Skip to main content
SUPERVISOR
فرزاد کبارفرد (استاد راهنما) محمود شیخ زین الدین (استاد راهنما) صبیحه سلیمانیان زاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Vahideh Saidi
وحیده سعیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1393

TITLE

Metabolomics and microbiological profile of the traditional Iranian Lighvan cheese
Lighvan cheese is considered to be a supreme product for its flavour and other sensory characteristics. Its qualities are linked to the type of milk (ewe’s milk), absence of heat treatment and most importantly, the desired metabolic activities of indigenous microflora of milk during cheese ripening. Lighvan cheese is a semi-hard non-starter cheese, the production process of which is based only on the indigenous lactic acid bacteria (NSLAB). Lighvan cheese metabolite profile and microbial communities were characterised. This study was undertaken to evaluate changes in microbial populations of lactic acid bacteria in lighvan cheese. The amounts of lactic acid bacteria (LAB), the main microflora in cheese, are reported. Most of all isolates belonged to LAB. The genera of Lactobacillus ( %43/6) , Enterococcus (%33/8) , Lactococcus ( %16/2) , Leuconostocs (%3/7) and Pediococcus (%2/9) were found. A wide diversity of LAB mainly lactobacilli was found to be present in this cheese. This diversity implies that LAB may give various attributes to cheese. Profiles of polar metabolite were analyzed by gas chromatography/mass spectrometry (GC–MS). Considerable free amino acids, such as gamma-aminobutyric acid and ornithine, were found in samples that have the microbial activites. These amino acids are regarded potentially bioactive because of their varied physiological activities that are good for health. Results demonstrated that this metabolite profile well indicates the various production protocols and microbial twist of these dairy products. Keywords: Gas chromatography/mass spectrometry, Lighvan, Non-lactic acid bacteria, Metabolomics, Ripening.
خصوصیات حسی و تغذیهای منحصر به فرد پنیرلیقوان، وابسته به فرآیندهای بیوشیمیایی پیچیده توسط فلور میکروبی ذاتی آن است که ناشی از استفاده از شیر خام ( بدون فرآیند پاستوریزاسیون) در طی تولید این پنیر سنتی می باشد. این میکروب ها که عمدتاً از خانواده باکتری های اسید لاکتیک هستند، از منابعی غیر از کشت آغازگر وارد محصول شده و نقشی کلیدی در دوره ی رسیدن پنیر و تولید متابولیت های فراسودمند ایفا می کنند. به منظور حفظ تنوع فلور میکروبی در پنیرلیقوان حاصل از شیر خام، طی سال های اخیر مطالعاتی برای افزایش اطلاعات در زمینه فلور میکروبی طبیعی این محصول انجام شده است. اما تا کنون مطالعه ای بر روی تغییرات جمعیت میکروبی غالب و ارتباط آن با تغییرات طیف متابولیت های تولیدی طی مراحل مختلف رسیدن پنیر لیقوان انجام نشده است. این مطالعه ضمن بررسی متابولیتهای مهم تولیدی طی زمان رسیدگی پنیر لیقوان، سعی در ارتباط دهی بین تغییرات طیف جمعیت میکروبی غالب و تغییرات طیف متابولیت های تولید شده دارد. در تحقیق حاضر نمونه های پنیر لیقوان با دوره های 1، 60، 120 و 180 روز رسیدن از تولید کنندگان محلی در دهکده ی لیقوان، تبریز خریداری شدند. بعلاوه پنیر لیقوان در دو حالت، با استفاده از شیر پاستوریرزه گوسفندی با و بدون افزودن کشت آغازگر نیز تولید شد. در بخش میکروبی برای بررسی جمعیت میکروبی از محیط کشت های MRS, M17, PCA, PDA, KAA استفاده شد. همزمان با آزمونهای میکروبی، خصوصیات بیوشیمیایی نمونه های پنیر شامل درصد ماده خشک، پروتئین، چربی، نمک، pH و همچنین به کمک دستگاه GC-MS پروفایل متابولیت های تولید شده در دوره های مذکور طی رسیدن پنیر لیقوان بررسی شد. در میان باکتری های اسیدلاکتیک غیراستارتری جدا شده ، جنس های لاکتوباسیلوس، انتروکوکوس و لاکتوکوکوس جمعیت اصلی لاکتیکی را تشکیل دادند. در ابتدای دوره رسیدن، تعداد زیاد لاکتوکوکسی ها به عنوان اصلی ترین تولیدکنندگان اسیدلاکتیک، موازی با کاهش میزان pH اتفاق افتاد. تعداد لاکتوکوکوس ها در فازهای نهایی رسیدن کاهش یافت که علت آن را می توان به اثرات مهارکنندگی مانند کاهش pH، میزان رطوبت کم و غلظت زیاد نمک و توانایی کمتر لاکتوکوکوس ها در رقابت با دیگر جمعیت های میکروبی مانند لاکتوباسیلوس ها و انتروکوکوس ها نسبت داد. طی 4 ماه اول رسیدن، تعداد لاکتوباسیل ها که معمولاً میکروفلور غالب غیراستارتری می باشند به طور معنی داری افزایش یافت (p 0.05). همچنین تعداد انتروکوکوس ها در پنیر لیقوان طی زمان رسیدن افزایش معناداری نشان داد (p 0.05). متابولیت های شناسایی شده در پنیر لیقوان شامل: اسیدهای آلی، کربوهیدرات ها، آمینواسیدها، آمین های بیوژنیک، الکل ها و اسیدهای چرب بودند. در طی پیشرفت زمان رسیدن، مقادیر متابولیت های مذکور تفاوت معناداری داشتند (p 0.05). تغییرات اصلی که در طی دوران رسیدن پنیر لیقوان مشاهده شد، کاهش در سطح کربوهیدرات ها در ابتدای رسیدن و افزایش میزان آمینواسیدها و آمین ها در پایان دوران رسیدن مشاهده شد. همچنین، مقادیر قابل توجهی آمینواسیدهای آزاد مانند گاما آمینوبوتیریک اسید (گابا) و اورنیتین در نمونه ها یافت شدکه می تواند ناشی از توانایی بعضی از لاکتوباسیل های مزوفیل در تولید گابا توسط دکربوکسیلاسیون گلوتامیک اسید باشد. این آمینواسیدها از ترکیبات زیست فعال محسوب می شوند زیرا دارای فعالیت های فیزیولوژیکی مختلفی هستند و ثابت شده که برای سلامت مصرف کننده مفید می باشند. با پیشرفت فرآیند رسیدن، کاهش میزان تیروزین موازی با افزایش میزان تیرامین بود. تیرامین فراوان ترین آمین بیوژنیک یافت شده در پنیرهای تولید شده از شیر خام است و اغلب توسط دکربوکسیلاسیون باکتریایی تیروزین تولید می شود. با توجه به این که بیشترین سطح زیر منحنی در مقایسه با دیگر آمین های بیوژنیک مربوط به تیرامین بود، برای اطمینان از سطح سلامتی محصول به صورت کمی نیز اندازه گیری شد ( mg/kg 8/98) و نتیجه نشان داد مقدار آن کمتر از میزان خطرساز است. حضور تعداد زیاد انتروکوکسی ها به عنوان اصلی ترین باکتری های تولید کننده تیرامین در ارتباط با افزایش سطح تیرامین در انتهای دوره رسیدن بود. نتایج نشان داد که میزان گابا، گلوتامات، دوپامین و تیرامین که به عنوان نوروترانسمیتر یا پیام رسان های عصبی شناخته می شوند، طی دوران رسیدن پنیر لیقوان افزایش یافت. این ترکیبات عمدتاً توسط لاکتوباسیل ها و انتروکوکسی ها تولید می شوند. به طور کلی، پروفایل متابولیت های شناسایی شده نشان داد که پنیر لیقوان با توجه به پیچیدگی فلور میکروبی این محصول، می تواند منبع قابل توجهی از نوروترانسمیترهای غذایی بوده و به طور غیرمستقیم بر حالات و رفتار مصرف کننده اثرگذار باشد. کلمات کلیدی : متابولومیکس، پنیر لیقوان ، رسیدن، GC/MS، نوروترانسمیتر، گاما آمینوبوتیریک اسید (گابا)، اورنیتین.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی