تحسين تخمر لاكتوز- الشرش باستعمال سلالات محورة وراثيا من اللاكتوباسيلس

الملخص: فى الماضى كان شرش اللبن الناتج من تصنيع الجبن يعتبر من المخلفات السائلة الضارة بالبيئة كما وان إضافة الملح فى تصنيع منتجات الألبان( ليس فقط لغرض تثبيط الملوثات الميكروبية يعد مركب نكهة) خلال التفاعل البيوكيميائي تسبب زيادة كمية الشرش المنفصل . ولذلك يجب استخلاص شرش اللبن و إعادة استخدامه إن أمكن, مما يكون له أثر أقل من الناحية الاجتماعية و البيئية. على الرغم من أن سلالات اللاكتوباسيلس تتحمل تركيزات عالية من كلوريد الصوديوم ولكن هذا ليس كافياً لحل مشكلة تخمر شرش اللبن المالح أو إنتاج الجبن الدمياطى المعقم و الذى عادة ما يصنع من لبن مملح بنسبة 5-15 % من كلوريد الصوديوم, و هذه مشكلات بارزة فى مجال إنتاج الألبان و صناعة الجبن. ولهذا فإن الدراسة الحالية تعتبر من الدراسات صديقة البيئه حيث تحاول المساهمة فى حل هذه المشكلات.
تهدف هذه الدراسه إلى حث المتحولات من سلالات اللاكتوباسيلوس التى تحمل جينات مهمة و لها صلة بتحمل تركيزات أعلى من كلوريد الصوديوم عن طريق تقنية تزاوج البكتيريا او التكيف مع دفعات من كلوريد الصوديوم .
إن تمثيل مخلفات صناعة الألبان و التى تحتوى على اللاكتوز من الممكن أن تتحول حيوياً إلى حمض اللاكتيك و بروتين أحادي الخلية الآمن بيولوجيا. و لهذا فإن هذه الدراسة تعد من الدراسات ذات الأهميه التطبيقية فى تدوير المخلفات البيئية التى تحتوى على لاكتوز باستخدام الاتحادات الوراثية الجديدة من اللاكتوباسيلس. تتلخص نتائج هذه الدراسة فيما يلى:

1. تتنوع سلالات اللاكتوباسيلس فى مقاومتها للمضادات الحيوية و المعادن الثقيلة وتحملها لكلوريد الصوديوم. هذه الأختلافات استخدمت كمعلمات جينية متفارقة فى تجارب التزاوج, و كذلك كمعلمات انتخابية لعزلات المتحولات التزاوجيه .
2. كل سلالات اللاكتوباسيلوس تتحمل 4% من كلوريد الصوديوم والبعض من هذه السلالات يتحمل أكثر من 4%, فإن سلالة Lactobacillus casie sub casie أظهرت تحملاً لكلوريد الصوديوم حتى 7%.
3. أدت مستويات الحرارة المختلفة الأعلى من 28 درجة مئوية (37-40) إلى إزالة بلازميد الحامض النووى, مما ترتب عليه انتاج معدلات أعلى من الخلايا الخالية من البلازميد.
4. سلالات اللاكتوباسيلس (L14, L34, L19) تم أقلمتها على تركيز من4 -7% من كلوريد صوديوم , فى حين أن سلالةL44 تأقلمت على تركيز من 5- 7.5% من كلوريد الصوديوم ,إضافة إلى ذلك فإن سلالات اللاكتوباسيلس (L56) تم أقلمتها على تركيزمن 7-10% من كلوريد الصوديوم.
5. السلالات المعزولة من اللاكتوباسيلس و الناتجة من الأقلمه تم إعادة اختبارها بعد 30 و60 و 180 يوم من عزلها على التركيز النهائى من كلوريد الصوديوم الذى وصلت اليه , و قد أظهر ذلك تبايناً فى ثبات قدرة العزلات على تحمل آخر تركيز وصلت اليه.
6. أوضح إختبار التضاد البكتيري بال Bacteriocin أن جميع سلالات اللاكتوباسيلس مقاومة للتيتراسين, و بالإضافة لذلك فإن Tetragenococcus halophillus كان مقاوماً للاكتوسين.
7. أظهرت نتائج التزاوج ان الزمن اللازم لإظهار المتحولات التزاوجيه على بيئة انتخابيه كان مختلفاً من تزاوج لآخر و ربما يكون ذلك بسبب العوامل المؤثرة على معدل النقل,مثل عمر البيئات المانحة و المستقبلة , و تمدد بروتين الحمض النووى.
8. نجحت أربعة تزاوجات من أصل خمسة فى الظهور فى التوقيت من 10-15يوم فى حين نجح التزاوج الخامس فى الظهور فى التوقيت 30 يوما.
9. المتحولات التزاوجيه الناتجة عن التزاوج لوقت طويل (30 يوم) أظهرت تزايداً فى كفائتها على تحمل الملوحه.
10. أظهرت المتحولات التزاوجيه الناتجةعن التزاوج بين T14 x L14 , T14 x L56 (ماعدا Tr28) , T14 x L34 , T19 x L36 ,T14 x L44 (ماعدا Tr44) تزايداً ملحوظاً فى النمو عند 5% من كلوريد الصوديوم. بالإضافة إلى ذلك فإن المتحولات التزاوجيه الناتجة عن التزاوج بين T14 x L14 , T14 x L56 , T14 x L44 أظهرت تزايداً ملحوظاً فى النمو عن متوسط الآباء عند 7.5 % من كلوريد الصوديوم .
11. أظهرت نتائج التخمر أن عزلات الأقلمه الناتجة عن السلاله ) L34ِA1,A2 ) ِوتلك الناتجة عن السلاله L19 وهى (A1) نتج عنها زيادة معنوية فى حصيلة الكتلة الحيوية , كفاءة التحويل , انتاج حمض اللاكتيك وكفاءة التحويل اعلى من السلالات الابوية .
12. نتج عن المتحولات التزاوجيه المعزولة من التزاوج 14xL56 زيادة معنوية فى النمو بالمقارنة بمتوسط الأبوين .وبالاضافة الى المتحولات التزاوجيه من Tr5الى Tr10 ومن Tr11 الى Tr15ومن Tr17الى Tr20 فيماعدا Tr19 ومن Tr22 الى Tr24ومن Tr32الىTr35 و التى أظهرت زيادة معنوية فى معدل الكتله الحيويه وكفاءة التمثيل الحيوى.
13. أظهرت المتحولات التزاوجيه الناتجة عن التزاوج بين السلالات(I) T14 x L56 فيما عدا Tr3 , Tr5 وبين التزاوج (I) T14 x L44فيما عدا Tr16,Tr20 . وبالمثل المتحولات الناتجه من التزاوج (II) T14 x L14اظهرت زيادة معنويه فى انتاج حمض اللاكتيك.
14. اوضحت النتائج ان المتحولات التزاوجيه التاليه (,Tr8 ,Tr13 ,Tr14 Tr18 ,Tr22, Tr25, Tr24 و Tr40 ) اظهرت زيادة معنوية فى كفائة تحويل الشرش الى حمض اللاكتيك.

- نستنتج من هذه الدراسة ان مختلف الإتحادات الوراثية من اللاكتوباسيلس يمكن استخدامها فى التحول الحيوى للاكتوزشرش الجبن الى حمض اللاكتيك والبروتين وحيد الخليه الآمن بيولوجيا بكفائة تحويل بيولوجية مرتفعة وملحوظه مقارنة بالسلالات الابوية.
- تعد هذه الدراسة من الدراسات الصديقة للبيئة من خلال تدوير الشرش الناتج عن تصنيع الجبن باستخدام المتحولات الوراثية للاكتوباسيلس وذلك للحد من مشكلة التلوث البيئى الناتج عن صناعة وتخمر الألبان
سنة النشر 2009
مكان الإتاحة معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية - 9 شارع الجامعة _جيزة_مصر
رقم الإتاحة
أسم المركز
الدولة مصر
مؤلفين من خارج مركز البحوث الزراعية
    علياء على أحمدعلى درويش قسم البان
    كوثر سعد قش أستاذ الوراثة - كلية الزراعة
    خليفه عبد المقصود زايد أستاذ ورئيس مجلس قسم الوراثة
    إيهاب عبد الباقى يوسف عيسوى باحث أول بقسم الألبان - معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية- مركز البحوث الزراعية , الجيزة
المواضيع الخاصة بـ (أجريس) الصناعات الزراعيةالنظم الغذائية والأمراض المرتبطة بهاتغذية الانسان - الجوانب العامة
مصطلحات
أكروفوك		 تخمير. جبن. حليب. شرش. صناعة التخمير. صناعة الجبن. عصية لبنية. فوارق حيوية. لكتوز. منتجات الألبان.
نوع المنشور رسالة ماجستير
↑