إنتاج بكتريوسين الويسليسين من بكتيريا Weissella cibaria في حفظ اللحوم المفرومة

• عنوان الرسالة الأصلي كاملاً: دراسة الظروف المثلى لبكتريوسين الويسليسين Weissellicine المنتج من عزلة محلية بكتيرية Weissella cibaria وتأثيره في حفظ اللحوم
• اسم الباحث: علي عبد الحسين إبراهيم الأسدي
• الدرجة العلمية: ماجستير في العلوم الزراعية (علوم الأغذية)
• الجامعة والكلية: جامعة بغداد – كلية علوم الهندسة الزراعية – قسم علوم الأغذية
• سنة المناقشة: 2024 م (1446 هـ)
• الأستاذة المشرفة: أ.د. أسماء صباح أحميد

مقدمة

تعد سلامة الأغذية وتمديد فترة صلاحيتها حجر الزاوية في صناعة اللحوم الحديثة. وبناءً على ذلك، تبحث المصانع الغذائية عن حلول حيوية بديلة للمواد الحافظة الكيميائية التقليدية. بالمقابل، تعاني اللحوم المفرومة من التلف الميكروبي السريع وتكاثر البكتيريا الممرضة أثناء التبريد. لتجنب هذه المشكلة المتمثلة في الخسائر الاقتصادية والمخاطر الصحية، اتجه البحث العلمي نحو استغلال البكتريوسينات الطبيعية. نتيجة لذلك، توفر البكتريوسينات المنتجة من بكتيريا حامض اللاكتيك حماية آمنة وفعالة للأغذية.

تتميز بكتيريا Weissella cibaria بقدرتها العالية على إنتاج ببتيدات مضادة للميكروبات تعرف بالويسليسين. علاوة على ذلك، يمتلك هذا البكتريوسين طيفاً تثبيطياً واسعاً ضد المسببات المرضية المنقولة بالأغذية. لهذا السبب، تتيح دراسة الظروف المثلى للإنتاج تعظيم كمية الويسليسين المستخلصة بأقل التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، يسهم استخدام الوسط الطبيعي المستخلص من عصير التمر في دعم الاقتصاد المستدام. بالمقابل، يضمن استخدام الويسليسين تثبيط نمو الأحياء المجهرية دون التأثير الحسي على جودة اللحوم. ومن ثم، تقدم هذه الرسالة الأكاديمية تقييماً متكاملاً لاستخلاص الويسليسين وتطبيقه في حفظ اللحوم. بناءً على ذلك، يوفر هذا العمل لمصنعي الأغذية والباحثين مرجعاً تطبيقياً حاسماً لتطوير الحفظ الحيوي.

حفظ اللحم

تُظهر النتائج الأكاديمية للدراسة التي أجراها الباحث علي عبد الحسين إبراهيم الأسدي (2024) في جامعة بغداد كفاءة عالية لبكتريوسين الويسليسين (Weissellicine) — المنتج من عزلة بكتيريا حامض اللاكتيك المحلية Weissella cibaria — كبديل حيوي طبيعي للمواد الحافظة الكيميائية لإطالة العمر الخزني للحوم المفرومة.

1. طريقة تطبيق الويسليسين في حفظ اللحم المفروم

• تحضير المادة الحافظة: تُم استخلاص وتنقية بكتريوسين الويسليسين جزئياً بالترسيب بكبريتات الأمونيوم (بنسبة إشباع 60%) ثم الديلزة والتجفيد للحصول على مسحوق نقي.
• ظروف الخزن: أُضيف الويسليسين بتركيزات مختلفة (2%، 4%، 6%، 8%، 10%) إلى نماذج اللحم المفروم الطازج والمخزن تحت ظروف التبريد بدرجة حرارة 4°م لمدة 7 أيام.

2. التأثير المثبط في الأحياء المجهرية الملوثة للحوم

أظهرت الفحوصات الميكروبيولوجية أن إضافة الويسليسين أدت إلى خفض معنوي كبير في حمولة الميكروبات مقارنة بمعاملة السيطرة (الخالية من البكتريوسين):

• البكتيريا الكلية (Total Plate Count): ارتفعت أعداد البكتيريا الكلية في معاملة السيطرة لتصل إلى 11.3 log CFU/g بعد 7 أيام من الخزن (وهو مستوى يتجاوز الحدود المسموح بها ويرافقه تدهور في الشكل والرائحة). في المقابل، أدى استخدام الويسليسين بتركيز 10% إلى خفض أعداد البكتيريا الكلية بمقدار 5 دورات لوغارتمية.
• البكتيريا المحبة للبرودة (Psychrotrophic Bacteria): ارتفعت أعدادها في معاملة السيطرة بمقدار 6 دورات لوغارتمية لتسجل 8.5 log CFU/g عند اليوم السابع. وبالمقابل، أدت إضافة 2% من الويسليسين إلى خفض الأعداد بمقدار 5 دورات لوغارتمية، بينما حقق تركيزا 8% و10% إبادة كاملة (0 CFU/g) للبكتيريا المحبة للبرودة طوال فترة الخزن المبرد.
• بكتيريا القولون (Coliforms): انخفضت أعداد بكتيريا القولون تدريجياً لتنعدم تماماً في اليومين السادس والسابع عند إضافة التراكيز المختلفة. أما عند استخدام تركيز 10%، فقد اختفت بكتيريا القولون تماماً طوال جميع أيام الخزن السبعة.
• الأعفان والخمائر (Yeasts & Molds): حققت إضافة الويسليسين بتركيز 6% خفضاً بمقدار 5 دورات لوغارتمية في أعداد الأعفان والخمائر. بينما تسبب إضافة الويسليسين بتركيزي 8% و10% في اختفائها كلياً طوال الأيام السبعة.

3. السيطرة على بكتيريا السالمونيلا (Salmonella typhi)

عند اختبار تأثير الويسليسين المنقى في عينات لحم مفروم ملوثة قصداً بعدد ثابت من بكتيريا Salmonella typhi (بواقع \(1 \times 10^6\) خلية/مل):

• أدى إضافة 2% ويسليسين إلى تثبيط 52.94% من البكتيريا.
• أدى إضافة 8% ويسليسين إلى خفض الأعداد بنسبة تثبيط بلغت 82.35%.
• أدى إضافة 10% ويسليسين إلى إبادة كافة خلايا السالمونيلا وتحقيق نسبة تثبيط بلغت 100% بعد 7 أيام من الخزن المبرد.

• الخلاصة والتوصية: تؤكد النتائج قدرة بكتريوسين الويسليسين على مضاعفة مدة حفظ اللحوم المفرومة المبردة، وخفض الأحياء المجهرية المسببة للتلف والتسمم الغذائي، مما يجعله مركباً حيوياً واعداً للاستخدام المباشر أو لتطوير أغلفة حيوية نشطة لحفظ المنتجات الغذائية.

ندعو جميع المهندسين الزراعيين، وخبراء علوم الأغذية والحفظ الحيوي، ومصنعي اللحوم إلى فتح وتحميل ملف هذه الرسالة الأكاديمية القيمة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، ستكتشفون في طيات الفصول جداول تحليلية تفصيلية ترصد الظروف المثلى للتخمير وفحوص المجهر الإلكتروني ومؤشرات حفظ اللحوم بدقة. بناءً على ذلك، يمثل هذا العمل العلمي مرجعاً تطبيقياً حاسماً يرشدكم لتطوير تقنيات الحفظ الطبيعي وتحقيق أقصى جودة ونقاء غذائي بكفاءة عالية.

اقرأ ايضا: فهرست الرسائل والأطاريح العلمية : مصدرك الرائد للمعرفة والابتكار

ملخص الدراسة

أجرى الباحث دراسة علمية في جامعة بغداد لعزل وتأكيد الجين المنتج لبكتريوسين الويسليسين. وبناءً على ذلك، استهدفت الدراسة تحديد الظروف المثلى لإنتاج الويسليسين واختبار كفاءته التثبيطية. وتضمنت التجربة تحسين الوسط الإنتاجي واختبار خصائص البكتريوسين الحرارية والهيدروجينية وحفظ اللحم المفروم. وأظهرت النتائج أن استخدام عصير التمر الطبيعي المدعم حقق أعلى تركيز للويسليسين بلغ واحد فاصلة أربعمئة وثلاثة وسبعين ملغم لكل مليلتر. بالمقابل، حددت الدراسة الفركتوز وخلاصة الخميرة والببتون كأفضل مصادر غذائية مضافة للوسط.

أثبتت النتائج التطبيقية حفظ اللحم المفروم المبرد بدرجة أربع مئوية لمدة سبعة أيام بكفاءة عالية. نتيجة لذلك، أدى إضافة الويسليسين إلى خفض أعداد البكتيريا الكلية والمحبة للبرودة وبكتيريا القولون والخمائر والأعفان. بالإضافة إلى ذلك، حقق تركيز عشرة بالمئة إبادة كاملة لبكتيريا السالمونيلا الملوثة للحم بنسبة تثبيط مئة بالمئة. كذلك، أظهر الويسليسين ثباتاً حرارياً عند مئة درجة مئوية واستقراراً عند الأرقام الهيدروجينية بين أربعة وستة. لتجنب هذه المشكلة المتمثلة في التلف الميكروبي، أثبت البكتريوسين قدرته على مضاعفة مدة حفظ اللحوم المفرومة. ومن ثم، توصي الدراسة باعتِماد الويسليسين كمادة حافظة حيوية طبيعية في التطبيقات الغذائية.

ندعو جميع المهندسين الزراعيين، وخبراء علوم الأغذية والحفظ الحيوي، ومصنعي اللحوم إلى فتح وتحميل ملف هذه الرسالة الأكاديمية القيمة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، ستكتشفون في طيات الفصول جداول تحليلية تفصيلية ترصد الظروف المثلى للتخمير وفحوص المجهر الإلكتروني ومؤشرات حفظ اللحوم بدقة. بناءً على ذلك، يمثل هذا العمل العلمي مرجعاً تطبيقياً حاسماً يرشدكم لتطوير تقنيات الحفظ الطبيعي وتحقيق أقصى جودة ونقاء غذائي بكفاءة عالية.