PRÓBA OCENY JAKOŚCI MIKROBIOLOGICZNEJ WYBRANYCH SUSZY ROŚLINNYCH STOSOWANYCH JAKO UŻYWKI I PREPARATY O ZNACZENIU LECZNICZYM

Transkrypt

1 Izabela Steinka, Łukasz Misiewicz Anita Kukułowicz, Marcin Ćwikliński Przemysław Dmowski, Agata Sznajdrowska Akademia Morska w Gdyni PRÓBA OCENY JAKOŚCI MIKROBIOLOGICZNEJ WYBRANYCH SUSZY ROŚLINNYCH STOSOWANYCH JAKO UŻYWKI I PREPARATY O ZNACZENIU LECZNICZYM Jakość mikrobiologiczna suszy roślinnych pochodzących z liści jest zależna od sposobu pozyskiwania surowców, technologii wytwarzania i higieny suszenia. Prowadzone badania wykazały, że stopień rozdrobnienia suszy herbacianych i ziołowych wpływa na liczbę grzybów kserofilnych w tych produktach. Kserofilne grzyby strzępkowe jako mikroflora dominująca powinny stanowić wskaźnik jakości herbat czarnych i ziołowych. Wartość tego wskaźnika nie powinna przekraczać 3 log jtk/g. Wśród herbatek ziołowych najwyższy stopień zanieczyszczenia bakteriami i grzybami wykazuje rumianek. WPROWADZENIE Susze roślinne to bogata grupa produktów, którą cechuje niska zawartość wody. Wśród nich przyprawy, używki i zioła mają rodzajowo i liczebnie zróżnicowaną mikroflorę. Największe znaczenie dla jakości mikrobiologicznej tych produktów mają warunki uprawy i suszenia oraz czynnik ludzki. Jakość mikrobiologiczna suszy roślinnych zależy od tego, które z fragmentów roślin podlegają suszeniu. Wynikiem tego jest zróżnicowana dostępność wody dla mikroorganizmów autochtonicznych surowców i reinfekujących w procesie wytwarzania. Poziom dostępności wody zależy także od metody i warunków suszenia. Na rodzaj mikroflory obecnej w suszu wpływa to, czy procesowi poddawane są liście, łodygi, nasiona czy owoce, ponieważ zanieczyszczenie mikrobiologiczne jest skutkiem odmiennego kontaktu każdej części roślin ze środowiskiem zewnętrznym w czasie uprawy oraz podatności na reinfekcje w czasie suszenia i przechowywania. Wśród suszy roślinnych najlepiej przebadaną grupę stanowią przyprawy. Nieznaczna część literatury naukowej poświęcona jest ziołom, natomiast jakość mikrobiologiczna używek znajduje odzwierciedlenie w nielicznych źródłach [1, 6, 7, 9, 10, 11, 16]. Badania związane z oceną mikrobiologiczną herbat czarnych, herbatek ziołowych i substytutów kawy wskazują na znaczny stopień zanieczyszczenia tych produktów mikroflorą należącą do grzybów strzępkowych.

2 14 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011 Celem niniejszej pracy była ocena jakości mikrobiologicznej suszy liści herbat czarnych i ziół określanych jako herbatki ziołowe oraz próba wyznaczenia wskaźnika jakości mikrobiologicznej suszy liściastych. METODY I MATERIAŁY Analizie poddano: herbaty czarne o różnym stopniu rozdrobnienia, herbaty ziołowe susze liściaste i pakowane w saszetki. Badana mikrobiologiczne obejmowały ocenę liczby grzybów strzępkowych i drożdży, ogólnej liczby grzybów kserofilnych w suszach herbat czarnych oraz liczbę grzybów kserofilnych i gronkowców w herbatach ziołowych. Do oceny mikroflory zastosowano podłoże DG 18 dla grzybów kserofilnych YGC z chloramfenikolem oraz Baird-Parker RPF dla gronkowców. Inkubację na podłożach przeznaczonych do badania grzybów prowadzono w temperaturze 25 C przez 120 godzin, a płytki z posiewami próbek w kierunku gronkowców inkubowano 48 godzin w temperaturze 37 C. OMÓWIENIE WYNIKÓW Analiza danych wykazała, że największy stopień zanieczyszczenia grzybami wykazują czarne herbaty liściaste i granulowane. Maksymalny stopień ich zanieczyszczenia pleśniami wynosił odpowiednio 4,81 i 3,93 log jtk/g. Niższą zawartość grzybów strzępkowych wykazywały herbaty rozdrobnione w saszetkach i pyliste. Mimo znacznego rozdrobnienia herbaty w opakowaniach jednostkowych, tzw. saszetkowe, wykazywały mniejszy poziom grzybów niż obserwowany w przypadku pozostałych trzech typów herbat (tab. 1). Tabela 1 Jakość mikrobiologiczna herbat czarnych o różnym stopniu rozdrobnienia [oprac. własne] Typ herbaty Liczba grzybów Liczba drożdży Średnia wielkość populacji [log jtk/g] Liściasta 1,0 4,81 nb Granulowana 1,2 3,93 0 1,0 Pylista 1,0 3,7 1,6 5,59 Rozdrobniona w saszetkach 1,0 2,54 1,3 3,59 Badania związane z oceną mikrobiologiczną herbat wykazały ponadto, że jedynie w herbacie liściastej nie stwierdzono obecności drożdży. Pozostałe rodzaje tych suszy nie były wolne od ich obecności. Poziom drożdży wahał się maksymal-

3 I. Steinka, Ł. Misiewicz, A. Kukułowicz, M. Ćwikliński, P. Dmowski, A. Sznajdrowska, Próba oceny jakości nie od 1 do 5,59 log jtk/g. Najwyższy stopień zakażenia obserwowano dla rozdrobnionych liści herbaty pylistej. Wśród grzybów izolowanych z suszy herbacianych najczęściej występującymi były Aspergillus niger (rys. 1) i Uclodium sp. (rys. 2). Rys. 1. Aspergillus niger w herbatach saszetkowych Rys. 2. Uclodium sp. w czarnych herbatach liściastych We wcześniejszych badaniach autorów stwierdzono wyższy stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego suszy herbacianych. Wielkość populacji grzybów wahała się od 1,74 log jtk/g do 5,46 log jtk/g [14]. Największą liczbę drobnoustrojów odnotowano dla herbat czerwonych średnio 4,83 logjtk/g, podczas gdy najmniejszą dla herbat czarnych średnio 3,50 jtk/g. Średnie zawartości drożdży i pleśni w próbkach herbaty wyniosły 2,34 log 10 jtk/g. W cytowanych badaniach wykazano też, że tylko 18% próbek herbat wykazało obecność drożdży i pleśni w liczbie ponad 10 4 jtk/g. Wykazano też, że herbata czarna jest mniej zanieczyszczona mikrobiologicznie niż herbata zielona i czerwona [14].

4 16 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011 Porównanie otrzymanych w niniejszych badaniach wyników z obowiązującymi wymaganiami dla przypraw (grupa produktów o zbliżonej niskiej zawartości wody) stwierdzono, że przebadane herbaty są stosunkowo nieznacznie zanieczyszczone mikrobiologicznie. Herbatki ziołowe powstające w wyniku suszenia liści wykazywały zróżnicowaną jakość mikrobiologiczną. Poziom zanieczyszczenia mikrobiologicznego surowców do produkcji herbat ziołowych przedstawiono na rysunku 3. Ogólna liczba drobnoustrojów w suszach ziołowych używanych do produkcji herbatek waha się od 4 log jtk/ g do 7 log jtk/g w zależności od gatunku liści log Log jtk/g Melisa melisa rumianek Rumianek Mięta mięta szałwia Szałwia dziurawiec Dziurawiec Rodzaj surowca Rodzaj surowca Rys. 3. Zanieczyszczenie mikroflorą surowców do produkcji herbat ziołowych [oprac. własne na podst. [8] ] W porównaniu z suszami liści herbat czarnych herbatki ziołowe to znaczne źródło mikroflory bakteryjnej i grzybów kserofilnych. W badaniach dotyczących jakości wybranych herbatek ziołowych wykazano, że poziom grzybów strzępkowych był dwukrotnie wyższy w herbatkach ziołowych i zróżnicowany w zależności od gatunku roślin, z których pozyskiwane były surowce do produkcji herbatek. Największym zanieczyszczeniem grzybami strzępkowymi charakteryzowały się rozdrobnione, saszetkowe susze liści rumianku i melisy. Liczba grzybów obecnych w suszu melisy dochodziła do 4,73 log jtk/g, a w rumianku maksymalne zanieczyszczenie osiągało wartość 4,8 log jtk/g. Gronkowców koagulazododatnich nie stwierdzono jedynie w rozdrobnionych liściach dziurawca pakowanych w saszetki, a w dziurawcu sypkim poziom bakterii nie przekraczał kilkuset komórek. Wysoki stopień zanieczyszczenia gronkowcami wykazywała melisa w obu występujących na rynku formach sypkiej i rozdrobnionej saszetkowej. Poziom populacji gronkowców w melisie i w mięcie wahał się od kilku tysięcy do kilkudziesięciu tysięcy komórek w gramie badanych preparatów zielarskich (tab. 2).

5 I. Steinka, Ł. Misiewicz, A. Kukułowicz, M. Ćwikliński, P. Dmowski, A. Sznajdrowska, Próba oceny jakości Rodzaj ziół Poziom mikroflory w herbatkach ziołowych [oprac. na podst. [8, 13] ] Susz Grzyby Rozdrobnione liście w saszetkach Susz Gronkowce Tabela 2 Rozdrobnione liście w saszetkach Melisa 2,2 3,32 3,44 4,40 1,78 4,73 1,6 3,86 Mięta 2,47 3,4 1,78 3,5 1,84-2,58 2,0 3,78 Rumianek 2,25 3,9 3,04 4,8 0 1,0 0 1,0 Dziurawiec 3,0 3,70 2,25 2,53 1,3 1,47 0 Wstępne badania naparów wykazały znaczącą redukcję liczby drobnoustrojów w naparach. Jedynie kilka próbek naparów herbaty czarnej saszetkowej wykazywało obecność drobnoustrojów. W literaturze przedmiotu dostępne są dane dotyczące przeważnie ogólnej liczby drobnoustrojów w tych produktach. Wynika z nich, że herbatki ziołowe zawierają ich do 10 5 melisa i rumianek oraz nie więcej niż 10 4 mięta i dziurawiec [8]. Z danych zawartych w literaturze przedmiotu wynika też, że w handlowych preparatach ziół zanieczyszczenie pleśniami nie przekracza 10 5 jtk/g, a do izolowanych grzybów można zaliczyć gatunki toksykogenne Aspergillus flavus, Aspergillus versicolor, Penicillium expansum, Fusarium moniliforme i Alternaria alternata [2]. Aspergillus niger, Penicillium spp. Eurotium rubrum, Eurotium chevalieri, Aspergillus flavus, Fusarium spp., Alternaria alternata to najczęściej izolowane gatunki drobnoustrojów z takich herbat, jak jaśminowa, pomarańczowa, majerankowa, miętowa oraz mieszaniny papaji i mięty [15]. Z danych uzyskanych na podstawie cytowanych badań wynika, że poziom grzybów w tych suszach nie przekraczał 5, jtk/g. Podobnie jak w niniejszych badaniach, u innych autorów również rumianek cechował się najwyższym stopieniem zanieczyszczenia w stosunku do pozostałych herbatek ziołowych [8]. Obecność mikroflory mezofilnej tlenowej charakteryzowała zarówno herbatki ziołowe, jak i substytuty kawy. 1, jtk/g bakterii mezofilnych tlenowych oznaczono w herbatce miętowej [15]. Badania dotyczące jakości surowców do produkcji ziół wskazują na ich znaczne zanieczyszczenie powyżej 10 5 jtk, a w przypadku szałwii nawet powyżej 7 log jtk/g [8, 13]. Wskazuje to na czystość mikrobiologiczną herbatek ziołowych ocenianych w niniejszym badaniu w kontekście cytowanego przez innych autorów stopnia zanieczyszczenia surowca. Z literatury przedmiotu wynika, że z ziół rzadko izolowane są gronkowce, pałeczki ropy błękitnej i laseczki beztlenowe przetrwalnikujące z rodzaju Clostridium. Często natomiast stwierdza się w nich liczne gatunki pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae. Zioła takie jak rumianek i szałwia mogą wykazywać obecność bakterii patogennych z gatunku Enterobacter sakazakii [6]. W opisywanym badaniu stwierdzono w herbatkach ziołowych znaczne ilości gronkowców. W literaturze brakuje danych na temat poziomu liczebności populacji tych bakterii w herbatkach ziołowych i herbatach badania przeprowadzone przez autorów niniejszego artykułu w zakresie tych drobnoustrojów są więc pionierskie.

6 18 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011 Z literatury przedmiotu wynika natomiast, że w niektórych ziołach, takich jak melisa, prawoślaz i mięta, można stwierdzać chorobotwórcze pałeczki Pasteurella haemolytica oraz względnie patogenne mikroorganizmy z gatunku Aeromonas hydrophila. Zanieczyszczenie innych preparatów zielarskich i roślinnych cechuje obecność zarówno tlenowych, jak i beztlenowych bakterii przetrwalnikujących. Wśród mikroflory substancji roślinnych pochodzenia wodnego spotykane jest również zanieczyszczenie grzybami strzępkowymi i drożdżami [9]. Laseczki tlenowe z gatunku Bacillus cereus wykrywano w rumianku, liściach z drzewa pomarańczowego, lipie, mięcie, olejku szałwiowym. Poziom spor tlenowych laseczek przetrwalnikujących w tych produktach może wahać się od 10 3 do 10 7 jtk/g. Liczba przetrwalników Clostridium sporogenes nie przekracza natomiast poziomu 1000 spor w gramie. Populacja grzybów w tych preparatach kształtuje się na poziomie 10 5,5 jtk/g. Wśród izolowanych grzybów występują najczęściej Fusarium spp., Penicillium spp., aczkolwiek Aspergillus niger był dominującym gatunkiem wśród grzybów strzępkowych. Drożdże izolowane z wymienianych produktów roślinnych należały do dwóch gatunków: Rhodotorula mucilaginosa i Cryptococcus laurentii [9]. Badania Tournasa [15] dotyczące jakości mikrobiologicznej różnych herbat ziołowych o różnym przeznaczeniu medycznym wykazały, że potencjalne niebezpieczeństwo w aspekcie zdrowotnym kształtuje w herbatach obecność: Aspergillus flavous, Aspergillus niger, Aspergillus versicolor, Aspergillus ochraceus, Fusarium, Penicillium na poziomie przewyższającym jtk/g. Z badań autora wynikało, że Aspergillus niger był drobnoustrojem najczęściej izolowanym z badanych przez niego suszy. Drożdże zostały wyizolowane z większości próbek i występowały w wysokim odsetku w stosunku do ogólnej liczby grzybów. Część populacji drożdży mogła dostawać się od personelu pracującego z wysuszonym produktem w dalszym etapie przetwarzania. Według autorów cytowanej pracy mezofilne bakterie tlenowe zostały usunięte z wszystkich próbek herbaty ziołowej przekraczających miarę jtk/g [15]. PODSUMOWANIE Wśród mikroflory zawartej w suszach roślinnych wytwarzanych z liści dominują grzyby przedostające się z bioaerozolu wodno-powietrznego oraz glebowego. Zawartość różnych składników zależna od składu roślin będących podstawą suszy wpływa na poziom i rodzaj tych drobnoustrojów. Jednakże poziom populacji drobnoustrojów w surowcach ziołowych jest regulowany poprzez wytyczne Farmakopei, co rzutuje na jakość herbatek, podczas gdy herbaty czarne, czerwone i zielone nie mają żadnych wymagań w tym względzie [3]. Z tego powodu istnieje konieczność stworzenia wskaźnika dobrej jakości herbat czarnych i herbatek ziołowych. Powinny to być grzyby strzępkowe kserofilne.

7 I. Steinka, Ł. Misiewicz, A. Kukułowicz, M. Ćwikliński, P. Dmowski, A. Sznajdrowska, Próba oceny jakości Ze względu na zagrożenie zdrowotne związane z ich występowaniem na poziomie 10 4 jtk/g sugerowane przez innych badaczy autorzy niniejszych badań postulują ustanowienie wartości 10 3 jtk/g jako wartości granicznej, której przekroczenie będzie świadczyło o złej jakości higienicznej herbat czarnych i ziołowych. WNIOSKI 1. Istnieje zależność między liczbą grzybów kserofilnych a stopniem rozdrobnienia suszu herbat czarnych. 2. Rozdrobnienie suszu liściowego sprzyja wyższemu zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu herbatek ziołowych. 3. Mikroflorą dominującą suszy roślinnych są kserofilne grzyby strzępkowe, które powinny stanowić wskaźnik jakości. Jego wartość nie powinna przekraczać 3 log jtk/g. 4. Wśród herbatek ziołowych rumianek wykazuje najwyższy stopień zanieczyszczenia bakteriami i grzybami ze wszystkich badanych suszy powstających na bazie liści, co jest zgodne z danymi zawartymi w literaturze przedmiotu. LITERATURA 1. Coskun H., Microbiological and biochemical changes in herby cheese, Nahrung, 1998, 42, 5, s Gurtarowska B., Jotkowska A., Porównanie dwóch metod oceny zanieczyszczenia grzybami strzępkowymi ziół i przypraw ziołowych, III Konferencja Naukowa Rozkład i korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych, Łódź 2003, s Farmakopea Polska VIII, Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Warszawa Foley C., Nice J., Webb M.A., Księga ziół, Muza SA, Warszawa Hammer K.A., Garson C.F., Rile T.V., Antimicrobial activity of essentials oil and other plants extracts, J. Appl. Microbiol., 1999, 86, s Heredia N., Wesley I., Garcia S., Microbiologically safe food, John Wiley&Sons., Inc., New Jersey Kostrzewa E., Przyprawy ziołowe stosowane w przemyśle spożywczym, Przem. Spoż., 1999, 3, s Markowska J., Libudzisz Z., Stan mikrobiologiczny surowców ziołowych w Polsce, III Konferencja Naukowa Rozkład i korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych, Łódź 2003, s Martins H.M., Martins M.L., Dias M.I., Bernardo F., Evaluation of microbiological quality of medicinal plants used in natural infusions, Int. J. Food Microbiol, 2001, 68, 1 2, s Mishra B.B., Gautam S., Shrama A., Microbial decontamination of tea (Camelia sinensis) by gamma radiation, J. Food Sci., 2006, 71, 6, s Norman J., Wielka księga przypraw, Muza S.A., Warszawa 1999.

8 20 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj Steinka I., Prognozowanie interakcji mikrobiologicznych, Wydawnictwo AM w Gdyni, Gdynia Strzelecka H., Kowalski J., Encyklopedia zielarstwa i ziołolecznictwa, PWN, Warszawa Śmiechowska M., Steinka I., Dmowski P., Parchem K., Microbiological contaminations in tea available on the domestic market, Joint Proceedings, 2006, 19, s Tournas V.H., Katsoudas E.J., Microbiological quality of various medicinal herbal teas and coffeee substitutes, Microbiol. Insights, 2008, 1, s Żakowska Z., Stobińska H., Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łodź AN ATTEMPT TO ASSESS THE MICROBIOLOGICAL QUALITY OF SELECTED DRIED PLANTS USED AS STIMULANTS AND NUTRIENTS WITH HEALING PROPERTIES Summary Microbiological quality of dried plants from the leaves is dependent on the method of obtaining raw materials, manufacturing technology, and drying hygiene. Studies have demonstrated that the degree of fragmentation of dried tea and herbs affects the number of xerophilic fungi in these products. Xerophilic filamentous fungi as a dominant micro flora should be an indicator of quality of black and herbal teas. The value of this ratio should not exceed 3 log cfu/g. Among the herbal teas, chamomile has the highest degree of contamination with bacteria and fungi.