Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

Obrana doktorskog rada :: Ana Žgomba Maksimović, mag.ing.agr.

Datum održavanja:

Mikrobiota spontano fermentiranih kobasica od mesa divljači
petak, 01.03.2019. :: 10:00 sati :: velika vijećnica

Povjerenstvo za obranu doktorskog rada:

  • doc. dr. sc. Ivica Kos                                                
  • prof.  dr. sc. Blaženka Kos   
  • prof. dr.sc. Danijel Karolyi

Mentorica doktorskog rada:

  • izv.prof. dr. sc. Mirna Mrkonjić Fuka

Sažetak

U ovom istraživanju je karakterizirana mikrobiota tri tipa kobasica od mesa divlje svinje (WB1, WB2, WB3) i tri tipa kobasica od mesa jelena (DS1, DS2, DS3) s posebnim naglaskom na raznolikost bakterija mliječne kiseline (BMK). Uzorci kobasica su prikupljeni u triplikatima (n=105) u nultom danu (0 d), nakon 4, 7, 10, 20 dana i na kraju zrenja (20 ili 40 dana). Dominantni izolati BMK prikupljeni iz kobasica su identificirani kao Le. mesenteroides (n=259), te Lb. sakei (n=190) i E. casseliflavus (n=106). Međutim, dubinskim sekvenciranjem amplikona (engl. high throughput amplicon sequencing), laktobacili, i to Lb. sakei i Lb. curvatus su detektirane kao dominantne vrste, prisutne s 20.55 % sekvenci na početku fermentacije i 70.48 % u zrelim kobasicama. Čini se da je izolacijom BMK na selektivnim podlogama favoriziran rast Le. mesenteroides, budući da je dominacija ove vrste također evidentirana u denaturirajućoj gradijent gel elektroforezi (DGGE) konzorcija prikupljenih sa De Man, Rogosa i Sharpe (MRS) agara, indicirajući nedostatnu selektivnost korištenih medija. S druge strane, rezultati dobiveni dubinskim sekvenciranjem amplikona ovise o efikasnosti izolacije DNA (lizi stanica) i reakciji lančane reakcije polimerazom (PCR), čime se mogu favorizirati određene mikrobne populacije. S obzirom na mikrobnu raznolikost tijekom proizvodnje kobasica, broj operacijskih taksonomskih jedinica (engl. operational taxonomic units) je bio najveći u nultom i četvrtom danu, nakon čega je uslijedio pad prema kasnijim fazama fermentacije i zrenja, što se može objasniti padom pH i dostupne vode za bakterijski rast (aw). Izmjereni parametri raznolikosti (Shannonov indeks i Pielouov indeks ujednačenosti) su bili signifikantno viši kod kobasica od mesa divlje svinje u odnosu na kobasice od mesa jelena u 4. (p<0,01) i 7. danu (p<0,05), što se povezuje s različitim načinom života i prehrane divljih svinja i jelena. Tijekom zrenja brojnost nepoželjne i štetne mikrobiote pada, indicirajući mikrobiološku stabilnost i sigurnost finalnih proizvoda. Međutim, 33 % istraživanih kobasica se mogu smatrati neprikladnima za konzumaciju zbog povećanog broja bakterija porodice Enterobacteriaceae (DS2, WB3), kao i E. coli, koliformnih bakterija i B. cereus (WB3). Kako bi bili selektirani sojevi prikladni za korištenje kao autohtone starter kulture, 1326 izolata BMK prikupljeno iz kobasica grupirano je temeljem njihovih rep-PCR profila, te je izabrano 57 reprezentativnih sojeva iz grupe tehnološki značajnih BMK za koje su dalje istraženi njihovi sigurnosni aspekti i tehnološki potencijal. Više od pola ispitanih reprezentativnih sojeva (56,14 %) se smatra sigurnim za primjenu u namirnicama s obzirom na izostanak hemolize, antibiotičke rezistencije i gena koji kodiraju za biogene amine. Među njima, 53,12 % je pokazalo dobru sposobnost acidifikacije, te varijabilnu proteolitičku, lipolitičku i antagonistčku aktivnost. Temeljem rezultata sigurnosne i tehnološke karakterizacije, 2 soja Lb. sakei (MRS_296 i C_7d_13) su izabrana i dodana u mesnu smjesu za pripremu kobasica, kao autohtone starter kulture. Rep-PCR profili većine izolata (86,49 %) prikupljenih iz inokulirane kobasice tijekom čitavog procesa proizvodnje, su bili identični rep- PCR profilima dodanih startera, što ukazuje na visoku kompetitivnost dodanih starter kultura u odnosu na prirodno prisutnu mikrobiotu i preživljavanje u uvjetima zrenja kobasica. Inokulacijom autohtonih starter kultura potisnut je rast bakterija porodice Enterobacteriaceae, koliformnih bakterija i L. monocytogenes te je zabilježena signifikantno niža pH vrijednost inokuliranih kobasica tijekom čitavog procesa proizvodnje (p<0, 05) u odnosu na neinokuliranu kontrolu. Također, u zrelim, inokuliranim kobasicama, koncentracija tiramina bila je niža za 67,18 % u odnosu na kontrolnu kobasicu. Ovakvi rezultati sugeriraju efikasnost primijenjenih starter kultura, te istovremeno naglašavaju njihov potencijal za buduću primjenu.