“`html

الثقافة الحيوية الميكروبية تثور في حفظ الأغذية

كل عام، يتم فقدان مليارات الأطنان من الطعام بسبب الهدر والتلف. أمام هذا الواقع، تبرز الثقافة الحيوية الميكروبية كحل مبتكر لحفظ الأغذية دون اللجوء للمواد الكيميائية المضافة. يعتمد هذا النهج على كائنات دقيقة مفيدة أو مستقلباتها النشطة، مثل البكتريوسينات والبكتريوفاجات، لمكافحة الميكروبات المسؤولة عن التلف. تعمل هذه الطرق على تحمض البيئة، أو خلق منافسة بين الميكروبات، أو تعطيل أغشية الخلايا للمسببات المرضية، مع الحفاظ على الجودة الغذائية وطعم المنتجات.

البكتريوسينات، وهي ببتيدات مضادة للميكروبات تنتجها البكتيريا، تستهدف بشكل خاص البكتيريا الضارة دون التأثير على الكائنات الدقيقة المفيدة. وهي فعالة بشكل خاص ضد البكتيريا إيجابية غرام مثل ليستيريا أو المكورات العنقودية، ويتم استخدامها بالفعل في إنتاج الجبن واللحوم لإطالة مدة صلاحيتها. استقرارها الحراري وسميتها المنخفضة يجعلانها مرشحة مثالية لاستبدال المواد الحافظة التقليدية.

أما البكتريوفاجات، فهي فيروسات طبيعية تصيب وتدمر البكتيريا المرضية فقط. عند تطبيقها على الأغذية بعد الحصاد أو دمجها في التعبئة، فإنها تخفض بشكل كبير وجود الميكروبات مثل السالمونيلا أو الإشريكية القولونية. إن خصوصيتها هي ميزة وعيب في نفس الوقت، حيث يجب غالبًا دمجها في خلطات لتغطية نطاق واسع من الأهداف.

التخمير، أحد أقدم الطرق، لا يزال ركنًا أساسيًا في حفظ الأغذية. تحول بكتيريا حمض اللاكتيك السكريات إلى حمض اللاكتيك، مما يخلق بيئة معادية للمسببات المرضية مع تحسين الخصائص الحسية والتغذوية للأغذية. هذه التقنية مستخدمة على نطاق واسع في منتجات الألبان والخضروات المخمرة واللحوم، حيث تسمح بحفظ الأغذية مع تحسين نكهتها.

المطهرات الطبيعية، المستخرجة من النباتات أو التوابل، تقدم بديلاً للمواد الحافظة الاصطناعية. الزيوت الأساسية، مثل زيت الزعتر أو القرنفل، تعمل على تعطيل أغشية خلايا الميكروبات أو تثبيط إنزيماتها. نطاق عملها الواسع وخصائصها المضادة للأكسدة تجعلها حليفًا قيمًا، على الرغم من أن استخدامها قد يكون محدودًا بسبب مشاكل الاستقرار أو تغيير الطعم.

الطبقات الصالحة للأكل، المصنوعة من بوليمرات طبيعية، تشكل حاجزًا واقيًا حول الأغذية. فهي تحد من تبادل الرطوبة والأكسجين، مما يبطئ من عملية التلف. عند دمجها مع مركبات مضادة للميكروبات، فإنها تطيل مدة صلاحية الفواكه والخضروات والمنتجات اللحمية، مع تقليل استخدام البلاستيك.

على الرغم من أن هذه الطرق واعدة، إلا أنها تواجه بعض التحديات. تكلفة الإنتاج، اللوائح الصارمة، وتردد المستهلكين في استخدام الفيروسات أو البكتيريا تعيق اعتمادها على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن دمجها في أنظمة متكاملة، تسمى تكنولوجيات الحواجز المتعددة، يسمح بتجاوز هذه القيود. من خلال الجمع بين عدة تقنيات، مثل التخمير والبكتريوسينات، يمكن تعزيز الفعالية العامة مع تقليل الآثار غير المرغوب فيها.

بدءًا، تلعب الذكاء الاصطناعي أيضًا دورًا في تحسين هذه العمليات. بفضل النمذجة التنبؤية، تساعد في تحديد مركبات مضادة للميكروبات جديدة أو تكييف ظروف الحفظ لتحقيق أقصى فعالية.

وبالتالي، تفتح الثقافة الحيوية الميكروبية الطريق لحفظ الأغذية بشكل أكثر أمانًا واستدامة، وملاءمة لتوقعات المستهلكين.

“`

Mentions des sources

Publication citée

DOI : https://doi.org/10.1007/s00217-026-05188-4

Titre : Advances and challenges in microbial biotechnology for food preservation: a critical review

Revue : European Food Research and Technology

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Omar Hammoud; Furkan Ayaz