%$.7(5,2&,186352'8.82-$1ý,Ï3,(125Ëâ7,(6 %$.7(5,-Ï²7$.$5Ë ... · 2 PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO 6$9$5$1.,â.80 3DWYLUWLQX NDG ³WHLNLDPD s magistro baigiamasis darbas

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSL UNIVERSITETAS

VETERINARIJOS AKADEMIJA

Veterinarijos fakultetas

AIST KAZAKAUSKIEN

BAKTERIOCINUS PRODUKUOJANČI PIENO R GŠTIES

BAKTERIJ TAKA GR D SAUGOS RODIKLIAMS

THE INFLUENCE OF BACTERIOCINS PRODUCING LACTIC

ACID BACTERIA ON CEREAL SAFETY PARAMETERS

Veterinarinės maisto saugos ištestinių studijų

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS

Darbo vadovė: prof. dr. E. Bartkienė

KAUNAS, 2016

2

PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO

SAVARANKIŠKUM

Patvirtinu, kad teikiamas magistro baigiamasis darbas „Bakteriocinus produkuojančių pieno rūgšties bakterijų taka grūdų saugos rodikliamsį

1. Yra atliktas mano pačios: 2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje: 3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu vis panaudotos literatūros s raš .

Aistė Kazakauskienė (data) (autoriuas vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVI KALBOS TAISYKLINGUM ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingum atliktame darbe. Aistė Kazakauskienė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO

VADOVO IŠVADOS D L DARBO GYNIMO

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................... Prof. dr. Elena Bartkienė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS

APROBUOTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYB S KATEDROJE

(aprobacijos data) (katedros vedėjo vardas, pavardė) (parašas)

Magistro baigiamasis darbas yra dėtas ETD IS

(gynimo komisijos sekretorės parašas)

Magistro baigiamojo darbo recenzentas (vardas, pavardė) (parašas)

3

TURINYS

SANTRAUKA .....................................................................................................................................6

VADAS ...............................................................................................................................................8

1. LITERAT ROS APŽVALGA ......................................................................................................10

1.1. Mikotoksinai ................................................................................................................................10

1.1.1. Deoksivalenolis ........................................................................................................................11

1.1.2. Zearalenonas .............................................................................................................................11

1.1.3. Mikotoksinų paplitimas ............................................................................................................12

1.1.4. Mikotoksinų kontrolė ir prevencijos priemonės .......................................................................13

1.1.5. Mikotoksikozės platinamos per maist ....................................................................................15

1.2. Pieno rūgšties bakterijų panaudojimas mikotoksinų mažinimui .................................................15

2. DARBO METODIKA ....................................................................................................................16

2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas .............................................................................16

2.2. Tyrimų objektai ir metodai ..........................................................................................................17

2.2.1. Tyrimui naudotos žaliavos .......................................................................................................17

2.2.2. Grūdų kokybės rodiklių tyrimų metodai ..................................................................................17

2.2.3. Grūdų saugos rodiklių tyrimo metodai .....................................................................................18

2.2.4. Pagausintų PRB rūgštingumo rodiklių tyrimas (pH ir BTR) ...................................................19

2.2.5. Grūdų mėginių apdorojimas PRB ............................................................................................20

2.2.6. Grūdų mikrobiologinių rodiklių tyrimas ..................................................................................20

2.3. Statistinis duomenų vertinimas ..................................................................................................20

3. TYRIMO REZULTATAI ..............................................................................................................21

3.1. Grūdų kokybės rodiklių tyrimų rezultatai ...................................................................................21

3.2. Mikotoksinų kiekis grūduose prieš apdorojim ...........................................................................24

3.3. Pagausintų PRB rūgštingumo rodikliai (pH ir BTR) ..................................................................25

3.4. Grūdų mėginių, apdorotų PRB daigumo rezultatai .....................................................................26

3.5. Grūdų mikrobiologiniai rodikliai prieš ir po apdorojimo PRB ...................................................27

3.6. Mikotoksinų (DON, ZEA) kiekis grūduose po apdorojimo PRB ...............................................33

4. REZULTAT APTARIMAS ........................................................................................................35

IŠVADOS ...........................................................................................................................................37

LITERAT ROS S RAŠAS ..............................................................................................................38

PRIEDAI ............................................................................................................................................41

4

SANTRUMPOS

PRB – pieno rūgšties bakterijos.

L. sakei – Lactobacillus sakei.

P. pentosaceus – Pediococcus pentosaceus.

P. acidilactici – Pediococcus acidilactici.

FAO – Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizacija.

EFSA – Europos maisto saugos tarnyba.

DON – Deoksivalenolis.

ZEA – Zearalenonas.

IPCC – Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisija.

5

SANTRAUKA

„Bakteriocinus produkuojančių pieno rūgšties bakterijų taka grūdų saugos

rodikliamsį

Darbas parengtas Maisto saugos ir kokybės katedroje, Lietuvos sveikatos mokslų universitete,

Veterinarjos akademijoje.

Darbo vadovas: prof. dr. Elena Bartkienė.

Darbo apimtis: 39 puslapiai, 1 lentelė, 30 paveikslų, 4 priedai, 28 literatūros šaltiniai.

Darbo tikslas: vertinti pasirinktų skirtingų rūšių varpinių javų grūdų mėginių kokybės ir

saugos rodiklius bei nustatyti bakteriocinus produkuojančių mikroorganizmų tak tiriamų grudų

saugos rodikliams.

Šiuo tikslu atliktas skirtingų rūšių varpinių javų grūdų mėginių kokybės ir saugos rodiklių

vertinimas. Sekančiame eksperimento etape grūdai buvo apdoroti PRB ir nustatyta apdorojimo

taka grūdų daigumui (parenkant optimalų apdorojimo laik ) bei bio- taršai ir mikotoksinų kiekiui.

PRB mažina varpinių javų grūdų biologinę tarš (bendras aerobinių mikroorganizmų kiekis,

bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis grūdų mėginiuose sumažėjo) ir mikotoksinų kiek

(deoksivalenolio ir zearalenono kiek ). Apibendrinant galima teigti, kad pagausintos PRB gali būti

naudojamos kaip alternatyvus beicas, mažinant bio- tarš ir mikotoksinų kiek varpinių javų

grūduose.

Raktažodžiai: grūdai, Lactobacillus sakei, Pediococcus acidilactici, Pediococcus

pentosaceus.

6

SUMMARY

The influence of bacteriocins producing lactic acid bacteria on

cereal safety parameters

The work was prepared in the Department of Food Safety and Quality, Faculty of Veterinary,

Lithuanian University of Health Sciences.

Academic Supervisor: Prof. Dr. Elena Bartkienė.

Scope of the work: 39 pages, 1 table, 30 pictures, 4 annexes, 28 sources of literature.

The aim of the work was to analyse quality parameters of different varieties of cereal, and to

evaluate the influence of bacteriocin-producing microorganisms on cereals safety parameters.

For this purpose, the assessment of quality and safety parameters in samples of different

varieties of cereal was carried out. At the next step of the experiment, cereals have been treated with

lactic acid bacteria and the impact of treatment on cereal germination (in selecting the optimum

time of treatment) as well as on bio-pollution and the levels of mycotoxins was evaluated.

Lactic acid bacteria reduced biological pollution of cereals (the total number of aerobic micro-

organisms, total counts of fungi and moulds) and the concentration of mycotoxins (deoxinivalenol

and zearalenone). We conclude, that treatment with lactic acid bacteria could be used as an

alternative cereals dressing for bio- pollution and of mycotoxins reducing in cereals.

Key words: cereals, Lactobacillus sakei, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus.

7

VADAS

Javai – svarbiausias maistinis augalas, turintis daug žmogaus organizmui reikalingų baltymų,

angliavandenių, vitaminų ir kt. medžiagų. Iš grūdų kepama duona, konditerijos gaminiai, jie yra

pašaras gyvuliams. Javų ūkis – svarbi žemdirbystės šaka. Javų pasėliai užima daugiau nei 50 proc.

viso pasaulio ariamų žemės plotų. Yra daugybė javų rūšių, svarbiausios jų – kviečiai, rugiai, avižos,

miežiai, soros, kukurūzai ir ryžiai. Populiariausi iš jų yra kviečiai, ryžiai ir kukurūzai. Šioms

kultūroms tenka daugiau kaip 80 proc. visos pasaulio grūdų gamybos. Europoje, Š. Amerikoje

daugiausiai auginami kviečiai, rugiai, avižos ir kukurūzai. Čia jų išauginama 90 proc. viso pasaulio

derliaus. Azijoje užauginama 90 proc. viso pasaulio ryžių, Afrikoje – daugiausia sorų [1].

Kviečių grūdai yra antra pagal populiarum žaliava maisto pramonėje, o šių grūdų pasėlių

plotai ketvirti, su jais vartotojai gauna apie 55 proc. angliavandenių ir 20 proc. visos paros raciono

kalorijų [2].

Žemės ūkis dvidešimt pirmajame amžiuje susiduria su iššūkiu kaip patenkinti augančius

vartotojų poreikius. Iššūkis tampa dar sudėtingesnis dėl klimato kaitos, turinčios takos pasėlių

kenkėjų pasiskirstymui ir jų protrūkiams [3].

Šiuo metu ypač aktualia tampa klimato kaitos problema, kuri siejama ir su maistui skirtų

grūdų sauga mikotoksinų aspektu [4].

Klimato kaita turi takos ir mikotoksinų koncenracijai grūduose. Mikotoksinus

produkuojantiems grybams susidaro palankios s lygos. Mikotoksinų didesnis kiekis grūduose

nustatomas regionuose, kuriuose šiuo metu klimatas yra šaltesnis, nei prastai [5].

Šiuo metu identifikuota ir žinoma daugiau nei 300 potencialių mikotoksinų, kurie gali užteršti

maist ir pašarus ir sukelti neigiam poveik žmonėms ir gyvūnams [6].

Mikotoksinai yra stabilūs daugeliui perdirbimo procesų, todėl gali užteršti jau perdirbtus

maisto produktus. Mikotoksinai, kurie dažniausiai aptinkami maistiniuose grūduose yra

aflatoksinai, ochratoksinai A, fumonizinai, deoksinivalenolis ir zearalenonas [7].

Šiuo metu daugiau nei 100 šalių reglamentuoja labiausiai toksiškų ir labiausiai paplitusių

mikotoksinų didžiausi leistin kiek maiste [8].

Siekiant mažinti mikotoksinų kiek grūduose, turi būti taikomos prevencinės priemonės ir

pradedama nuo sėklinių grūdų kokybės užtikrinimo. Sėklinių grūdų saugai užtikrinti taikomos

cheminės priemonės – beicai. Kaip alternatyva beicavimui, javų sėklai apdoroti naudojami ir

biologiniai produktai, kurių veikimo mechanizmas paremtas antimikrobinėmis ar toksinius

junginius degraduojančiomis mikroorganizmų savybėmis. Pieno rūgšties bakterijos (PRB) yra

daugelyje maisto produktų ar žaliavų natūraliai paplitę mikroorganizmai, kurie gerai žinomi ir

naudojami dėl savo bioapsauginių savybių, kurios pasireiškia PRB produkuojant antimikrobinius

https://lt.wikipedia.org/wiki/Baltymai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Angliavandeniai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Vitaminas

https://lt.wikipedia.org/wiki/Gr%C5%ABdas

https://lt.wikipedia.org/wiki/Duona

https://lt.wikipedia.org/wiki/Pa%C5%A1ariniai_augalai

https://lt.wikipedia.org/wiki/%C5%BDemdirbyst%C4%97

https://lt.wikipedia.org/wiki/Kvie%C4%8Diai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Rugiai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Avi%C5%BEos

https://lt.wikipedia.org/wiki/Mie%C5%BEiai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Soros

https://lt.wikipedia.org/wiki/Kukur%C5%ABzai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Ry%C5%BEiai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Europa

https://lt.wikipedia.org/wiki/%C5%A0iaur%C4%97s_Amerika

https://lt.wikipedia.org/wiki/Azija

https://lt.wikipedia.org/wiki/Afrika

8

junginius, pavyzdžiui, pieno rūgšt , peroksid , bakteriocinus ir kt. PRB antigrybinis poveikis yra

mažiau ištirtas, tačiau manoma, kad jos gali slopinti kai kurių grybų augim [9].

Atsakingai vykdoma biologinė kontrolė turėtų padėti gerinti produktų saug ir kontroliuoti

maisto tarš bei saug [10].

Darbo tikslas: vertinti pasirinktų skirtingų rūšių varpinių javų grūdų mėginių kokybės ir

saugos rodiklius bei nustatyti bakteriocinus produkuojančių mikroorganizmų tak tiriamų grudų

saugos rodikliams.

Darbo uždaviniai:

1. vertinti pasirinktų skirtingų rūšių varpinių javų grūdų mėginių kokybės rodiklius ir

mikotoksinų kiek juose.

2. Panaudoti bakteriocinus produkuojančius mikroorganizmus kaip alternatyvų beic

skirtingų grūdų biologinės taršos mažinimui, parenkant apdorojimui optimaliausi laiko

interval ir palyginti grūdų daigumo kokybę.

3. vertinti alternatyvaus beico tak mikotoksinų kiekiui skirtinguose grūduose.

4. Gautų rezultatų palyginamasis vertinimas.

9

1. LITERAT ROS APŽVALGA

1.1. Mikotoksinai

Terminas mikotoksinas yra kilęs iš graikų kalbos žodžių mykes – grybas ir toxikon – nuodai.

Terminas „mikotoksinaiį apibrėžia antrinius grybelių metabolitus, kurie sukelia biocheminius,

fiziologinius ir/arba patologinius pokyčius kitos rūšies organizmams, skaitant stuburinius, kitas

gyvūnų grupes, augalus ir kitus mikrobus. Mikotoksinai yra mažos molekulinės masės junginiai

(MW <700) ir net mažos jų koncentracijos yra toksiškos. Nors šimtai junginių buvo klasifikuojami

kaip mikotoksinai ir buvo išskirti bei chemiškai apibūdinti, apytiksliai tik 50 buvo išnagrinėti

išsamiai. Cheminiu požiūriu, mikotoksinai yra skirstomi polipeptidinius, terpenų, ir azoto

metabolitus, priklausomai nuo jų biologinės kilmės ir struktūros. Mikotoksinus gamina trys

pagrindinės mikroskopinių grybų gentys: Aspergillus, Penicillium ir Fusarium, taip pat

mikotoksinai gali būti produkuojami genčių Claviceps, Alternaria ir Helminthosporium. Žmonės ir

gyvūnai mikotoksinais gali būti veikiami per od , or ar oraliniu būdu. Mikotoksinai maisto

grandinę dažniausiai patenka per užteršt maist ir pašarus, daugiausiai per užterštus grūdus, 1

paveiksle pateikta mikotoksinų maist patekimo grandinė bei jų sukeliami pavojai.

1 pav. Mikotoksinų į maistą patekimo grandinė

FAO (Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizacija) vertino, kad apie 25 proc. grūdų

užaugintų pasaulyje yra užteršti mikotoksinais, galbūt šis kiekis būtų apie 50 proc., jei būtų

atsižvelgta naujus mikotoksinus, apie kuriuos iki šiol duomenų nėra daug ir jie plačiai

nenagrinėjami. Pasak EFSA (Europos maisto saugos tarnybos) ir FAO, dažniausiai maiste apinkami

10

mikotoksinai, arba jų grupės yra aflatoksinai (B1, B2, G1, G2), ochratoksinai (A, B, C, D),

patulinas, fumonizinai (B1, B2), zearalenonai (ZEN), T-2 ir HT-2 toksinai, deoksinivalenolis

(DON) [11].

1.1.1. Deoksivalenolis

Deoksinivalenolis (DON) (2 pav.) yra vienas iš daugiausiai paplitusių trichotecenų, esančių

grūduose (kviečiuose, miežiuose, rugiuose, avižose ir kt.).

2 pav. DON cheminė struktūrinė formulė

Dėl jo paplitimo ir keliamų ekonominių nuostolių DON daug griežčiau reguliuojamas nei T-2,

nors žmonėms arba gyvūnams tikimybė mirtinai apsinuodyti DON yra daug mažesnė, nei T-2. Nėra

iki galo ištirta kaip DON moduliuoja imunin atsak . DON toksiškumas aiškinamas gebėjimu kirsti

biologines kliūtis ir paveikti l stelių funkcijas bei gyvybingum . DON slopina baltymų sintezę

l stelėse. Vartojant produktus užterštus DON pastebimi žarnyno, imuninės, endokrininės ir nervų

sistemos pakitimai, ūmiais atvejais, būdingas vėmimas, anoreksija, pilvo skausmas, viduriavimas,

galvos skausmas ir galvos svaigimas. DON poveikis imuninei sistemai svyruoja nuo

imunosupresijos iki imunostimuliacijos, atsižvelgiant jo koncentracij bei veikimo trukmę. Teisės

aktai nustato didžiausi leistin 1,25 mg/kg DON grūduose, išskyrus kietuosius kviečius, avižas ir

kukurūzus – 1,75 mg/kg [12].

1.1.2. Zearalenonas

Zearalenonas (ZEA) (3 pav.) yra Fusarium genties grybelių išskiriamas toksinas. ZEA sintezė

gali vykti iki javų derliaus nuėmimo, taip pat, ZEA gali būti išskiriamas po derliaus nuėmimo, esant

blogoms laikymo s lygas.

3 pav. ZEA cheminė struktūrinė formulė

Dažniausiai ZEA nustatomas kukurūzuose ir kviečiuose, tačiau jo gali būti ir kituose

augaluose, pavyzdžiui, miežiuose, ryžiuose, sorgose ir rugiuose. Chemiškai ZEA yra rezorcilo

rūgšties laktonų nesteroidinis, bet estrogeniniu poveikiu pasižymintis junginys. Jis greitai

rezorbuojamas ir išplinta po audinius. Mikotoksinų ar jų metabolitų kaupimasis audiniuose yra labai

11

mažas, o likučiai pasišalina per kelias dienas su tulžimi, išmatomis ir šlapimu. Kaip ir dauguma

mikotoksinų, ZEA yra stabilus cheminis junginys, todėl nepašalinamas maisto gamybos

technologinių procesų metu. Jis neskyla terminio apdorojimo metu, todėl šių teršalų maisto

produktuose ir pašaruose stebėsena yra susijusi su visuomenės sveikatos, žemės ūkio produkcijos

klausimais, maisto perdirbimu ir prekyba [13].

1.1.3. Mikotoksinų paplitimas

Mikotoksinų paplitimas yra pasaulinio masto problema. Mikotoksinų kiekiui žaliavose ir

produktuose takos turi du pagrindiniai veiksniai, tai drėgnis ir temperatūra. Esant klimato kaitai,

daug diskusijų kelia temperatūros ir CO2 koncentracijos didėjimas, besikeičianti kritulių tendencija

ir dažnos audros. Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos (IPCC) 2014 metų ataskaitoje

prognozuojama, kad 2100 metais, temperatūra gali padidėti iki 4,8 °C. Viena vertus, kintanti

temperatūra gali turėti takos fungicidų ir pesticidų iki derliaus nuėmimo veiksmingumui, kita

vertus, klimato kaita gali pakeisti vabzdžių geografin pasiskirstym ir gyvavimo cikl , kurie

skatina mikroskopinių grybelių infekcijas. Nustatyta, kaip kai kurios grybelių rūšys tampa daugiau

virulentiškos ir agresyvios. Manoma, kad didžiausia mikotoksinų rizika bus stebima ne tik tropinio

klimato šalyse, bet vidutinio klimato šalyse. Nuo 2004 m. BIOMIN vykdo žemės ūkio prekių

visame pasaulyje mikotoksinų (aflatoksinų (Afla), zearlenono (ZEN), deoksinivalenolo (DON),

fumonizinų (Fum) ir ochratoksino A (OTA)) monitoring . 4 paveiksle pateiktas mikotoksinų

paplitimas [14].

4 pav. Mikotoksinų paplitimas 2013 metais skirtinguose geografiniuose regionuose, atsižvelgiant į teigiamų mėginių procentinę dalį (> kiekybinio nustatymo riba, LOQ)

12

Gamtoje aptinkami grybai daro žal pasėliams jų augimo metu ar po derliaus nuėmimo.

Mikroskopiniai grybai gali išskirti metabolitus jau po derliaus nuėmimo, dėl nepakankamo žaliavos

išdžiovinimo, per šiltų ir drėgnų sandėliavimo s lygų [15].

1.1.4. Mikotoksinų kontrolė ir prevencijos priemonės

Mikotoksinų kontrolės bei prevencijos priemonės priklauso nuo mikroskopinio grybo

atmainos ir produkto. Keletas priemonių gali būti naudojamų prieš arba po derliaus nuėmimo arba

saugojimo metu. Pagrindinės priemonės, naudojamos mikotoksinų prevencijai iki derliaus

nuėmimo, tai tinkama agronomijos praktika, atsparios veislės, pavyzdžiui, transgeniniai augalai

pasižymintys atsparumu mikroskopiniams grybams. Transgeniniai augalai išskiria lizuojančius

peptidus, kurie mažina neigiam mikroskopinių grybų poveik . Siekiant išvengti augalų streso,

atliekami dirvožemio tyrimai, rekomenduojama kontroliuoti dirvožemio pH ir kitus parametrus,

ypač mineralinių medžiagų kiek . Augalus rekomenduojama sodinti tokiais laikotarpiais, kad būtų

galima išvengti aukštos temperatūros ir vandens stygiaus. Pavyzdžiui, dirvožem apdorojus A.

Flavus, jame užaugintoje medvilnėje žymiai sumažėjo aflatoksinų koncentracija.

Pagrindiniai metodai, taikomi mikotoksinų prevencijai, po derliaus nuėmimo, yra džiovinimas

ir valymas. Išdžiovinus grūdus, drėgmės kiekis juose būna per mažas grybelių augimui, todėl

dehidratacija yra vienas iš geriausių būdų kontroliuoti mikotoksinų koncentracij . Pasėliai nuo

lauko turėtų būti transportuojami sausas, švarias ir vabzdžių neužkrėstas saugyklas, laikomi

apsaugoti nuo lietaus ir gruntinio vandens patekimo. Taip pat rekomenduojama naudoti registruotus

pesticidus ir kitas priešgrybelines priemones. Saugojimo laikotarpiu, temperatūra ir drėgmės kiekis

turėtų būti stebimas reguliariai.

Jei grūdai visgi yra užteršti, gali būti taikomi detoksikacijos metodai. Detoksikacija apima

mikotoksinų toksinio poveikio inhibavim arba sumažinim , ji klasifikuojama fizinę, cheminę,

biologinę.

Fizinės priemonės apima ekstrakcij tirpikliu, adsorbcij , apdorojim ultragarsu, termin

apdorojim , UV švitinim , ozono dujas, saulės spindulius, gama spindulius ir pan. Tačiau, kai kurie

iš šių fizinių metodų yra brangūs ir taip pat gali sunaikinti svarbias maisto medžiagas produktuose.

Dauguma mikotoksinų yra atsparūs karščiui ir nėra visiškai sunaikinami prastose maisto

perdirbimo temperatūrose (80-121 °C).

vairios cheminės medžiagos, skaitant oksiduojančius reagentus, reduktorius, rūgštis bei

bazes buvo išbandytos mikotoksinų degradavimui. Tik kai kurios iš šių medžiagų buvo veiksmingos

ir neardė maistinių medžiagų produktuose. Cheminiai būdai naudojami kartu su fiziniais padidina

mikotoksinų detoksikacijos efektyvum . Aflatoksinų koncentracij daugiau nei 75 proc. galima

sumažinti apdorojant dujiniu amoniaku arba amonio chloridu. Amoniako ir vandenilio chlorido

13

rūgštys yra veiksmingos detoksikacijos priemonės, bet apdorotų produktų maistinė vertė sumažėja,

todėl jos naudojamos ribotai.

Biologinė mikotoksinų kontrolė vykdoma naudojant mikroorganizmus, kurių veikimo

pasekoje, mikotoksinų kiekis sumažėja. Tokiu būdu galima pašalinti AFB1 iš vairių maisto

produktų, tokių kaip kukurūzai, žemės riešutai, žemės riešutų sviestas, pienas, aliejus ir kt.

Fermentuojant galima detoksikuoti kelet mikotoksinų, skaitant OTA. Nustatyta, kad

fermentuojant degraduoja apie 40 proc. OTA. Nustatyta, kad Torulaspora delbrueckii, Candida

tropicalis, Zygosaccharomyces rouxii ir 7 Saccharomyces padermės sumažina ZEA

biotransformuojant j alfa-zearalenol ir ß-zearalenol [16].

Nuolatinis monitoringas, gera žemės ūkio praktika, tinkamos saugojimo s lygos ir

prevencinės priemonės yra būtinos s lygos, siekiant sumažinti užteršim mikotoksinais. 5 paveiksle

pateikiami būdai, kuriais galima kontroliuoti ir mažinti mikotoksinų kiek grūduose [14].

Jei prevencijos priemonės nebūna veiksmingos būtina detoksikacija

DETOKSIKACIJA

Fiziniai metodai:

Terminis nukenksminimas;

Švitinimas UV spinduliais; Švitinimas Gamma spinduliais;

Adsorbcija;

Ekstrahavimas.

Cheminiai metodai:

Amonizavimas;

Gydimas rūgštimi;

Ozonavimas;

Oksidatoriai;

Gydimas chloru.

Biologiniai metodai:

Bakterijų ir mielių degradacija;

Mikrobų fermentinis skaidymas;

Fermentacija.

PREVENCIJA

Priemonės iki derliaus nuėmimo:

1. Tinkama žemės ūkio praktika; 2. Atsparių veislių naudojimas; 3. Derliaus nuėmimas laiku; 4. Streso mažinimas augalams (apsauga nuo kenkėjų); 5. Biologinių - cheminių medžiagų naudojimas.

Priemonės iki derliaus nuėmimo:

1. Tinkama žemės ūkio praktika; 2. Atsparių veislių naudojimas; 3. Derliaus nuėmimas laiku; 4. Streso mažinimas augalams (apsauga nuo kenkėjų); 5. Biologinių - cheminių medžiagų naudojimas.

5 pav. Mikotoksinų kontrolės ir mažinimo būdai

14

1.1.5. Mikotoksikozės platinamos per maist

Grūdų užterštumas mikotoksinais yra rimta grėsmė žmonėms ir gyvūnams visame pasaulyje,

ypač besivystančiose šalyse, ir gali sukelti daug sveikatos problemų. Pirm kart aflatoksinai

identifikuoti, pasireiškus jų žalingam poveikiui kalakučiukams ir kitų paukščių jaunikliams 1960

metais Anglijoje, kai daugiau nei 100000 kalakučiukų krito dėl pašaruse esančio didelio kiekio

mikotoksino. Šie mikotoksinai dislokavosi paukščių kepenyse, kurios buvo pakeitusios spalv ir

padidėjusios. Šie kritimai buvo susieti su didele aflatoksino koncentracija importuotuose braziliškų

riešutų miltuose, naudotų lesalams gaminti. Zearalenonas vienas iš Fusarium mikotoksinų, buvo

nustatytas supelijusiuose kukurūzuose, kai pasireiškė jo estrogeninis poveikis gyvūnams, kuris

išprovokavo patelėms vulvos ir/arba tiesiosios žarnos prolaps , nevaisingum , vulvovaginit .

Didelis kiekis zearalenono pašaruose buvo nustatytas po ilgo pašarų formavimo, o pirmieji

požymiai fusarium toksikozės sukeltų Fusarium graminearum ir Fusarium culmorum paprastai yra

susijęs su citotoksiniais virškinimo trakto pokyčiais ir degeneraciniais pakitimais vidaus organuose

[17].

1.2. Pieno rūgšties bakterijų panaudojimas mikotoksinų mažinimui

Žemės ūkio geros gamybos praktika ir subalansuotas chemikalų taikymas gali užkirsti keli

mikotoksinų plitimui, tačiau net geriausios strategijos negali eliminuoti mikotoksinų iš žaliavų.

Dažniausiai naudojami metodai maisto pramonėje mikotoksinų kiekiui mažinti yra adsorbentų

traukimas maisto produkt , kurie selektyviai pašalina toksinus ir mažina jų absorbcija virškinimo

trakte [18].

Mikroorganizmų panaudojimas mikotoksinų prevencijai pastaraisiais metais išaugo dėl

vartotojų poreikio natūraliems produktams be cheminių teršalų. Lactobacillus spp. sukėle didel

susidomėjim , kai buvo atskleistos jų savybės mažinti mikotoksinų kiek . Šios bakterijos žinomos

kaip probiotikai ir apsauginiai mikroorganizmai maisto ir pašarų pramonėje, tačiau žemės ūkio

srityje, apie jų galim panaudojim iki šiol informacijos yra nedaug, nors šie mikroorganizmai gali

būti randami augaluose ir gaminti biologiškai aktyvius junginius (organines rūgštis, bakteriocinus,

ciklinius dipeptidus, riebalų rūgštis) pasižyminčius antimikrobinėmis savybėmis prieš platų spektr

fitopatogeninių grybų [19].

Šiuo metu atliekama daug mokslinių tyrimų, stengiantis išskirti ir identifikuoti biologinius

agentus pasižyminčius priešgrybeliniu poveikiu. Pieno rūgšties bakterijos (PRB) turi potencialo

slopinant grybelių augim ir detoksikuojant mikotoksinus. Antimikrobinis PRB aktyvumas gali būti

susijęs su konkurencija dėl maisto medžiagų, organinių rūgščių (acto ir pieno rūgšties) gamyba ir

antagonistinių junginių (vandenilio peroksido, riebalų rūgščių) produkavimu [18].

15

2. DARBO METODIKA

2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas

Eksperimentas atliktas dviem etapais. Pirmame eksperimento etape buvo atlikti grūdų saugos

ir kokybės rodiklių tyrimai (6 paveikslas).

Grūdai: rugiai 1, rugiai 2, kviečiai 3, kviečiai 4, kvietrugiai, miežiai, avižos.

Grūdų kokybės rodiklių tyrimai:

Baltymų kiekio nustatymas, drėgmės kiekio nustatymas, glitimo kiekio

nustatymas, piltinio tankio tyrimas,

kritimo skaičiaus tyrimas.

Grūdų saugos rodiklių tyrimas:

Mikotoksinų kiekybinė analizė

(DON, ZEA)

6 pav. Principinė pirmo eksperimento etapo schema

Antrame eksperimento etape, atliktas grūdų mėginių apdorojimas pieno rūgšties bakterijomis

Lactobacillus sakei, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus. vertintas optimaliausias

gūdų apdorojimo laikas, bendras mikroorganizmų kiekis, atlikta grūdų daigumo analizė. Tyrimo

schema pateikta 7 paveiksle.

Grūdų mėginių apdorojimas PRB

PRB (Lactobacillus sakei,

Pediococcus acidilactici,

Pediococcus pentosaceus)

Pagamintų PRB pH; BTR Grūdų po apdorojimo PRB

rodiklių analizė

Grūdų daigumo analizė,

bendras mikroorganizmų kiekis, PRB kiekis,

enterobakterijų kiekis, mikotoksinų kiekybinė analizė (DON, ZEA)

7 pav. Principinė antro eksperimento etapo schema

16

2.2. Tyrimų objektai ir metodai

2.2.1. Tyrimui naudotos žaliavos

Tyrimui naudoti grūdai užauginti Lietuvoje, gauti iš Kaišiadorių raj. ūkininkų (2014 metų

derliaus). Eksperimente naudotų pieno rūgšties bakterijų aprašymas pateiktas 1 lentelėje. Pieno

rūgšties bakterijos gautos iš Kauno technologijos universiteto Maisto mokslo ir technologijos

katedros Grūdai ir grūdų produktai mokslininkų grupės kolekcijos.

Pieno rūgšties bakterijos buvo pagausintos MRS sultinyje, išlaikant termostate joms

optimaliose temperatūrose, atitinkamai, L. sakei (30 ºC), P. acidilactici (32 ºC) ir P. pentosaceus

(35 ºC), 24 valandas.

1 lentelė. Eksperimente naudotos pieno rūgšties bakterijos

Pavadinimas Aprašymas

Bakterijos

Lactobacillus sakei

Gramteigiamos, anaerobinės, sporų nesudarančios, lazdelės formos. Priskiriamos pieno rūgšties bakterijoms, produkuojančioms bakteriocinus.

Pediococcus acidilactici Priskiriamos pieno rūgšties bakterijoms, produkuojančioms bakteriocinus. Rutulio formos.

Pediococcus pentosaceus Priskiriamos pieno rūgšties bakterijoms, produkuojančioms bakteriocinus. Rutulio formos.

2.2.2. Grūdų kokybės rodiklių tyrimų metodai

Baltymų kiekio, glitimo kiekio, sedimentacijos rodiklio, drėgnio tyrimas atliktas

infraraudonosios spinduliuotės spektroskopijos metodu, grūdų analizatoriumi Infratec 1241.

Šlapiojo glitimo kiekis nustatomas pagal LST 1571 „Maltų kviečių ir kvietinių miltų (triticum

aestivum) šlapiojo glitimo kiekio ir kokybės (glitimo indeksas pagal Perten ) nustatymasį. Iš

kviečių išvalomos šiukšlinės priemaišos, kviečiai malami kritimo skaičiaus nustatymo analizei

naudojamu laboratoriniu malūnu 3100, turinčiu 0,8 mm skersmens akučių siet . 0,01 g tikslumu

pasveriama 10 g sumaltų kviečių, suberiama i Gliutomatic prietaiso plovimo ind , pilama 4,8 ml 2

proc. natrio chlorido tirpalo. Analizė pradedama, ir trunka 5 minutes. Pasibaigus analizei glitimas

išimamas ir dedamas centrifuguoti. Po centrifugavimo nustatoma bendra glitimo masė. Rezultatai

apskaičiuojami pagal formulę [20]:

drėgnumas bandinio100

14100kiekis glitimo šlapiojoasnekoreguotproc. 14 kiekis glitimo Šlapiojo

Piltinio tankio nustatymas atliktas pagal LST EN ISO 7971 – 3:2009 „Grūdai. Piltinio tankio,

vadinamo hektolitro mase, nustatymas. 3 dalis. prastinis metodasį. Paruošiama ~1000 g

reprezentatyvaus tiriamojo ėminio, pilama matavimo ind , pripylus reikiam kiek , šis fiksuojamas

peiliu, grūdų perteklius pašalinamas, o matavimo indas pasveriamas [21].

17

Kritimo skaičius nustatomas pagal LST EN ISO 3093:2010 „Kviečiai, rugiai ir jų miltai,

kietieji kviečiai ir kietųjų kviečių kruopmilčiai. Kritimo skaičiaus nustatymas pagal Hagberg ir

Perten (ISO 3093:2009). 300 g reprezentatyvaus tiriamojo ėminio sumalama laboratoriniu malūnu.

Tiriamoji dalis pasveriama 0,05g tikslumu, suberiama viskozimetrin mėgintuvėl ir pilama 25 ml

± 0,2 ml vandens, kurio temperatūra 22 oC ± 2

oC. Viskozimetrinis mėgintuvėlis užkemšamas

guminiu kamščiu ir iki 30 kartų purtomas aukšyn žemyn. Viskozimetriniu maišikliu nuvaloma visa

prie mėgintuvėlio sienelių prilipusi medžiaga, po to maišiklis paliekamas mėgintuvėlyje.

Mėgintuvėlis statomas verdančio vandens voni . Tyrimas laikomas baigtu, kai viskozimetrinis

maišiklis pasiekia kleisterizuotos suspensijos dugn . Užrašomas elektroninio chronometro rodomas

laikas. Tai yra kritimo skaičius [22].

2.2.3. Grūdų saugos rodiklių tyrimo metodai

Grūdų mėginiuose buvo tirti mikotoksinų zearalenono ir deoksivalenolio kiekiai. Mikotoksinų

aptikimui naudojamas renginys Rida quick scan. Deoksivalenolio nustatymo metodika pateikiama

8 paveiksle.

8 pav. Deoksivalenolio aptikimo metodas

18

Zearalenono nustatymo metodika pateikiama 9 paveiksle.

9 pav. Zearalenono aptikimo metodas

2.2.4. Pagausintų PRB rūgštingumo rodiklių tyrimas (pH ir BTR)

pH vertė buvo matuojama pH-metru (PP - 15, Sartorius Goettingen, Vokietija). Bendras

titruojamas rūgštingumas (BTR) buvo nustatytas 10 g mėginio homogenizuoto su 90 ml distiliuoto

vandens titruojant 0,1 M NaOH iki pH 8,2. Gautas kiekis ml išreikštas kaip titruojamasis

rūgštingumas Neimano laipsniais (ºN).

19

2.2.5. Grūdų mėginių apdorojimas PRB

Grūgai apdoroti pagausintomis PRB buvo laikyti 30 min ir 60 min. Po apdorojimo buvo

tiriamas grūdų daigumas, sėjant juos Petri lėkšteles ir vertinant, kiek grūdų sudygo (procentais).

2.2.6. Grūdų mikrobiologinių rodiklių tyrimas

Mikrobiologiniai tyrimai buvo atlikti pagal LST ISO 11133-1:2009 Maisto ir pašarų

mikrobiologija. Tiriami mėginiai suspenduoti fiziologiniame tirpale. Serijiniai skiedimai santykiu

1:9 atlikti iki 1x10-8. Mėgintuvėliai homogenizuoti homogenizatoriumi MSI (IKA, JAV). Tiriami

skiedimai buvo sėjami ant mitybinių terpių paviršiaus Petri lėkštelėse. Bendras aerobinių ir

fakultatyvinių anaerobinių bakterijų kiekis nustatytas naudojant Plate Count agar (PCA),

„Liofilchemį, Italija. Lėkštelės inkubuotos aerobinėmis s lygomis 30 °C temperatūroje 72 val.

(LST EN ISO 4833:2003). Mikroorganizmų kiekis – kolonijas sudarantys vienetai (KSV/g)

nustatyti suskaičiavus po inkubacijos lėkštelėse išaugusias kolonijas.

Enterobakterijų nustatymui naudotas Violet Red Bile glucose agaras (VRBG), „Liofilchemį -

Italija. Lėkštelės inkubuotos aerobinėmis s lygomis 37 °C temperatūroje 24 val. Enterobakterijų

kiekis nustatytas suskaičiavus ant terpės paviršiaus išaugusias būdingas kolonijas. Identifikavimas

atliktas atsižvelgiant išaugusių kolonijų morfologij , dažym si pagal Gram gliukozės

fermentavim , oksidazės test (LST ISO 21528-2:2009).

Laktobacilų genties (Lactobacillus spp.) (pieno rūgšties bakterijų) kultivavimui ir

kiekybiniam vertinimui naudotas MRS agaras „Biolifeį, Italija. Tiriami praskiedimai sėti ant

selektyvinės terpės paviršiaus. Lėkštelės inkubuotos mikroaerofilinėmis s lygomis 5-10 proc. CO2

dujų aplinkoje, 30 °C temperatūroje 72 val. Po inkubacijos suskaičiuotos ant MRS agaro paviršiaus

išaugusios būdingos kolonijos. Pirminis laktobacilų identifikavimas atliktas atsižvelgiant išaugusių

kolonijų morfologij , dažym si pagal Gram , katalazės aktyvum (LST ISO 15214:2009).

Mielinių grybų kiekio nustatymui naudota DRCB agar terpė „Liofilchemį, Italija. Lėkštelės

inkubuotos 25 °C temperatūroje 24-48 val. (LST ISO 21527-1-2008).

2.3. Statistinis duomenų vertinimas

Statistinis tiriamųjų duomenų vertinimas buvo atliktas statistiniu paketu SPSS skirtu

Microsoft Windows ir Microsoft Excel programomis.

Rezultatams buvo paskaičiuota vidutinė vertė, standartinis nuokrypis, standartinė paklaida,

skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas (t-testas) ir variacijos koeficientas. S ryšiams vertinti

paskaičiuotas Pearsono koreliacijos koeficientas ir jo patikimumas.

20

3. TYRIMO REZULTATAI

3.1. Grūdų kokybės rodiklių tyrimų rezultatai

Eksperimente buvo tirti 7 grūdų mėginiai. Rugių mėginių Nr. 1 ir Nr. 2 kokybės rodikliai

pateikti 10 paveiksle, kviečių mėginių Nr. 3 ir Nr. 4 kokybės rodikliai pateikti 11 paveiksle,

kvietrugių Nr. 5 kokybės rodikliai pateikti 12 paveiksle, miežių mėginių Nr. 6 kokybės rodikliai

pateikti 13 paveiksle, avižų mėginių Nr. 7 kokybės rodikliai pateikti 14 paveiksle (priedas 1).

9,2

13,3

75,8

213,0

8,2

15,1

72,7

254,5

Baltymai, %

Drėg ė, %

Piltinis tankis kg/hl

Kriti o skaičius, s

Mėgi ys Nr. Rugiai Mėgi ys Nr. Rugiai

10 pav. Rugių kokybės rodikliai

Bazinis grūdų drėgnis yra 14,0 proc., mėginio Nr. 1 drėgmė nustatyta 13,3 proc. (atitinka

reikalavimus saugiam laikymui), o mėginio Nr. 2 drėgmė nustatyta 15,1 proc., o tai viršija bazin

rodikl 1,1 proc., todėl tokie grūdai nėra saugūs laikymo metu. Mėginio Nr. 1 piltinis tankis

nustatytas 75,8 kg/hl, mėginio Nr. 2 - 72,7 kg/hl. Pagal „LST 1580:2003 Rugiai. Supirkimo ir

tiekimo reikalavimaiį, tirtų rugių mėginių piltinio tankio rezultatai atitinka 1 klasės rugiams

keliamus reikalavimus. Kritimo skaičius 42 sekundėmis didesnis nustatytas mėginio Nr. 2, tačiau

pagal „LST 1580:2003 Rugiai. Supirkimo ir tiekimo reikalavimaiį, abiejų tirtų mėginių kritimo

skaičiaus rezultatai atitinka 1 klasės rugiams keliamus reikalavimus.

21

13,6

15,2

74,1

228,0

25,4

24,0

47,5

12,6

13,1

78,6

374,5

24,3

23,7

44,0

Baltymai, %

Drėg ė, %


Kriti o skaičius, s

Glitimas infrat.

Glitimas gliut.

Sedmentacija

Mėgi ys Nr. Kviečiai Mėgi ys Nr. Kviečiai

11 pav. Kviečių kokybės rodikliai

Pagal „LST 1524:2003 Kviečiai. Supirkimo ir tiekimo reikalavimaiį, kviečių mėginio Nr. 3 ir

kviečių mėginio Nr. 4 kokybės rodikliai atitinko 2 klasės kviečiams keliamus reikalavimus. Kviečių

mėginio Nr. 3 drėgmė yra 15,2 proc., t.y., drėgnis viršija bazin . Mėginio Nr. 4 drėgmė nustatyta

13,1 proc. – grūdai gali būti krepiami laikymui. Kritimo skaičius mėginio Nr. 3 nustatytas 147 s

mažesnis nei mėginio Nr. 4. Sedmentacijos rodiklis, glitimo ir baltymų kiekis tirtuose mėginiuose

kito paklaidų ribose.

13,3

12,7

12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4

Baltymai, %

Drėg ė, %

Mėgi ys Nr. Kvietrugiai

12 pav. Kvietrugių kokybės rodikliai

22

Kvietrugių drėgmė nustatyta 12,7 proc., t.y., mažesnė už bazin rodikl (drėgmė 14,0 proc.).

Baltymų kiekis mėginyje Nr. 5 nustatytas 13,3 proc. Kokybiniai kvietrugių rodikliai atitinka „LST

1948:2004 Kvietrugiai. Supirkimo ir tiekimo reikalavimaiį keliamus reikalavimus.

12,1

14,1

64,2

0 10 20 30 40 50 60 70

Baltymai, %

Drėg ė, %


Mėgi ys Nr. Miežiai

13 pav. Miežių kokybės rodikliai

Miežių drėgmė nustatyta 14,1 proc., šis rezultatas atitinka bazin rodikl (drėgmė 14,0 proc.).

Baltymų kiekis mėginiuose Nr. 6 nustatytas 12,1 proc., piltinis tankis – 64,2 kg/hl. Kokybiniai

miežių rodikliai atitiko „LST 1797:2003 Miežiai. Supirkimo ir tiekimo reikalavimaiį keliamus

reikalavimus.

13,2

16,1

30,4

0 5 10 15 20 25 30 35

Baltymai, %

Drėg ė, %


Mėgi ys Nr. Avižos

14 pav. Avižų kokybės rodikliai

Avižų drėgmė nustatyta 16,1 proc., šis rezultatas ženkliai viršijo bazin rodikl (drėgmė 14,0

proc.), vadinasi mėginio Nr. 7 grūdai nėra saugūs ir juos nepatartina nukreipti laikymui. Baltymų

23

kiekis nustatytas mėginiuose Nr. 7 buvo 13,2 proc., piltinis tankis 30,4 kg/hl. Kokybiniai rodikliai

(išskyrus drėgn ) atitiko keliamus „LST 1610:2004 Avižos. Supirkimo ir tiekimo reikalavimaiį.

3.2. Mikotoksinų kiekis grūduose prieš apdorojim

Deoksivalenolio kiekis tirtuose grūdų mėginiuose pateiktas 15 paveiksle, zearalenono kiekis

nustatytas tirtuose mėginiuose pateiktas 16 paveiksle.

0,5 0,5

1,7 1,6

3,0

0,5 0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Mėgi ys Nr. Rugiai

Mėgi ys Nr. Rugiai

Mėgi ys Nr. Kviečiai





DON ppm

15 pav. Deoksivalenolio kiekis tirtuose mėginiuose, ppm (P=0,0174)

Pagal komisijos reglament (EB) Nr.1881/2006 deoksinivalenolio (DON) kiekis

neperdirbtuose grūduose (išskyrus kietuosius kviečius, avižas ir kukurūzus) neturėtų viršyti 1,25

ppm. Analizuojant tirtų grūdų saug mikotoksinų aspektu galima teigti, kad trys mėginiai neatitiko

reikalavimų, t.y. kviečių mėginys Nr. 3, kuriame DON kiekis – 1,65 ppm, kviečių mėginys Nr. 4,

kuriame DON kiekis – 1,61 ppm bei kvietrugių mėginys Nr. 5, kuriame DON kiekis nustatytas

didžiausias – 3,00 ppm.

75 75

500

75 75 75 75

0

100

200

300

400

500

600

Mėgi ys Nr. Rugiai

Mėgi ys Nr. Rugiai






ZEA ppb

16 pav. Deoksivalenolio kiekis tirtuose mėginiuose, ppb (P=0,0668)

24

Pagal komisijos reglament (EB) Nr.1881/2006 zearalenono (ZEA) kiekis neperdirbtuose

grūduose (išskyrus kietuosius kviečius, avižas ir kukurūzus) neturėtų viršyti 100 ppb ribos.

Analizuojant tirtų grūdų mėginių rezultatus galima teigti, kad vienas mėginys neatitiko reikalavimų,

t.y. kviečių mėginys Nr. 3, kuriame ZEA kiekis nustatytas 500 ppb. Analizuojant grūdų saugos

rodiklius matyti, kad mėginyje, kuriame DON kiekis viršijo leistin rib , ZEA kiekis taip pat buvo

didesnis.

3.3. Pagausintų PRB rūgštingumo rodikliai (pH ir BTR)

MRS sultinio pH prieš (PRB) gausinim ir po 24, 48 ir 72 val. pateiktas 17 paveiksle. MRS

sultinio, BTR (°N) pateiktas 18 paveiksle (priedas 2).

0

1

2

3

4

5

6

7

Prieš gausi i ą

Po 24 val. Po 48 val. Po 72 val.

6,1

5,04,6

3,8

5,9

4,9

4,23,9

5,85,3

4,33,9

P.p P.a. L.s

17 pav. MRS sultinio pH prieš PRB gausinimą (P<0,0001) ir po 24 (P<0,0001), 48 (P<0,0001) ir

72val. (P<0,0001). (Paaiškinimas: PRB - pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus;

P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -Lactobacillus sakei)

Nustatyta, kad didžiausias MRS sultinio pH buvo prieš PRB gausinim , pH vertės P.p – 6,1,

P.a – 5,9, L.s – 5,8. Po 24val. pH nežymiai sumažėjo: P.p – 5,0, P.a – 4,9, L.s – 5,3, lyginant su

pradiniu rezultatu, t.y., prieš gausinim , P.p mažėjimas sudarė 18 proc., P.a mažėjimas sudarė 16,9

proc., L.s mažėjimas sudarė 8,6 proc. Palyginus gautus rezultatus po 48 val. su pradiniu rezultatu,

t.y., prieš gausinim , ir toliau buvo stebimas pH mažėjimas: P.p mažėjimas sudarė 24,6 proc., P.a -

28,8proc., L.s - 25,9 proc. Mažiausias pH nustatytas po 72 val. Ph vertės: P.p – 3,8, P.a – 3,9, L.s –

3,9, lyginant su pradiniu rezultatu P.p mažėjimas sudarė 37,7 proc., P.a mažėjimas sudarė 33,9

proc., L.s mažėjimas sudarė 32,8 proc.

25

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Prieš gausi i ą Po 24 val. Po 48 val. Po 72 val.

1,9

9,8

15,4

18,6

1,8

11,9

16,2

19,2

2,1

8,5

18,119,5

P.p P.a. L.s

18 pav. MRS sultinio BTR (bendras titruojamasis rūgštingumas) prieš PRB gausinimą (P<0,0001)

ir po 24 (P<0,0001), 48 (P<0,0001) ir 72val. (P<0,0001). (Paaiškinimas: PRB - pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -Lactobacillus sakei)

MRS sultinio bendras titruojamasis rūgštingumas mažiausias prieš PRB gausinim . BTR po

24 val. kito nuo pradinių rezultatų, atitinkamai, mėginiuose P.p nuo 1,9 iki 9,8 °N, P.a nuo 1,8 iki

11,9 °N, L.s nuo 2,1 iki 8,5 °N. Praėjus 48 val. BTR nuo pradinių rezultatų padidėjo, atitinkamai,

mėginiuose P.p nuo 1,9 iki 15,4 °N, P.a nuo 1,8 iki 16,2 °N, L.s nuo 2,1 iki 18,1 °N. Bendras

titruojamas rūgštingumas labiausiai padidėjo po 72 val. P.p šis rodiklis padidėjo 10 kartų, lyginant

su pradiniu rezultatu, nuo 1,9 iki 18,6 °N, P.a BTR padidėjo 11 kartų (nuo 1,8 iki 19,2 °N), L.s BTR

padidėjo 9 kartus (nuo 2,1 iki 19,5 °N).

3.4. Grūdų mėginių, apdorotų PRB daigumo rezultatai

Grūdų daigumo rezultatai apdorojant juos skirtingomis PRB 30 min. ir 60 min. pateiktas 19

paveiksle.

Grūdų mėg. Nr. 3 apdoroti PRB Pp 30 min.

Grūdų mėg. Nr. 3 apdoroti PRB Pa 30 min.

Grūdų mėg. Nr. 3 apdoroti PRB Ls 30 min.

26

Grūdų mėg. Nr. 3 apdoroti PRB Pp 60 min.

Grūdų mėg. Nr. 3 apdoroti PRB Pa 60 min.

Grūdų mėg. Nr. 3 apdoroti PRB Ls 60 min.

19 pav. Grūdų daigumas tirtame 3 mėginyje

Grūdų daigumas buvo geresnis juos apdorojant 30 min. su PRB. Apdorojus grūdus 60 min.

grūdų daigumas sumažėjo. Tam takos galėjo turėti PRB išskiriamų metabolitų aktyvumas

(fermentų, organinių rūgščių ir kt.).

3.5. Grūdų mikrobiologiniai rodikliai prieš ir po apdorojimo PRB

Bendras aerobinių mikroorganizmų kiekis grūdų mėginiuose prieš ir po apdorojimo

Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici, Lactobacillus sakei pateiktas, atitinkamai, 20,

21 ir 22 paveiksluose (priedas 4).

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6 7

5,9 5,7

8,3

5,5 5,75,2 5,4

4,2

5,1 5,0 4,9 5,04,6

4,3

Prieš apdoroji ą su PRB Pp Po apdorojimo su PRB Pp

20 pav. Bendras aerobinių mikroorganizmų kiekis, log10 KSV/g prieš apdorojimą PRB (P<0,0001)

ir po apdorojimo PRB (P<0,0001). (Paaiškinimas: KSV/g - kolonijas sudarantys vienetai grame

produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p - Pediococcus pentosaceus)

Bendras aerobinių mikroorgizmų kiekis prieš grūdų mėginių apdorojim PRB kito nuo 5,2 iki

5,9 KSV/g. Vienintelis mėginys Nr. 3 išsiskyrė didesniu bendru aerobinių mikroorganizmų kiekiu –

27

8,3 KSV/g. Po apdorojimo P.p (Pediococcus pentosaceus) visuose tirtuose mėginiuose bendras

aerobinių mikroorganizmų kiekis sumažėjo. Pirmame mėginyje tai sudarė 29 proc., antrame

mėginyje 10,5 proc., trečiame mėginyje - 39,8 proc., ketvirtame mėginyje - 10,9 proc., penktame

mėginyje - 12,3 proc., šeštame mėginyje - 11,5 proc., septintame mėginyje - 20,4 proc. Vidutiniškai

bendras aerobinių mikroorgizmų kiekis po apdorojimo P.p sumažėjo 19 proc.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6 7

6,1 6,2

8,5

5,2

6,05,3

5,8

4,54,8

4,55,0

5,8

4,8 4,6

Prieš apdoroji ą su PRB Pa Po apdorojimo su PRB Pa



produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.a - Pediococcus acidilactici)

Didžiausias bendras aerobinių mikroorganizmų kiekis buvo nustatytas mėginyje Nr. 3 – 8,5

KSV/g. Likusiuose mėginiuose bendras aerobinių mikroorgizmų kiekis prieš mėginių apdorojim

PRB kito nuo 5,2 iki 6,2 KSV/g. Po apdorojimo PRB P.a (Pediococcus acidilactici) bendras

aerobinių mikroorganizmų kiekis mėginiuose vidutiniškai sumažėjo 19 proc.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6 7

6,0 5,9

8,1

5,9 5,95,5

5,14,9 5,04,3

4,85,2

4,64,9

Prieš apdoroji ą su PRB Ls Po apdorojimo su PRB Ls



produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; L.s -Lactobacillus sakei)

28

Didžiausias bendras aerobinių mikroorganizmų kiekis nustatytas mėginyje Nr. 3 – 8,1 KSV/g.

Likusiuose mėginiuose bendras aerobinių mikroorgizmų kiekis prieš mėginių apdorojim PRB kito

nuo 4,3 iki 5,9 KSV/g. Po apdorojimo PRB L.s (Lactobacillus sakei) bendras aerobinių

mikroorganizmų kiekis mėginiuose sumažėjo: pirmame mėginyje – 18,3 proc., antrame mėginyje –

15,3 proc., trečiame mėginyje – 46,9 proc., ketvirtame mėginyje – 18,6 proc., penktame mėginyje –

11,9 proc., šeštame mėginyje – 16,4 proc., septintame mėginyje – 3,9 proc. Vidutiniškai bendras

aerobinių mikroorgizmų kiekis po mėginių apdorojimo PRB L.s sumažėjo 18,8 proc.

Pieno rūgšties bakterijų kiekis neapdorotuose PRB grūdų mėginiuose pateiktas 23 paveiksle,

apdorotuose Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici, Lactobacillus sakei – 24 paveiksle.

3,6

3,9

3,2

3,6 3,5 3,5

2,7

3,1

4,2

3,3 3,2

3,7

3,3

2,8

3,93,7

3,33,5

3,1 3,2

2,4

1 2 3 4 5 6 7

Prieš apdoroji ą su PRB Pp Prieš apdoroji ą su PRB Pa Prieš apdoroji ą su PRB Ls

23 pav. Bendras pieno rūgšties bakterijų kiekis, log10 KSV/g prieš apdorojimą PRB (P<0,0001).

(Paaiškinimas: KSV/g - kolonijas sudarantys vienetai grame produkto, PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -Lactobacillus sakei)

Mažiausias bendras PRB kiekis nustatytas 7 grūdų mėginyje, P.p – Pediococcus pentosaceus

– 2,4 KSV/g; P.a – Pediococcus acidilactici – 2,8 KSV/g; L.s – Lactobacillus sakei – 2,7 KSV/g.

Likusiuose grūdų mėginiuose bendras PRB kiekis kito paklaidos ribose. Vidutiniškai PRB grūdų

mėginiuose nustatyta: P.p – Pediococcus pentosaceus – 3,3 KSV/g, P.a – Pediococcus acidilactici –

3,4 KSV/g, Lactobacillus sakei – 3,4 KSV/g.

29

5,55,1 5 4,8 4,9

5,6

4,94,6

5,4 5,5

4,2

5,35,8

4,84,8 4,9

5,8

4,3

5,0 4,9 5,1

1 2 3 4 5 6 7

Po apdorojimo su PRB Pp Po apdorojimo su PRB Pa Po apdorojimo su PRB Ls

24 pav. Bendras PRB kiekis, log10 KSV/g po apdorojimo PRB (P<0,0001). (Paaiškinimas: KSV/ml-

kolonijas sudarantys vienetai grame/mililitre produkto, PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p-

Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -Lactobacillus sakei)

Apdorojus PRB grūdų mėginius, šių mikroorganizmų kiekis juose padidėjo 1,5 karto.

Vidutiniškai PRB grūdų mėginiuose nustatyta: P.p- Pediococcus pentosaceus – 5,1 KSV/g, P.a –

Pediococcus acidilactici – 5,1 KSV/g, Lactobacillus sakei – 5,0 KSV/g.

Enterobakterijų kiekis grūdų mėginiuose prieš ir po apdorojimo PRB pateiktas 25 paveiksle.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

1 2 3 4 5 6 7

1,31,4

2,1

1,21,1 1,2 1,1

1,51,3

2,7

1,11,0

1,31,4

1,21,4

2,5

1,41,2

1,0 1,0

0 0

1,2

0 0 0 00 0

1,3

0 0 0 00 0

1,0

0 0 0 0

Prieš apdoroji ą su PRB Pp Prieš apdoroji ą su PRB Pa Prieš apdoroji ą su PRB LsPo apdorojimo su PRB Pp Po apdorojimo su PRB Pa Po apdorojimo su PRB Ls

25 pav. Bendras enterobakterijų kiekis, log10 KSV/g prieš apdorojimą PRB (P<0,0001).

(Paaiškinimas: KSV/g- kolonijas sudarantys vienetai grame produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -Lactobacillus sakei)

Visuose grūdų mėginiuose prieš apdorojim PRB vidutinis enterobakterijų kiekis nustatytas

1,4 KSV/g. Vidutinę reikšmę ženkliai viršijo grūdų mėginys Nr. 3, kuriame bendras enterobakterijų

kiekis nustatytas 2,4 KSV/g. Po apdorojimo PRB visuose grūdų mėginiuose, išskyrūs grūdų mėgin

Nr. 3, enterobakterijų nenustatyta. Grūdų mėginyje Nr.3 bendras enterobakterijų kiekis, net ir po

apdorojimo PRB išliko vidutiniškai 1,2 KSV/g. Mažiausias enterobakerijų kiekis nustatytas po

30

apdorojimo L.s -Lactobacillus sakei – 1 KSV/g. Po apdorojimo P.p - Pediococcus pentosaceus –

1,2 KSV/g, didžiausias enterobakterijų kiekis nustatytas po apdorojimo P.a- Pediococcus

acidilactici – 1,3 KSV/g.

Mielinių ir pelėsinių grybų kiekis grūduose prieš ir po apdorojimo Pediococcus pentosaceus,

Pediococcus acidilactici, Lactobacillus sakei pateiktas 26, 27 ir 28 paveiksluose.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7

5,7 5,5

7,5

5,3 5,1 5,1

5,9

3,0

3,6

4,4 4,6

3,8

3,03,4

Prieš apdoroji ą su PRB Pp Po apdorojimo su PRB Pp

26 pav. Bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis, log10 KSV/g prieš apdorojimą PRB (P<0,0001)


produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus)

Didžiausias bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis nustatytas grūdų mėginyje Nr. 3 – 7,5

KSV/g. Likusiuose grūdų mėginiuose šis rodiklis kito nuo 5,1 iki 5,9 KSV/g. Po grūdų mėginių

apdorojimo PRB P.p- Pediococcus pentosaceus, bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis

sumažėjo. Pirmame mėginyje sumažėjo 47 proc., antrame – 35 proc., trečiame – 41 proc.,

ketvirtame – 13 proc., penktame – 25 proc., šeštame – 41 proc., septintame – 42 proc. Vidutiniškai

bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis po mėginių apdorojimo P.p- Pediococcus pentosaceus

sumažėjo 35 proc.

31

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7

5,5 5,3

6,9

5,45,0 5,1

5,7

3,8 3,84,1

4,8

3,7 3,84,2

Prieš apdoroji ą su PRB Pa Po apdorojimo su PRB Pa



produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.a- Pediococcus acidilactici)


KSV/g. Likusiuose grūdų mėginiuose mielinių ir pelėsinių grybų kiekis kito nuo 5,0 iki 5,7 KSV/g.

Po grūdų mėginių apdorojimo P.a- Pediococcus acidilactici, bendras mielinių ir pelėsinių grybų

kiekis sumažėjo. Pirmame mėginyje sumažėjo 31 proc. (nuo 5,5 iki 3,8 KSV/g), antrame – 28 proc.

(nuo 5,3 iki 3,8 KSV/g), trečiame – 41 proc. (nuo 6,9 iki 4,1 KSV/g), ketvirtame – 11 proc. (nuo 5,4

iki 4,8 KSV/g), penktame – 26 proc. (nuo 5 iki 3,7 KSV/g), šeštame – 25 proc. (nuo 5,1 iki 3,8

KSV/g), septintame – 26 proc. (nuo 5,7 iki 4,2 KSV/g). Vidutiniškai bendras mielinių ir pelėsinių

grybų kiekis po mėginių apdorojimo P.p- Pediococcus pentosaceus sumažėjo 27 proc.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7

5,9

5,2

7,2

5,15,7

5,3 5,2

3,23,6

4,6 4,6

3,63,2

3,8

Prieš apdoroji ą su PRB Ls Po apdorojimo su PRB Ls



produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; L.s -Lactobacillus sakei)

32


KSV/g. Likusiuose grūdų mėginiuose šis rodiklis kito nuo 5,1 iki 5,9 KSV/g. Po grūdų mėginių

apdorojimo L.s -Lactobacillus sakei, bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis sumažėjo. Pirmame

mėginyje sumažėjo 46 proc., antrame – 31 proc., trečiame – 36 proc., ketvirtame – 10 proc.,

penktame – 37 proc., šeštame – 40 proc., septintame – 27 proc. Vidutiniškai bendras mielinių ir

pelėsinių grybų kiekis po mėginių apdorojimo L.s -Lactobacillus sakei sumažėjo 32 proc.

3.6. Mikotoksinų (DON, ZEA) kiekis grūduose po apdorojimo PRB

Deoksivalenolio kiekis grūduose prieš ir po grūdų mėginių apdorojimo PRB pateiktas 29

paveiksle, zearalenono – 30 paveiksle (priedas 3).

0,5 0,5

1,81,6

3,0

0,5 0,50,5 0,5

1,61,4

2,2

0,5 0,50,5 0,5

1,41,2

2,0

0,5 0,50,5 0,5

1,3

1,5

2,2

0,5 0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

1 2 3 4 5 6 7

Ko trolė P. pentosaceus P. acidilactici L. sakei

29 pav. Deoksivalenolio kiekis (ppm) grūdų mėginiuose prieš ir po apdorojimo PRB (PRB - pieno

rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -

Lactobacillus sakei)

Pirmame, antrame, šeštame ir septintame grūdų mėginiuose deoksivalenolio kiekis nustatytas

0,5 ppm, po šių grūdų mėginių apdorojimo PRB, DON kiekis liko nepakitęs t.y. 0,5 ppm. Trečiame

mėginyje DON kiekis prieš apdorojim nustatytas 1,81 ppm, po apdorojimo PRB P.p- Pediococcus

pentosaceus DON kiekis sumažėjo iki 1,65 ppm, apdorojus P.a- Pediococcus acidilactici DON

kiekis sumažėjo iki 1,44 ppm, apdorojus L.s - Lactobacillus sakei DON kiekis sumažėjo iki 1,28

ppm. Ketvirtame grūdų mėginyje DON kiekis prieš apdorojim nustatytas 1,61 ppm, po grūdų

mėginio apdorojimo PRB P.p - Pediococcus pentosaceus, P.a - Pediococcus acidilactici, L.s -

Lactobacillus sakei DON kiekis visuose mėginiuose sumažėjo sekančiai: 1,42 ppm, 1,22ppm,

1,53ppm. Kontroliniame mėginyje nr. 5 nustatytas DON kiekis 3 ppm. Po apdorojimo PRB DON

kiekis sumažėjo: apdorojus P.p - Pediococcus pentosaceus DON kiekis sumažėjo iki 2,23 ppm,

33

apdorojus PRB P.a - Pediococcus acidilactici DON kiekis sumažėjo iki 1,99 ppm, apdorojus PRB

L.s - Lactobacillus sakei DON kiekis sumažėjo iki 2,15 ppm.

75 75

500

75 75 75 7575 75

261

75 75 75 7575 75

174

75 75 75 7575 75

258

75 75 75 75

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7

Ko trolė P. pentosaceus P. acidilactici L. sakei

30 pav. Zearalenono kiekis (ppb) grūdų mėginiuose prieš ir po apdorojimo PRB (PRB - pieno

rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -

Lactobacillus sakei)

Iš tirtų septynių grūdų mėginių: pirmame, antrame, ketvirtame, šeštame penktame, bei

septintame mėginiuose jokių reikšmingų pokyčių, lyginant kontrolinius grūdų mėginius su grūdų

mėginiais juos apdorojus PRB, nenustatyta. Tiek prieš grūdų mėginių apdorojim PRB, tiek po

apdorojimo, ZEA kiekis buvo tas pats t.y., 75 ppb. Trečiame grūdų mėginyje prieš apdorojim PRB,

ZEA kiekis nustatytas 500 ppb, apdorojus grūdus P.p- Pediococcus pentosaceus ZEA kiekis

sumažėjo iki 261 ppb, apdorojus grūdus P.a- Pediococcus acidilactici ZEA kiekis sumažėjo iki 258

ppb, t.y., apdorojus PRB ZEA kiekis sumažėjo net 2,8 karto.

34

4. REZULTAT APTARIMAS

Grūdai ir jų produktai yra mitybos piramidės pagrindas. Jie yra puikus koncentruotas

energijos ir angliavandenių šaltinis, o taip pat baltymų, B grupės vitaminų, geležies, kalcio, fosforo

rūgšties, cinko, kalio, ir magnio [23].

Siekiant padidinti varpinių javų grūdų derlių, taikomos naujos, pažangios, derliaus saug

užtikrinančios agro - technologijos. Žemės dirbimas yra svarbus žemdirbystės sistemos elementas.

Tai pagrindinė agrotechninė priemonė, sukurianti palankias aplinkos s lygas žemės ūkio augalų

šaknims ir dirvožemio mikroorganizmams [24]. Žemės dirbimas, oro s lygos gali labai paveikti

auginamų grūdų kokybę [25].

Mechanin dirvožemio apdirbim (pvz, gyl , plot , laik ) reiktų pasirinkti nuo dirvožemio

charakteristikos (pvz, tekstūros, struktūros, drėgmės, trapumo, plastiškumo). Organinėmis

medžiagomis galima praturtinti dirvožem . Šios medžiagos didina dirvožemio derlingum ir

produktyvum , gerina dirvožemio vandens ir maistinių medžiagų laikym si, sumažina dirvožemio

pH, gerina dirvožemio katijonų mainų pajėgum ir užtikrina augalams pakankam maistinių

medžiagų kiek [26].

Siekiant gausaus derliaus, naudojamos grūdų saugos užtikrinimui priemonės ne visuomet

yra saugios vartotojams (pesticidai ir kt.). Dėl šios priežasties mokslininkai ieško naujų sprendimų

grūdų kokybės ir saugos užtikrinimui, pvz., mikroorganizmų ir jų metabolitų, kaip saugių beicų

panaudojimo ne tik ekologiniame, bet ir tradiciniuose ūkiuose.

Nors ir parinkus tinkam žemės dirbim ir išauginus grūdus, kurie atitinka kokybės

rodiklius, išlieka rizika, kad grūdai neatitinka saugos rodiklių dėl kitų, nekontroliuojamų s lygų

(klimato kataklizmai ir kt.). Mes nustatėme, kad grūdai, atitinkantys LST keliamus cheminės

sudėties ir technologinių savybių reikalavimus, maisto saugos aspektu nebuvo tinkami, nes DON

kiekis buvo nustatytas 1,81 ppm, 1,61 ppm, 3,0 ppm., o ZEA kiekis 500 ppb, t.y., viršijo leistin

maksimali koncentracij .

Pastaruoju metu daugėja grūdų ir jų produktų, kuriuose mikotoksinų koncentracija yra

maksimali. Mokslininkų atliktame tyrime, kurio metu buvo ištirta 290 skirtingų grūdų ir grūdų

produktų, analizuojant mikotoksinus: aflatoksin (AF), ochratoksin A (OTA), fumonizinus B1 ir

B2 (FB ), deoksinivalenol (DON), zearalenon (ZON) ir T-2 / HT-2 toksinus efektyviosios skysčių

chromatografijos (ESC) metodu bei skysčių chromatografij su masių spektrometrija (SC-MS/MS)

ir dujų chromatografij su masių spektrometrija (DC-MS), nustatyta, kad iš viso 40 proc. javų

mėginių 2,4 proc. nustatyti didesni nei Europos S jungoje leidžiami didžiausi mikotoksinų kiekiai

[27].

35

Priešgrybeliniai junginiai, kuriuos gamina pieno rūgšties bakterijos (PRB) gali būti natūrali

ir patikima alternatyva, sumažinanti grybelines infekcijas prieš ir po derliaus nuėmimo. Toksinus

gaminantys grybai yra atsakingi už daugel grūdų ligų ir sukelia didelius ekonominius nuostolius.

Pastaruoju metu mikotoksinų eliminavimui iš maisto produktų ir pašarų vis labiau taikoma

PRB biologinė detoksikacija. Mokslininkų atlikti tyrimai parodė, kad miežių grūdų apdorojimas

atrinktomis PRB turėjo reikšmingos takos žlaugtų detoksikacijai, t.y., DON kiekis, šioje

reikšmingoje pašarų žaliavoje, sumažėjo [28].

Mes nustatėme, kad eksperimente naudotos PRB sumažina ne tik grūdų biologinę tarš , bet

ir DON bei ZEN kiekius apdorotuose grūduose. Tačiau apdorojimui reikia parinkti optimali

trukmę, siekiant išvengti grūdų daigumo sumažėjimo.

Apibendrinant galima teigti, kad pagausintos PRB gali būti naudojamos kaip alternatyvus

beicas, mažinant grūdų biologinę tarš bei mikotoksinų kiek .

36

IŠVADOS

1. Dauguma iš tirtų varpinių javų grūdų mėginių atitiko LST keliamus reikalavimus, tačiau

tirtuose kviečių mėginiuose ir kvietrugių mėginyje, DON koncentracija viršijo leistin

(nustatyta, atitinkamai: 1,81 ppm,1,61 ppm, 3,0 ppm). ZEA koncentracija viršijo leistin

viename iš tirtų 7 mėginių (kviečių mėginyje nr. 3 ZEA koncentraija nustatyta 500 ppb).

2. Panaudojus bakteriocinus produkuojančius mikroorganizmus kaip alternatyvų beic

skirtingų grūdų biologinės taršos mažinimui nustatyta, kad grūdų daigumas nesumažėja juos

apdorojant 30 min, o grūdus apdorojant 60 min grūdų daigumas sumažėja (apdorojus

Pediococcus pentosaceus 60 proc., apdorojus Pediococcus acidilactici 60 proc. grūdų,

apdorojus Lactobacillus sakei 80 proc.).

3. Pagausintos pieno rūgšties bakterijos gali būti naudojamos kaip alternatyvus beicas,

mažinant varpinių javų grūdų biologinę tarš :

a. Bendras aerobinių mikroorganizmų kiekis grūdų mėginiuose vidutiniškai sumažėjo 19

proc.

b. Šešiuose iš tirtų septynių grūdų mėginių, apdorojus juos PRB enterobakterijų

nenustatyta.

c. Bendras mielinių ir pelėsinių grybų kiekis po mėginių apdorojimo PRB vidutiniškai

sumažėjo 31 proc.

4. Pagausintos PRB gali būti naudojamos kaip alternatyvus beicas, mažinant mikotoksinų kiek

varpinių javų grūduose:

a. Mėginiuose, kuriuose DON kiekis viršijo leistinas normas, apdorojus juos PRB, DON

kiekis mėginiuose sumažėjo nuo 5 proc. iki 24,3 proc.

b. ZEN kiekis sumažėjo kviečių mėginyje nr. 3 nuo 500 ppb iki 261 ppb (apdorojus

Pediococcus pentosaceus, iki 258 ppb (apdorojus Pediococcus acidilactici), iki 174

ppb (apdorojus Lactobacillus sakei).

37

LITERAT ROS S RAŠAS

1. Javai [elektroninis išteklius] [žiūrėta 2014 m. lapkričio 8 d.]. Prieiga per internet :

https://lt.wikipedia.org/wiki/Javai.

2. Hernandez Nopsa J.F, Daglish G. J, Hagstrum D.W, Leslie J.F, Phillips T.W, Scoglio C,

Thomas-Sharma S, Walter G, Garrett K.A. Ecological Networks in Stored Grain: Key

Postharvest Nodes for Emerging Pests, Pathogens, and Mycotoxins. BioScience oxford

journal. 2015;65(10): 985-1002.

3. Lamichhane J.R, Barzman M, Booij K, Boonekamp P, Desneux N, Huber L, Kudsk P,

Langrell R. H. S, Ratnadass A. Robust cropping systems to tackle pests under climate

change. 2015. Vol. 2015 35, Issue 2, pp 443-459.

4. Sanderson H, Goodsite M. Editorial – Global Climate Change and Contaminants

[Internet]. 2015 July 7 [cited 2016 Jan 08]. Available from: http://www.mdpi.com/1660-

4601/12/7/7582/htm

5. Nesica K, Milicevicb D, Nesicc V, Ivanovica S. Mycotoxins as One of the Foodborne Risks

Most Susceptible to Climatic Change. Procedia Food Science journal. Volume 5, 2015,

Pages 207–210.

6. Oplatowska - Stachowiak M, Haughey A. S, Chevallier P. O, P, Campbell K, Magowan E,

Adam G, F, Krska R, Elliott T.C. Determination of the Mycotoxin Content in Distiller’s

Dried Grain with Solubles Using a Multianalyte UHPLC–MS/MS Method. Journal of

agricultural and food chemistry. 2015, 63 (43), pp 9441–9451.

7. Kaushik G. Effect of Processing on Mycotoxin Content in Grains. Food Science and

Nutrition. Vol. 55, Issue 12, 2015, pages 1672-1683.

8. Botana L.M, Sains M.J, editors. Climate change and mycotoxins. Germany; 2015.

9. Van Sinderen S.R. Bioprotective Potential of Lactic Acid Bacteria in Malting and Brewing.

Journal of Food Protection®, Number 8, August 2008, pp. 1544-1741, pp. 1724-1733(10).

10. Daliea D.K.D, Deschampsb A.M, Richard-Forgeta F. Lactic acid bacteria – Potential for

control of mould growth and mycotoxins. Vol. 21, Issue 4, April 2010, Pages 370–380.

11. Stanciu O, Banc R, Cozma A, Filip L, Miere D, Manes J, Loghin F. Occurence of Fusarium

Mycotoxins in Wheat from Europe. Food Technology journal. Vol. 19, Issue 1 Jul 2015

Pages 35–60.

12. Escriva L, Font G, Manyes L. In vivotoxicity studies of fusarium mycotoxins in the last

decade. Journal of food and chemical toxicology. Vol. 78 2015; 185–206.

13. Porto - Figueiraa P, Camacho I, Camara S.J. Exploring the potentialities of an improved

ultrasound-assisted quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe-based extraction

https://lt.wikipedia.org/wiki/Javai

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=John+F.+Hernandez+Nopsa&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=Gregory+J.+Daglish&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=David+W.+Hagstrum&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=John+F.+Leslie&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=Thomas+W.+Phillips&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=Caterina+Scoglio&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=Sara+Thomas-Sharma&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=Gimme+H.+Walter&sortspec=date&submit=Submit

https://bioscience.oxfordjournals.org/search?author1=Karen+A.+Garrett&sortspec=date&submit=Submit

http://www.mdpi.com/1660-4601/12/7/7582/htm

http://www.mdpi.com/1660-4601/12/7/7582/htm

http://www.sciencedirect.com/science/journal/2211601X/5/supp/C

http://www.tandfonline.com/author/Kaushik%2C+Geetanjali

http://www.sciencedirect.com/science/journal/09567135/21/4

38

technique combined with ultrahigh pressure liquid chromatography-fluorescence detection

for determination of Zearalenone in cereals. Journal of Chromatography A. 2015.

14. Kovalsky P. Climate change and mycotoxin prevaence. Animal feed resources information

system [Internet].2014 May 6 [citated 2015 Feb. 15]. Available from:

http://www.feedipedia.org/content/climate-change-and-mycotoxin-prevalence.

15. Aiko V, Mehta A. Occurrence, detection and detoxification of mycotoxins. Journal of

biosciences. Nov. 2015. 40 943–954.

16. Ashiq S. Natural Occurrence of Mycotoxins in Food and Feed: Pakistan Perspective. Food

Science and Food Safety. March 2015, Vol. 14, Issue 2, pages 159–175.

17. Stoev D. S. Foodborne mycotoxicoses, risk assessment and underestimated hazard of

masked mycotoxins and joint mycotoxin effects or interaction. Journal ScienceDirect. 39

(2015) 794 – 809.

18. Franco T.S, Garcia S, Hirooka E. Y, Ono S.Y, Dos Santos J.S. Lactic acid bacteria in the

inhibition of Fusarium graminearum and deoxynivalenol detoxification. Journal of Applied

Microbiology. Vol. 111, Issue 3 Sep. 2011; P. 739–748.

19. Baffoni L, Gaggia F, Dalanaj N, Prodi A, Nipoti P, Pisi A, Biavati B, Di Gioia D. Microbial

inoculants for the biocontrol of Fusarium spp. in durum wheat. BMC Microbiology 2015.

20. LST 1571 „Maltų kviečių ir kvietinių miltų (triticum aestivum) šlapiojo glitimo kiekio ir

kokybės (glitimo indeksas pagal Perten ) nustatymasį.

21. LST EN ISO 7971 – 3:2009 „Grūdai. Piltinio tankio, vadinamo hektolitro mase, nustatymas.

3 dalis. prastinis metodasį.

22. LST EN ISO 3093:2010 „Kviečiai, rugiai ir jų miltai, kietieji kviečiai ir kietųjų kviečių

kruopmilčiai. Kritimo skaičiaus nustatymas pagal Hagberg ir Perten (ISO 3093:2009).

23. Halford G.N, Curtis Y.T, Chen Z, Huang J. Effects of abiotic stress and crop management

on cereal grain composition: implications for food quality and safety. Journal of

Experimental Botany. 10.1093/jxb/eru473.

24. Bogužas V, Arvasa J, Šniauka P. Žemdirbystė. Akademija: Aleksandro Stulginskio

universitetas; 2013.

25. Campiglia E, Mancinellia R., De Stefanis E, Pucciarmati S, Radicettia E. The long-term

effects of conventional and organic cropping systems, tillage managements and weather

conditions on yield and grain quality of durum wheat (Triticum durum Desf.) in the

Mediterranean environment of Central Italy. Journal Field Crops Research. Vol. 176, May

2015, Pages 34–44.

39

26. Javeed H.M.R, Zamir M.S.I. Influence of tillage practices and poultry manure on grain

physical properties and yield attributes of spring maize (Zea mays L.). Vol. 50(1), 2013;

p.177-183.

27. Kirinčič S, Škrjanc B, Kos N, Kozolc B, Pirnat N, Gabrijela Tavčar - Kalcher G.

Mycotoxins in cereals and cereal products in Slovenia – Official control of foods in the

years 2008–2012. Journal Food Control, Volume 50, April 2015, Pages 157–165.

28. Černiauskas D, Juodeikienė G, Vidmantienė D, Bašinskienė L, Bartkienė E, Bakutis B,

Baliukonienė V. Pieno rūgšties bakterijų ir mielių taka Fusarium spp. Mikroskopiniais

grybais pažeistų miežių fermentacijai ir detoksikacijai. Cheminė technologija: Kauno

technologijos universitetas, Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Veterinarijos akademija;

2012.

40

PRIEDAI

41

1 priedas

1. Kokybės rodikliai

2 lentelė. Mėginių nr. 1 ir nr. 2 kokybės rodikliai.

3 lentelė. Mėginių nr. 3 ir nr. 4 kokybės rodikliai.

4 lentelė. Mėginių nr. 5,6,7 kokybės rodikliai.

Mėginiai Baltymai % Drėgmė % Piltinis tankis

kg/hl Kritimo skaičius, s

Rugiai Nr. 1 9,2±0,1 13,3±0,2 75,8±0,6 213±0,10

Rugiai Nr. 2 8,15±0,2 15,1±0,1 72,6±0,8 254±0,6

Stulpelio statistiniai duomenys

Vidutinė vertė 8,675 14,2 74,20 233

Standartinis nuokrypis 0,5751 0,9859 1,753 22,46

Standartinė paklaida 0,2348 0,4025 0,7155 9,168

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Variacijos koeficientas, proc. 6,63 6,94 2,36 9,62

Pastaba: P patikimas, kai P ≤ 0,05

Mėginiai Baltymai

%

Drėgmė %

Glitimas

infr. %

Glitimas

gliut. %

Sedmentacija

ml

Piltinis

tankis kg/hl

Kritimo

skaičius, s

Kviečiai nr. 1 13,5±0,1 15,2±0,1 25,4±0,2 24,0±0,1 47,5±0,2 74±0,5 228±0,11

Kviečiai nr. 2 12,6±0,2 13,1±0,3 24,2±0,1 23,6±0,3 43.9±0,3 78.6±0,7 374±0,8


Vidutinė vertė 13,05 14,15 24,8 23,80 45,70 76,30 301

Standartinis

nuokrypis 0,4930 1,1150 0,6573 0,2191 1,972 2,520 79,97

Standartinė paklaida

0,2012 0,4696 0,2683 0,08944 0,8050 1,029 32,65

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 0,0003

Variacijos

koeficientas,

proc.

3,78 8,13 2,65 0,92 4,31 3,30 26,57


Mėginiai Baltymai % Drėgmė % Piltinis tankis kg/hl

Kvietrugiai Nr. 5 13,25±0,2 12,7±0 -

Miežiai Nr. 6 12,1±0,3 14,1±0,1 64,2±0,2

Avižos Nr. 7 13,2±0,1 16,1±0,3 30,4±0,8

42

2 priedas

2. Pagausintų PRB rūgštingumo rodiklių tyrimas (pH ir BTR)

5 lentelė. MRS sultinio pH prieš (PRB) gausinim jame ir po 24, 48, 72 val.

6 lentelė. MRS sultinio, BTR (°N) bendras titruojamasis rūgštingumas (Neimano laipsniais).

PRB Prieš gausinim Po 24 val. Po 48 val. Po 72 val.

P.p 6,1±0,1 5,0±0,1 4,6±0,2 3,8±0,1

P.a. 5,9±0,1 4,9±0,3 4,2±0,4 3,9±0,3

L.s 5,8±0,2 5,3±0,2 4,3±0,2 3,9±0,1


Vidutinė vertė 5,933 5,067 4,367 3,867

Standartinis

nuokrypis 0,1366 0,1862 0,1862 0,05164


0,05578 0,07601 0,07601 0,02108

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Variacijos

koeficientas, proc. 2,30 3,67 4,26 1,34


Paaiškinimas: PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -

Lactobacillus sakei.

PRB Prieš gausinim Po 24 val. Po 48 val. Po 72 val.

P.p 1,9±0,3 9,8±0,5 15,4±0,2 18,6±0,4

P.a. 1,8±0,4 11,9±0,1 16,2±0,4 19,2±0,1

L.s 2,1±0,2 8,5±0,4 18,1±0,2 19,5±0,3


Vidutinė vertė 1,933 10,07 16,57 19,10

Standartinis

nuokrypis 0,1366 1,534 1,240 0,4099


0,05578 0,6265 0,5064 0,1673

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Variacijos

koeficientas, proc. 7,07 15,24 7,49 2,15


Paaiškinimas: PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p- Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -

Lactobacillus sakei.

43

3 priedas

3. Saugos rodikliai

7 lentelė. Grūdų mėginių apdorotų PRB deoksivaleniolio zearalenono kiekis.

Mėginiai

Prieš apdorojim su PRB

Po apdorojimo su PRB

DON ZEA Ls Pa Pp

DON ZEA DON ZEA DON ZEA

1. 0,5 75 0,5 75 0,5 75 0,5 75

2. 0,5 75 0,5 75 0,5 75 0,5 75

3. 1,81 500 1,28 174 1,44 258 1,64 261

4. 1,61 75 1,53 75 1,22 75 1,42 75

5. 3,0 75 2,15 75 1,99 75 2,23 75

6. 0,5 75 0,5 75 0,5 75 0,5 75

7. 0,5 75 0,5 75 0,5 75 0,5 75


Vidutinė vertė 1,203 135,7 0,9943 89,14 0,9500 101,1 1,041 101,6

Standartinis

nuokrypis 0,9781 160,6 0,6685 37,42 0,6062 69,17 0,7173 70,30


0,3697 60,71 0,2527 14,14 0,2291 26,14 0,2711 26,57

Patikimumas (P) 0,0174 0,0668 0,0077 0,0007 0,0060 0,0083 0,0085 0,0087

Variacijos

koeficientas, proc. 81,32 118,36 67,24 41,98 63,81 68,39 68,67 69,21


44

4 priedas

4. Grūdų mikrobiologinių rodiklių tyrimas

8 lentelė. Grūdų mėginių bendro mikroorganizmų kiekio mikrobiologiniai rodikliai.

Bendras aerobinių mikroorg. kiekis, log10 KSV/ml

Mėginiai Prieš apdorojim su PRB Po apdorojimo su PRB

Pp Pa Ls Pp Pa Ls

1. 5,9±0,1 6,1±0,2 6,0±0,1 4,2±0,5 4,5±0,3 4,9±0,1

2. 5,7±0,3 6,2±0,4 5,9±0,2 5,1±0,1 4,8±0,2 5,0±0,4

3. 8,3±0,2 8,5±0,2 8,1±0,5 5,0±0,6 4,5±0,5 4,3±0,2

4. 5,5±0,4 5,2±0,6 5,9±0,2 4,9±0,3 5,0±0,6 4,8±0,3

5. 5,7±0,3 6,0±0,5 5,9±0,3 5,0±0,2 5,8±0,1 5,2±0,5

6. 5,2±0,6 5,3±0,3 5,5±0,5 4,6±0,6 4,8±0,5 4,6±0,4

7. 5,4±0,3 5,8±0,5 5,1±0,2 4,3±0,1 4,6±0,2 4,9±0,3


Vidutinė vertė 5,957 6,157 6,057 4,729 4,857 4,814

Standartinis

nuokrypis 1,058 1,103 0,9554 0,3638 0,4541 0,2911


0,3999 0,4168 0,3611 0,1375 0,1716 0,1100

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Variacijos

koeficientas, proc. 17,76 17,91 15,77 7,69 9,35 6,05


Paaiškinimas: KSV/ml- kolonijas sudarantys vienetai grame/mililitre produkto; PRB- pieno rūgšties bakterijos; P.p-

Pediococcus pentosaceus; P.a- Pediococcus acidilactici; L.s -Lactobacillus sakei;1,2,3,4,5,6,7...

9 lentelė. Grūdų mėginių pieno rūgšties bakterijų mikrobiologiniai rodikliai.

Bendras pieno rūgšties bakterijų kiekis, log10 KSV/ml


Pp Pa Ls Pp Pa Ls

1. 3,9±0,3 3,1±0,2 3,6±0,4 5,5±0,3 4,6±0,2 4,8±0,2

2. 3,7±0,1 4,2±0,3 3,9±0,3 5,1±0,1 5,4±0,1 4,9±0,4

3. 3,3±0,3 3,3±0,1 3,2±0,2 5,0±0,4 5,5±0,3 5,8±0,1

4. 3,5±0,2 3,2±0,3 3,6±0,1 4,8±0,1 4,2±0,2 4,3±0,1

5. 3,1±0,5 3,7±0,2 3,5±0,1 4,9±0,2 5,3±0,1 5,0±0,2

6. 3,2±0,1 3,3±0,3 3,5±0,3 5,6±0,4 5,8±0,3 4,9±0,1

7. 2,4±0,4 2,8±0,2 2,7±0,5 4,9±0,3 4,8±0,2 5,1±0,2


Vidutinė vertė 3,300 3,371 3,429 5,114 5,086 4,971

Standartinis

nuokrypis 0,4865 0,4536 0,3817 0,3132 0,5669 0,4461


3,750 0,1714 0,1443 0,1184 0,2143 0,1686

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Variacijos





45

10 lentelė. Grūdų mėginių enterobakterijų mikrobiologiniai rodikliai.

Bendras enterobakterijų kiekis, log10 KSV/ml


Pp Pa Ls Pp Pa Ls

1. 1,3±0,3 1,5±0,3 1,2±0,1 0 0 0

2. 1,4±0,2 1,3±0,4 1,4±0,4 0 0 0

3. 2,1±0,5 2,7±0,2 2,5±0,1 1,2±0,1 1,3±0,2 1,0±0,2

4. 1,2±0,2 1,1±0,3 1,4±0,1 0 0 0

5. 1,1±0,3 1,0±0,4 1,2±0,1 0 0 0

6. 1,2±0,3 1,3±0,2 1,0±0,2 0 0 0

7. 1,1±0,1 1,4±0,4 1,0±0,2 0 0 0


Vidutinė vertė 1,343 1,471 1,386 - - -

Standartinis

nuokrypis 0,3505 0,5678 0,5178 - - -


0,1325 0,2146 0,1957 - - -

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 - - -

Variacijos

koeficientas, proc. 26,10 38,59 37,37 - - -




11 lentelė. Grūdų mėginių mielinių ir pelėsinių grybų mikrobiologiniai rodikliai.

Mielinių ir pelėsinių grybų kiekis, log10 KSV/ml


Pp Pa Ls Pp Pa Ls

1. 5,7±0,2 5,5±0,3 5,9±0,2 3,0±0,1 3,8±0,1 3,2±0,2

2. 5,5±0,3 5,3±0,1 5,2±0,1 3,6±0,2 3,8±0,3 3,6±0,1

3. 7,5±0,2 6,9±0,1 7,2±0,3 4,4±0,2 4,1±0,1 4,6±0,1

4. 5,3±0,3 5,4±0,4 5,1±0,1 4,6±0,2 4,8±0,2 4,6±0,1

5. 5,1±0,1 5,0±0,2 5,7±0,1 3,8±0,3 3,7±0,2 3,6±0,4

6. 5,1±0,3 5,1±0,2 5,3±0,3 3,0±0,3 3,8±0,1 3,2±0,2

7. 5,9±0,2 5,7±0,3 5,2±0,4 3,4±0,2 4,2±0,2 3,8±0,3


Vidutinė vertė 5,729 5,557 5,657 3,686 4,029 3,800

Standartinis

nuokrypis 0,8361 0,6373 0,7413 0,6309 0,3861 0,5888


0,3160 0,2409 0,2802 0,2385 0,1459 0,2225

Patikimumas (P) <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001

Variacijos





Documents

%$.7(5,2&,186352'8.82-$1ý,Ï3,(125Ë*â7,(6 %$.7(5,-Ï²7$.$*5Ë ... · 2 PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO 6$9$5$1.,â.80 3DWYLUWLQX NDG ³WHLNLDPD s magistro baigiamasis darbas

%$.7(5,2&,186352'8.82-$1ý,Ï3,(125Ëâ7,(6 %$.7(5,-Ï²7$.$5Ë ... · 2 PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO 6$9$5$1.,â.80 3DWYLUWLQX NDG ³WHLNLDPD s magistro baigiamasis darbas