسانی که در جمع‌آوری نمونه همکاری کردند سپاسگزاریم.
تعارض منافع
هیچگونه تضاد منافعی بین نویسندگان وجود ندارد و این مقاله با اطلاع و هماهنگی آنها ارسال شده است.
آب میوهها صنعتی و سنتی از جمله نوشیدنیهایی میباشند که به دلیل داشتن ارزش تغذیهای، محتوای ویتامینی بالا، دارا بودن آنتیاکسیدانها و املاح به خوبی در جامعه شناخته شده هستند و یک جایگزین بسیار مناسب برای جبران آب و املاح هدر رفته بدن به حساب میآیند. در حال حاضر آب میوههایی که به صورت غیرپاستوریزه استفاده میشوند بیشتر توجه مصرفکنندگان را به خود جلب کردهاند. علیرغم وجود مواد مغذی موجود در میوههای اصلی در این نوع از آب میوهها توجه به این نکته مهم میباشد که در صورت رعایت نکردن قوانین و ملزومات بهداشتی در تهیه و توزیع آنها، این نوشیدنیهای غیرپاستوریزه قادرند به عنوان منابع بالقوه آلودگی عمل کنند (1-3).
آلودگی آب میوههای سنتی اغلب برای مصرفکنندگان مخاطره آمیز بوده و سبب ایجاد مشکلات جدی برای سلامتی آنها میشود. در زمان تولید آب میوه به روش سنتی به دلیل اعمال حرارت ناکافی بر روی مخلوط اولیه، عدم شستشوی مناسب میوهها، آلوده بودن ظروف تهیه، نحوه توزیع و نگهداری و به طور کلی عدم رعایت الزامات بهداشت فردی و محیطی، زمینه بروز آلودگیهای میکروبی مختلف در این فرآورده رقم میخورد (4).
مواد غذایی علیالخصوص آبمیوهها در معرض آلودگیهای گوناگون فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قرار دارند. آبمیوهها محیط‌های مناسبی برای رشد اکثر پاتوژنها بوده و به طور طبیعی میتوانند موجب بیماریزایی شوند. از زمان به بار رسیدن میوهها تا برداشت محصول، انتقال به بازار و بالاخره مصرف آنها عوامل بسیار زیادی کیفیت آنها را تغییر میدهند؛ هنگامی که میوهها و سبزیجات به آبمیوه تازه تبدیل میشوند، باکتریهای مضری که ممکن است وجود داشته باشند، میتوانند وارد بخشی از محصول نهایی شده و مسبب مخاطرات خطرناکی گردند (5).
اﻧﮕﻮر یکی از ﻣﻴﻮههایی اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺸﺮ آن را از دﻳﺮ ﺑﺎز ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ و در ﻃﻮل ﻗﺮون ﺑﻪ روشﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ از آن ﺑﻬﺮهﮔﻴﺮی کرده است. درﺧﺖ اﻧﮕﻮر ﻛﻪ در اﻳﺮان آن را تاک، رز ﻳﺎ ﻣﻮ ﻧﻴﺰ مینامند از نظر ﮔﻴﺎه شناسی دارای 60 گونه است ﻛﻪ ﻣﻬﻢﺗﺮﻳﻦ آن ﮔﻮﻧﻪ وﻳﺘﻴﺲ وﻳﻨﻴﻔﺮا از ﺟﻨﺲ وﻳﺘﻴﺲ و از ﺧﺎﻧﻮاده وﻳﺘﺎﺳﻪ است. درﺧﺖ اﻧﮕﻮر دارای ﺑﺮگﻫﺎی درشت و ﻛﻨﮕﺮهدار است. ﻣﻴﻮه اﻧﮕﻮر میﺗﻮاﻧﺪ ﺳﺒﺰ، ﻗﺮﻣﺰ ﻳﺎ ارﻏﻮانی رنگ ﺑﺎﺷﺪ (6).
نور فرابنفش نوار کوچکی از تابش الکترومغناطیسی موجود در طبیعت را اشغال میکند. بین نور مرئی و اشعه ایکس قرار دارد و دارای طول موج بین 10 تا 400 نانومتر است. طیف نور فرابنفش فرکانسهایی دارد که برای انسان نامرئی و برای برخی از پرندگان و حشرات قابل مشاهده است. از آنجایی که این فرکانسها بالاتر از فرکانسهایی هستند که چشم انسان به عنوان رنگ بنفش تشخیص میدهد، آنها را فرابنفش مینامند (7).
مطابق استاندارد ISO 21348-2007، استاندارد تعیین تابشهای خورشیدی، محدوده طول موج های UV مورد استفاده در آزمایش ها بین 200 تا 400 نانومتر قرار دارد و به سه بخش UV-A، UV-B و UV-C تقسیم میشود. UV-C (200 تا 280 نانومتر) که در نور خورشید یافت میشود، به طور کامل در قسمتهای بالایی و میانی جو توسط ازن و اکسیژن مولکولی جذب میشود. حاوی امواج UV کوتاه است و دامنه میکروبکش نامیده می شود زیرا به طور موثر میکروارگانیسمها را غیرفعال میکند (8).
جنس اشرشیاکلی فراوانترین ارگانیسم بیهوازی اختیاری موجود در کلون و مدفوع است و شامل پنج گونه است که اشرشیاکلی O157H7 با اهمیت‌ترین گونه آن میباشد. اﻏﻠﺐ ﺗﯿﭗﻫﺎی ایﻦ ﺑﺎﮐﺘﺮی در روده ﺑﯿﻤﺎری‌زا ﻧﯿﺴﺘﻨﺪ وﻟﯽ ﺑﺮﺧﯽ از ﺗﯿﭗﻫﺎی آن ﻣـﯽﺗﻮاﻧﻨـﺪ ایﺠـﺎد اسهال نماید. اشرشیاکلی به طور وسیعی در طبیعت پراکنده بوده و عامل فساد موادغذایی از جمله آب میوههای غیرپاستوریزه میباشد. این باکتری در موادغذایی به عنوان میکروب شاخص بهداشتی دارای اهمیت است و در مواردی موجب اختلالات گوارشی میگردد. لذا وجود این باکتری در آب و موادغذایی از سوی استانداردهای ملی و بین المللی ممنوع میباشد (9)، با توجه به توضیحات فوق و لزوم آگاهی در خصوص شیوع اشرشیاکلی در آبمیوههای سنتی؛ هدف از مطالعه حاضر ارزیابی اثر اشعه ماورای بنفش بر باکتری اشرشیاکلی در آب انگور سفید است.
مواد و روشها
نمونهگیری
میزان 500 سیسی آبمیوه از آب انگور تهیه شده و جهت حذف مواد معلق از فیلتر مناسب عبور داده شد. پس از آن آب میوه جهت احتمال آلودگی به اشرشیاکلی به روش کشت سریال دایلوشن مورد بررسی قرار گرفت. در صورتی که نتیجه کشت اولیه مثبت باشد، آب میوه استریل میگردد. پس از اطمینان از عدم آلودگی اولیه، مقدار مشخصی (معادل 105 سلول در هر میلیلیتر) اشرشیاکلی به آن در شش رقت متوالی اضافه شد. به منظور تهیه رقتهای مورد نیاز آزمایش، از محلول رینگر استفاده شد. به منظور تهیه محلول رینگر به ازای هر 500 سیسی آب مقطر از یک قرص رینگر استفاده شد، سپس در شیشه های نه سیسی تقسیم شدند. لوله یا ظروف حاوی نمونه، رقت یک را تشکیل میدهد. به منظور رقیقکردن این نمونه به تعداد لازم لولههای حاوی نه میلیلیتر مایع را به ترتیب با 1/0، 01/0 و 001/0 مشخص کرده سپس به کمک پیپت یک میلی‌لیتری سترون یک میلیلیتر از رقت یک برداشته، به اولین لوله حاوی مایع رقیق کننده افزوده شد که با 1/0 مشخص شد و به همیت ترتیب سایر رقتها مشخص شد. پس از رقیقسازی نمونهها با محلول رقیق کننده استریل، در پلیتهای استریل، 15 میلی لیتر از محیط کشت پلیت کانت آگار ریخته شده سپس یک میلیلیتر از نمونه را بر روی محیط کانت آگار بوسیله لوپ بصورت خطی کشت داده و به صورت وارونه به مدت 24 تا 48 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد گرمخانه گذاری گردید (9).
تابش اشعه
بلافاصله پس از اضافه کردن باکتری، آب انگور از دستگاه تابش یووی (ساخت شرکت پارس یووی، مدل 1X) عبور داده شد و جمعیت اشرشیاکلی بعد از تابش شمارش گردید. برآورد بهترین زمان موثر تابش اشعه به منظور از بین بردن کامل باکتری اشریشیاکلی در رقتهای متوالی، در دز مشخص از اشعه UV ، 220 وات انجام شد. برای این کار مدت زمان 30 ثانیه، 60 ثانیه و 120 ثانیه در تابش مستمر اعمال شد. لازم به ذکر است سه تکرار برای هر زمان تابش منظور شد (10). از نرم افزار اکسل به منظور رسم نمودارها و به منظور آنالیزآماری از آزمون چند دامنه ای دانکن استفاده شد.
نتـایج
همانگونه که در جدول 1 مشخص شده است، نتایج حاصل ازتابش اشعه‌ی فرابنفش به منظور کاهش میانگین آلودگی به اشرشیاکلی در آب انگور درمدت 30 ثانیه طی رقتهای متوالی اختلاف آماری معنیداری مشاهده شد (05/ 0p>). بالاترین میانگین آلودگی به اشرشیاکلی مربوط به رقت یک با 39/1± 78/6 بود و کمترین میانگین آلودگی نیز مربوط به رقت پنج با 93/0± 89/1 بود. درمدت زمان 60 ثانیه در رقتهای متوالی نیز اختلاف آماری معنی داری مشاهده شد( 0.05p< ). بالاترین میانگین آلودگی به باکتری اشرشیاکلی مربوط به رقت یک 3/1 ± 22/7 بود و کمترین میانگین آلودگی به باکتری اشرشیاکلی نیز دررقت‌های سوم، چهارم و پنجم 00/0 ± 00/0 بودند.
جدول 1. نتایج تابش اشعه UV بر میانگین آلودگی اشرشیاکلی در آب انگور در رقتهای متوالی
| زمان رقت |
30 ثانیه | 60 ثانیه | 120 ثانیه |
| 1 | a39/1 ± 78/6 | a3/1 ± 22/7 | 00/0 ± 00/0 |
| 2 | b67/0 ± 22/5 | b78/0 ± 89/2 | 00/0 ± 00/0 |
| 3 | c73/0 ± 56/2 | c00/0 ± 00/0 | 00/0 ± 00/0 |
| 4 | c53/0 ± 56/2 | c00/0 ± 00/0 | 00/0 ± 00/0 |
| 5 | c93/0 ± 89/1 | c00/0 ± 00/0 | 00/0 ± 00/0 |
بحث
در مطالعه Usaga در سال 2018، به منظور ارزیابی ایمنی میکروبی و کیفیت آبمیوهها و نوشیدنیهای رنگی و کدر تحت درمان با اشعه ماوراءبنفش به اثربخشی استفاده از اشعه ماوراءبنفش با استفاده از یک واحد پردازش تجاری برای غیرفعال کردن اشرشیاکلی O157:H7 بیماری‌‌زا، سالمونلا و لیستریا مونوسیتوژنز و همچنین میکروارگانیسم‌های فاسد کننده در آب میوههای رنگی و کدر پرداخته است. نوشیدنیها غیرفعال‌سازی کوکتل‌های پنج سویه (یا سروتیپ) E. coli O157: H7، سالمونلا، و لیستریا مونوسیتوژنز جدا شده از محصولات مشتق شده از میوه و سبزیجات مرتبط با شیوع بیماری در هفت آب میوه و نوشیدنی فشرده سرد رنگی و کدر تعیین شد. آب میوهها و نوشیدنیها با سرعت جریان ثابت 150 لیتر در ساعت از طریق چندین زمان متوالی تحت درمان با UV قرار گرفتند. غیرفعال‌سازی باکتریهای مزوفیل هوازی، کپکها و مخمرها، و باکتریهای اسید لاکتیک نیز در دوز تجمعی ارزیابی شد که کاهش پنج لگاریتمی از مقاوم‌ترین پاتوژن در برابر اشعه ماوراءبنفش را برای هر محصول تضمین می‌نمود. کاهش پنج فاز لگاریتمی پاتوژن در تمام آب میوهها و نوشیدنیها با حداکثر دوز تجمعی12/0± 6/0 به دست آمد. کاهش مزوفیلهای هوازی، کپکها و مخمرها و باکتریهای اسید لاکتیک به ترتیب از 5/0 تا 6/3، از 2/0 تا 2 و از 5/0 تا 6/3 log CFU/mL متغیر بود. بنابراین، درمان پیشنهادی یک جایگزین پردازش مناسب برای اطمینان از ایمنی و افزایش ماندگاری آب میوهها و نوشیدنیهای رنگی و کدر پرس سرد است (57). نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج مطالعه‌ی حاضر همسو میباشد (11).
درمطالعه‌ی Acevedo و همکاران (2018)، باهدف اثرات پرتوهای فرابنفش بر میکروبی، فیزیکوشیمیایی وخواص حسی آبلیموی رنگپور، آبلیموی رنگپور به عنوان یک فناوری غیر حرارتی در معرض اشعه ماوراء بنفش(UV) آب تیمار شده با UV-C منجر به کاهش ورود به سیستم در میکروارگانیسم‌های اسیدی و تعداد مخمر و کپک به ترتیب 33/2 و 2 سیکل لگاریتمی شد. بعد از تیمار UV-C، هیچ تغییر معنیداری در pH، اسیدیته و مواد جامد محلول مشاهده نشد. با این حال فعالیت آنتیاکسیدانی و محتوای اسید اسکوربیک تحت تأثیر این فرآیند قرار گرفت. تلفات اسید اسکوربیک به ترتیب 5/27 و 42 درصد و کاهش بار میکروبی به ترتیب 95 و 99 درصد پس از درمان UV-C بود. بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل حسی، معنی‌دار نبود تفاوت بین آب میوه تازه و UV-C تیمار شده مشاهده شد. درمان UV-C باعث گسترش عمر مفید آبمیوه تازه تا پنج روز در طول نگهداری در دمای چهار درجه سانتیگراد شد (12)، نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج مطالعه‌ی حاضر در یک راستا میباشد
در مطالعه ی Turtoi و Borda، بر روی تاثیر اشعه ماوراء بنفش(UV) بر روی کاهش بارمیکروبی در آبمیوهها نشان دادند که تاثیر اشعه سبب کاهش حداقل 5 log در اشرشیاکلای و سایر پاتوژنها شد که نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج مطالعه‌ی حاضر همسو می باشد (13). مطالعه Gachovska و همکاران در سال 2008 بر روی درمان‌های میدان الکتریکی با اشعه ماوراء بنفش و پالسی بر غیرفعال کردن باکتری اشریشیا کلی (Escherichia coli) در آب سیب نشان دادند که تاثیر دوزهای متوسط به مدت زمان 120 ثانیه بیشترین تاثیر را در کاهش باکتریها دارد (14)، که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقت دارد.
مطالعه Irene و همکاران در سال 2012 بر روی فناوری UV-rays بر روی میزان کاهش بار آلودگی در آبمیوهها نشان داد که اعمال فرایند اشعهدهی، سبب کاهش 66/2 فاز لگارتیمی در آلودگیهای موجود در آبمیوهها میشود که با مطالعه حاضر ارتباط مستقیمی دارد (15). در مطالعهای مشابه Wright و همکاران در سال 2000 به این نتیجه رسیدند که اشعه فرابنفش سبب کاهش معنیداری در میزان آلودگی باکتریایی در آبمیوههای آلوده به اشرشیاکلای میشود، به این ترتیب در مطالعه نامبرده میزان آلودگی پس از اعمال فرایند اشعهدهی 81/3 فاز لگاریتمی کاهش نشان داده است که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر تا حدودی همسو میباشد (16).
مطالعه Gayan و همکاران در سال 2012 بر روی میزان تاثیر فرایند اشعهدهی بر کاهش آلودگی باکتریایی آبمیوه، نشان داد که تاثیر همزمان دمای 55 درجه به همراه اشعهدهی سبب کاهش 3/68 درصدی در آلودگی باکتریایی آبمیوهها میگردد؛ بر همین اساس تاثیر تیمار اشعهدهی سبب کاهش پنج فاز لگاریتمی در خصوص اشرشیاکلای میشود که با مطالعه حاضر مطابقت دارد (17). مطالعه Guerrero و Canavas در سال 2005 بر روی کاهش میزان آلودگی باکتریایی در آب سیب و هویج نشان داد که تاثیر 30 دقیقهای زمان، سبب نابودی تمام میکروارگانیسمها در آبمیوه آلوده شده به وسیله اشرشیاکلای و استافیلوکوکوس اورئوس میشود که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقت دارد (18).
مطالعه Keyser و همکاران در سال 2008 بر روی تاثیر اشعه ماوراء بنفش جهت غیرفعال کردن میکروارگانیسمها در آب میوه نشان داد که در نمونههای استفاده شده شامل آب سیب، آب گواوا و آناناس، شهد انبه، شهد توت فرنگی و آب پرتقال نمونهگیری شده کاهش معنیداری در بین نمونهها داشت که با نتایج تحقیق حاضر مطابقت دارد (19).
نتیجه‌گیری کلـی و پیشنهادها
اشعه ماوراء بنفش برای اکثر انواع میکروارگانیسم‌های موجود در هوا، آب یا روی سطوح سخت کشنده است. غیرفعال شدن سلول‌ها بر اساس آسیب اسید نوکلئیک در اثر نور UV است، بنابراین میکروارگانیسمها نمی‌توانند بیشتر تکثیر شوند. اسید نوکلئیک یا دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) یا اسید ریبونوکلئیک (RNA) است. اکثر سلول‌ها دارای هسته‌ای هستند که از DNA دو رشته‌ای تشکیل شده است. DNA حاوی اطلاعات لازم برای سنتز ریبوزومی، انتقال و RNA پیام رسان است که همگی در فرآیندهای متابولیکی سنتز در سلول نقش دارند. با این حال در مطالعه حاضر ثابت شد که افزایش زمان پرتودهی بر کاهش تعداد میکروارگانیسمها موثر است.
تقـدیر و تشـکر
از تمامی کسانی که در جمع‌آوری نمونه همکاری کردند سپاسگزاریم.
تعارض منافع
هیچگونه تضاد منافعی بین نویسندگان وجود ندارد و این مقاله با اطلاع و هماهنگی آنها ارسال شده است.
مرور کتاب: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
بهداشت مواد غذایی
دریافت: 1401/10/30 | پذیرش: 1401/11/20 | انتشار: 1402/6/3
دریافت: 1401/10/30 | پذیرش: 1401/11/20 | انتشار: 1402/6/3
فهرست منابع
1. Rastogi V, Gadkari R, Agarwal S, Dubey SK, Shakher C, editors. Digital holographic interferometric in-vitro imaging of Escherichia coli (E. coli) bacteria. Holography: Advances and Modern Trends VI; 2019: SPIE. [DOI:10.1117/12.2520881]
2. Das R, Chaterjee B, Kapil A, Sharma TK. Aptamer-NanoZyme mediated sensing platform for the rapid detection of Escherichia coli in fruit juice. Sensing and Bio-Sensing Research. 2020;27:100313. [DOI:10.1016/j.sbsr.2019.100313]
3. Fahmy H, Hegazi N, El-Shamy S, Farag MA. Pomegranate juice as a functional food: A comprehensive review of its polyphenols, therapeutic merits, and recent patents. Food & function. 2020;11(7):5768-81. [DOI:10.1039/D0FO01251C] [PMID]
4. Osopale BA, Adewumi GA, Witthuhn RC, Kuloyo OO, Oguntoyinbo FA. A review of innovative techniques for rapid detection and enrichment of Alicyclobacillus during industrial processing of fruit juices and concentrates. Food Control. 2019;99:146-57. [DOI:10.1016/j.foodcont.2018.12.032]
5. Kaczmarek M, Avery SV, Singleton I. Microbes associated with fresh produce: Sources, types and methods to reduce spoilage and contamination. Advances in applied microbiology. 107: Elsevier; 2019. p. 29-82. [DOI:10.1016/bs.aambs.2019.02.001] [PMID]
6. Nan M, Xue H, Bi Y. Contamination, detection and control of mycotoxins in fruits and vegetables. Toxins. 2022;14(5):309. [DOI:10.3390/toxins14050309] [PMID] [PMCID]
7. Bernard JJ, Gallo RL, Krutmann J. Photoimmunology: how ultraviolet radiation affects the immune system. Nature Reviews Immunology. 2019;19(11):688-701. [DOI:10.1038/s41577-019-0185-9] [PMID]
8. Turner J, Igoe D, Parisi AV, McGonigle AJ, Amar A, Wainwright L. A review on the ability of smartphones to detect ultraviolet (UV) radiation and their potential to be used in UV research and for public education purposes. Science of the Total Environment. 2020;706:135873. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.135873] [PMID]
9. Heidarzadi M, Rahnama M, Alipoureskandani M, Saadati D, Afsharimoghadam A. Salmonella and Escherichia coli contamination in samosas presented in Sistan and Baluchestan province and antibiotic resistance of isolates. Food Hygiene. 2021;11(2 (42)):81-90.
10. Bais AF, Bernhard G, McKenzie RL, Aucamp P, Young PJ, Ilyas M, et al. Ozone-climate interactions and effects on solar ultraviolet radiation. Photochemical & Photobiological Sciences. 2019;18(3):602-40. [DOI:10.1039/c8pp90059k] [PMID]
11. Usaga Barrientos J, Worobo RW. Microbial safety and quality evaluation of UV-Treated, cold-pressed colored and turbid juices and beverages. 2018. [DOI:10.4315/0362-028X.JFP-18-085] [PMID]
12. Acevedo BA, Sgroppo SC, Dellacassa E. Effects of ultraviolet radiation on the microbiological, physicochemical, and sensory properties of Rangpur lime juice. 2018.
13. Briñez WJ, Roig-Sagués AX, Herrero MMH, López BG. Inactivation by ultrahigh-pressure homogenization of Escherichia coli strains inoculated into orange juice. Journal of food protection. 2006;69(5):984-9. [DOI:10.4315/0362-028X-69.5.984] [PMID]
14. Gachovska T, Kumar S, Thippareddi H, Subbiah J, Williams F. Ultraviolet and pulsed electric field treatments have additive effect on inactivation of E. coli in apple juice. Journal of Food Science. 2008;73(9):M412-M7. [DOI:10.1111/j.1750-3841.2008.00956.x] [PMID]
15. Caminiti IM, Palgan I, Muñoz A, Noci F, Whyte P, Morgan DJ, et al. The effect of ultraviolet light on microbial inactivation and quality attributes of apple juice. Food and Bioprocess Technology. 2012;5:680-6. [DOI:10.1007/s11947-010-0365-x]
16. Wright J, Sumner S, Hackney C, Pierson M, Zoecklein B. Efficacy of ultraviolet light for reducing Escherichia coli O157: H7 in unpasteurized apple cider. Journal of food protection. 2000;63(5):563-7. [DOI:10.4315/0362-028X-63.5.563] [PMID]
17. Gayán E, Serrano M, Monfort S, Álvarez I, Condón S. Combining ultraviolet light and mild temperatures for the inactivation of Escherichia coli in orange juice. Journal of Food Engineering. 2012;113(4):598-605. [DOI:10.1016/j.jfoodeng.2012.07.018]
18. GUERRERO‐BELTRÁN JA, BARBOSA‐CÁNOVAS GV. Reduction of Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli and Listeria innocua in apple juice by ultraviolet light. Journal of Food Process Engineering. 2005;28(5):437-52. [DOI:10.1111/j.1745-4530.2005.00040.x]
19. Keyser M, Műller IA, Cilliers FP, Nel W, Gouws PA. Ultraviolet radiation as a non-thermal treatment for the inactivation of microorganisms in fruit juice. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2008;9(3):348-54. [DOI:10.1016/j.ifset.2007.09.002]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
اخلاق نشر
این نشریه با احترام به قوانین اخلاق در نشریات تابع قوانین کمیتۀ اخلاق در انتشار (COPE) می باشد و از آیین نامه اجرایی قانون پیشگیری و مقابله با تقلب در آثار علمی پیروی می نماید.
