در این مطلب ابتدا به تعریف صحیحی از میکروارگانیسم‌ها و تأثیر آنها برروی بدن سپس پروبیوتیک و پری‌بیوتیک‌ها می‌پردازیم. با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد و خواص پروبیوتیک‌ها، این فرمولاسیون‌ها توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده‌اند و در صنایع مختلف فراتر از غذا و نوشیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.هدف پارس طعم آرا از این مقاله معرفی و نمایش اهمیت وجود پروبیوتیک و پری‌بیوتیک‌ها در صنایع مختلف است.
نقش میکروب‌ها در سیستم گوارش
میکروارگانیسمهای موجود در محیط داخلی دستگاه گوارش بازیگرهای کلیدی در سلامت موجودات زنده هستند. این میکروارگانیسم‌ها که به اصطلاح فلور طبیعی روده نامیده می‌شوند، محافظت از سیستم ایمنی بدن و انجام بخش قابل توجهی از متابولیسم را بر عهده دارند. میکروارگانیسم های موجود در دستگاه گوارش در حین فعالیت، رنج وسیعی از آنزیم‌ها و ترکیبات مورد نیاز برای تجزیه مواد غذایی و آزادسازی مواد قابل جذب را تولید می‌کنند. بنابراین بخش قابل توجهی از جذب مواد مغذی موجود در خوراک مدیون فعالیت فلور طبیعی روده است. از طرف دیگر، افزایش جمعیت میکروارگانیسمهای مفید، مانع از رشد باکتری‌های مضر در دستگاه گوارش می‌شود و در نهایت تقویت سیستم ایمنی، حفظ سلامت و بهبود رشد را به دنبال خواهد داشت.
در طی حیات هر موجود زنده جمعیت میکروارگانیسمهای مفید سیستم گوارش در اثر عواملی همچون موارد زیر کاهش می‌‍یابند.
- برخی بیماری‌ها
- مصرف حتی یک دوره آنتی‌بیوتیک
- برنامه غذایی نامناسب و با ارزش غذایی کم
- رشد بیش از حد باکتری‌هایی که برای بدن ما مفید نیستند
بنابراین حفظ تعادل و افزایش جمعیت میکروارگانیسمهای مفید در دستگاه گوارش امری ضروری است. تأمین مواد مورد نیاز این میکروارگانیسم‌ها از طریق مصرف فرآورده‌های پروبیوتیک و پری‌بیوتیک انجام می‌شود.
پروبیوتیک
پروبیوتیک‌ها میکروارگانیسمهای مفید هستند که به صورت خارجی تأمین می‌شوند و بعد از مصرف سبب افزایش جمعیت فلور روده می‌شوند. این میکروارگانیسم‌ها یا همان پروبیوتیک‌ها به صورت طبیعی در برخی غذاها وجود دارند. مانند:
- لبنیات محلی
- ترشی‌های غیرصنعتی
- سرکه سیب خانگی
- محصولات تخمیری مانند کفیر، کامبوجیا، کیمچی و غیره
پری‌بیوتیک
پری‌بیوتیک‌ها نوعی فیبر هستند که به عنوان غذای مناسب برای میکروارگانیسمهای مفید سیستم گوارش محسوب می‌شوند. بنابراین این مواد با تغذیه فلور روده و به صورت غیرمستقیم سبب افزایش جمعیت میکروارگانیسمهای مفید در سیستم گوارش می شوند. غلات کامل، موز، پیاز، سیر، حبوبات و بسیاری از میوه‌ها و سبزیجات منابع خوبی از پروبیوتیک‌ها هستند.
سین‌بیوتیک
به فرآورده‌هایی که شامل ترکیبی از میکروارگانیسمهای مفید (پروبیوتیک) و منابع غذایی و فیبرهای تغذیه‌کننده این باکتری‌ها (پری‌بیوتیک) هستند، سین‌بیوتیک گفته می‌شود. در حقیقت سین‌بیوتیک‌ها به عملکرد بهتر و قوی‌تر میکروارگانیسمهای مفید در دستگاه گوارش کمک می‌کنند.
کاربرد پروبیوتیک‌ها در صنایع
همانطور که گفته شد پروبیوتیک‌ها فقط در صنایع غذایی کاربرد ندارند. در ادامه چند نمونه از صنایعی که در حال حاضر، در حال استفاده از پروبیوتیک‌ها هستند، نام برده خواهد شد.
پروبیوتیک‌ها در صنایع کشاورزی
به دلیل پتانسیل بالای این محصول، از پروبیوتیک‌ها در صنایع کشاورزی برای بهبود سلامت خاک، افزایش رشد گیاهان و مبارزه با بیماری‌های گیاهان استفاده می‌شود. پروبیوتیک را می‌توان به عنوان اصلاح‌کننده خاک یا تیمار بذر برای ترویج جوامع میکروبی مفید و افزایش عملکرد محصول استفاده کرد. همچنین این میکروارگانیسم‌ها با توجه به هورمون‌ها و متابولیت‌های ضد پاتوژن که تولید می‌کنند، می‌توانند به عنوان محرک رشد و آفت‌کش بیولوژیک مورد استفاده قرار بگیرند.
پروبیوتیک‌ها در صنایع آبزی پروری
پروبیوتیک‌ها به دلیل ایفای نقش در ارتقای سلامت و رشد ماهی‌ها و دیگر موجودات آبزی در صنایع آبزی پروری مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها را می‌توان به خوراک ماهی و میگو اضافه کرد یا مستقیماً به سیستم‌های آبزی پروری برای افزایش مقاومت در برابر بیماری، بهبود هضم و افزایش استفاده از مواد مغذی اعمال کرد. همچنین گونه خاصی از پروبیوتیک‌ها، با توانایی بالا در تجزیه مواد آلی، در سیستم‌های آبزی پروری با هدف تصفیه بیولوژیک آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است این میکروارگانیسم‌ها به منظور داشتن اثر مطلوب باید با غلظت مناسب در جیره غذایی آبزیان استفاده شوند.
فواید استفاده از پروبیوتیک‌ها در مزارع پرورش آبزیان:
- تصفیه بیولوژیک آب
- جلوگیری از ایجاد عفونت‌های باکتریایی
- تقویت سیستم ایمنی
- بهبود رشد
- افزایش بقا و کاهش تلفات
- کاهش استرس و اضطراب
- افزایش جذب و تأمین مواد مغذی
- کاهش آلودگی‌های محیطی
- کاهش بیماری و افزایش جذب مواد مغذی، از طریق معرفی میکروفلورهای مفید به دستگاه گوارش
پروبیوتیک‌ها در خوراک دام
حضور پروبیوتیک‌ها در خوراک دام به عنوان افزودنی، موجب بهبود سلامت، افزایش عملکرد رشد دام و کاهش نیاز به آنتی‌بیوتیک‌ها می‌شوند. پروبیوتیک‌ها می‌توانند میکروبیوم روده‌ای متعادل را در حیوانات تقویت کنند و منجر به هضم بهتر، جذب بالاتر مواد مغذی و افزایش عملکرد سیستم ایمنی بدن شوند. این روزها در تولید دام به دلیل بروز عوارض مختلف آنتی‌بیوتیک‌ها جای خود را به میکروارگانیسم‌ها داده‌اند.
صنایع داروسازی
در صنایع داروسازی به طور گسترده برای تولید داروهایی مانند کپسول‌ها یا پودرهای پروبیوتیک، برای درمان و پیشگیری از بیماری‌های خاص از پروبیوتیک‌ها استفاده می‌شود. این میکروارگانیسم‌ها معمولاً برای اختلالات گوارشی مانند سندرم روده تحریک‌پذیر و همچنین برای حمایت از سلامت کلی روده استفاده می‌شوند.
پروبیوتیک‌ها در مراقبت از پوست و محصولات آرایشی
به دلیل مزایای بالقوه پروبیوتیک‌ها، این مواد ارزشمند در مراقبت از پوست و محصولات آرایشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها را در محصولاتی مانند لوسیون‌ها، کرم‌ها و سرم‌ها برای حمایت از میکروبیوم‌های پوست سالم، تسکین برخی از بیماری‌های پوستی و بهبود عملکرد سد پوستی استفاده می‌کنند.
مدیریت ضایعات و زیست پالایی
شاید جالب به نظر برسید اما پروبیوتیک‌ها در مدیریت ضایعات و زیست پالایی نیز کاربرد به سزایی دارند. این ماده به دلیل توانایی بالا در تجزیه زباله‌های آلی و پاکسازی آلاینده‌ها در محیط‌های مختلف زیست محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پروبیوتیک‌ها را می‌توان در سیستم‌های تصفیه فاضلاب، محل‌های دفن زباله و مکان‌های آلوده برای افزایش فعالیت میکروبی و تسریع تجزیه ترکیبات آلی استفاده کرد.
این مواد همچنین می‌توانند تحت عنوان استارترهای میکروبی در صنایع غذایی مختلف با اهداف مشخص به کار گرفته شوند. از آن جمله می‌توان به کاربرد این مواد در صنایع زیر اشاره کرد:
صنایع لبنی
فرمولاسیون‌های میکروبی به طور گسترده در تولید محصولات لبنی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال می‌توان به استفاده از این فرمولاسیون‌ها در تولید ماست، پنیر، دوغ، خامه ترش و سایر محصولات لبنی اشاره کرد. به طور کلی در صنایع لبنی استارترهای میکروبی، لاکتوز (قند شیر) را به اسید لاکتیک تبدیل می‌کنند که منجر به اسیدی شدن، بهبود بافت و توسعه طعم در محصولات لبنی می‌شود. به همین علت این روزها استفاده از پروبیوتیک‌ها در صنایع لبنی افزایش یافته است.
صنایع ترشی و خیارشور
در صنایع ترشی و خیارشور استارترهای میکروبی ابتدا از قند موجود در مواد اولیه ترشی و خیارشور که عمدتاً فروکتوز است تغذیه می‌کنند. سپس با تبدیل آن به اسید سبب بهبود بافت و طعم ترشی و شور می‌شوند. انجام فرآیند تخمیر در تولید این دسته از صنایع غذایی با استفاده از استارترهای میکروبی، نه تنها سبب کاهش نمک مورد استفاده در فرآوری ترشی و خیارشور می‌شود بلکه به واسطه اسیدهای مفید تولیدی، طول عمر محصول بالا رفته و نیاز به استفاده از نگهدارنده‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد.
صنایع گوشت
استارترهای میکروبی در صنایع گوشت در تولید گوشت‌های تخمیر شده به کار گرفته می‌شوند. بر اساس نوع میکروارگانیسم به کار گرفته شده، این مواد می‌توانند طعم، رنگ و بافت ویژه و مطلوبی در انواع گوشت‌ها ایجاد کنند. این استارترها همچنین از رشد باکتری‌های مضر در فرآورده‌های گوشتی جلوگیری می‌کنند و سبب کاهش استفاده از مواد نگهدارنده در این صنعت می‌شوند.
صنعت نانوایی
در صنعت نانوایی، از پروبیوتیک‌ها مانند استارتر خمیر ترش برای شروع تخمیر در نان و سایر محصولات پخته شده استفاده می‌شود. استارترهای خمیر ترش حاوی مخلوطی از مخمر وحشی و باکتری‌های اسید لاکتیک هستند که به کیفیت خمیر کمک می‌کنند و طعم و بافت منحصر به فردی را ارائه می‌دهند.