این اسید آلی بطور وسیعی به عنوان نگهدارنده ی مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. در اکثر موارد این اسید به واسطه ی فعالیت باکتری های لاکتیکی در مواد غذایی تولید می شوند. فرآورده‌هایی مانند ترشی‌ها، کلم شور و شیرهای تخمیری از طریق فعالیت‌های تخمیری باکتری های اسید لاکتیک مختلفی شکل می گیرند که اسیداستیک، اسید لاکتیک و سایر اسیدها را تولید می نمایند.
اثرات ضدباکتریایی اسیدهای آلی مانند اسید لاکتیک و اسید پروپیونیک وابسته به دو عامل کاهش pH به زیر دامنه ی رشد و ممانعت از فعالیت متابولیکی میکروارگانیسم ها به وسیله ی مولکول های اسید تفکیک نشده می باشد.
به منظور رعایت موازین بهداشتی لاشه ی حیوانات در کشتارگاه ها از اسید های آلی استفاده می شود که میزان عوامل بیماری زا را در لاشه حیوانات کاهش داده و مدت زمان نگهداری آن ها را افزایش می دهند(۴).
تصویر شماره۱- ۱: ساختار شیمیایی اسید لاکتیک (۴)
۱-۶-۳- نایسین
باکتریوسین ها یک گروه از مواد ضد میکروبی پپتیدی هستند که به وسیله باکتری های اسید لا کتیک تولید شده و اثر بازدارندگی و بعضا کشندگی بر روی سویه های همان گونه را دارند. استفاده از این مواد پروتئینی، در مواد غذایی مصرفی انسان مشکلی ایجاد نمی کند و تا به حال گزارشی در مورد محدودیت استفاده از این مواد وجود ندارد(۸). این ترکیبات مقاوم به حرارت و هیپوآلرژیک (Hypoallergic)، توسط آنزیم های پروتئولیتیک دستگاه گوارش انسان تخریب می شوند(۹).
نایسین نوعی باکتریوسین پلی پیپتدی آمفی پاتیک دارای سی و چهار اسید آمینه می باشد. که با توجه به خصوصیات ضدمیکروبی و سمیت پایین آن برای انسان به عنوان یک ماده GARS^[32] و نگهدارنده مواد غذایی در صنایع غذایی استفاده می شود(۱۰).

نایسین، پلی پپتیدی مقاوم به حرارت می باشد که مورد تأیید سازمان بهداشت جهانی (WHO)^[33] به عنوان یک ترکیب محافظت کننده ضد میکروبی طبیعی در مواد غذایی قلمداد شده و در بیش از ۵۰ کشور از آن به عنوان افزودنی غذا یی استفاده می شود(۱۱).
باکتریوسین های متعددی وجود دارند، برخی مثل نایسین، پدیوسین PA- 1 و لاکتیسین ۳۱۴۷ برای استفاده تأیید شده اند. در این بین نایسین شناخته شده ترین باکتریوسین است که به طور وسیع در مواد غذایی استفاده می شود. نایسین تولید شده از لاکتوکوکوس لاکتیس تحت گونه لاکتیس، جزء مهمترین ترکیبات ضد میکروبی علیه لیستریا و سایر عوامل گرم مثبت باکتریایی سطح مواد غذایی می باشند. نایسین طی چند مرحله در غشاء سلول یکسری روزنه ایجاد نموده، سپس به فاز لیپیدی غشاء وارد شده و شرایط را برای خروج سریع ترکیبات کوچک سیتوپلاسمی مهیا و نهایتا باعث مرگ سلول می شود. نایسین حداقل به سه دلیل در بین انواع باکتریوسین ها و حتی در بین انواع دیگر ترکیبات ضد میکروبی، می تواند دارای کاربرد تجاری باشد: ۱) داشتن تمامی خصوصیات یک افزودنی سالم و قانونی ۲) در دسترس بودن(تولید تجاری) ۳) اثرات موثر علیه لیستریا مونوسایتوژنز(۱۲).
تصویرشماره۱- ۲: فرمول ساختمانی نایسین(۱۲)
۱-۷- اسانس^[۳۴]
اسانس ها مایعات روغنی معطری هستند که از اندام های مختلف گیاهان نظیر دانه، ریشه، جوانه، برگ، پوست، شاخه، غنچه و گل تهیه می شوند. به آن ها روغن های فرار، روغن های اتری و یا روغن های اسانسی هم می گویند. روش تقطیر با بخار رایج ترین روش مورد استفاده برای تولید تجاری اسانس می باشد. نقش اسانس ها در کنترل باکتری های عامل فساد و بیماری زا و افزایش طول مدت نگهداری غذاها بسیار جالب می باشد. آن ها بر طیف وسیعی از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی موثر هستند. هر چند باکتری های گرم منفی به دلیل دارا بودن لیپوپلی ساکارید در غشاء خارجی خود تا حدی مقاوم تر هستند. خواص ضد میکروبی اسانس ها عمدتاً به ترکیبات فنلی آن ها مربوط می باشد. هر چه قدر مواد فنولی در اسانس بالاتر باشد، خواص ضد میکروبی آن ها بیشتر است. این ترکیبات شامل
کارواکرول^[۳۵]، اوژنول^[۳۶] و تیمول می باشند. احتمالاً مکانیسم اثر این ترکیبات هم مانند سایر ترکیبات فنولی شامل موارد زیر می باشد :۱- اختلال در غشاء سیتوپلاسمی ۲- انعقاد محتویات سلولی
مکانیسم اثر اسانس ها ورود به قسمت چربی غشاء سلولی و ایجاد اختلال در این ساختمان و افزایش خروج ترکیبات سلولی به خارج سلول می باشد که در سطح محدودی قابل تحمل و از آن حد به بعد مرگ آور می باشد. در مواردی اسانس ها بر روی آنزیم های مسئول تولید انرژی یا سنتز ترکیبات ساختمانی سلولی نیز موثر می باشند(۱۰).
۱-۷-۱- تیمول
تیمول (۵-متیل-۲-ایزوپروپیل فنول) یک ترکیب فنولی است و یکی از اجزای تشکیل دهنده ی اسانس بدست آمده از گیاهانی چون آویشن و مرزنجوش است که باعث خاصیت ضد میکروبی این ترکیبات می شود. تصور براین است که تیمول فعالیت آنزیمی را کاهش می دهد و یا یکپارچگی غشا را مختل می کند (۱۳).
ترکیبات فنلی دارای خاصیت بالای ضد میکروبی هستند و در واقع ترکیبات فنلی موجود در اسانس های گیاهی بیشترین تأثیر را در ایجاد خاصیت ضد میکروبی آن ها دارند. این ترکیبات هم در غشا ی سلول نفوذ می کنند و هم می توانند در لخته شدن محتویات سلول نقش داشته باشند. از ویژگی های مهم اسانس ها و اجزاء تشکیل دهنده آنها خاصیت آبگریزی آنها می باشد که موجب نفوذ این مواد به لیپیدهای غشاء سلول باکتری و میتوکندری ها می شود و سبب اختلال در ساختمان های آن ها و ایجاد نفوذپذیری بیشتر می گردد. این مسئله موجب خروج و نشت یون ها و دیگر محتویات سلولی می شود. اگرچه خروج مقادیر محدود
این مواد برای باکتری قابل تحمل است ولی در قابلیت زیستی آن اثر گذاشته و خروج مقادیر وسیع محتویات سلولی یا خروج یون ها و ملکول های حیاتی موجب مرگ سلول خواهد شد. فعالیت های بیولوژیک مشتقات تیمول توجه زیادی را به خود جلب کرده اند، زیرا این ترکیبات اثرات ضدباکتریایی، سیتوتوکسیک^[۳۷] قابل توجهی از خود نشان داده اند(۱۴).
تصویر شماره۱-۳: ساختار شیمیایی تیمول (۱۳)
۱-۸- مروری بر تحقیقات انجام شده
رضوی روحانی و همکاران (۲۰۰۸) اثرات ضد میکروبی اسانس گیاه آویشن شیرازی و نایسین به تنهایی و ترکیبی با یکدیگر روی باکتری لیستریا مونوسایتوژنز در براث قلب – مغز بررسی کردند. در این مطالعه نشان داده شد که اسانس آویشن شیرازی دارای اثرات بازدارندگی بر لیستریا مونوسایتوژنز می باشد که این اثرات به وضوح در همراهی با نایسین افزایش یافت(۱۰).
رضوی روحانی و همکاران (۲۰۱۱) در مطالعه ای اثرات ضد باکتریایی ترکیبی نایسین و اسانس پیاز تحت غلظت های مختلف نمک و pHبر باکتری لیستریا مونوسایتوژنز در شرایط آزمایشگاهی را بررسی کردند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که ترکیبات ضد میکروبی مورد استفاده، در حالت ترکیبی اثر ضد لیستریایی موثری را بروز می دهند که این اثرات به صورت سینرژیستی، افزایشی و گاهی بدون اثر است. این تاثیرات علاوه بر غلظت نمک به طور کامل تحت تاثیر pH قرار داشت(۱۲).
رضوی روحانی و همکاران (۲۰۱۱) اثر نایسین و اسانس سیر به تنهایی و ترکیبی بر رشد لیستریا مونوسایتوژنز را بررسی کردند. در این مطالعه نشان داده شد که ترکیب نایسین و اسانس سیر فعالیت ضد لیستریایی معنی داری دارند که این فعالیت ضد لیستریایی به میزان زیادی به غلظت نایسین و اسانس سیر و pH محیط بستگی دارد(۸).
موسوی و همکاران (۲۰۰۸) اثر اسانس آویشن شیرازی و نایسین بر سالمونلا تایفی موریوم^[۳۸] و استافیلوکوکوس اورئوس^[۳۹] در مدل غذایی سوپ جو بررسی کردند و بیان داشتند که رشد
باکتری ها تحت تاثیر غلظت اسانس و ترکیب اسانس با نایسین به میزان قابل توجهی کاهش یافت(۱۵).
عبداله زاده و همکاران (۲۰۱۲) اثر مهاری نایسین بر لیستریا مونوسایتوژنز تلقیح شده در گوشت چرخ شده و سوریمی ماهی^[۴۰] را بررسی کردند. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که نایسین در دو غلظت ۵۰۰ و IU/g1000 در گوشت چرخ شده قادر به کاهش باکتری لیستریا مونوسایتوژنز به زیر حد مجاز برای افراد سالم (۱۰۰ سلول در هر گرم ماده غذایی خام) نبود. همچنین در طول زمان نگهداری از فعالیت ضد لیستریایی نایسین کاسته شد(۱۶).
عبداله زاده و همکاران (۲۰۱۲) تأثیر نایسین و اسانس آویشن شیرازی به تنهایی و توأم با یکدیگر بر جمعیت لیستریا مونوسایتوژنز تلقیح شده در گوشت چرخ شده ماهی فیتوفاگ را مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه مشخص شد که نایسین در دو غلظت IU/g500 و IU/g1000 به تنهایی نتوانست تعداد باکتری‌های لیستریا مونوسایتوژنز را به زیر حد مجاز برای افراد سالم (۱۰۰ سلول در هر گرم ماده غذایی خام) برساند. با گذشت زمان از خاصیت مهار‌کنندگی نایسین علیه رشد لیستریا مونوسایتوژنز کاسته شد، در حالی که استفاده همزمان از نایسین و اسانس آویشن در دو غلظت ۸/۰% و ۲/۱ % موجب کاهش تعداد این باکتری به زیر حد مجاز در طول ۱۲ روز دوره آزمایش شد. طبق نتایج بدست آمده، بهترین فرمول پیشنهادی برای مهار رشد باکتری لیستریا مونوسایتوژنز در گوشت چرخ شده ی ماهی فیتوفاگ در دمای یخچال، استفاده توأم از آویشن ۸/۰% حجمی وزنی و نایسین IU/g1000 است(۱۷).
ساملیس و همکاران (۲۰۰۵) اثر ترکیب نایسین با اسید ارگانیک یا نمک آن ها بر کنترل رشد لیستریا مونوسایتوژنز در تکه های گوشت خوک وکیوم شده در دمای ۴ درجه سانتی گراد را بررسی کردند. .در این مطالعه نشان داده شد که ترکیب نایسین با اسید سیتریک،سدیم دی استات و بنزوات پتاسیم موثر تر از نایسین با اسید لاکتیک ،پتاسیم سوربات و سدیم استات است(۱۸).
سولوماکوس و همکاران (۲۰۰۸) اثر ضد میکروبی اسانس آویشن و نایسین و ترکیب آن ها بر روی لیستریا مونوسایتوژنز در گوشت چرخ کرده طی نگهداری در دمای پایین را مورد بررسی قرار دادند. طبق نتایج بدست آمده، استفاده همزمان نایسین و اسانس اثر سینرژیستی علیه باکتری لیستریا مونوسایتوژنز نشان داد(۱۹).
اتایبی و همکاران(۲۰۰۰) اثر سینرژیستی نایسین و تیمول روی دو باکتری لیستریا مونوسایتوژنز و باسیلوس سرئوس^[۴۱] بررسی کردند. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که غلظتی از نایسین که برای کنترل پاتوژن های غذایی مورد نیاز است، در استفاده توام نایسین با تیمول کاهش می یابد(۲۰).
کابیلینسکی و همکاران(۲۰۰۷) اثر اسیدهای آلی و برخی از ترکیبات معطر (تیمول و….) و نیز استات سدیم را بر رشد سالمونلا تایفی موریوم بررسی کردند. طبق نتایج آنها استفاده همزمان از چند فاکتور باعث تاخیر بیشتری در رشد باکتری می شود که گویای اثر تقویت کننده ی این فاکتورها می باشد(۲۱).
والرو و جینر(۲۰۰۶) اثر هفت ترکیب ضد میکروبی گیاهی شامل تیمول، بورنئول^[۴۲]، کارواکرول، سینام آلدهید^[۴۳]، اوژنول، منتول^[۴۴] و وانیلین^[۴۵] بر روی رشد باسیلوس سرئوس را در کاروت براث بررسی کردند. mg 30 تیمول به ازای ml 100 محیط برای بیش از ۶۰ روز در دمای C‌˚۱۶ از رشد باکتری به طور کامل جلوگیری کرد(۲۲).
بایلاشو و همکاران (۲۰۱۰) در مطالعه ای کاهش لیستریا مونوسایتوژنز در سوسیس (گوشت گاو) تیمار شده با محلول اسید لاکتیک در دماهای مختلف را بررسی کردند. در این مطالعه سوسیس با اسید لاکتیک با دمای (۴-۵۵ درجه) و غلظت (۳-۱%) و مدت زمان (۱۲۰-۱۵
ثانیه) تیمار شد. در این مطالعه نشان داده شد که اسید لاکتیک در دمای ۵۵ درجه با غلظت ۳% و مدت زمان ۱۵ ثانیه بهترین ترکیب برای کاهش لیستریا مونوسایتوژنز است(۲۳).
آنانگ و همکاران (۲۰۰۷) اثر اسید لاکتیک و لوراسیدین بر رشد و بقای لیستریا مونوسایتوژنز و اشرشیاکولای^[۴۶] و سالمونلا انتریتیدیس^[۴۷] تلقیح شده به سینه مرغ و نگهداری شده در یخچال را بررسی کردند. نتایج بدست آمده نشان داد که اسید لاکتیک نسبت به لوراسیدین اثر مهار کنندگی بیشتری دارد(۲۴).
ماریان لورتز و همکاران (۲۰۱۰) اثر عوامل مختلف فیزیکی و شیمیایی از جمله اشعه، اولتراسوند، فریز کردن، آب داغ، اسید های آلی، ترکیبات کلر دار و فسفر دار در ضد عفونی کردن لاشه طیور را بررسی کردند. در این مطالعه نشان داده شد که بخار آب و آب داغ باعث تغییر شکل ظاهری لاشه می شود و اسید استیک، اسید لاکتیک، تری سدیم فسفات و سدیم کلریت باعث کاهش باکتری می شوند. همچنین این مطالعه نشان می دهد که اسیدهای ارگانیک باعث کاهش باکتری های هوازی می شود و همچنین هوای سرد باعث کاهش باکتری های هوازی به مقدار کم می شود(۲۵).
فاندوس و همکاران(۲۰۰۷) اثر شستشوی پای مرغ نگهداری شده در دمای یخچال برای مدت ۷ روز به وسیله پتاسیم سوربات ۵% بر رشد لیستریا مونوسایتوژنز را بررسی کردند .دراین مطالعه نشان داده شد که شستشوی پای مرغ با سوربات پتاسیم ۵% که در دمای ۴ درجه سانتی گراد به مدت ۷روز ذخیره شده است باعث کاهش ۶/۰تا ۳/۱لوگ باکتری می شود(۲۶).
استاپ فورتس و همکاران (۲۰۰۳) تاثیر شستشوی پای مرغ نگهداری شده در دمای یخچال برای مدت ۷ روز به وسیله سوربات پتاسیم بر روی رشد لیستریا مونوسایتوژنز را بررسی کردند. سوربات پتاسیم ۵% اثر ممانعت کنندگی معنی داری را در مقایسه با گروه کنترل نشان داد(۲۷).
هون یون یوک و همکاران (۲۰۰۷) اثر اسید ارگانیک و ازن بر لیستریا مونوسایتوژنز در قارچ را بررسی کردند. استفاده از این ترکیب باعث کاهش ۵/۰ تا ۱ لوگ باکتری در قارچ شد(۲۸).
در مطالعه گابریل و همکاران (۲۰۱۰) اثر ترکیبی pH و دما بر رشد سالمونلا انتریتیدیس و لیستریا مونوسایتوژنز بررسی شد. در این مطالعه نشان داده شد که دامنه مقاومت لیستریا مونوسایتوژنز نسبت به دما و pH زیاد است(۲۹).
بوناتیرو و همکاران(۲۰۰۷) نشان دادند که اسانس های کامل در مقایسه با اجزاء فعال به تنهایی، دارای فعالیت آنتی باکتریال و کارایی بالاتری هستند. علت این موضوع اثر سینرژیست اجزای تشکیل دهنده اسانس بر یکدیگر است. ظاهرا علت تفاوت در میزان خصوصیت آنتی باکتریال اسانس ها به غلظت و ماهیت ترکیبات موجود در اسانس، نحوه آرایش ساختاری آن ها و نیز گروه های عامل موجود در آن ها و احتمالا به واکنش های سینرژیستی ترکیبات موجود در اسانس ها مربوط می باشد(۳۰).
برت (۲۰۰۴) بیان می کند که اسانس های دارای ترکیبات فنلی مانند تیمول، کارواکرول، P-سایمن^[۴۸]، γ-ترپاینن^[۴۹] دارای فعالیت آنتی باکتریال بالایی می باشند. همچنین نشان داد که فعالیت باکتری سیدی بالای اسانس زنیان مربوط به میزان بالای تیمول، P-سایمن، γ-ترپاینن موجود در آن است(۳۱).
کیم و همکاران(۱۹۹۵) نشان دادند که از بین باکتری های گرم مثبت لیستریا مونوسایتوژنز مقاوم ترین و استافیلوکوکوس اورئوس حساس ترین باکتری به اسانس ها می باشند(۳۲).
دلگادو و همکاران (۲۰۰۴) روی اثر باکتریسیدال تیمول و سایمن بر دو سویه از باکتری باسیلوس سرئوس مطالعه کردند. در این مطالعه با افزایش غلظت تیمول و سایمن در شرایط بافری و دمایC‌˚۳۰ اثر باکتریسیدال آن ها بر روی باسیلوس سرئوس افزایش یافت. همچنین
مشخص شد که هرگاه تیمول و سایمن با هم ترکیب شوند اثر باکتری کشی طبیعی آن ها افزایش می یابد به عبارتی با هم اثر سینرژیسم دارند(۳۳).
ویمپنی و توماس (۱۹۹۶) مطالعه ای درخصوص اثر مهاری نایسین بر روی استافیلوکوکوس اورئوس و لیستریا مونوسایتوژنز انجام دادند که نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که در مورد لیستریا مونوسایتوژنز افزایش درصد نمک و کاهش pH سبب افزایش کارایی نایسین می شود ولی دمای انکوباسیون تاثیر مشخصی در بر ندارد(۳۴).
وانگ و همکاران(۲۰۱۳) اثر اسید لاکتیک در کاهش پاتوژن های منتقله از غذا در فراوری جوانه ی نیلوفر آبی را بررسی کردند. در این مطالعه از اسید لاکتیک (۲۵/۰%،۵/۰%،۱%و۲%) برای کاهش پاتوژن ها(اشرشیا کولای، سالمونلا تایفی موریوم، لیستریا مونوسایتوژنز)استفاده شد. استفاده از اسید لاکتیک ۵/۰% و ۲% باعث کاهش ۳/۱ و ۳/۲ لوگ جمعیت باکتری شد(۳۵).
پیپک و همکاران در سال(۲۰۰۵) اثر ضدعفونی میکروبی بخار و اسپری اسید لاکتیک بر لاشه های گوساله را بررسی کردند. در این مطالعه از اسید لاکتیک ۵/۲% به مدت ۳۰ دقیقه در خط کشتار استفاده شد و سپس لاشه ها در دمای ۵ درجه نگهداری شدند. در این مطالعه باکتری های مزوفیل و سایکروفیل شمارش شد که این تیمار باعث کاهش این باکتری ها شده بود(۳۶).