MİKROORGANİZMA GIDA İLİŞKİSİ Mikroorganizmaların gıda üzerindeki rolünün ne zaman fark edildiği kesin olarak bilinmemektedir. Ancak gıdaların gerek doğal floralarında bulunan gerekse sonradan kontamine olmuş m.o ların enzimal faaliyeti ile bozulması bu konudaki araştırmaları zorunlu kılmıştır. Ve bu gıdaları bozulmadan nasıl saklanabileceğinin düşünülmesine yol açmıştır. Fermantasyon ve kurutma gıdaların saklanmasında kullanılan en eski yöntemlerdendir. Örn: turşu, sirke, süt ürünleri asit üreten bakterilerin; bira, şarap gibi alkollü içkiler ise alkol üreten mayaların fermantasyon ürünleridir. İnsanoğlu ilk çağlarda çiğ olarak tükettikleri gıdaları M.Ö. 6000-8000 yıllarında pişirerek, tuzlayarak, kurutarak, yağlayarak, kara gömerek saklama yoluna gitti. Bu dönemlerde saklama yöntemlerinde deneme yanılma ampirik yöntemler kullanılmakta, ve çeşitli hastalıkların insanlara gıdalarla geçtiği bilinmemekte idi. Örn:1943 de Claviceps purpurea nın neden olduğu ergot zehirlenmesinde 40.000 kişi öldüğünde bunun nedeninin küf tarafından üretilen bir toksin olduğu bilinmiyordu.
Mikroorganizmalar jeokimyasal döngülerde ( N, CO 2, v.b ) rol alarak doğanın ekolojik dengesini sağlarlar. Doğaya atılan / var olan ölü bitki, hayvan dokularındaki C, N, S bileşiklerini inorganik bileşiklere çevirip tekrar döngüye sokarlar. Bu inorganik bileşikler bitkilerin oluşumunu, bitkiler de hayvanların beslenmesini sağlar. Saprofit m.o lar, gıdalarda bozulmaya, patojen m.o lar, gıda zehirlenmesine ve enfeksiyona neden olarak zarar verirken, bazı m.o lar da fermente et, yoğurt, bira- şarap gibi alkollü içeceklerin üretiminde yararlı bir rol oynarlar. Gıda ve m.o ilişkisi gıdadaki besin ögeleri (protein, yağ, CH, mineral, vitamin v.b ), gıdanın ph ı, su aktivitesi gibi iç (intirinsik ) faktörler ve gıdanın muhafaza edildiği ortamdaki nem, sıcaklık, gazlar v.b gibi extrinsik ( dış) faktörlerle ilişkilidir. Gıdalar bu faktörlere bağlı olarak ; 1. Stabil gıdalar, 2. Stabil gıdalara kıyasla daha kolay bozulan gıdalar, 3. Kolay bozulan gıdalar olmak üzere 3 e ayrıırlar. Gıdalarda bulunan m.o ları da aktivitelerine göre 3 e ayırmak mümkündür. 1.Bozulmaya neden olan saprofit m.o lar,
2.Gıda zehirlenme ve enfeksiyonlara neden olan patojen m.o lar, 3. Fermente gıdaların üretiminde rol oynayan m.o lar. Gıdaların Bozulma Nedenleri 1. M.o ların neden olduğu (bakter, küf, maya ) 2. Böceklerin oluşturduğu zararlar, 3. Gıdalarda bulunan enzimlerin faaliyete geçmesi, 4. Kimyasal reaksiyonlar, 5. Donma, yanma, kuruma v.b. fiziksel etmenler Fermente Gıdaların Üretiminde Kullanılan m.o lar Mikroorganizma Ürün Laktik asit bakterisi Turşu, çeşitli peynir, yoğurt Saccharomyces cerevisiae Bira, şarap, ekmek Saccharomyces carlbergensis Bira S.cerevisiae ve Acetobacter aceti Sirke Penicillium camembertii Kamembert Peyniri P. roqueforti Rokfort Peyniri M.o lar Tarafından Üretilen Önemli Ekzoenzimler Enzim Proteaz Etki Ettiği Bileşik Protein
Amilaz Selülaz Lipaz Pektinaz Nişasta Selüloz Yağ Pektin Mikroorganizmal proteazlar, proteinleri peptit + a.a lere hidroliz ederler. Peptitlerin a.a e hidrolizi sonucunda da gıdalarda bazen arzu edilen ( peynir yapımında ), bazen de arzu edilmeyen lezzetler ortaya çıkabilir. Örn: proteinlerin özellikle anaerobik koşullarda yıkımından kötü kokulu H 2 S, amonyak, çeşitli amin bileşikler ( putresin, histamin ), etil sülfit, merkapton gibi bileşikler açığa çıkar. (pütrefaksiyon) CH lar m.o lar tarafından enerji kaynağı olarak çoklukla tercih edilir. Polisakkaritler trisakkarit disakkarit monosakkarit daha sonra da aerobik koşullarda CO 2 ve H 2 O a kadar yıkılırlar. Anaerob koşullarda ise monosakkaritler; 1.Mayalarla alkol fermantasyonu sonucunda Etil alkol ve CO 2,
2.Homofermentatif laktik asit bakterileri ile laktik asit, 3.Heterofermentatif laktik asit bakterileri ile laktik asit, asetik asit, diğer organik asitler, etil alkol, gliserol, CO 2, 4.Koliform bakterileri ile laktikasit, asetik asit, formik asit, etil alkol, CO 2, H 2, asetoin, butanediol. 5.Propionik asit bakterileri ile, propionik asit, asetik asit, süksinik asit ve CO 2, 6.Butirik asit bakterileri ile butirik asit, asetik asit, CO 2, H, aseton, bütanol Gıdalarda bulunan yağlar lipaz enzimi ile gliserol ve yağ asitlerine çevrilir. Doymuş yağ asitleri, asetik asite; doymamış yağ asitleri de önce doymuş yağ asitlerine sonra asetik asite çevrilir. Pektin, metil grupları içeren galakturonik asit polimeridir. Mikrobiyal yıkım ile, pektik asit, metanol, d- galakturonik asit e çevrilir. Alkoller, m.o lar tarafından organik asitlere çevrilir ( yükseltgenir) Örn: etil alkol asetik asite dönüştürülür.
GIDALARIN KORUNMASI VE MİKROBİYAL GELİŞME Mikrobiyal Gelişme ve Gıdaların Bozulması: Mikroorganizmalar çevremizde olduğu gibi hava, su, toprak ve gıda üzerinde de bulunması mümkündür. Taze gıdalar, hazır gıdalar ve hatta korunmuş gıdaların bile m.o ile kontaminasyonu mümkündür. Buna karşın çeşitli gıdalar da mikrobiyal faaliyet ile üretildiğinden bazı gıdalarda ki mikrobiyal aktivite istenen bir durumdur. Örn: peynir, yoğurt gibi süt ürünleri mikrobiyal fermantasyonla üretilirler. Gıdalardaki kontrolsüz ve istenmeyen mikrobiyal gelişme gıdalara büyük miktarda zarar verip, sınırsız besin kayıplarının yanında ekonomik kayıplara da yol açar. Bazı m.o lar ve mikrobiyal kontaminasyonlu gıdalar gıda enfeksiyonu ve gıda zehirlenmelerine yol açar. Gıda Bozukluğu Çoğu gıdalar, bazı insan patojenleri de dahil olmak üzere, mikroorganizma gelişimi için uygun bir ortam sağlar.
Gıda bozukluğu; gıdanın görünüşünde, kokusunda ve/veya tadında değişikliğe neden olan ve tüketici için kabul edilmez bir durumdur. Gıdadaki bu bozulmalar gıdaların içerdiği su aktivitesi ile ilişkilidir. (a w ) Su aktivitesi; metabolik işlemlerde kullanılabilecek mevcut sudur. Bozulmayan gıdaların su aktivitesi düşük Bozulan/ yarı bozulan gıdaların su aktivitesi ise nispeten daha yüksektir. Taze gıdalar çeşitli bakteri ve funguslar tarafından bozulurlar ve her farklı tip taze gıda farklı farklı m.o tarafından bozunmaya uğratılır. Örn: Tümü potansiyel patojen olan enterik bakteriler içinde yer alan; Salmonella Shigella meyve ve sebze bozulmalarında az görülür. Escherichia etlerdeki bozulmalarda çok görülür. Bu kontaminasyon hayvanın kesimi sırasında bağırsak içeriğinin sızıp ete bulaşmasıyla olur. Süt ürünlerindeki en yaygın m.o lar ise laktik asit bakterileridir. Pseudomanas türleri hem toprakta hem hayvanda bulunduğundan taze gıdaların bozulmasıyla oldukça ilişkilidir.
Gıdalardaki mikrobiyal gelişmede mikroorganizma üreme eğrisi ile aynı seyirde gider: M.o nın log fazındaki gelişim oranı; Sıcaklığa, Gıdanın besin değerine ve Diğer gelişim koşullarına bağlı olarak değişir. Mikrobiyal popülasyon belirli bir düzeye ulaşmasıyla gıda bozulmasının etkisi gözlenmeye başlar. Ancak(kimi zaman ) üssel büyüme fazı sırasında çoğu zaman popülasyon yoğunluğu düşük olup hiçbir etki gözlenmeyebilir. Bu yüzden gıdalardaki mikrobiyal gelişim süresinin büyük bölümünde, gıda kalitesinde gözle görünen ve kolaylıkla fark edilecek bir değişim olmaz. Sonuç olarak; Gıdalar genel de gıdalara bulaşan m.o lar nedeniyle bozulur. Gıdaların besin değerine ve su içeriklerine bağlı olarak mikrobiyal gelişime duyarlılıkları farklıdır. Dayanıklı, yarı dayanıklı, dayanıksız gıdaların değişik ve sınırlı raf ömürleri vardır. Çeşitli m.o lar bozulmayı indükler ve gıda bozukluğu yapan m.o lar potansiyel patojen de olabilir.
Gıdalarda m.o nın kontrol altına alınması 2 amaca yöneliktir; 1. Gıdalardaki mikrobiyal bozulmanın geciktirilmesi ya da tamamen önlenmesi 2. Gıdalarla insanlara geçen hastalıkların önlenmesi.
GIDALARDAKİ M.O LARIN KONTROLÜNDE 4 TEMEL İLKE UYGULANIR 1. Kontaminasyonun önlenmesi 2. Mikroorganizmaların uzaklaştırılması a) Yıkama b) Kesme ve ayıklama c) Santrifüje etme d) Filtrasyon 3. Mikrobiyal gelişmenin inhibisyonu a) Kimyasal gıda koruyucular kullanımı b) Düşük sıcaklıkta muhafaza c) Su aktivitesinin düşürülmesi d) M.o lar arası antagonistik ilişkiden yararlanma 4. Mikroorganizmaların öldürülmesi a) Isısal işlemler b) Radyasyon uygulaması c) Sterilant gazlar d) Yüksek basınç uygulaması e) Kombine yöntemler 1.Kontaminasyonun Önlenmesi M.o lar doğada yaygın olarak bulunduğu için m.o ların gıdalara bulaşmasını tamamen önlemek hemen hemen imkansızdır ( bazı özel durumlar dışında ). Ancak potansiyel kontaminasyon kaynakları kontrol altına
alınarak kontaminasyon en alt düzeye indirilebilir. Gıdalarda bulunan m.o ların Sayısı Cinsi önemlidir Mikrobiyal kontaminasyonun önlenmesi / kontrol altına alınması sanitasyon uygulamaları ile gerçekleştirilir. Sanitasyon hammadde üretimi / hasattan başlayarak tüketiciye kadar uzanan zincirde mikrobiyal kontaminasyonun önlenmesi / minimumda tutulması için uygulanan faaliyetlerin tümüdür. 2.Mikroorganizmaların uzaklaştırılması Gıdalardaki m.o ların kontrol altına alınmasındaki yöntemlerden bir tanesi de: Gıdaların normal florasında bulunan ya da sonradan bulaşan m.o ları gıdadan uzaklaştırmaktır. Bu amaçla yıkama, ayıklama, santrifüje etme, filtrasyon yöntemleri uygulanabilir. a) Yıkama: Yıkama işlemi özellikle taze olarak tüketilecek meyve ve sebzelere uygulanır. Yıkama ile m.o ların ve sporlarının büyük kısmı uzaklaşmış olur. Bu yöntem daha sonra uygulanacak ısısal işlemlerin de etkisini arttırır. b)kesme ve Ayıklama: Meyve ve sebze işlemede kullanılan bir yöntemdir. Küflenmiş meyve ve sebzelerin ortamdan uzaklaştırılmasıyla sağlam meyve ve sebzelerin kontamine olması engellenmiş olur.
c) Santrifüje Etme: Bu yöntem m.o uzaklaştırmada çok da etkili bir yöntem değildir. Bu yöntem özellikle süte uygulanır ve böylece sütte asılı bulunan yabancı taneciklerin, bakterilerin ve sporlarının bir bölümünün ortamdan uzaklaştırılması hedeflenir. d) Filtrasyon: Mikroorganizma uzaklaştırmada en etkili yöntemdir. Filtrenin gözenek çapına bağlı olarak m.o lar filtre de tutulur. Örn: 0,45ϻm gözenek çapındaki filtreler ile viruslar hariç tüm m.o lar tutulabilir. 3.Mikrobiyal Gelişmenin İnhibisyonu a)kimyasal koruyucularla muhafaza: Gıdanın yapısında bulunmayan ancak gıdaya işleme depolama aşamalarında ilave edilen kimyasal maddelere katkı maddeleri denir. paketleme sırasında Katkı maddeleri; gıdaların görünüşünü, lezzetini, Ülkemizde kullanıma izin verilen koruyucular: Türk Gıda KodeksiYönetmeliğinde (1997) verilmiştir. Gıda katkı maddelerinin kullanımına karar verilmesinden önce güvenilirliğinin saptanması açısından akut, subakut ve kronik toksisite çalışmalarının yapılması gerekir.
Akut toksite çalışmaları Subakut toksisite deneylerinde Kronik toksisite deneylerinde Kimyasal koruyucuların kullanımında göz önünde bulundurması gereken noktalar şunlardır: 1-Başka bir muhafaza yönteminin uygulanmadığı ya da yetersiz kaldığı durumlarda kullanılmalı, 2-Ekonomik olmalı ve düşük miktarda antimikrobiyal etki göstermeli, 3-Gıdanın depolama ömrünü uzatmalı, 4-Gıdada arzu edilmeyen lezzet ve koku oluşturmamalı, 5-Kullanıldığı düzeylerde insan sağlığına zararlı bir etkisi olmamalı, 6-Kimyasal analizlerde kolayca tanımlanabilmeli, 7-Sindirim sistemi enzimlerinin aktivitesine engel olmamalı, 8-Geniş bir antimikrobiyal spektruma sahip olmalı ve tercihen gıda zehirlenmesine neden olan m.o.ların üzerine etkili olmalıdır. Bazı Kimyasal Gıda Koruyucular 1- (Na) yada (Ca) propiyonik asit: 2- (Na) benzoat: 3- Sorbik asit: 4- ( SO 2 ) ve Sülfitler: 5- Formaldehit: 6- Etilen ve Propilen oksitler: 7- Sodyum nitrit:
ANTİBİYOTİKLER 1940 lı yılların başında Penisilinin kullanılmaya başlanmasıyla, mikro organizmalar tarafından üretilen birçok antibiyotik bulunmakta ve 1945 yılından itibaren de tedavide kullanılan antibiyotiklerin gıda muhafazasında kullanılması üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Antibiyotiklerin etkisi diğer kimyasal koruyuculara göre 100 ile 1000 kat daha yüksektir. Ancak maliyetleri de bir dezavantajdır. Gıdalarda antibiyotik kullanımı hijyen uygulamalardaki yetersizliği kapatmak amacıyla olmamalıdır. 3.Mikrobiyal Gelişmenin İnhibisyonu a)kimyasal koruyucularla muhafaza b) Düşük Sıcaklıkta Muhafaza: Soğukta muhafaza: Düşük sıcaklıkta tüm kimyasal reaksiyonlar yavaşlar, Gıdada bulunan (doğal yapısında) mikroorganizmal enzimlerin aktivitesi yavaşlar ve Gıdada oluşabilecek olumsuz değişikliklerin oluşumu da yavaşlar. Genelde; 10 0 C de muhafaza edilen bir gıda, 5 0 C de muhafaza edilene göre 2 kat, 0 0 C de muhafaza edilene göre 4 kat daha hızlı bozulur. Clostridium botulinum, Yersinia enterocolitica, Aeromonas hydrophila ve
Listeria monocytogenes hariç gıda zehirlenmesine neden olan bakteri gelişimi ve toksin üretimi (+4.4 0 C) nin altında inhibe olur. Genelde gıda muhafazasında soğuk tek başına uygulanmaz. İlave olarak ısısal işlemler uygulanabilir. Dondurarak muhafaza: Uzun süre saklanacak gıdalar dondurularak muhafaza edilir. Dondurma ile gıda yapısında doğal olarak bulunan enzimlerin aktivitesi ve kimyasal reaksiyonlar yavaşlarken mikrobiyal gelişme de tamamen durur. Haşlamanın Avantajları: 1- Sebze yüzeyindeki mikrobiyal yük ( %99 ) azalır. 2- Sebzelerin yeşil rengi korunur. 3- Bitki dokusu içindeki oksijen ( 0 2 ) dışarı atılır. 4- Yapraklı sebzelerin kolay ambalajlanması sağlanır. Dondurma ve çözdürme bazı gıdaların fiziksel yapılarını değiştirebilir. Bu yüzden genelde taze gıdalar için uygun değildir. Ancak et ve bazı meyve-sebze korunmasında yaygın kullanılır. ( -20 0 C ) lik bir sıcaklık sağlayan dondurucular genellikle en çok kullanılanlardır. Bu sıcaklıkta haftalarca, aylarca depolama mümkündür. Fakat donmuş kütle içindeki suda hala gelişme olabileceği unutulmamalıdır. Uzun süreli depolama için ( -80 0 C / Kurubuz ) gereklidir. Dondurma İşleminin Doku ve Mikro Organizmalar Üzerine Etkisi: Gıdaların büyük bir çoğunluğunun donma noktası
( -0.5 0 C - -3 0 C ) arasındadır. Donma olayı ile; 1. Hem gıdada hem de mikro organizmada fiziksel hasar olur. 2. Gıdanın su aktivitesi düşer. Suyun kimyasal reaksiyon ve mikrobiyal aktivite için elverişliği azalır. 3. Doku ve mikrobiyal hücrelerde dehidratasyon olur. Sonuçta hücre içi madde konsantrasyonu artar. Geri dönüşümü olmayan bazı değişiklikler ve protein denatürasyonu olur. 4. Donma, mikro organizmalar üzerine termal şok oluşturur. Dondurma işlemi bir sterilizasyon değil sadece gıdadaki mikro organizmaları inaktif hale getirme yöntemidir. Ancak bir miktar mikroorganizma ölümü de vardır. Genel olarak; gram pozitif (+) bakteriler, gram negatif (-) bakteriler e kıyasla dondurma işlemine daha dirençlidirler. Donmaya dayanıklık açısından; küf, maya ve bakteriler arasında önemli bir farklılık yoktur. Dondurularak Muhafazanın Avantajları: 1. Koruyucu ve benzer hiçbir kimyasal maddeye gerek kalmaz, 2. Doğal lezzette bir değişiklik olmaz, 3. Besin değerinde önemli bir kayıba neden olmaz. Dondurularak Muhafazanın Dezavantajları:
1. Canlı mikro organizma sayısında azalma olur ancak mikroorganizmalar tamamen elimine edilemez. 2. Toksinler dondurma işleminden etkilenmez. 3.Mikrobiyal Gelişmenin İnhibisyonu a)kimyasal koruyucularla muhafaza b) Düşük Sıcaklıkta Muhafaza c) Su Aktivitesinin Düşürülmesi: Gıdalarda; mikrobiyal aktivite, enzimatik reaksiyon ve kimyasal reaksiyon olması için temel koşul su dur. Gıdalarda su ya fiziksel yollarla uzaklaştırılır ya da(tuzşeker) gibi madde ilavesi ile reaksiyonlar sınırlandırılabilir. Kurutma da bu amaçla kullanılan en eski yöntemlerden biridir. Kurutma öncesinde gıdalara; ayıklama, yıkama, çekirdek çıkarma, kabuk soyma, dilimleme, pişirme, haşlama gibi işlemler uygulanabilir.
Kurutmanın Mikroorganizmalar Üzerine Etkisi: Su aktivitesi (a w ) değeri belli bir değerin altına düşürülerek gıda, mikrobiyolojik ve kimyasal değişimlere karşı daha dayanıklı hale getirilebilir. Gıdalarda bozulmaya neden olan bakterilerin gelişebildiği minumum (a w ) değeri (0.90) civarıdır. Maya için minumum su aktivitesi (a w ): 0.88 civarıdır. Gıdalarda (a w ): 0.65 civarına çekildiğinde mikrobiyal bozulma genellikle tamamen önlenir. Uzun süre muhafaza edilecek gıdalar için de genellikle önerilen (a w ): 0.70 dir. Kurutma işlemi tam bir sterilizasyon değildir. Ancak gıdanın taşıdığı mikro organizmaların durumuna, kurutma işlemi öncesi uygulanan işlemlere göre gıdaların mikrobiyal yükü hammaddeye göre azaltılmış olur. Dolayısıyla kurutmanın mikro organizmalar üzerine öldürücü etkisi şunlara bağlıdır: 1. Mikroorganizmanın; cinsine, türüne, miktarına ve yoğunluğuna, 2. Kurutma koşullarına, 3. Gıdanın türüne, Kurutma işlemine en dayanıklı mikroorganizma formu, bakteri ve küf sporlarıdır. Genç kültürler, eski kültürlere kıyasla kurutma işlemine daha hassastır/duyarlıdır. Kurutma yöntemleri arasında gıdaya en az zarar veren yöntem dondurarak kurutma yani Liyofilizasyon dur.
3.Mikrobiyal Gelişmenin İnhibisyonu a)kimyasal koruyucularla muhafaza b) Düşük Sıcaklıkta Muhafaza c) Su Aktivitesinin Düşürülmesi: d) Mikroorganizmalar arası Antagonistik Etki: Laktik asit bakterilerinin diğer bakteriler üzerine olan antimikrobiyal etkisi; bakteriyosin ( Laktik asit bakterilerince üretilir.), diasetil, organik asitler, H 2 O 2 den kaynaklanmaktadır. Antagonistik etkiye sahip Laktik asit bakterileri; Lactococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Carnobacterium, Pediococcus cinslerine ait türleridir. Bakteriyosinler, laktik asit bakterilerince üretilen gıdalar üzerinde bozulmaya neden olan bakterilerle, patojenler üzerine inhibitör yada öldürücü etkisi olan bileşiklere verilen genel bir addır. Bakteriyosinler içinde en iyi bilineni; Lactococcus lactis tarafından üretilen Nisin'dir. Diğerleri ise; Lactobacillus acidophilus tarafından üretilen Laktosidin, Asidolin, Asidofilin,
J.Lactobacillus helveticus tarafından üretilen Helvestin, Pediococcus pentocaceus tarafından üretilen Pediosin, Lactobacillus plantarum tarafından üretilen Plantasin B ve Laktolin, Lactobacillus brevis tarafından üretilen Laktobrevin ve Laktobasillin, Lactobacillus bulgaricus ise Bulgarikan adlı bacteriosinleri üretir. 4.Mikroorganizmanın Öldürülmesi a)isısal İşlemler: Isısal işlemlerle gıda muhafazasında asıl amaç mikroorganizmaların öldürülmesi, en azından da mikroorganizmal yükü azaltmaktır. Isı uygulaması sıvı ve yaş gıdalar için uygulanabilir. Mikrobiyolojik anlamdaki gerçek sterilizasyonda, ortamdaki tüm m.o ların geri dönüşümsüz olarak ölmesi söz konusuyken ticari sterilizasyon içinde yer alan Pastörizasyon- sıvıların belli bir sıcaklıkta ısıtılıpsoğutulması işlemi olup tam bir sterilizasyon değildir. Bu yöntem saprofit ve patojen m.o ların yükünü azaltır ve sıvının raf ömrünü uzatır. -Konserve gıdalar-
Gıdaların teneke ya da cam kavanozlarda kapatılıp ısıtılmasına dayanan bir yöntemdir. Bu yöntemde genelde canlı tüm m.o ların ölmesi hedeflenirken bazı termofilik bakterilerin sporlarının canlılıklarını koruyabileceği unutulmamalıdır. Gıdalara uygulanan ısısal işlemler doğrudan m.o yı öldürdüğü gibi gıdanın yapısındaki enzimleri de inaktive eder. Enzimlerin inaktive hale getirilmesi özellikle; HTST (High Temperature Short Time) ya da Flash pastörizasyon uygulamalarında önemlidir. Bu yöntemlerde enzimler tamamen inaktif hale getirilemez. Enzim İnaktivasyon Faktörü / E-değeri; Enzimlerin belirli bir sıcaklıkta inaktivasyonu için gerekli süreyi belirten parametredir. Ve her gıda için değişir. Enzim inaktivasyonunu esas alan ısısal uygulamalarda / hesaplamalarda, depolama sırasında ürün kalitesini etkileyecek ısısal direnci en yüksek olan enzim hedef alınır. Isısal işlemler sırasında gıdalarda beslenme değerinde ve duyusal özelliklerde bazı değişiklikler olabilmektedir. Bu değişimler sonucunda gıda bileşimindeki vitaminler parçalanabilir, gıdanın renginde, tadında bozulmalar olabilir. Isısal işlemler sırasındaki bu kayıpları simgeleyen değere
C-değeri (cook value ) denir. Bu amaçla indikatör olarak Thiamin (B 1 ), Ascorbik asit (C vit), klorofil indikatör olarak kullanılabilir. M.o ların ısısal dirençlerine; m.o nın vejatatif ya da spor formda olması, ortamın ph ı ve bileşimi, m.o ların yaşı, cinsi, uygulanan sıcaklık, süre, m.o sayısı etki etmektedir. Sonuçta; M.o sayısı, spor sayısı yüksekse ısısal işlemin süresi ve sıcaklığı da yüksektir. Sporların ısısal direnci, vejatatif forma göre daha yüksektir. Bir kaç tür dışında ısıya en yüksek direnç nötral ph(7) de gerçekleşir. ph düştükçe, m.o nın ısısal direnci düşer. -M.o nın ısısal direncine ortamın bileşimi olan; - su oranı - tuz oranı - şeker oranı - protein oranı - yağ oranı - kimyasal koruyucular da son derece etkilidir. Bakteri, küf ve mayaların vejetatif ve spor formlarının da ısısal dirençleri farklı farklıdır.
Bakteri vejetatif hücresi genelde 80 C de 1 kaç dakikada sporları ise 100 C de 1 kaç dakika- 20 saat arasında ölür. Küf ve maya vejetatif hücreleri genelde 60-65 C de 5-10 dk Küf sporları genelde 70-75 C de 5-10 dk Ancak bazı küfler; Mucar, Asp, Penicillum daha dirençlidir. 100 C deki ısısal işlemlere uzun süre dayanabilirler.
MİKROORGANİZMALARIN ÖLDÜRÜLMESİ A)ISISAL İŞLEMLERİN UYGULANMASI Gıdaların muhafazasında uygulanacak ısısal işlemler, o gıdadaki hedef m.o ya uygulanır. Isısal işlem hedef m.o yı öldürmeye karşı olduğundan bu işlem sırasında daha az dirençli olan diğer tüm m.o lar da ölecektir. ph: değeri 4.5 ve üzerindeki gıdalarda sporları ısıya dirençli olan C. botulinum hedef m.o seçilmelidir. Ancak C. botulinum sentezlediği çok zararlı toksin nedeniyle / tehlikeli olması nedeniyle bu tür gıdaların sterilizasyon koşullarının saptanmasında C. sporogenes (pütrifaktif anaerob ) ya da B. stearothermophilus kullanılır. ph : değeri 4-4.0 arasındaki gıdalarda ise ; Bacillus coagulans (B. thermoacidurans ) ya da Clostridium pasteurianum hedef m.o olarak seçilir. Sütün ısısal işlem koşullarının saptanmasında ise: Coxiella burnetti hedef m.o olarak kullanılır. Konserve gıda üretiminde; işlem sonrası bozulmaya neden olacak tüm m.o ların öldürülmesi hedeflenirken (düşük asitli konservelerde en az 10 12 C. botulinum sporu öldürülmelidir. )
Pastörizasyonda; gıdada bulunabilecek patojen m.o ların öldürülmesi ya da bozulma sebebi m.o ların sayılarının azalması hedeflenir. Pastörizasyon: Pastörizasyon genellikle m.o ların çoğunu öldüren 100 C nin altında uygulanan bir ısısal işlemdir. Sterilizasyon: Sterilizasyon ise 100 C nin üstündeki ısısal işlemdir. Pastörizasyonda çoğu vejatatif hücre ölür, bazıları ısısal şoka uğrar, bakteri sporları ve termofiller de canlılıklarını korur. Pastörizasyon İşleminin Uygulama Amaçları 1) Yüksek ısısal işlemlerde gıdanın kalitesinin bozulduğu ve soğukta muhafaza gibi ilave yöntemlerin kullanıldığı içme sütünde, 2) Gıdadaki patojen m.o ların öldürülmesi hedeflendiğinde, 3) Küf, maya ve laktik asit bakterilerinin gelişimi ile bozulabilecek turşu, meyve suları, şarap, bira gibi yüksek asitli gıdalar ve fermente alkollü içkilerde, 4) Peynir üretiminde olduğu gibi fermente gıda üretiminde ortamdaki diğer m.o ları öldürmek amacıyla sütün pastörizasyonu amacıyla kullanılır.
HTST (High Temperature Short Time ) ( )yüksek sıcaklık =KZE (Kurzzeiterhitzung ) ( ) az süre LTLT (Low Temperature Low Time ) ( ) düşük sıcaklık, ( ) az süre İçme sütleri edilir. HTST ile 71.7 C de 15 saniye LTLT ile 62.8 C de 30 dakika pastörize UHT ultrapastörizasyondur. Bu yöntemde süt istenilen yüksek( ) sıcaklığa kadar ısıtılır. Bu sıcaklıkta kısa süre tutulur, tekrar ters akımla soğutulur. UHT ile süt ve ürünleri 138-150 C de 1 kaç saniye ısısal işleme tutulur. 138 C de 2 saniye sonrasında; Bacillus Clostridium sporları canlılığını koruyabilir. Ancak 149-150 C de uygulanan UHT ile; ısıya en dirençli sporlar bile ölür. Q humması etkeni Coxiella burnetti nin ölmesi amaçlanır.
B) RADYASYON UYGULAMALARI Radyasyon = enerji yayılması 1)Elektromanyetik radyasyon. UV, X ve γ ışınları 2)Subatomik parçacıklardan oluşan radyasyon. α, β ışınları İyonizan ışınların canlı hücreler üzerine mutajenik ve öldürücü etkiye sahip olduğu bilinmekte ve bu ışınlar gıda muhafazasında da kullanılmaktadır. İyonizan ışınlar baharat, hamburger, et ürünlerini ve E.coli ve Campylobacter jejuni kontaminasyonunu kısıtlamak için kullanılmaktadır. Gıda ışınlamasında gama ışınları üreten Co 60 ve Cs 137 radyoizotopları bu amaçla kullanılmaktadır. İyonize Radyasyonun M.o lara Etkisi M.o lar radyasyonun direkt / indirekt etkisiyle logaritmik olarak ölürler. M.o ların radyasyona olan direnci; radyasyonun dozuna, m.o nın cinsine spor, vejetatif formda oluşuna, ortamın bileşimine ve sıcaklığa bağlı değişebilir. Bakteri sporları, vejetatif forma kıyasla radyasyona daha dirençlidir. UV hücre DNA sında hasara neden olur.
γ ışınları DNA ve hücre membran fonksiyonlarında değişimlere ve serbest radikal oluşumuna neden olur. Ortamdaki sıcaklığın ve su miktarının arttırılması ışınlamanın etkisini arttırır. UV ışınlarının gıda endüstrisinde kullanıldığı durumlar 1)Etlerin muhafaza edildiği depolarda, 2)Paketleme materyalinin sterilizasyonunda, 3)Fırın mamüllerinin yüzeyinde küf gelişimini önlemek için, 4)Havadaki m.o ların öldürülmesinde, 5)Alet ve ekipmanların sanitasyonunda. 4.Mikroorganizmaların öldürülmesi a)isısal işlemler b) Radyasyon Uygulamaları c) Sterilant gazlar: Gıdalardan özellikle içme suyu ve baharatlarda ki m.o ların öldürülmesinde bazı gazlar kullanılır. Bugün gıdaların sterilizasyonunda kullanılan gazlar; O 3 ( ozon ) genellikle suların dezenfeksiyonunda kullanılır CO 2 kuvvetli oksidatif ve mutajendir. Etilen oksit (sporlarda çok etkili) insan sağlığına zararlı olduğu için kullanımı yasaklanmıştır. O 3 ( ozon ) ortamda özellikle H 2 O olduğunda biyosid etki gösterir. İçme suyu, yüzme havuzu, deniz suyu dezenfeksiyonunda kullanılır. Aynı zamanda patojen viruslar üzerine de O 3 etkilidir.
4.Mikroorganizmaların öldürülmesi a)isısal işlemler b) Radyasyon Uygulamaları c) Sterilant gazlar d) Yüksek basınç: Yüksek basınç, ticari anlamda uzun yıllardır seramik, sentetik kuartz üretiminde kullanılan bir tekniktir. Gıda endüstrisindeki uygulamaları çok yeni ve araştırma aşamasındadır. Ancak bazı ülkelerde sınırlı olarak da olsa: ısıya duyarlı gıda mandalina suyu, marmelat muhafazasında ticari kullanımı vardır. Yüksek basınç ile gıda uygulamalarında ( )yüksek basınçlı CO 2 ve ( )yüksek hidrostatik basınç kullanılır. a)yüksek hidrostatik basınç uygulaması ve mikroorganizmalar üzerine etkisi Gıdaların m.o yükleri; hem yüksek hidrostatik basınç hem de yüksek basınçlı CO 2 uygulamaları ile belli düzeyde azaltılabilir. Hidrostatik basıncın m.o üzerine etkisi; 1) Spor ve vejetatif forma,
2) Uygulanan basınç ve süresine, 3) Ortamın bileşimine ve ph değerine, 4) Sıcaklık a bağlı değişebilir. Basıncın etkisiyle : protein denatürasyonu; kovalent bağların oluşumu, kovalent bağların parçalanması polipeptik zincirinde değişimler olur. Yüksek basınç aynı zamanda bazı önemli enzimleri de inaktive eder. Basınç lipitleri de etkiler. M.o ların basınca duyarlılıkları farklı farklıdır; - Log fazdaki vejatatif hücrelerin basınca duyarlılıkları çok yüksektir. - Gr(+) bakterilerin basınca direnci daha yüksektir.( ) Gr(-) bakterilerinin basınca direnci daha düşüktür.( ) - Maya ve küfler basınca duyarlıdır. - Bakteri sporları basınca dayanıklıdır. - M.o ların direnç gösterdikleri / gösterebildikleri basınç sınırında hücreler canlılıklarını korusa da bölünme gerçekleşmemektedir. Ve morfolojisi de değişebilmektedir. h. duvarı ve h. membranı birbirinden ayrılmakta, h.duvarı kalınlaşmakta, h. membran geçirgenliği bozulmakta hücre çekirdeği ve interselüler organellerde değişimler, stoplazma viskozitesinde değişimler, protein sentezinde, TCA (sitrik asit döngüsünde) değişimler olmaktadır. - Genel olarak ökaryotik mikroorganizmalar basınca karşı prokaryotik mikroorganizmalardan daha duyarlıdır. Yüksek Hidrostatik Basıncın Kullanım Alanları: Gıda muhafazasında kullanılan yöntemlerin hemen hepsi gıdanın besin değerini ve duyusal kalitesini farklı
düzeylerde olumsuz etkilerken, yüksek hidrostatik basınç kullanımında ürünün yapısında ısının neden olduğu olumsuzluklar ortaya çıkmaz. Yüksek Hidrostatik Basınç Gıda Endüstrisinde Aşağıdaki Alanlarda Kullanılır: 1. Gıda sterilizasyonunda (Meyve suyu, Süt) 2. Protein denatürasyonunda (Et kürleme) 3. Enzim inaktivasyonu 4. Yağ kristalizasyonunda b) Basınçlı CO 2 uygulamaları (CO 2 ) birçok gıdanın muhafazasında kullanılmaya uygundur. Basınçlı (CO 2 ), ortamda (H 2 O) bulunduğunda antimikrobiyal etki de gösterir. Basınçlı CO 2 in m.o üzerine etkisi Basınçlı CO 2 m.o ya etkisi yüksek hidrostatik basınca benzerlik göstermekle beraber aşağıda ki mekanizmaları da ilave edebiliriz. CO 2 nin ( ) düşük sıcaklıkta suda çözünürlüğü arttığından antimikrobiyal etkisi de artar. Basınçlı CO 2 gazı ile m.o öldürülmesinde uygulanan basınç aniden kaldırıldığında da m.o üzerinde olumsuz etki yaratmaktadır. Basınçlı CO 2 uygulamaları baharat ve hububat gibi gıdalarda ki böceklerin yada m.o ların öldürülmesinde kullanılır.
CO 2 basıncı ile zararlıların öldürülmesinde 3 mekanizmadan söz edilir. 1) Çözünen CO 2 hücre sıvısının asitliğinin artmasına neden olur. 2) Basıncın aniden kaldırılması 3) Ortamdaki O 2 nin uzaklaştırılması 4.Mikroorganizmaların öldürülmesi a)isısal işlemler b) Radyasyon Uygulamaları c) Sterilant gazlar d) Yüksek basınç e)kombine yöntemler: Gıda muhafazasında birkaç yöntemin bir arada kullanılması sinerji yaratır. Diğer taraftan kombine yöntemlerin kullanımı ekonomik de olmaktadır. Örneğin ısısal işlemler bazen koruyucularla birlikte kullanılarak enerji tasarrufu sağlanmaktadır.
GIDA KAYNAKLI HASTALIKLAR Gıda orijinli hastalıklar gıda zehirlenmesi gıda enfeksiyonu olarak 2 ana gruba ayrılır. Gıda Enfeksiyonu: Patojen bir m.o ile kontamine olmuş bir gıdanın yenmesi sonucu oluşan aktif enfeksiyondur. Gıda Zehirlenmesi (Gıda intoksikasyonu ): Önceden oluşan mikrobiyal toksinleri içeren gıdaların yenmesi sonucu oluşan hastalıklardır. Gıda zehirlenmesi veya gıda intoksikasyonu, önceden oluşan mikrobiyal toksi içeren gıdaların yenmesiyle oluşan hastalıktır. Örn: Clostridium botulinum Staphylococ aureus ekzotoksini superantijeni Gıda enfeksiyonu patojenle kontamine gıdanın yenmesiyle ortaya çıkan hastalıktır. Gıda kaynaklı enfeksiyonlarda gıda, sadece taşıyıcı işlevi görüyor ve m.o gıda içerisinde çoğalmıyorsa gıda kaynaklı pasif enfeksiyonlar denir. Patojen m.o nın gıda içerisinde çoğalması ve belirli bir sayıda hücrenin gıda ile birlikte alınması sonucu hastalık ortaya çıkıyorsa bu tür enfeksiyonlara gıda kaynaklı aktif enfeksiyonlar denir.
Gıda kaynaklı hastalıkların yıllık rastlanma oranları ve dağılımları tam olarak saptanamamaktadır. Çünkü bu tür hastalıkların hepsi sağlık kuruluşlarına bildirilmemekte ya da hepsine tanı konamamaktadır. Kayıtlara geçen gıda kaynaklı hastalıkların, gerçek rakamın ancak % 10-20 si olduğu tahmin edilmektedir. Dünyada ~ yılda 250 milyon kişi su kaynaklı enfeksiyonlara maruz kalmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerde 5 yaşın altındaki çocuklarda, ishal ölüm nedenlerinin başında gelmekte ve bu nedenle her yıl 5-10 milyon çocuk ölmektedir. Bu enfeksiyonlara Enterotoksijenik E. coli, parazitler ve viruslar neden olmaktadır. Gelişmekte olan ve geri kalmış ülkelerde bu enfeksiyonların nedeni: Hijyenik koşulların yetersizliği, İçme sularının iyi dezenfekte edilmemesi, Gıda tüketici ve işletmecilerinin bilinçsiz olmasıdır. Gelişmiş ülkelerde bu enfeksiyonların nedeni ise: Hazır gıda maddelerinin daha çok tüketilmesi, Toplu yemek hazırlanan lokanta ve benzeri yerlerin sayılarının artması, Yeni gıda ve işleme yöntemlerinin ortaya çıkmasıdır. Gıda Orjinli Hastalıklar İçin Mikrobiyal Örnekleme Mikroorganizmalar taze gıdalarda her zaman bulunur. Patojen m.o lar bazı zararsız m.o larla birlikte bulunabileceğinden E.coli 0157:H7
Salmonella Staphylococcus Clostridium botulinum gibi bazı önemli patojenleri aramak için, hızlı kültür- bazlı olmayan yöntemler geliştirilmiştir. Gıda örnekleri öncelikle zenginleştirme ortamında inoküle edilir bu işlemi izolasyon ve identifikasyon için ayırt edici ve seçici besiyerlerine inokülasyon izler. Spesifik organizmalar ile gıda orjinli hastalıklar ve bireysel hastalıklar arasında bağlantı kurmak için PCR Nükleik asit propları Nükleik asit dizi analizi ve diğer moleküler teshiş yöntemleri kullanılır. Stafilokokkal Gıda Zehirlenmesi Gıda zehirlenmelerinden en bilinenlerini: Staphylococcus aureus oluşturur. Stap. aureus gıdaların çoğunda gelişebilir ve bazı suşları da ısıya oldukça dayanıklı proteinden oluşan süperantijen enterotoksinlerini üretir. Toksin içeren gıda yenildiğinde 1-6 saat içinde bulantı, kusma ve ishalle kendini gösteren gastroenteritis e neden olur. Gıda zehirlenmesi için 1 µgr dan az toksin alınımı yeterlidir. Epidemiyolojisi Birleşik Devletlerde her yıl 185.000 stafilokokkal gıda zehirlenmesi olmaktadır. Stafilokokal gıda zehirlenmesi en çok krema, kremalı gıdalar, kümes hayvanları, et ve et ürünleri, et suları, yumurta, etli salatalar, pudingler ve
kremalı salata sosları ( yarı pişmiş balık, kabuklu su ürünleri, konserveler ) yenmesiyle oluşur. Bu tip gıdaların güvenli tutulabilmesi için bu gıdaların hazırlandıktan sonra buzdolabında muhafaza edilmesi gerekir. Çünkü S. aureus üremesi düşük sıcaklıklarda belirgin bir şekilde düşer. İçinde bir şekilde toksin bulunan gıda yenmeden önce ısıtılmış bile olsa toksin ısıya nispeten dayanıklı olduğundan bu yöntem işlemez; toksin aktif olarak kalabilir. (Toksinler kaynama sıcaklığında 30 dakika kadar canlı kalabilir. (tuzlu solüsyonlarda da çoğalabilir). Stap. aureus suşları farklı farklı fakat birbiri ile ilişkili 7 enterotoksin üretebilir.( Bazıları 1, bazıları 2 12 eksotoksin). Bu toksinlerden herhangi biri gıda zehirlenmesine neden olabilir. Bu enterotoksinler; Süperantijenler T hücrelerini uyararak sitokinlerin salınmasına neden olur. Sonuçta yangısal yanıt aktive edilir. Bağırsaktan yoğun sıvı kaybı ile gastoenteritis meydana gelir. S. aureus tarafından üretilen en iyi bilinen enterotoksin, enterotoksin A dır. Enterotoksin A, kromozamal bir genle kodlanan bir peptitdir. Enterotoksin B ve enterotoksin C toksinleri plazmit, transpozonlar veya lizogenik bakteriyofajlarca kodlanabilmektedir. Teşhis, Tedavi ve Korunma Gıdada S. aureus aranması için ya enterotoksin aranır ya da S. aureus ekzonükleaz a bakılır.
Buna karşın hızlı testler kalitatiftir, S. aureus ürünlerinin sadece varlığını veya yokluğunu belirtir. Kantitatif bulgular elde etmek ve bakteriyel kontaminasyonun boyutunu belirlemek için plak sayımı yapmak gerekir. S. aureus ile meydana gelen gıda zehirlenmesi oldukça şiddetli olmakla birlikte kendini kısıtlayıcıdır ve 48 saat içinde iyileşmektedir. Şiddetli vakalarda su kaybı için tedaviye alınabilir. Ancak hastalık bir enfeksiyon olmadığından antibiyotik tedavisi yararlı olmaz. Stafilokok gıda zehirlenmesinin önlenmesinde; Gıda üretimi ve hazırlanmasında alınacak hijyen yöntemleri Gıdaların düşük sıcaklıklarda depolanması önemlidir. S. aureus gelişimine uygun gıdalar; 4 C nin üstünde ve 1-1 kaç saat kaldıysa yenmeden atılmalıdır.
Klostrodiol Gıda Zehirlenmesi Clostridium perfiringes ve Clostridium botulinum ciddi gıda zehirlenmelerine yol açmaktadır. Özellikle konserve gıdalarda, konserve yapımı sırasında canlı m.o lar ölür ancak endosporlar ölmediği için uygun anaerobik koşullar endosporların çimlenmesine ve toksin üretimine yol açar. Clostridium perfiringes Gıda Zehirlenmesi C. perfiringens genelde toprakta bulunan anaerob, gr(+) spor (+) basillerdir. C. perfiringens az sayıda da olsa bazı hayvan ve insanların sindirim sisteminde de bulunur, Bakteri 5-6 farklı türde enterotoksin oluşturabilir. Bu toksinler ısıya karşı çok dirençli olup, kaynama sıcaklığında 1-5 saat canlılığını koruyabilir. Optimum üreme sıcaklığı 43-47 C arasındadır. C. perfiringens sporlarının bir kısmı pişirme işlemi ile öldürülemez hatta bu işlem spor gejerminasyonunu stimule bile edebilir. Hastalık özellikle et, kanatlı et ve balık olmak üzere kontaminasyonlu pişmiş- pişmemiş gıdalardaki C. perfiringens in yüksek dozunun (>10 8 hücre) alınmasıyla oluşur. Büyük parça halinde pişirilen et yemekleri daha sonra 20-40 C de tutulduğunda çok sayıda C. perfiringens gelişebilir. Kontaminasyonlu gıda tüketildiğinde de. C. perfiringens barsakta sporlanmaya başlar ve endotoksin üretimi tetiklenir. Endotoksin barsak epitelinin geçirgenliğini değiştirip genelde ateş ve kusma olmadan barsak kramplarına ve ishale nede olur. C. perfiringens enterotoksini bir ekzotoksindir.
İnkübasyon süresi Gıda tüketildikten 7-15 saat (bazen 24 saate çıkabilir) sonra hastalık başlar (karın ağrısı (+), ishal(+), ateş(-), kusma (-) ).Erken belirtilerin görülmesi 2 saat olarak bilinir. 24 saat içinde iyileşme görülür ölüm genelde nadirdir. Kontrol ve önlemler Etler iyi pişirilmeli ve hemen sonra tüketilmeli Pişirilmiş/ artan etler hızla 7 C ve altında soğutulmalı. Bu etler tüketilmeden önce iç sıcaklıkları 70-73 C nin üzerine kadar ısıtılmalı Tüketilmeden önce sıcaklıkları korunmalı sıcaklıkları 60 C veya üzerinde olmalı Çiğ ürünlerden sporların ete geçmemesi için aynı araç gereç kullanılmamalı ya da hijyene dikkat edilmeli Teşhis ve Tedavi Perfingens gıda zehirlenmesi teşhisi C. perfiringens in barsaktan izolasyonu ile ya da daha güvenilir olarak dışkıda toksin (enterotoksin ) aramalarla yapılır. Bu durumda ELİSA kullanılır. Perfiringens gıda zehirlenmesinde antitoksin mevcut olmasına rağmen tedavi genellikle gerekli değildir. Clostridium botulinum (Botulizm ) Gıda Zehirlenmesi Botulizm şiddetli bir gıda zehirlenmesi olup, çoğu zaman öldürücüdür.
Cl. botulinum gr(+), basil, anaerob dur. Botulizm, Cl. botulinum un ürettiği ekzotoksin içeren gıdanın tüketilmesiyle olur. Cl. botulinum, normalde toprak ve suda yaşar. Fakat sporları hasat veya kesim öncesi çiğ gıdaları kontamine eder. Gıdalar uygun bir şekilde işlem görüp endosporlar uzaklaştırılır ya da öldürülürse hiçbir sorun kalmaz, fakat uygun işlem yapılmazsa canlı endosporların gelişimi ve toksin üretimi başlar. Cl. botulinum, oluşturduğu farklı antijenik yapıdaki nörotoksin tiplerine göre sınıflandırılır. Bu nörotoksinler A,B,C,D,E,F ve G dir. Botulizme neden olan nörotoksin az bir miktarı bile solunum ve kalp atışı gibi vucut fonksiyonlarını kontrol eden otomatik sinirleri etkiler. Toksinler yüksek( ) sıcaklıkta ( 80 C de 10 dakika) parçalanır. Bu yüzden uygun pişirilen gıdalar, kontaminasyonlu bile olsa zararsız hale gelebilir. Cl. botulinum, intoksikasyonuna en çok neden olan gıdaların başında düşük ( ) asitli ( yüksek( ) ph lı) ev konserveleri gelir. Plastik vakum paketli tütsülenmiş / taze balık da aynı şekilde pişirilmeden yendiği için tehlikelidir. Bu gıdalarda bulunan Cl. botulinum endosporları çimlenir ve sonuçta toksin üretir.
Bu gıdalar tüketildiğinde de küçük bir miktarı bile alınmış olsa şiddetli ve çok tehlikeli tipte gıda zehirlenmesi oluşması kaçınılmazdır. Cl. botulinum mun optimum ph sı nötral ph dır. ph 4.7 ve altında toksin üretemez. Cl. botulinum un gelişimine olanak sağlayacak durumlar: 1)Normalde asidik bir gıdada ph ı yükseltecek m.o ların gelişmesi 2)Asit eklenerek ph ı düşük/düşürülen ( ) gıdalarda asitlendirmenin homojen yapılamaması sonucu ph ın yüksek kaldığı bölgeler Cl. botulinum, nörotoksini bilinen en kuvvetli nörotoksindir. 1 gr ı 10 milyon insanı öldürecek güçtedir. İnsanlar için LD 50 :1ng/kgr dir. Cl. botulinum toksinlerinin inaktivasyonu için: 79 C 20 / dakika ya da 85 C 5 / dakika ısısal işlem gerekir. (Ortalama 80 C 10 / dakika). Cl. botulinum un toksinleri ısıya duyarlı olmakla birlikte sporları Clostridium un diğer türlerinin sporlarına göre daha dirençlidir. Bebek botulizmi, bazen ham baldan çoğu zaman da belirlenemeyen kaynaklardan Cl. botulinum endosporlarının yutulmasıyla oluşur. Bu durum genelde bebeğin ilk haftası ile 2. ayı arasında çıkar. 6 aydan daha büyük bebeklerde nadir görülür.
Bu vakalarda önce kabızlık başlar, 5 saat içinde de solunum zorluğu olur, emme ve baş hareketlerinin kontrol edilememesiyle devam eder. Bu vakalar ya ani ölümle ya da daha yavaş, belirtilerin giderek artmasıyla sonlanır. Gıda intoksikasyonunda inkübasyon sırası 12-36 saat arasında olmakla birlikte bu süre 2 saat-8 gün arasına da inip çıkabilir. İnkübasyon süresi kısaldıkça ölüm oranı da artar. Hastalığın başlangıcında bulantı, kusma ve ishal gibi gastrointestinal belirtilerle, halsizlik, baş dönmesi ve baş ağrısı vardır. Bebeklerdeki botilizmde olduğu gibi başlangıçta kabızlık belirtileri vardır. Botulizm halsizlik ve kaslarda güçsüzlükle başlar, bu belirtileri göz kapaklarında düşme, çift görme, ağızda kuruluk, konuşma yutkunma güçlüğü ile devam eder. İstemsiz kaslarda felçler ve 3-5 gün içinde genelde solunum yetmezliğinden ölüm olur. Ancak ölüm 24 saat ile 2-3 hafta içinde de olabilir. Ölüm oranı %30-65 arasındadır. Ölümün olmadığı durumlarda iyileşme aylarca (6 ay ya da daha fazla ) sürebilir. Kısmı felç 6-8 ay sürebilir. Tek tedavi yöntemi antitoksin verilerle toksinin nötralizasyonudur. Ancak tipik semptomlar başlamışsa bu da sonuç vermez. Mevcut toksinin vucuttan uzaklaştırılması (kusturma, gastrik lavaj ) ve suni solunum ya da trekotomi yapılır. Bebeklerin çoğunda havalandırma gibi terapilerle iyileşme gerçekleşir.
Botulizmin teşhisi, hasta serumunda toksinin görülmesi ya da şüpheli gıdada toksin ya da canlı Cl. botulinum un bulunmasıyla yapılır. Korunma Önlemleri; Gıda zehirlenmesindeki geçerli önlemlerin yanı sıra, konserve gıdalara uygulanan ısısal işlemlerin uygulanması, tüm şüpheli konserve gıdaların yok edilmesi, ev konserveciliğinden kaçınılması önemlidir. Şüpheli gıdaların 20 / dakika kaynatılması da bir önlemdir. Tütsülenmiş balık ürünleri hazırlanırken balığın orta nokta sıcaklığın 82 C ye ulaşacak şekilde en az 30 / dakika sıcaklık uygulanması ve ürünün bekletilmeden dondurulması önemlidir. Ayrıca Cl. botulinum gelişimine olanak sağlayacak anaerob bölümlere sahip gıdalar bu bakterinin gelişimini önleyecek şekilde ph, tuz, kimyasal koruyucularla ve diğer benzeri antimikrobiyal uygulamalarla korunmalıdır. Önemli: Perfiringens gıda zehirlenmesi en sık görülen ve genelde kendisini kısıtlayan mide-barsak hastalığıdır. Bolulizm ise, nadir görülmekle birlikte ölüm oranı çok yüksek ( )ciddi bir hastalıktır.
GIDA ENFEKSİYONU Patojenle kontamine olmuş gıdanın yenmesiyle oluşan aktif enfeksiyondur. Gıda konakçıda enfeksiyon ve hastalık oluşturmak için yeterli sayıda patojen içerebilir. Salmonellozis Bazen gıda zehirlenmesi olarak da adlandırılmasına rağmen salmonellozis, salmonella yoluyla oluşan gıda orijinli bir mide-barsak hastalığıdır. Hastalık m.o nın barsak epiteline kolonize olmasıyla başlar. Salmonella gr(-) fakültatif anaerob, basil morfolojisinde, yerleşim yeri genelde hayvan barsağı ve insan sindirim sistemi olduğundan kanalizasyon suları yayılımında önemlidir. S. typhi tifoya neden olur. S. typhimurium salmonellozisin en yaygın etmenidir. Epidemiyoloji: Salmonellozism rastlanma sıklığı ve yaygınlık oranı son 10 yılda belirli bir düzeyde seyretmekle birlikte bu vakaların sadece % 4 ünün rapor edildiği de bilinmektedir. Buna göre gerçek vaka sayısı 1.3 milyonun üzerindedir. M.o insan-hayvanların sindirim sisteminde bulunur. M.o yumurta-et ve süt ürünlerine geçebilir ve çoğu kez pişmemiş yumurtalarla yapılan krema-kek-tartlarla bulaş olur.
En sık görülen salmonellozis, bir tür salmonellanın neden olduğu enterokolittir. Canlı m.o içeren gıdanın yenmesiyle m.o ince ve kalın barsağa kolonize olur. M.o alındıktan 8-48 saat sonrasında hastalık ortaya çıkar. Hastalık Belirtileri: Ani başlayan baş ağrısı, üşüme, titreme, kusma, diyare ve 1 kaç gün sonrasında da ateşle kendini gösterir. Hastalık normalde 2-3 gün sonra müdahaleye gerek duymadan iyileşir. Buna karşın bu kişiler haftalar boyunca dışkısında bulunan salmonellayı bulaştırabilirler. Salmonellozis septisemiye de neden olabilir. Teşhis, Tedavi, Korunma: Yaz aylarında daha çok görülür. Teşhis klinik semptomlarla ve de gıdalardan ve dışkıdan m.o nın kültürü yapılarak olur. Antibiyotik tedavisi genelde hastalığın seyrini kısaltmakta ve taşıyıcılık durumunu elimine etmektedir. Tifodan ölüm oranı antibiyotik tedavisi ile % 1 den daha aşağı çekilebilir. Ama bazı türleri de antimikrobiyal ilaçlara dirençlidir. Korunma : 70 C de 10 dakika ısıtılan pişmiş gıdalar derhal tüketilmeli yada 10 C yada daha düşük C lerde saklanmalıdır. Patojenik Escherichia coli E.coli lerin bir çoğu patojen değildir ve insan barsağında komensal olarak yaşarlar. Buna karşın bazıları da gıda orijinli patojenlerdir. Ve bunların çoğu güçlü enterotoksin üretirler. Bu tür E.coli ler yaşamı tehdit eden diyare ve
üriner sistem enfeksiyonlarına neden olurlar. E.coli ler ürettikleri toksinlere ve neden oldukları hastalıklara göre sınıflandırılırlar. Enterohemorojik E.coli (EHEC) EHEC, Shigella dysenteriae nin ürettiği Shiga toksinine benzer bir enterotoksin olan verotoksin üretir. Bu toksini üreten en iyi bilinen suş E.coli 0157:H7 dir. Bu suşun bulaştığı gıda ya da su vucuda girdiğinde bakteri ince barsakta gelişir. Ve üretilen verotoksin hem hemorojik ishale hem de böbrek yetmezliğine neden olur. Bu suş çocuklarda özellikle böbrek yetmezliğine neden olmaktadır. Bulaş yolu en çok az pişmiş kontaminasyonlu et/kıymaların tüketilmesi ile olur. Diğer patojenik E.coli: ETEC, EPEC, EIEC Patojen E.coli lerden bir tanesi Enterotoksigenik E.coli (ETEC) ETEC suşları, genelde sulu diyareye neden olan turist hastalığı olarak bilinir. ETEC suşları genelde ısıya duyarlı 2 çeşit enterotoksinden bir tanesini oluştururlar. Bulaş yolu taze sebzeler (salata-marul) ve sudur. Suş un yöre halkını etkilemeyip özellikle dışarıdan gelen turistleri etkilemesinin nedeni o bölgedeki insanların barsaklarında bu patojene karşı antikor üretilmiş olmasıdır. Patojen E. coli lerden bir diğeri Enteropatojenik E.coli (EPEC), bebeklerde ve küçük çocuklarda görülür. İnvaziv olmadığı için toksinde üretmez. Bir diğer patojen E. coli, Enteroinvaziv E.coli (EIEC), kolonda invaziv hastalığa neden olur.
Teşhis Tedavi Korunma: Teşhis, dışkıdan kültür yapılıp, serolojik testlerle O ve H antj. ve toksinlerin araştırılmasına dayanır. Ayrıca suşların alt tiplendirmesi için moleküler testler yapılır. Tedavide antimikrobik ilaçlar kullanılır. Korunmada özellikle gıda orijinli enteropatojenik E.coli ile oluşacak enfeksiyonarın önlenmesinde et iyice pişmeli, rengi gri- kahverengiye dönmeli ayrıca et/ kıyma ışınradyasyonla kontaminasyonundan arındırılmalıdır. Campylobacter A.B.D de en yaygın bakteri kaynaklı gıda enfeksiyonlarına neden olan m.o dır. Gr(-), hareket (+) lidir. (Basil (+), spiral (+) ). Mikroaerofil m.o lardır. Patojenik Camplobacter türleri C. jejuni C. coli C. fetus dir. C. fetus ayrıca sığır ve koyunlarda düşük ve kısırlık nedeni olarak bilindiği için ekonomik kayıplara da nedendir. Epidemiyolojisi: Campylobacter en çok kanatlı hayvanlar, domuz, çiğ midye ve diğer deniz hayvanları gibi kontamine gıdalarla ya da iyi dezenfekte edilmemiş yüzey suları ile geçer. C.jejuni kanatlı hayvanların sindirim sisteminin normal flora elemanıdır. Sığır eti nadir bulaş yoludur. Campylobacter enfeksiyonlarında bebek vakaları özellikle evcil hayvanlardan geçer. Campylobacter ağızdan alındıktan sonra ince barsakta çoğalır epitelyumu kaplar yangıya neden olarak hastalık oluşur. C. jejuni mide asitine duyarlı olduğu için enfeksiyonun başlaması için 10 4 kadar yüksek sayıya gerek vardır. Ancak enfeksiyonun
başlaması mide asiditesini önlemek için ilaç kullananlarda bakteri sayısını 500 e kadar çekebilir Belirtiler: Yüksek( ) ateş (~ 40 C ) baş ağrısı, mide bulantısı, karın ağrısı, kanlı diyare. Hastalık 7-10 günde kendiliğinden geçer ancak bazı vakaların %25 inde yeniden kötüleşme olabilir. Teşhis, tedavi, korunma: Dışkı örneklerinden m.o izolasyonu, immunolojik testler, antibiyotik tedavisinde kullanılan Eritromisin, akut diyareyi kesmez dışkı ile bulaşmayı düşürür. Hijyen önemlidir Listeriozis: Listeria monocytogenes: Listeriozise neden olan gastointestinal bir gıda enfeksiyon etkenidir. Menenjite de neden olabilir. Gr (+), spor (-), basil, aside dayanıklı, soğuğa dayanıklı, tuza dayanıklı, fakültatif anaerobdur. Epidemiyolojisi: En çok toprak-suda ve taze gıdalarda bulunur. Soğutma yöntemleri bu m.o nın gelişimini kısıtlama da yetersiz kalır. Listeriozis +4 C de tutulan pastörize edilmemiş süt ve ürünleri ile et ve hazır gıda ürünlerinden geçer. Gıda ile alındıktan sonra sindirim sisteminde fagositlerce alınır, bakteri çoğalır, fagositlerin lizisi ile çevre hücrelere yayılır. Zayıf hücresel bağışıklığa sahip yaşlı- yenidoğan, immun sistemi baskılayıcı ilaç kullananlar da listeriozis duyarlılığı artar. Akut listeriozis çoğu kez menenjite yol açan septisemiyle karekterize edilir. ~ %20 mortalite oranı mevcuttur. Yılda ~ 2500 akut listeriozis vakasının ~ 500 ü ölür. Teşhis, Tedavi, Korunma: Teşhisi kan yada BOS dan alınan örneklerde m.o kültürü yapılarak konulur. Bu işte PCR dan da yararlanılır.
Penisilin, ampisilin ya da trimetoprim- sulfametoksazol kombinasyonu ile yapılan antibiyotik tedavisi etkin olabilir. Teşhisi edilen hastaların hastanede bakımı uygundur. Korunma: İmmunolojik olarak riskli kişiler pastörize olmayan süt ve ürünlerini, hazır etli gıdaları kullanmamalıdır. L. monocytogones: kadınlarda düşük nedenidir. Hamile kadınlar m.o bulunabilecek gıdalardan sakınmalıdır. GIDA ORİJİNLİ DİĞER ENFEKSİYON HASTALIKLARI BAKTERİLER: Gıda orijinli hastalık oluşturan birçok bakteri bulunmaktadır. (E.coli, Listeria, Salmonella, Staphylococcun,Streptococcus, B. aereus, Yersinia) Yersinia enterocolitica: genelde evcil hayvanların barsaklarında bulunur. Kontaminasyonlu et ve süt ürünleri ile enfeksiyona neden olur. Yaşamı tehtid eden enterik hummaya neden olur. Bacillus aereus: Diyareye ve kusmaya neden olan 2 enterotoksin üretir. Pirinç gibi yüksek( ) karbonhidratlı besinlerde gelişir. Gr(+) basil morfolojisindeki bakterinin endo sporları çimlenir ve oda sıcaklığındaki gıdada geliştiğinde bol miktarda toksin üretir. Isıtma işlemi bakteriyi öldürse de toksin aktif kalabilir. Shigella spp: Shigellozis adı verilen invaziv karekterde gastroenterite neden olur.
Vibrio: Kontaminasyonlu kabuklu- deniz ürünlerinin tüketimi sonrasında hastalık oluşturur. VİRÜSLER: Gıda orijinli enfeksiyonların en yüksek sayısı virüslerce oluşturulmaktadır. Viral kaynaklı gıda ile bulaşan hastalıklar bulantı, kusma, diyare ile karakterize gastroenteritlerdir. İyileşme genelde kendiliğinden ilk 24-48 saat içinde olur. Norwalk-benzeri virüsler: ABD de gıda orijinli viral hastalıkların önemli kısmının nedenidir. Rotavirus, astrovirüs, hepatit A: Her yıl 100.000 kişinin hastalanmasına neden olmaktadır. Bu hastalıklar fekal kirlenme ile gıdaya geçerler. Su kaynağının temizliği ve kişisel hijyen hastalığın yayılımında önemlidir. PROTOZOA Giardia lamblia, Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis içeren parazitlerle kontaminasyonlu gıdalara geçebilir T. gondii: Kedi dışkısıyla yayılan bir protozoondur. Çiğ ya da az pişmiş etlerde de görülür. Toxoplazmozis enfeksiyonu kişiye sınırlı gastroenterite neden olur. Buna karşın prenatal enfeksiyon, körlük ve ölü doğuma neden olabilir. G. lamblia: Giardiazis, bir çeşit barsak enfeksiyona neden olur. İshal ve şişkinliğe neden olur.fekal kontaminasyonlu su ve gıda tüketimi ile geçer.