مخاطرات ناشی از افزایش سلولهای سوماتیک

مخاطرات ناشی از افزایش سلولهای سوماتیک

در صنعت شیر

* مریم مصلحی شاد

* كارشناس ارشد صنایع غذایی

بیماری التهابی اندام تولید كننده شیر در گاو (mastitis) به صورت عارضه ای مزمن در گاوهای شیری با شیوع 75- 55 درصدی یكی از مهمترین عوامل كاهش تولید و كیفیت شیر محسوب می شود. خسارت اقتصادی ناشی از این عامل را میلیاردها دلار تخمین می‌زنند كه در دامداری های صنعتی كشورهای در حال توسعه درصد شیوع این بیماری بسیار بالاتر است. استفاده از فناوری های نوین در دامداری‌ها، ایجاد شرایط رفاه دام، استفاده از اصطبل‌های فری استال، مراعات بهداشت در شیر دوشیها و استفاده از فناوری جدید در دوشش دام، از عوامل مهم در كاهش بروز این بیماری مزمن می باشند.

به التهاب غدد تولید كننده شیر دام اصطلاحاً (mastitis) اطلاق می‌شود که مهمترین عامل افزایش تعداد سلولهای سوماتیك شیر به شمار می آید. این بیماری از رایج ترین بیماریهایی است كه آثار آن بر صنایع شیر دنیا کاملا شناخته شده است و خسارات اقتصادی فراوانی در پی دارد. سالانه در جهان تقریباً 35 میلیارد دلار صرف بروز این بیماری می شود. به عنوان مثال خسارت اقتصادی ناشی از بروز این بیماری را در آمریكا سالانه در حدود 2-1/5 میلیارد دلار تخمین زده‌اند.

مهمترین خسارات اقتصادی ناشی از این بیماری عبارتند از:

كاهش تولید شیر

افت قیمت شیر

افزایش شیر دورریز

مخارج مربوط به جایگزینی دام

هزینه های كار اضافی

مخارج دارو و درمان و خدمات دامپزشكی.

از میان هزینه‌های ناشی از این بیماری كاهش تولید شیر بیشترین بخش را به خود اختصاص می‌دهد. علاوه بر موارد مذکور مقابله با این بیماری با انواع آنتی بیوتیک ها نیز خالی از اشکال نیست و مشكلات ناشی از بقایای آنتی‌بیوتیك در شیر از اهمیت بسیاری برخوردار است زیرا علاوه بر محدودیتهای قانونی، این ترکیبات عامل تهدید كننده ای برای سلامت مصرف كننده نیز محسوب می شوند و حضور آنها در شیر مورد استفاده برای تولید محصولات تخمیری نیز مشكلات عدیده ای ایجاد می‌كند. به عنوان مثال طی مطالعه‌ای كه در آمریكا صورت صورت گرفت بقایای آنتی بیوتیكی در شیرهایی با سلولهای سوماتیك بین 400 تا 750 هزار دو برابر و در موارد بالای 750 هزار این میزان 5 برابر شیر دام‌های سالم بود.لازم به ذكر است كه بقایای آنتی‌بیوتیكی را نمی‌توان با استفاده از فرایند پاستوریزاسیون از بین برد. شیرهای حاوی سلولهای سوماتیك بالا از نظر حضور پاتوژنها نیز مشكل سازند. به عنوان مثال برخی از گونه‌های استافیلوكوكوس اورئوس می‌توانند تولید انترتوكسین نمایند كه عامل اسهال و استفراغ و دردهای ناحیه شكمی در انسان می‌شوند، این سموم از طریق فرایند حرارتی یا خشك كردن از بین نمی‌روند.

این در حالی است كه شیرهایی با سلولهای سوماتیك پایین شمار باكتریایی كمتر و بقایای آنتی‌بیوتیكی كمتری دارند و در ضمن از كیفیت بهتری برخوردارند. گذشته از موارد ذكر شده افت كیفیت و ارزش تغذیه ای شیر نیز از دیگر مشكلاتی است كه با وقوع این بیماری رخ می دهد.

میکروارگانیسم های مختلفی از جمله باكتریها، مایكوپلاسماها ، مخمرها ، قارچها و حتی ویروسها در ایجاد این بیماری دخالت می کنند. باكتریها از رایج‌ترین عوامل بروز بیماری محسوب می گردند. پاتوژنهای اصلی عامل بروز بیماری شامل استافیلوكوكوس اورئوس، باسیلوس لیكنی فرمیس، باسیلوس سرئوس، استرپتوكوكوس آگالاكتیه، كلی فرم‌ها، استرپتوكوك‌ها و انتروكوكسی‌ها با منشاء محیطی هستند. در حالیكه استافیلوكوك‌های كواگولاز منفی و كورینه باكتریوم بویس از پاتوژنهای فرعی به شمار می‌آیند و عامل التهاب ملایم می‌گردند. در مجموع بیماری mastitis برحسب انواع میكروارگانیسم‌های ایجاد كننده آن به دو دسته مسریو محیطی تقسیم می‌كنند. در جدول 1 برخی انواع میکروارگانیسم های عامل بیماری نشان داده شده است.

منبع اولیه این میکروارگانیسمها می تواند مواردی نظیر اندام تولید شیر دام های مبتلا به mastitis، دست كارگر شیردوش، دستگاه شیردوشی، حوله تمیز كننده و محیط و بستر دام باشد.

بیماری mastitis از طریق آسیب به سلولهای ترشحی تولید كننده شیر در غدد شیری منجر به كاهش لاكتوز، پروتئین می‌گردد. بعلاوه كازئین كه پروتئین مهم شیر است كاهش می‌یابد در حالیكه پروتئین‌های آب پنیر افزایش می‌یابند و در نتیجه پروتئین كل تقریباً در همان حد باقی می‌ماند. علاوه بر موارد مذکور افزایش تعداد سلولهای سوماتیک در شیر خام غالبا با کاهش چربی شیر نیز همراه است . شكل 1 اثر افزایش سلولهای سوماتیك را بر میزان لاكتوز، كازئین و چربی شیر نشان می دهد.

شكل(1): اثر افزایش سلولهای سوماتیك بر تركیبات شیر

در اثر بروز این بیماری و افزایش سلولهای سوماتیک در میزان بسیاری از ترکیبات دیگر شیر خام نیز تغییراتی رخ می دهد. به عنوان مثال سدیم و كلرید افزایش می‌یابد كه به علت افزایش نفوذپذیری مواد معدنی از خون این امر رخ می‌دهد، در حالیكه پتاسیم كاهش می‌یابد و با كاهش جذب كلسیم از خون به شیر میزان كلسیم نیز كاهش می‌یابد. این تغییرات در مواد معدنی، pH، اسیدیته و هدایت الكتریكی شیر خام را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. pH نرمال شیرخام عمدتاً در حدود 6/6 می باشد كه در این حالت pH به 6/9 و یا بیشتر افزایش می‌یابد.

یكی از تغییرات مهم دیگر که همزمان با افزایش سلولهای سوماتیک در شیر مشاهده می‌گردد، افزایش انواع آنزیم‌های شیر است كه از جریان خون یا سلولهای سوماتیك شیر منشا می‌گیرند.

به این ترتیب در اثر بروز این بیماری شمار زیادی از آنزیم‌ها به ویژه آنزیم‌های پروتئولیتیك در شیر افزایش می‌یابند. یكی از مهمترین آنزیم‌ها، پلاسمین است و مطالعات گسترده‌ای در مورد حضور این آنزیم در چنین شیرهایی صورت گرفته است. Barry و Dannelly در سال 1981 گزارش كردند 90% فعالیت پروتئولیتیك شیر دامهای مبتلا به mastitis مربوط به پلاسمین است، اما مطالعاتی كه یك سال بعد توسط Andrews و Derham انجام شد، مشخص نمود که تنها یك سوم فعالیت پرتئولیتیك به پلاسمین مرتبط است. مطالعاتی كه در سالهای بعد صورت گرفت نیز مؤید این امر بود. طی این مطالعات محققین دریافتند پلاسمین تنها آنزیم پروتئولیتیک در شیر دامهای مبتلا به شمار نمی‌آید و سایر پروتئازهای سلولهای سوماتیك و خون نیز نقش عمده‌ای در هیدرولیز كازئین دارند.

علاوه بر پروتئازها شیر با سلولهای سوماتیك بالا لیپازهای مقاوم به حرارت بیشتری دارد ،كه طی پاستوریزاسیون فعال باقی می‌مانند و عامل افزایش اسیدهای چرب آزاد می‌گردند و بدین ترتیب این امر در ایجاد طعم و عطر نامطبوع در شیر و فراورده های آن موثر می باشد. با توجه به تغییرات حاصله در شیرخام، كیفیت فرآورده های شیری نیز به شدت تحت تأثیر این بیماری قرار می‌گیرد كه ناشی از تخریب آنزیماتیك پروتئین و چربی و تغییر در ترکیبات شیر می‌باشد. به این ترتیب با افت کیفیت و بازده فرآورده های شیری نظیر ماست و پنیر مواجهه خواهیم شد.

در مجموع می توان دریافت با افزایش شمار سلولهای سوماتیك علاوه بر آثار این بیماری بر کمیت شیر تولیدی، آثار بسیار مهم دیگری در جنبه های مختلف کیفیت شیرخام و فرآورده های شیری از طریق حضور آنتی بیوتیکها و سموم میکروبی، افت ارزش تغذیه ای شیرخام و کاهش برخی پروتئین های ارزشمند و مواد مغذی روی می دهد. از سوی دیگر با کاهش کازئین، لاکتوز و چربی شیر تولید برخی از فرآورده های شیر و قابلیت فرآوری آنها محدودتر می گردد. کاهش بازده و ماندگاری محصولات شیری از دیگر خسارات این بیماری محسوب می گردد که در بازار افزایش ضایعات و از دست دادن بازارهای مصرف تاثیر بسزایی دارد.

به نظر می رسد تنها راه مبارزه با خسارات ناشی از این بیماری، پیشگیری از بروز بیماری، رعایت موازین بهداشتی، بهره گیری از روشهای مدیریتی کارآمد و نظارت موثر بر عملکرد آنان می باشد.

منابع:

1. Barbano,D.(2004).The role of milk quality and mastitis control in addressing future dairy food marketing opportunities in a global economy .Northeast Dairy Foods Research Center Cornell University Ithaca, New York.1-5.

2. Bradly, A. J. (2002).Bovine mastitis: an evolving disease. The Veterinary Journal .164, 116-128.

3. Harmon,R.J. (1994).Physiology of Mastitis and Factors Affecting Somatic Cell Counts. Journal of Dairy Science. 77, 2103-2112.

4. Jones,G.M.(2002).How Does Somatic Cell Count Affect Milk Quality & Safety? Virginia Tech, Blacksburg. www.dasc.vt.edu/jones/milksafe.

5. Marino, R., Considine, T., Sevi, A., McSweeney, P.L.H., and Kelly, A.L.(2005). Contribution of proteolytic activity associated with somatic cells in milk to cheese ripening. Inter Dairy J. 15: 1026-1033.

6- Murphy,S.C., Boor, K.J. Sources and causes of high bacteria counts in raw milk: An abbreviated review. Cornell University Ithaca, NY.PRIVATE

7.Ruegg,P.L.(2001).Milk secretion and quality standards.University of Wisconsin, Madison , USA.

8. Schroeder, J. W. (1997).Bovine mastitis and milking management.North Dakota State University. Online available: www.ext.nodak.edu/extpubs/ansci/dairy/as 1129w .htm. New York State Cattle Health Assurance Program.

9-Summer,A.,Formaggioni,P.,Franceschi,P.,Malacarne,M., Mariani ,P.(2003). Proteose -Peptone content in the milk of Italian Friesian cows with moderate and high somatic cell values. Ann. Fac. Medic. Vet. di Parma .XXIII,169-173.

10. Welenberg, G. J., Van der poel, W. H. M. & Van Oirschot, J. T.(2002).Viral infections and bovine mastitis:a review.Vet. Microbiology. 88,27-45.

مخاطرات ناشی از افزایش سلولهای سوماتیک

مطالب مشابه :

دوره زبان تخصصی صنایع غذایی

تاثیر ایزوله پروتئین سویا بر ویژگیهای کشک

تقویم پیشنهای

لیست رشته های بدون کنکور دانشگاه ازاد استان اصفهان در نیمسال دوم سال 92

مخاطرات ناشی از افزایش سلولهای سوماتیک

آشنايي با مشاهير شهرضا (2)

اخبار