صفات الاحياء المجهرية العلاجية

من أهم الاحياء العلاجية المستعملة Lb. casei Shirota , Lb. acidophilus LC1, Lb. rhamnosus GG وهذه لها تأثيرات محسنة للصحة وقد وضعت شروط ومواصفات لهذه الاحياء وللأحياء الاخرى التي يرام استعمالها كأحياء علاجية ومنها :

• ان تكون ذات أصل بشري.
• ان تعد من الاحياء (Generally regarded as safe) GRAS.
• ان تكون معروفة الحساسية والمقاومة للمضادات الحيوية اي معروفة Antibiogram.
• منتجة للمواد المضادة للميكروبات مثل انتاج البكتريوسينات والمواد العضوية قليلة الوزن الجزيئي المثبطة.
• لها عمليات ايض مرغوب فيها.
• ثابتة من الناحية الوراثية والتطبعية.
• غير ممرضة حتى في الأشخاص معلولي المناعة.
• لا تولد الالتهابات.
• ان تكون قادرة على اجتياز الحواجز في الجهاز الهضمي (لأنها تستعمل مع الاغذية عادة) مثل حموضة ووجود أملاح الصفراء في الامعاء.
• ان تكون قادرة على البقاء والعيش في الأمعاء عند ارتباطها للأغشية المخاطية للأمعاء.
• ان يكون لها تأثير محفزا للمناعة في النظام المناعي للطبقة الطلائية للأمعاء.
• لها صفات مضادة للتطفير والتسرطن.
• ان تستطيع العمل كوسائل لتوصيل لبروتينات والبيبتيدات العلاجية (Recombinant proteins and peptides) الى أماكن محددة من القناة الهضمية للإنسان.
• يفضل ان تكون من الاحياء التي تتحمل العمليات التصنيعية للأغذية لان الاغذية تمثل افضل الوسائل لإيصالها الى الامعاء وان تكون قادرة على البقاء حية في الاغذية وبكفاءة عالية في الأغذية المعروضة تجاريا ان تكون ذات مواصفات جيدة من حيث طول مدة صلاحية المنتج.

ويلاحظ ان اول الشروط هو وجوب عزلها من الإنسان وذلك لان بعض الفوائد التي تبديها الاحياء هي متخصصة بالنوع، كما ان هذا الشرط يضمن عدم رفض الجسم البشري لها. وتكون مهيئة للالتصاق لوجود المستلمات على سطوح خلايا امعاء الإنسان وبالتالي تتمكن من البقاء وتصبح جزءا من فلورا الامعاء، والمستودع الاخير هو الامعاء الغليظة.

وفي المستودع الاخير للأحياء العلاجية توجد Lb. acidophilus التي تستطيع ان تعبر المعدة والامعاء الدقيقة لتصل الى الامعاء الغليظة ويمكن ان يبقى منها 1.3 – 1.5% من الجرع المعطاة عن طريق الفم، لذلك فان تحمل الحموضة يكون ضروريا في حالة وجودها في المنتجات المتخمرة التي تمتاز بارتفاع حموضتها وكذلك لتتحمل حموضة المعدن عندما تمر بها. وقد وجد ان العصيات اللبنية مقاومة للحموضة خاصة تلك المعزولة من بيئات قاسية مثل القناة الهضمية للإنسان اذ يصل الرقم الهيدروجيني في المعدة الى حوالي 2 وبذلك فهي تعد متحملة للحموضة  Acid tolerant وصامدة للحموضة Aciduric والبكتريا Lb. acidophilus يمكن ان تبقى حية حتى عند انخفاض الرقم الهيدروجيني الى اقل من 2 ومع هذا تحافظ على الرقم الهيدروجيني داخل الخلايا بمستوى قريب من التعادل. وفي مثل هذه الحالات يتم تحفيز الجينات المسئولة عن الاستجابة لإجهاد الحموضة وتنشيط F₁F₀ ATPase الذي يعد مهما في الاستجابة للحموضة المفرطة ويمكن ان يؤدي الى تغييرات كبيرة في أداء الخلايا للوظائف الفسلجية. وقد اعتمدت الآليات المذكورة في تطبيع بعض السلالات للعيش في حموضة مميتة كما في اللبن الرائب وتستعمل في الانتاج.

وتمتاز الاحياء العلاجية بمواصفات خاصة بها فهي تتأثر بالأوكسجين الزائد لان موطنها الاصلي الامعاء التي يقل فيها الاوكسجين، لذلك يفضل المحافظة على المنتجات الحاوية عليها في علب زجاجية لمنع نضوح الاوكسجين. ولكن مع هذا توجد بعض السلالات مثل البكتريا Lb. fermentum المعزولة من الإنسان لها قابلية مضادة للأكسدة وتستطيع البقاء طويلا بوجود تراكيز عالية من الاوكسجين مقارنة بالسلالات التي لا تملك الصفة المضادة للأكسدة، كما توجد بعض السلالات المتحملة للهواء.

اما البكتريا المنشطرة فتتأثر بالعديد من العوامل وظروف الاجهاد وفي العموم تكون أكثر حساسية من العصيات اللبنية، لذلك اقتصر استعمال انواع محددة منها في الأغذية العلاجية منها Bif. animalis, Bif . longum , Bif. Pseudolongum وقد استعملت معها عمليات التطبيع اذا امكن تطبيع بعض السلالات بوضعها برقم هيدروجيني 5.8 لمدة ساعتين، ثم تنقل الى رقم هيدروجيني واطئ (2) وكانت قابلية الخلايا المتطبعة تزيد 100 مرة عن الخلايا غير المتطبعة لتتطبع للحموضة. ويمكن ان تخضع لعمليات لتطبيع اخرى عندما يراد استعمالها لاغراض صناعية مثل تطبيعها لإجهاد الاكسدة وذلك بتعريضها لبيروكسيد الهيدروجين بتركيز 100 جزء بالمليون لمدة ساعة وكذلك تطبيعها للحرارة المنخفضة وذلك بخزنها بدرجة حرارة 4 م لمدة اسبوع، كل هذه المعاملات تساعد فيما بعد على تحمل الظروف المتطرفة التي تمر بها اثناء التصنيع.

وبما ان البكتريا المنشطرة هي احياء لا هوائية، فوجود الهواء يؤدي الى اطالة طور التلكؤ للسلالات المستعملة, ويتغير شكل الخلايا وتصبح طويلة وتكون العقد على سطح نتيجة لعدم انقسامها. وتتغير الحوامض الدهنية في الأغشية الخلوية اذ يقل طول السلاسل الكاربونية فيها ويزداد وجود الحوامض الدهنية الحلقية ، ويزداد فيها بروتين بوزن جزيئي 35.5 كيلو دالتون في السلالات المتحملة للأوكسجين ويعتقد ان هذا البروتين يساعد في حماية الخلايا والدفاع عنها ضد اجهاد الأوكسجين ويمثل احد بروتينات الاجهاد.

وتتطبع الاحياء العلاجية لأملاح الصفراء وتتحملها بآلية تعتمد على كراهية السطوح الخارجية للماء (CSH) Cell surface hydrophobicity فالأحياء ذات القيم CSH عالية تكون مقاومة لأملاح الصفراء والتي تكون عادة مرافقة لزيادة المقاومة لبيروكسيد الهيدروجين كعامل من عوامل الاجهاد التأكسدي ويزداد التحمل الحراري وتحمل الحموضة والخزن بدرجات الحرارة الواطئة. وعليه يمكن التحكم لمدى معين بصفات الخلايا والخارجية منها على وجه الخصوص للوصول الى أفضل تطويع للخلايا.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .