تعتبر بكتيريا حامض اللاكتيك (LAB) من العناصر الأساسية في صناعة الألبان والأغذية العلاجية، حيث استخدمت بكتريا Lactobacillus على نطاق واسع لتعزيز الفلورا المعوية. تشمل منتجات الألبان المخمرة المتنوعة التي تتواجد في العالم بكتيريا LAB، والتي تعتمد طبيعتها على نوع الحليب المستخدم وظروف التخمير. تاريخياً، تم إنتاج هذه المنتجات لإطالة عمر الحليب، وتطورت من طرق التصنيع التقليدية إلى الإنتاج الصناعي باستخدام مزارع بادئ محددة. ومع ذلك، أدى هذا التحول إلى تقليل التنوع البيولوجي للمنتجات، مما زاد من الطلب على سلالات جديدة تعزز الخصائص الحسية والنكهة.
تسعى الأبحاث الحديثة إلى استكشاف سلالات جديدة من LAB من الزبادي التقليدي والحليب المخمر، لتعزيز نكهات جديدة وتوسيع خيارات التخمير. كما أن الاهتمام المتزايد بالمنتجات ذات الخصائص الوظيفية قد دفع العلماء للبحث عن بكتيريا LAB في المصادر الطبيعية. مع التقدم السريع في علم الأحياء الجزيئية، تم تطوير تقنيات تصنيف جزيئية تتيح التعرف الدقيق على السلالات البكتيرية، مما يسهل اختيار السلالات المناسبة لتعزيز إنتاج الألبان.
في العراق، توجد معلومات محدودة حول الكائنات الحية الدقيقة في منتجات الألبان التقليدية، حيث تفتقر الدراسات إلى التصنيف الدقيق لهذه البكتيريا. تعتمد معظم مصانع الألبان في العراق على استيراد البادئات، مما يكلف الدولة الكثير. لذا، تبرز أهمية اختيار سلالات LAB ذات الخصائص المفيدة من المنتجات المحلية لتطوير مزارع بادئ محلية، مما يسهم في تحسين الإنتاج ويساعد في حفظ العملة الوطنية. بناءً على ذلك، تهدف هذه الدراسة إلى عزل أنواع من بكتيريا Lactobacillus، غربلة العزلات وفقاً لمجموعة من الخصائص، والتشخيص الدقيق لهذه العزلات.
مقدمة عن بكتريا Lactobacillus
Lactobacillus هو جنس من بكتيريا حامض اللاكتيك، حيث تقوم بتحويل سكر اللاكتوز والسكريات الأخرى إلى حامض اللاكتيك، مما يفسر تسميتها. تنتشر هذه البكتيريا في أماكن متعددة، بما في ذلك النبيت الطبيعي للإنسان، حيث تتواجد في الفم والأمعاء، وتلعب دوراً أساسياً في الحفاظ على التوازن البكتيري الطبيعي. كما يمكن العثور عليها في القناة الهضمية للعديد من الحيوانات، وفي الفواكه والخضروات المتخمرة. تم إعادة تصنيف جنس Lactobacillus إلى 25 جنسًا مختلفًا، نظرًا لتنوعه الكبير، مما جعل عملية تصنيفه وتسمية أنواعه المختلفة أكثر تعقيدًا.
الخصائص البيولوجية لجنس بكتريا Lactobacillus
يتضمن جنس Lactobacillus 261 نوعًا يتميز بالتنوع في الخصائص المظهرية والبيئية والجينية. ينتمي هذا الجنس إلى عائلة Lactobacillaceae، ويمثل جزءًا من رتبة Lactobacillales. تحتاج Lactobacillus إلى مجموعة واسعة من المركبات العضوية وغير العضوية للنمو، بما في ذلك الأحماض الأمينية والكربوهيدرات والفيتامينات. تتميز خلاياها بأنها تتراوح في الشكل من عصيات إسطوانية قصيرة إلى طويلة، وغالبًا ما توجد في سلاسل قصيرة. تعتبر هذه البكتيريا موجبة لصبغة كرام، وتفضل البيئات قليلة التهوية، حيث ينمو معظمها بشكل أفضل في وجود 5% من غاز ثنائي أوكسيد الكربون.
الاستخدامات التجارية والوظائف الحيوية
يعد Lactobacillus من الأجناس المهمة تجاريًا في تصنيع منتجات الألبان، مثل نوع Lb. delbrueckii ssp. bulgaricus المستخدم في صناعة الزبادي والحليب البلغاري. تلعب هذه البكتيريا دورًا حيويًا في القناة الهضمية، حيث تعزز قدرة المضيف على مقاومة مسببات الأمراض من خلال مجموعة من الفعاليات الحيوية. تسهم Lactobacillus في صحة الجهاز الهضمي للإنسان وبعض الحيوانات اللبونة، مما يبرز أهميتها في مجال التغذية والصحة العامة.
مصادر عزل بكتيريا Lactobacillus
تعتبر الأغذية والبيئات الغنية، مثل الحليب الخام ومنتجات الألبان والخضراوات والفواكه، من المصادر الأساسية لعزل بكتيريا حامض اللاكتيك (LAB). بالإضافة إلى ذلك، تساهم اللحوم ومنتجاتها المتخمرة بشكل كبير في توفير هذه البكتيريا. أظهرت العديد من الدراسات إمكانية عزل LAB من منتجات الألبان، حيث قام الباحثون بعزل أنواع مختلفة من هذه البكتيريا من عينات الزبادي، مما يبرز القيمة الغذائية والتنوع البيولوجي لهذه المنتجات. تُعتبر منتجات الألبان التقليدية مصدرًا غنيًا لعزل بكتيريا LAB الجديدة ذات الخصائص الفريدة، وقد تم تشخيص العديد من العصيات اللبنية من هذه المنتجات في مختلف أنحاء العالم.
التنوع في بكتيريا Lactobacillus
يرتبط تنوع بكتيريا LAB بنوع منتجات الألبان المخمرة وعملية التصنيع المستخدمة. فقد قام العلماء بعزل وتشخيص العديد من السلالات من منتجات الألبان التقليدية في دول مختلفة، مثل إيطاليا وإيران وباكستان والعراق. على سبيل المثال، تم عزل 31 سلالة من بكتريا Lactobacillus من الأجبان الإيطالية التقليدية، وقد أظهرت هذه السلالات القدرة على تحسين سلامة المنتجات النهائية من خلال تثبيط نمو الكائنات المسببة للتلف. كما تم العثور على العديد من العزلات من الزبادي والجبن التقليدي في إيران، مما يشير إلى التنوع الواسع في بكتيريا LAB الموجودة.
الأبحاث والدراسات حول بكتريا Lactobacillus
تشير الأبحاث إلى أن عددًا كبيرًا من سلالات Lactobacillus تم عزلها من الحليب الخام ومنتجاته المتخمرة. في دراسة، تم عزل 2000 سلالة من Lactobacillus، بينما تم عزل 100 سلالة من اللبن المخمر التقليدي في منغوليا. كما أظهرت دراسات أجريت على الأجبان المصنعة من حليب الأغنام غير المعامل حرارياً في إيطاليا وجود 123 سلالة من Lactobacillus، مما يعكس التنوع الكبير في هذه البكتيريا. كما تم عزل 599 سلالة في روسيا، مما يدعم أهمية LAB في الصناعات الغذائية والتغذية الصحية.
ملخص الرساله
تضمنت هذه الدراسة عزل وتشخيص أنواع من بكتيريا Lactobacillus من اللبن المحلي، حيث تم جمع 6 عينات وإجراء فحوصات كيميائية لتقدير نسب البروتين والدهن والرطوبة والرماد وحامض اللاكتيك. أظهرت النتائج نسبًا متنوعة، حيث تم الحصول على 36 عزلة باستخدام وسط MRS agr، وتم تحديد 8 عزلات تعود لجنس بكتريا Lactobacillus، مع تشخيص 6 منها على أنها Lactobacillus paracasei وواحدة لكل من Lactobacillus plantarum وLactobacillus parabuchneri.
الصفات التصنيعية
تم تقييم الصفات التصنيعية للعزلات، حيث أظهرت Lactobacillus plantarum وLactobacillus paracasei قدرة جيدة على إنتاج الحامض وتماسك الخثرة. بينما تم دراسة تأثير عملية التجفيد على هذه العزلات، وتبين أن التجفيد لم يؤثر بشكل كبير على إنتاج الحامض أو صفات الخثرة مقارنة بالبادئ التجاري.
التقييم الحسي
أجري تقييم حسي للمخمر اللبني المصنع من العزلات قبل وبعد التجفيد، وأظهرت النتائج تقبل المستهلك دون فروق معنوية واضحة في النكهة والطعم والقوام. كما لم تُلاحظ فروق معنوية مقارنة بمعاملة السيطرة، مما يشير إلى استقرار الصفات التصنيعية للعزلات بعد عملية التجفيد.
