تأثیر پوشش پلی اتیلن گلیکول (PEG) بر سالمونلا انتریتیدیس (SE) در تخم مرغ های آلودۀ مصنوعی
این مطالعه تجربی به بررسی میکروارگانیسم خاص سالمونلا می پردازد که معمولآ در تخم مرغ یافت می شود. همچنین کاربرد لایه ها با پایۀ PEG را در تخم مرغ و رشد میکروبی ناشی از آلودگی تخمدانی نشان می دهد. سه وزن مولکولی PEG بین 1.000-3.000 گرم/ مول نیز مطالعه شدند. نسبت پوشش PEG در ضخامت لایۀ PEG و متوسط ضخامت پوسته تخم مرغ به ترتیب 0.014-0.006 و 0.32-0.022 میلی متر بودند. اثرات وزن مولکولی این پوشش و زمان نگهداری بر رشد سالمونلا انتریتیدیس در تخم مرغها با پوشش PEG با انکوباسیون (تلقیح) 30 روزه در دمای 37 درجه سلسیوس بررسی شد. غلظت اولیه 8 log¹⁰ CFU/mL با انکوباسیون به دست آمد. کمترین سطح استافیلوکوکوس انتریتیدیس در پایان دوره انکوباسیون 30 روزه 5.07-0.03 log¹⁰ CFU/Ml بود که راندمان بازداری 33.83 درصد را نشان داد. چگالی و ضخامت لایه در این سطح با پوشش PEG به ترتیب 1.0449-0.005 و 0.02-0.01 بود.
شیوع اخیر پاتوژن های منتقله از غذا مانند اشریشیا کلی 0157:H7، گونه های سالمونلا و مونوسیتوژن های لیستریا به یافتن روشهای نوآورانه برای مهار رشد میکروبی در غذا با حفظ کیفیت، تازگی و ایمنی ادامه می دهد. اخیرآ در مسمومیت های غذایی، سالمونلا مهمترین عامل بیماری زای غذایی محسوب می شود. پس از دهه 1980، سالمونلا انتریتیدیس بعنوان مهمترین سرووار موجود در تخم مرغ ازطریق تخم مرغ های آلوده در ژاپن و چندین کشور اروپایی باعث بروز عفونت شد. اخیرآ در ایالات متحده چند نوع بیماری من جمله گونۀ سالمونلا ازطریق غذا شیوع یافته است. بیش از 75 درصد سالمونلا از تخم مرغ های آلوده، تخمدان و یا سطح پوستۀ تخم مرغ منشآ می گیرد. این پاتوژن خاص همچنان یکی از نگرانی های اصلی آژانس های نظارتی و صنایع غذایی است. براساس گزارشات گروههای سازمان بهداشت جهانی، SE باعث بروز بیماری های بسیاری همچون گاستروانتریت در انسان و حیوانات می شود. این میکروارگانیسم معمولآ از حیوان به فرد یا ازطریق برخی محصولات غذایی مانند گوشت تازه، مرغ، تخم مرغ، شیر، میوه ها، سبزیجات و غذاهای دریایی منتقل می شود. منابع زیست محیطی این میکروارگانیسم شامل آب، خاک، حشرات، مدفوع حیوانات، گوشت خام، گوشت مرغ خام و غذاهای دریایی خام می شود؛ با این حال، شیوع SE در مرع و تخم مرغ بیشتر است. یک باکتری مقاوم به آنتی بیوتیک که در محیط طبیعی مشکلات جدی برای سلامت عمومی ایجاد می کند. تخمها پس از تخمگذاری می توانند در سطح بیرونی پوسته با مدفوع و یا محیط تخمگذاری؛ در داخل با نفوذ از پوسته تخم مرغ یا آلودگی مستقیم محتویات داخل آن که منشآ اصلی عفونت است آلوده شوند. با اینکه SE میتواند در آلبومین کمتر باشد؛ اگر زرده تخم مرغ در حین نگهداری به غشای ویتیلن نفوذ کند، می تواند زرده را آلوده کرده و پس از انتقال از طریق پوسته و سفیدۀ تخم مرغ، در زردۀ غنی از آهن به سرعت رشد می کند.
مطالعات قبلی نشان می دهد که رشد SE به دمای نگهداری تخم ها بستگی دارد. در حال حاضر در کشورهای مدرن، پردازش تخم مرغ تجاری شامل شستشوی اولیه با اسپری، ضوعفونی کردن و در نهایت خشک کردن قبل از بسته بندی تخم مرغ می شود؛ پوسته تخم مرغ دارای یک لایه طبیعی به نام کوتیکول پوسته است که با شستشو از بین می رود. حتی اگر از بین نرود، اعتقاد بر این است که در برابر نفوذ باکتری بسیار ضعیف است. چند تن از محققان به این نتیجه رسیدند که نگهداری تخم مرغ در یخچال (48 درجه سلسیوس) بر کاهش رشد و سرعت نفوذ آلاینده ها به داخل تخم کمک می کند. سطح پوسته تخم مرغ حدود 10.000 منفذ دارد که به آسانی اجازۀ نفوذ باکتری ها از کوتیکول به غشای پوسته، انتقال رطوبت و دی اکسید کربن به خارج و حتی نفوذ هوا را می دهد؛ به همین دلیل، تخم مرغ در برابر عوامل بیماری زا آسیب پذیر است. برخی شرایط نگهداری که باعث افزایش نفوذ می شود، منجر به کاهش وزن و تغییر کیفیت سفیده و زرده می شود. ازطرفی، این نفوذ باعث بروز تغییراتی در ویسکوزیتۀ آلبومین می شود. نازک شدن آلبومین غلیظ که یک شاخص مهم برای کیفیت داخلی است، به دلیل تغییر pH آلبومین از 7.5 به 9.6 ایجاد می شود. میزان pH به دلیل اتلاف دی اکسید کربن ازطریق منافذ پوسته افزایش می یابد. امروزه توسعۀ مواد پوششی مانند پلی ساکاریدها، پروتئین ها، روغن ها، گلیسرول، پروپیلن گلیکول، پلیمرهای مصنوعی و سوربیتول بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، کمتر بر استفاده از این پوشش ها برای حفاظت میکروبیولوژیکی تمرکز شده است. اگرچه تخم مرغ های تازه به دلیل عوامل میکروبی در معرض افت کیفیت قرار دارند، اما استفاده فعلی از پوشش ها به جای کنترل فعالیت میکروبی برای کنترل دی هیدراسیون و تنفس بوده است. مواد بسته بندی بر پایه پلیمرهای زیستی که از منابع طبیعی تجدید پذیر منشأ می گیرند، در سالهای اخیر از محبوبیت جهانی برخوردار بوده اند. چنین پلیمرهایی در مقایسه با پلیمرهای مصنوعی با پایه نفت معمولی از مزیت های زیست محیطی مطلوبی و همچنین قابلیت بازیافت برخوردار هستند. PEG یک پلیمر انعطاف پذیر و محلول در آب با خواص غیر سمّی، بی بو، خنثی، غیر فرّار و غیر تحریک کننده است. این پلیمر کاربردهای مختلفی دارد؛ من جمله بعنوان حلال در داروسازی و داروها، ساخت امولسیفایر، در مواد شوینده بعنوان نرم کننده و غیره دارد. علاوه براین، PEG در بسیاری از فرمول های نوشابه بعنوان یک عامل ضد کف استفاده می شود؛ همچنین، در قطره های چشمی برای کمک به روان سازی آنها کاربرد دارد. اثبات شده است که اندازۀ این پلیمر بسیار مهم است زیرا پلیمرهای بزرگ سیستم ایمنی را تحت تأثیر قرار می دهند. برخی از مطالعات به بررسی پوشش پرتقال و توت فرنگی تازه یا پوشش های خوراکی در بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند، پرداخته اند. در کل، اهداف این مطالعه را میتوان شناسایی یک میکروارگانیسم خاص، SE و تعیین یک آنتی بیوتیک مؤثر برای مصرف کنندگان تخم مرغ های آلوده به سالمونلا بیان کرد.
یافته های بدست آمده نشان می دهد که PEG یک سد فیزیکی ایجاد می کند که آلودگی باکتریایی در تخم مرغ ها من جمله کوتیکول، پوسته و غشای پوسته را تحت تأثیر قرار می دهد. اگرچه ارزیابی های انجام شده پس از سه روز رشد باکتری ها را نشان داد، اما ممکن است میزان کمی از هوای داخل تخم که بطور طبیعی اتفاق می افتد بتواند زمینه را برای رشد باکتری ها پس از پوشاندن تخم ها فراهم کند. با این حال در پایان هفته اول، کاهش قابل ملاحظه ای وجود داشت که میتوان آن را به رشد سریع باکتری ها و افزایش ضایعات ایجاد شده نسبت داد. هر سه ضخامت پوششی PEG زمینه را کنترل باکتری ها در دوره زمانی مطالعه فراهم کردند. در مطالعه قبلی گزارش شده بود که PEG 400 در 1.6 گرم آب دارای فعالیت آنتی باکتریال در برابر باکتری های پاتوژن مختلف است. با این حال، درصورت استفاده از روش شمارش صفحه، غلظت محلول PEG (2 درصد) در آن مطالعه برخلاف SE فعالیت آنتی باکتریال مطلوبی نداشت. این احتمال وجود دارد که درصورت استفاده از PEG بعنوان عامل پوششی، با مسدود کردن منافذ تخم مرغ مانعی ایجاد کند که ممکن است محیط رشد را کاهش دهد؛ مانند اکسیداتیو کمتر و افزایش ضایعات متابولیک. باتوجه به مکانیسم دفاعی، سن یا تعداد باکتری، برهمکنش های بیماری زای متفاوتی بین فاژهای مختلف SE و تخم مرغ رخ می دهد. آنتی بیوتیک ها جنبه های مختلف باکتری مانند توانایی سنتز دیوارۀ سلولی یا متابولیسم سلول را هدف قرار می دهند. باکتری ها می توانند با جلوگیری از رسیدن آنتی بیوتیک به هدف، تغییر هدف یا از بین بردن آنتی بیوتیک با آنتی بیوتیک ها مقابله کنند. روش ابداع شده در این مطالعه برای تعیین مقاومت یا حساسیت به آنتی بیوتیک های خاص به دلیل این واقعیت که بصورت تجاری خریداری نشده بود و همچنین برای اطمینان از اینکه یک سویه از آن معمولآ در غذاها یافت می شود مورد بررسی قرار گرفت.
