در صنایع غذایی مدرن، استفاده از مواد نگهدارنده طبیعی مثل نمک و اسیدهای آلی برای افزایش ماندگاری و ایمنی غذا امری رایج است. در ظاهر، ترکیب این دو ماده باید اثرات هم‌افزایی داشته باشد: نمک به‌عنوان یک عامل کاهش‌دهنده فعالیت آبی، و اسید به‌عنوان عاملی که با پایین آوردن pH محیط، رشد باکتری‌ها را مختل می‌کند. اما آیا همیشه این ترکیب کارساز است؟ پژوهش جدیدی که در ژورنال Food Research International منتشر شده، نشان می‌دهد که ممکن است برعکس، نمک اثر کشنده‌ی اسیدها را کاهش دهد  حداقل در مورد باکتری خطرناک Escherichia coli O157:H7

آشنایی با  E. coli O157:H7

این سویه‌ی خاص از باکتری E. coli به‌دلیل تولید سم شیگا (Shiga toxin) یکی از عوامل مسمومیت غذایی جدی به‌شمار می‌آید. علائم آن از اسهال خفیف تا نارسایی کلیوی (به‌ویژه در کودکان و سالمندان) متغیر است. حضور این باکتری در گوشت نیم‌پز، سبزیجات آلوده و محصولات تخمیری، تهدیدی برای سلامت عمومی محسوب می‌شود.

نقش اسیدهای آلی در کنترل باکتری‌ها

اسیدهای آلی ضعیف مانند:

• اسید استیک )در سرکه(،

• اسید لاکتیک )در لبنیات و محصولات تخمیری(،

• اسید سیتریک )در مرکبات(،

• اسید مالیک )در سیب(،

• اسید تارتاریک )در انگور(،

موادی طبیعی و پرکاربرد در نگهداری غذا هستند. آن‌ها از دو طریق با باکتری‌ها مقابله می‌کنند:

• کاهش pH خارجی محیط، که باکتری را تحت فشار قرار می‌دهد.

• نفوذ به سلول باکتری و کاهش pH داخل سلولی، که به اختلال در فعالیت آنزیم‌ها و مرگ باکتری می‌انجامد.

اما نمک چه می‌کند؟

در علم میکروبیولوژی مواد غذایی، نمک (سدیم کلرید) نقش مهمی ایفا می‌کند:

• کاهش فعالیت آبی (Aw)

• ممانعت از رشد میکروب‌ها از طریق دهیدراته کردن

• افزایش طعم و حفظ ساختار بافت غذا

اما طبق یافته‌های پژوهش جدید، در شرایط خاص، نمک باعث القای پاسخ مقاومت اسیدی در E. coli شده و تأثیر اسیدها را کاهش می‌دهد.

پژوهش‌گران با بررسی رفتار E. coli O157:H7 در محیط‌های حاوی اسید و نمک، به نتایج جالبی دست یافتند:

 حضور نمک، اسید را بی‌اثر می‌کند

در محیط‌هایی که حاوی 3٪ نمک و اسیدهایی مانند استیک یا لاکتیک بودند، باکتری‌ها در مقایسه با محیط‌های فاقد نمک، زنده ماندن بالاتری داشتند.

 افزودنی‌های غذایی نیز نقش دارند

در محیط‌هایی که همراه  با اسید و نمک، مواد آلی مانند:

• تریپتون (منبع نیتروژن(،

• عصاره مخمر (منبع ویتامین‌ها و اسیدهای آمینه(،

• گلوتامات (یک تقویت‌کننده طعم)،

وجود داشت، اثر کشندگی اسیدها باز هم کاهش یافت.

 اسیدهای پیچیده‌تر مؤثرتر بودند

در مقابل، استفاده از اسیدهای چندکاره مانند سیتریک یا مالیک، حتی در حضور نمک و افزودنی‌های فوق، اثر ضدمیکروبی خود را حفظ کردند. این یعنی ترکیب شیمیایی خاص اسید در عملکرد آن نقش کلیدی دارد.

چرا این اتفاق می‌افتد؟ مکانیسم‌های پیشنهادی

الف. القای پاسخ مقاومت اسیدی (AR)

نمک می‌تواند به‌صورت غیرمستقیم موجب تحریک سیستم‌های ژنتیکی دفاعی در E. coli شود که به آن‌ها امکان بقا در محیط‌های اسیدی می‌دهد. این پاسخ شامل فعال‌سازی آنزیم‌هایی مانند دی‌کربوکسیلازها است که pH داخلی سلول را حفظ می‌کنند.

ب. محافظت از غشای سلولی

وجود نمک باعث تثبیت ساختار غشاء باکتری می‌شود. غشایی که توسط نمک سخت‌تر شده، نفوذپذیری کمتری برای اسید دارد، و در نتیجه، اسیدهای آلی کمتر وارد سلول می‌شوند.

ج. تأثیر روی فعالیت آنزیم‌های ضداسیدی

برخی از آنزیم‌های دخیل در پاسخ مقاومت اسیدی فقط در حضور سدیم یا کلر فعال می‌شوند. نمک می‌تواند فعالیت این آنزیم‌ها را افزایش دهد.

نتایج آزمایش‌ها: مقایسه شرایط مختلف

پیامدهای صنعتی

این یافته‌ها برای صنعت غذا بسیار مهم‌اند. در بسیاری از محصولات اسیدی مانند:

• سس‌ها و ترشی‌ها

• نوشیدنی‌های تخمیری

• فرآورده‌های گوشت و ماهی

• شورها و زیتون

• ترکیب اسید و نمک بسیار رایج است.

اما اگر این ترکیب به جای مهار باکتری، به آن در زنده ماندن کمک کند، باید در طراحی فرمولاسیون بازنگری شود.

پیشنهادات کاربردی برای صنایع غذایی

بازنگری در انتخاب نوع اسید: استفاده از اسیدهایی با چندین گروه کربوکسیلیک مانند سیتریک یا مالیک، مؤثرتر از اسیدهای ساده‌تر مانند استیک هستند.

کاهش غلظت نمک در ترکیب با اسیدها: اگر هدف اصلی کنترل میکروبی است، استفاده همزمان از مقدار زیاد نمک و اسید، ممکن است کارایی را کاهش دهد.

استفاده از استراتژی‌های چندعاملی: استفاده از دما، پاستوریزاسیون، یا نگهدارنده‌های غیرشیمیایی (مثل روغن‌های ضروری، عصاره‌های گیاهی) همراه با اسیدها می‌تواند مؤثر باشد.

نتیجه‌گیری نهایی

مطالعه‌ی مورد بررسی، حقیقتی مهم و کمتر شناخته‌شده را برجسته می‌کند: افزودن نمک به غذاهای اسیدی می‌تواند باعث افزایش مقاومت باکتری‌های بیماری‌زا مثل E. coli O157:H7 شود. این یافته نشان می‌دهد که حتی ترکیبات رایجی مثل نمک، در شرایط خاص می‌توانند نتایج معکوس داشته باشند.

صنعت غذا باید نسبت به این تعاملات دقیق‌تر عمل کند، زیرا امنیت مصرف‌کننده در گرو فهم عمیق‌تری از واکنش‌های میکروبی در برابر ترکیبات نگهدارنده است.

در همین راستا، با هدف ارتقاء سطح بهداشت و شفافیت عملکرد، نسبت به ثبت درخواست دریافت گواهینامه بهداشت از سامانه رسمی پاکنماد اقدام کرده‌ایم. دریافت این نشان، گواهی بر تعهد ما به سلامت مصرف‌کنندگان، رعایت الزامات قانونی و هم‌سویی با استانداردهای ملی از جمله SFBB (Safer Food Better Business)  است.

منبع :sciencedirect