Антибиотики и/или другие антибактериальные вещества используются в основном в медицинских целях и ветеринарной практике. Одно из основных заболеваний молочных коров, которое может влиять на их продуктивность и качество молока, — это мастит. В настоящее время известно около 1000 различных видов антибиотиков. Ряд антибактериальных веществ широко используются в Великобритании для лечения мастита (пенициллин, стрептомицин, неомицин, хлорамфеникол, тетрациклин, сульфонамид, клоксациллин и ампициллин). Присутствие этих антибиотиков в молоке может или ингибировать рост, или снижать активность культур закваски для йогурта.
При инъекциях антибиотиков в вымя для лечения мастита дойной коровы антибактериальные вещества сохраняются в тканях вымени и постепенно переходят в молоко. Таким образом, молоко подвергшихся лечению коров должно выдерживаться в течение 72 ч по двум основным причинам. Во-первых, присутствие в молоке остаточных антибиотиков несет потенциальную опасность здоровью потребителей, а во-вторых, даже незначительные их количества могут влиять на поведение и активность культур заквасок, приводя к получению некачественного йогурта и/или экономическим потерям изготовителя. Поэтому ряд правительств внедрило систему
штрафов за молоко, содержащее > 0,004 международных единиц (МЕ, IU) пенициллина в 1 мл; среди методов контроля — дисковый анализ, анализ при помощи 2,3,5-трифенилтетразола хлорида (ТТХ, ТТС), бромкрезола фиолетового (ВСР) или анализ по Чарму. Некоторые из этих методов используют S.thermophilus в качестве экспериментального организма из-за его чувстивтельности к антибиотикам.
К сожалению, существующие методы обладают некоторыми недостатками, а именно:
- чувствительность S.thermophilus может изменяться в зависимости от используемого штамма;
- вышеупомянутые методы испытаний могут иметь некоторые ограничения. L.delbrueckii подвида bulgaricus более чувствительны к стрептомицину, чем S.thermophilus, и для 50%-ного ингибирования их роста требовалось, соответственно, 1,6-4,45 и 7,3-13,00 мкг/мл
стрептомицина. Таким образом, молоко, которое проходит испытание на антибиотик, может содержать достаточно стрептомицина для ингибирования роста L.delbrueckii подвида bulgaricus. Сравнительные исследования развития S.thermophilus и L.delbrueckii подвида bulgaricus в молоке, содержащем стрептомицин, показали, что второй микроорганизм более чувствителен. С учетом этого различия между штаммами оказываются важными.
Основное действие остаточных количеств антибиотика в молоке при производстве йогурта заключается в нарушении исходного соотношения между S.thermophilus и L.delbrueckii подвида bulgaricus в ассоциации или в снижении скорости кислотообразования
(то есть ведет к увеличению продолжительности технологического процесса). Это может, в свою очередь, вызвать отделение сыворотки. Для борьбы с этими проблемами рекомендуется:
• использование для изготовления йогурта молока, не содержащего антибиотиков;
• добавление в молоко пенициллиназы или продуцирующих ее микроорганизмов для инактивации остаточного количества
пенициллина;
• применение тепловой обработки молока, которая может уменьшить активность некоторых антибиотиков; сообщается о 8%-ной инактивации пенициллина при обработке в течение 15 с при 72 °С, 20%-ной — при обработке в течение 30 мин при 87,7 °С или 50 %-ной — при обработке при температурах промышленной стерилизации; тетрамицин теряет 2/3 своей активности при 30-минутной обработке при 85 °С, но на стабильность и активность стрептомицина и хлорамфеникола эта обработка не влияет;
• снижение активности воды в среде с глицерином для выращивания S.thermophilus и L.delbrueckii подвида bulgaricus, что повышает устойчивость этих микроорганизмов к пенициллину, но не к гентамицину.
Наиболее вероятно, что ингибирующий эффект зависит от способа действия антибиотиков, и в связи с огромным числом антибактериальных средств, используемых в ветеринарной медицине, была предпринята попытка классифицировать только
наиболее широко применяемые антибиотики.
Кроме того, в зависимости от типа используемого антибиотика способы действия на S.thermophilus и L.delbrueckii подвида bulgaricus можно классифицировать следующим образом:
(а) воздействие на структуру мембраны клетки и ее проницаемость;
(б) воздействие на клеточный метаболизм белков, углеводов и липидов;
(в) воздействие на экзотермические превращения в клетке;
(г) ингибирование действия различных ферментов и системы фосфорилирования;
(д) блокирование синтеза ДНК и РНК при делении клетки.
Устойчивость штаммов закваски для йогурта к антибиотикам может быть повышена за счет ряда последовательных пересадок в молоко с различным их содержанием, однако о качестве йогурта, полученного с использованием таких штаммов, не сообщалось. Есть сведения о том, что устойчивый к пенициллину L.delbrueckii подвида bulgaricus продемонстрировал снижение выделения ацетальдегида почти на 50%, в то время как культуры, стойкие к стрептомицину, продемонстрировали заметное снижение накопления вкусовых веществ. Таким образом, полученные культуры могут иметь различные характеристики — пониженные скорости образования кислоты и вкусовых веществ или неспособность сбраживать некоторые углеводы, и эти изменения могут неблагоприятно сказываться при использовании культуры в промышленном производстве. Кроме того, гены, отвечающие за устойчивость к лекарственным препаратам, играют важную роль как генетические маркеры, а спонтанные изменения устойчивости к антибиотикам мешают генетическим исследованиям, направленным на совершенствование культур закваски для сквашивания.
