Browsing by Subject "maitohappobakteerit"

Tässä alkuperäistutkimuksen sisältävässä lisensiaatin tutkielmassa tutkittiin Latilactobacillus fuchuensiksen merkitystä tyramiinin tuottajana kala- ja kanatuotteissa. L. fuchuensiksen merkitystä ruoan pilaajana ja biogeenisten amiinien tuottajana ei ole juurikaan tutkittu. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää sen kykyä tuottaa tyramiinia raaoissa kala- ja kanatuotteissa. Lisäksi tutkittiin, miten sen tuottaman tyramiinin määrä eroaa marinoimattomien ja marinoitujen tuotteiden välillä. Hypoteeseina oli, että: I) L. fuchuensis kykenee kasvamaan näytteissä, joihin sitä on siirrostettu. II) L. fuchuensis tdc+ -kannoilla, joilla on tyramiinin tuottoon liittyvä tyrosiinidekarboksylaasi tdc -geeni genomissa, siirrostetuissa näytteissä on enemmän tyramiinia, kuin näytteissä, joihin on siirrosttettu L. fuchuensis tdc− -kantoja, joilta puuttuu tyrosiinidekarboksylaasi. III) Marinoiduissa kirjolohessa ja broilerissa L. fuchuensis tdc+ -kannat muodostavat enemmän tyramiinia, kuin marinoimattomissa näytteissä. Elintarvikematriiseja olivat marinoimaton ja marinoitu kirjolohi sekä broileri. Tutkimuksessa käytettiin kahdeksaa eri L. fuchuensis kantaa. Kannoista neljä oli todettu esikokeissa tyramiinia tuottaviksi (tdc -geenin sisältämät kannat, eli tdc+ -kannat) ja neljä tyramiinia tuottamattomiksi (eivät sisällä tdc -geeniä, eli tdc− -kannat). Elintarvikematriiseihin siirrostettiin näitä bakteerikantoja ja tutkittiin, millaiset tyramiinipitoisuudet niissä oli säilytysajan jälkeen. Kirjolohta säilytettiin 3 ºC:ssa 12 vuorokautta ja broileria 6 ºC:ssa seitsemän vuorokautta. Elintarvikematriiseista tutkittiin myös mikrobimääriä, pH-luvun muutosta ja aistinvaraisia muutoksia. Broilerista tutkittiin lisäksi Rogosa-maljoilla kasvaneiden bakteeripesäkkeiden tyramiinin tuottoa pH-luvun muutoksen perusteella. Tulosten perusteella hypoteesiin I sopien L. fuchuensis pystyy kasvamaan näytteissä, joihin sitä on siirrostettu. Mikrobiologissa määrityksissä suhteellisen tasainen kasvu MRS:llä ja Rogosalla viittaa sen kasvaneen valtalajiksi säilytysaikana. Lisäksi sillä vaikuttaa olevan kyky tuottaa tyramiinia elintarvikkeissa. Tutkimuksessa tehdyt tilastolliset vertailut tukevat osittain hypoteesia II. Myös pH-luvun muutokseen perustuvalla menetelmällä 22 % tutkituista bakteeripesäkkeistä oletettavasti tuotti tyramiinia. Marinoinnin ei todettu lisäävän tyramiinin määrää. Hypoteesista III tehdyissä tilastollisissa vertailuissa ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja tyramiinimäärissä. Tyramiinin kohdalla tuloksiin saattoivat vaikuttaa pieni otoskoko ja suuret hajonnat näytteiden sisällä. Pienen otoskoon takia poikkeavat arvot saattoivat vääristää tuloksia ja vaikuttaa tilastollisten testien luotettavuuteen. Osassa tilastollisista vertailuista saatu p-arvo oli lähellä tilastollisesti merkitseväksi valittua p-arvoa (p < 0,05). Tämä antaa viitteitä siitä, että isommalla otoskoolla olisi voitu saada hypoteeseja tukevia tilastollisia merkitsevyyksiä. Tässä täytyy kuitenkin huomioida suurien hajontojen mahdollinen vaikutus nyt saatuihin tuloksiin. Hypoteesit II ja III tarvitsevat tuekseen vielä jatkotutkimusta suuremmalla otoskoolla, jolloin hajonnan mahdollinen vaikutus tuloksiin tulisi huomioiduksi paremmin.

Suomessa kulutetusta lihasta noin puolet on jauhelihaa, josta suurin osa myydään valmiiksi pakattuna. Jauheliha on helposti pilaantuva elintarvike, sillä lihan koostumus tarjoaa pilaajamikrobeille ravinteita ja hyvän kasvuympäristön. Säilytyksen aikana pilaajamikrobiyhteisön määrä ja lajisto muuttuu, mikä johtaa lopulta aistittaviin pilaantumismuutoksiin tuotteessa. Jääkaappilämpötilassa tyypillisesti suurin osa lihan pilaajamikrobeista on maitohappobakteereja, kuten laktobasilleja, leukonostokkeja, laktokokkeja ja karnobakteereja. Maitohappobakteerien lisäksi esiintyy enterobakteereja, pseudomonasta ja Brochothrix thermosphactaa. Säilytyksen aikana pilaajamikrobien määrä tuotteessa kasvaa ja niiden aineenvaihduntatuotteita alkaa kerääntyä elintarvikkeeseen. Pilaajamikrobien kasvuun jauhelihassa voidaan vaikuttaa muuttamalla mikrobien kasvuympäristöä eli olosuhteita. Ulkoisista olosuhteista pakkaustapa voi rajoittaa tai suosia joidenkin pilaajamikrobien kasvua. Jauhelihan sisäisiä olosuhteita, kuten koostumusta ja ravinteiden määrää voidaan muuttaa lisäämällä siihen esimerkiksi kasviskomponenttia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää pakkaustavan ja porkkanan lisäämisen vaikutusta jauhelihan pilaajamikrobiyhteisön määrään ja koostumukseen. Pakkaustavoista tutkittiin tyhjiöpakkauksen ja korkeahappisen suojakaasupakkauksen vaikutusta jauhelihan pilaajamikrobiyhteisöihin. Tutkimus suoritettiin +5 °C lämpötilassa. Tutkimukseen valittiin 20 tyhjiöpakattua naudan jauhelihapakkausta, joista neljä puolitettiin ja pakattiin uudelleen korkeahappiseen suojakaasuun. Lisäksi tutkittiin 16 korkeahappiseen suojakaasuun pakattua jauhelihapakkausta, jotka porsaanlihan lisäksi sisälsivät 25 % esikeitettyä porkkanaa. Tuotteita tutkittiin saapumispäivänä-, puolivälissä käyttöaikaa ja viimeisenä käyttöpäivänä. Kaikista pakkauksista tehtiin kvantitatiiviset määritykset viljelemällä kokonaispesäkeluku, enterobakteerit ja maitohappobakteerit (pmy/g). Lisäksi tuotteista mitattiin pH ja suojakaasun O2/CO2-koostumus. Puolivälissä käyttöaikaa ja viimeisenä käyttöpäivänä tutkittavista tuotteista viljeltiin lisäksi Brochothrix thermosphacta, sekä määritettiin aistinvarainen laatu. Viimeisenä käyttöpäivänä mikrobiyhteisön monimuotoisuutta tutkittiin bakteeriviljelystä riippumattomalla 16S rRNA-geenin amplikointisekvensoinnilla. Viimeisenä käyttöpäivänä maitohappobakteerit tunnistettiin lajitasolle ribotyypitysanalyysin avulla käyttämällä koettimina 16S ja 23S rRNA-geenejä. Viimeisenä käyttöpäivänä kaikissa tuoteryhmissä pilaajamikrobien valtasukuna olivat maitohappobakteerit 16S rRNA-geenin amplikointisekvensoinnilla. Viimeisenä käyttöpäivänä tyhjiöpakkauksissa aerobisten pilaajamikrobien määrä oli hieman pienempi, kun suojakaasupakkauksissa. Tyhjiöpakkauksen valtasukuna olivat laktokokit, ja tuotteiden aistinvarainen laatu oli hyvä viimeisenä käyttöpäivänä. Suojakaasupakkauksessa kasvoi hieman monimuotoisempi pilaajamikrobiyhteisö. Suojakaasupakkauksen valtasukuna olivat myös laktokokit, mutta mikrobiyhteisössä esiintyi leukonostokkeja ja hieman B. thermosphactaa, jotka mitä ilmeisemmin aiheuttivat tuotteeseen viimeisenä käyttöpäivänä aistittavia pilaantumismuutoksia. Porkkanaa sisältävässä jauhelihassa pilaajamikrobiyhteisö koostui suurimmaksi osaksi leukonostokeista, mutta mukana oli myös runsaasti B. thermosphactaa. Edellä mainitut pilaajat aiheuttavat voimakkaita pilaantumismuutoksi porkkanaa sisältävään jauhelihaan viimeisenä käyttöpäivänä. Porkkanan sisältämän glukoosin vaikutuksesta pilaajamikrobien määrä kasvoi voimakkaasti säilytyksen aikana, ja viimeisenä käyttöpäivänä se ylitti elintarviketeollisuusliiton ohje arvot. Pakkaustavoista tyhjiöpakkaus vaikutti hieman hidastavan pilaajamikrobien kasvua.

Tutkimus käsitteli sian suolistosta eristettyjen maitohappobakteerien probioottiominaisuuksia. Tutkittavia osa-alueita olivat kyky sietää happamuutta ja sappea sekä antimikrobiset ominaisuudet. Lisäksi tutkimukseen kuului testikantojen 16S rRNA –geenien sekvensointi. Sekvensointi suoritettiin jokaisesta kannasta 16S rRNA-alueen PCR-tuotteista kahdellatoista eri alukkeella. Lactobacillus crispatus oli testikantojen joukossa vallitseva laji. Lisäksi mukana oli yksi Lactobacillus mucosae –kanta. Happamuuden sietoa testattiin pH-tasoilla 2 ja 4. Kontrolliliemen pH oli 6,2. Bakteerit sietivät hyvin pH-arvoa 4, mutta pH-arvossa 2 havaittiin selvä elinkyvyn heikkeneminen. Syitä laktobasillien huonoon kykyyn sietää happamuutta on ainakin kaksi: happamuus sinänsä sekä laktobasillien kasvuliemeensä tuottamien orgaanisten happojen dissosioitumisasteen muuttuminen happamassa ympäristössä. Jälkimmäisen syyn vaikutusta testattiin tekemällä yhdestä testikannasta rinnakkaisviljelmä, josta kasvuliemi poistettiin. Sapen sietokokeessa kontrolliviljelmien kasvua verrattiin kasvuun alustoilla, jotka sisälsivät 0,3 % kuivattua naudan sappea. Sappi ei aiheuttanut yhdellekään testikannalle merkittävää kasvunestoa, vaan pikemminkin näytti stimuloivan monien kantojen kasvua. Antimikrobisia ominaisuuksia etsittiin testikantojen kasvuliemistä. Kasvuliemiä, joista solut oli suodatettu pois, lisättiin E. coli -viljelmiin, ja viljelmien kasvua mitattiin 2 vrk:n ajan. Alhaisen pH:n inhiboiva vaikutus E. coli -bakteerin kasvuun tunnetaan, joten kokeessa käytettiin pH-kontrolleja. Yleisesti ottaen vaikutti siltä, että testikannoilla oli alhaisesta pH:sta riippumattomia antimikrobisia ominaisuuksia. Rinnakkaisnäytteiden niukan määrän vuoksi tieteellisesti päteviä johtopäätöksiä ei kuitenkaan voitu tehdä.

Spontaanifermentaatio on historiallisesti merkittävä elintarvikkeiden säilöntätapa. Myös nykyaikana spontaanisti fermentoidut ruokalajit ovat tärkeä osa ruokailutottumuksia maailmanlaajuisesti. Tässä kirjallisuuskatsauksessa kartoitetaan, millaisia mikrobiologisia riskejä spontaanisti fermentoitujen kasvisruokien valmistukseen liittyy ja miten näitä riskejä voidaan hallita. Spontaanilla fermentaatiolla valmistettujen kasvisruokien mikrobiologisista riskeistä on saatavilla tietoa, mutta tämä tieto on hajanaista. Aihe on ajankohtainen, sillä hapatuksen suosio on noussut muutaman viime vuoden aikana ja sitä harrastetaan yhä enemmän myös kotikeittiöissä. Spontaani eli luonnollinen fermentaatio perustuu raaka-aineessa olevien mikrobien lisääntymiseen olosuhteissa, jotka suosivat tietynlaista mikrobikehitystä. Tärkeässä roolissa tässä kehityksessä ovat maitohappobakteerit, jotka hapattavat tuotteen muodostamalla aineenvaihdunnallaan hiilihydraateista maitohappoa. Lämpötila, hapettomuus, suolan määrä ja fermentaatioaika ohjaavat fermentaatioprosessia. Nopea happamoituminen eli pH-arvon lasku on avainasemassa hapatuksen onnistumiselle. Spontaaniin fermentaatioon liittyy mikrobiologisia riskejä, sillä raaka-aineiden mikrobiomien rakenne ja muun muassa lajikirjo vaihtelee runsaasti. Tällöin raaka-aine voi sisältää esimerkiksi lopputuotteen pilaantumista tai ruokamyrkytyksiä aiheuttavia bakteereita. Kontaminaatio eli saastuminen voi tapahtua myös prosessin aikana. Riskejä pyritään hallitsemaan asettamalla fermentoitavien ruokien olosuhteet sellaisiksi, että haitalliset mikrobit eivät pääse lisääntymään. Tämä tarkoittaa riittävää happamuutta sekä riittävää suolan määrää. Fermentointiprosessille täytyy antaa myös riittävästi aikaa, jotta saavutetaan haluttu happamuustaso. Haitallisten mikrobien kasvua hillitsee osaltaan myös kilpailu maitohappobakteerien kanssa sekä näiden tuottamat antimikrobiset yhdisteet, kuten bakteriosiinit. Taudinaiheuttajabakteerien lisäksi fermentoitujen tuotteiden riskejä voivat olla toksiinit, kuten biogeeniset amiinit ja homemyrkyt, sekä bakteerien antibioottiresistenssi. Ruokamyrkytystapaukset spontaanisti fermentoituihin elintarvikkeisiin liittyen ovat mahdollisia, mutta usein ne johtuvat fermentaatioprosessin epäonnistumisesta tai riittämättömästä hapatuksesta. Spontaanisti fermentoidut kasvisruoat eivät ole merkittävä ruokamyrkytysten aiheuttaja, eikä asianmukaisesti fermentoitujen tuotteiden ole raportoitu aiheuttaneen ruokamyrkytyksiä. Kestävän ruoantuotannon näkökulmasta spontaanifermentaatio ruoanvalmistusmenetelmänä on varteenotettava vaihtoehto ja fermentaatio yleisesti on kiinnostava tutkimuskohde esimerkiksi ruoantuotannon kierrätysratkaisujen mahdollisuuksiin.

Eläinlääketieteellisen korkeakoulun elintarvike- ja ympäristöhygienian osastolla on eristetty useita maitohappabakteerikantoja, jotka aiheuttavat venyvän liman muodostumista tyhjiöpakattuihin keitettyihin lihavalmisteisiin jo ennen tuotteen viimeistä myyntipäivää. Limaantuminen on kuluttajan kannalta vastenmielistä, ja ilmiö on johtanut suuriinkin taloudellisiin menetyksiin. Limabakteereiden kasvulämpötiloja ja kuolemista lihateollisuuden käyttämissä lämpökäsittelyissä on tutkittu, mutta tarkkaa tietoa niiden kuumennuskestävyydestä ei liene saatavissa. Kuumennuskestävyyden tarkempi tunteminen auttaa paremmin arvioimaan erilaisten kuumennuskäsittelyn riittävyyttä bakteerien tuhoamiseksi. Työ käsittää kirjallisuuskatsauksen ja kolmen limabakteerikannan kuumennuksen kestävyyden kokeellisen tutkimisen. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään kuumuuden aiheuttamaan bakteerien kuolemaan liittyviä yleisiä lainalaisuuksia, suureita ja tutkimusmenetelmiä, joiden tunteminen on tarpeen kokeellisessa osuudessa saatujen tulosten ymmärtämiseksi ja oikein tulkitsemiseksi. Lisäksi kerrotaan kokeellisessa osuudessa käytettyjen balcteerikantojen ominaisuuksista ja lämpimämmässä kasvamaan pystyvien kantojen valikointiin käytetystä Gradiplate®-laitteesta. Kokeellisessa osuudessa on tutkittu kahden Lactobacillus sake- ja yhden Leuconostoc amelibiosum -kannan kuumennuskestävyyttä MRS-liemessä 62 °C:ssa, 65 °C:ssa ja 68 °C:ssa. Lisäksi alkuperäisistä kannoista on valitsemalla muodostettu alkuperäisiä kantoja lämpimämmässä kasvamaan pystyvät kannat, joiden kuumennuskestävyyttä on verrattu alkuperäisten kantojen kuumennuskestävyyteen. Todettiin, että tuetut maitohappobakteerikannat kestävät huonosti kosteaa kuumuutta. Alkuperäisten kantojen ja lämpimämmässä kasvamaan pystyvien kantojen kuumennuskestävyyksillä ei ollut eroa.