MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2008
Bc. Hana Mašková
1
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin
Koření – sortiment, účinné látky, antimikrobiální aktivita Diplomová práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
MVDr. Olga Cwiková
Bc. Hana Mašková Brno 2008
2
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Koření – sortiment, účinné látky, antimikrobiální aktivita“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.
V Brně, dne …………… Podpis:.…………………... 3
PODĚKOVÁNÍ
Ráda bych na tomto místě poděkovala zejména vedoucí mé diplomové práce paní MVDr. Olze Cwikové za odborné vedení, poskytnutou literaturu, za řadu cenných rad a připomínek a za věnovaný čas, který mi vždy s ochotou poskytla. Dále bych chtěla poděkovat celé své rodině za finanční a morální podporu během studia.
4
ABSTRACT There has been constant an increasing the search alternative and efficient compounds for food conservation, aiming a partial or total replacement of antimicrobial chemical additives. Spices offer a promising alternative for food safety. The aim of my work was test antimicrobial activity of choice kinds of spices. The antimicrobial activity of clove, black pepper, crushed red pepper and garlic was investigated. Inhibitory effect of these spices was tested against three strains of microorganisms – coliforms, enterococci and yeasts. The Disc diffusion method was used to determine the antimicrobial activity of spices. After cultivation of microorganisms the inhibitoin zones around all discs were measured. Clove was found to be the most effective spice against yeasts and Enterococcus. Garlic had the strongest antimicrobial activity against coliforms. Black pepper and crushed red pepper were found to be the less effective against the test strains of microorganisms.
Key words: antimicrobial activity, microorganisms, spices
ABSTRAKT V současné době se zvyšuje zájem o hledání alternativních a účinných složek pro konzervaci
potravin,
které
směřují
k částečnému
nebo
úplnému
nahrazení
antimikrobiálních chemických přísad. Koření nabízí slibnou alternativu pro bezpečnost potravin. Cílem předložené práce bylo otestovat antimikrobiální aktivitu vybraných druhů koření, a to hřebíčku, pepře černého, červené papriky a česneku. Inhibiční účinek koření byl testován na třech skupinách mikroorganismů – kolifomních bakterií, rodu Enterococcus a kvasinkách. Při experimentu byla použita disková difúzní metoda. Po kultivaci mikroorganismů byla měřena velikost inhibičních zón kolem každého disku. Bylo zjištěno, že hřebíček vykazuje největší inhibiční účinek na kvasinky a enterokoky. Nejsilnější antimikrobiální aktivitu vůči koliformním mikroorganismům měl česnek. Nejslabší inhibiční efekt byl zjištěn u pepře a papriky.
Klíčová slova: antimikrobiální aktivita, koření, mikroorganismy
5
OBSAH 1 ÚVOD………………………………………………………………………………..8 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………………………10 2.1 Definice koření………………………………………………………………...10 2.2 Pohled do historie koření……………………………………………………...10 2.3 Rozdělení koření………………………………………………………………13 2.3.1 Rozdělení botanické……………………………………………………...13 2.3.2 Rozdělení podle používaných částí rostlin………………………………14 2.3.3 Rozdělení podle tržní úpravy…………………………………………….14 2.3.4 Rozdělení podle složení výrobku………………………………………..14 2.3.5 Rozdělení podle fyziologických účinků na lidský organismus………….14 2.4 Účinné látky koření……………………………………………………………15 2.5 Koření a zdraví………………………………………………………………...19 2.6 Pěstování kořeninových rostlin………………………………………………..20 2.6.1 Ekologické požadavky kořeninových rostlin…………………………….21 2.6.2 Způsoby výsevu a předpěstování sadby………………………………….22 2.6.3 Sběr kořeninových rostlin………………………………………………..22 2.7 Způsoby zpracování koření……………………………………………………23 2.8 Péče o koření – uchovávání…………………………………………………...25 2.9 Směsi koření…………………………………………………………………...26 2.10 Posuzování jakosti koření……………………………………………………27 2.11 Mikrobiologická charakteristika koření ……………………………………..29 2.11.1 Charakteristika vybraných skupin mikroorganismů……………………33 2.11.1.1 Rod Enterococcus…………………………………………………33 2.11.1.2 Kvasinky………………………………………………………….. 35 2.11.1.3 Koliformní bakterie………………………………………………. 37 2.12 Antimikrobiální aktivita koření………………………………………………38 2.13 Metody stanovení citlivosti mikroorganismů k antimikrobiálním látkám….. 46 2.13.1 Kvalitativní metody………………………………………………….… 46 2.13.2 Kvantitativní metody……………………………………………………47 2.13.3 Kombinované metody…………………………………………………..48 3 CÍL PRÁCE………………………………………………………………………...50
6
4 MATERIÁL A METODY………………………………………………………….51 4.1 Charakteristika materiálu……………………………………………………...51 4.2 Příprava ethanolického macerátu……………………………………………...51 4.2.1 Rozdělení ethanolického macerátu………………………………………52 4.3 Stanovení inhibičního účinku………………………………………………… 54 4.4 Metody statistického vyhodnocení…………………………………………….56 5 VÝSLEDKY A DISKUSE…………………………………………………………57 5.1 Vyhodnocení inhibičního účinku koření na koliformní bakterie……………...57 5.2 Vyhodnocení inhibičního účinku koření na enterokoky………………………58 5.3 Vyhodnocení inhibičního účinku koření na kvasinky…………………………59 5.4 Vyhodnocení inhibičního účinku chloramfenikolu na enterokoky……………60 6 ZÁVĚR……………………………………………………………………………..62 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY……………………………………………...63 8 SEZNAM TABULEK……………………………………………………………...68 9 PŘÍLOHY…………………………………………………………………………..69
7
1 ÚVOD Koření patří k nejkrásnějším maličkostem světa. I když je jeho podíl na denní stravě mizivě malý, z kulinářského hlediska má obrovský význam. Žádná jiná „potravina“ nepředurčila běh dějin tak jako koření, žádným jiným přísadám nebylo přisuzováno tolik léčivých sil. Koření fascinuje člověka od dávných věků, dokonce mu byla přisuzována i afrodiziační a čarodějná moc. Po celá staletí mělo koření velký vliv na lidský život a na požitek z jídla, je neocenitelné v lidovém léčitelství a v moderních lécích, naplňuje vůní náš byt, navoní i nás samotné a oživuje jazyk rčeními jako „koření života“ a „dát něčemu říz“. Vědomosti o koření a bylinkách jsou téměř staré jako lidstvo samo. Některé používáme denně a automaticky, jiná jen výjimečně. Potřeba koření vedla k objevení Ameriky a vedle zlata, hedvábí a drahého kamení patřilo koření k nejstarším obchodním artiklům. Kvůli koření se sváděly bitvy a zanikly celé velké říše. Některé koření mělo dokonce vyšší cenu než vzácné kovy a drahé kamení. Vejdete-li do restaurace, vezmete do ruky jídelní lístek a vybíráte, co si dát, nedozvíte se o koření vůbec nic. Ale nikdo z nás by nejedl ani řízek ani „vepřo-knedlozelo“, ani české buchty, kdyby tyto pokrmy byly připraveny bez použití koření. Kvalitu kuchaře posuzujeme hlavně podle toho, jak umí s kořením zacházet. Úprava pokrmů do takové podoby, aby nám více chutnaly, není jediným důvodem, proč lidstvo začalo potraviny kořenit. Důvody jsou daleko prostší a praktičtější.
Mnohá koření totiž
prodlužují trvanlivost některých potravin. Látky v nich obsažené zabraňují šíření různých škůdců. Řada koření prospívá našemu zdraví, usnadňuje trávení a podporuje chuť k jídlu. Historie koření je svázána s historií člověka a je ji možné sledovat daleko do minulosti a ve všech možných kulturách. Dnes můžeme v naší kuchyni používat koření z celého světa stejně jako kuchyně v ostatních zemích. Uvádí se, že jako koření se po celém světě využívá okolo 400-500 druhů rostlin. Nejvýznamnější z nich pocházejí z tropických a subtropických oblastí. Rostou a často se pěstují především v Asii, Africe, Středomoří, J. a Stř. Americe. Obecně se koření používá k ovlivňování
chutě a vůně potravin. Některé ovlivňují výrazně i barvu
potravin, např. paprika, kurkuma. Jiné vykazují farmakologické účinky, povzbuzují
8
chuť k jídlu, podporují vylučování žaludečních šťáv, což umožňuje lepší vstřebávání živin a lepší stravitelnost potravy a další pozitivně působící vlivy. Energetická a výživová hodnota je u většiny koření prakticky nulová. Kořeninové rostliny se užívají
nejen v kuchyních při přípravě pokrmů, ale i
v různých odvětvích potravinářského průmyslu, jako je např. konzervárenství, uzenářství, likérnictví a výroba cukrovinek. Suroviny získávané z některých kořeninových druhům jako jsou např. silice a olejopryskyřice, se významnou měrou uplatňují také v parfumerii, kosmetice, farmacii a medicíně. Obchod s kořením vnesl do dějin romantiku a drama v podobě dobrodružství námořních kapitánů a cestovatelů, kteří se vydávali na pouť za těmito vyhledávanými a drahými poklady.
9
2 LITERÁRNÍ PŘEHLED
2.1 Definice koření V různých literaturách se vyskytují různé definice o koření. V každém případě je koření poživatina – ne však potravina, ale pochutina. Podle definice Mezinárodní organizace pro standardizace (ISO) rozumíme kořením produkty rostlinného původu nebo jejich směsi bez cizorodých příměsí, které jsou používány k ochucování, kořenění a aromatizování potravin (Valíček, 2002). Obecně jsou za koření pokládány různé přísady rostlinného původu používané při přípravě pokrmů nebo i nápojů k zvýraznění chuti a dodání aromatické vůně. Jsou to často sušené nebo jinak upravené části rostlin, vyznačují se silnou charakteristickou vůní nebo i barvou a často i ostrou až palčivou a dráždivou chutí, vyvolávanou nejrůznějšími obsahovými látkami, jako jsou např. silice, alkaloidy, glykosidy nebo pigmenty (Murin, 1999). Za kuchyňské koření se považují čerstvé, sušené nebo i jinak upravené různé části tuzemských, subtropických nebo tropických rostlin, které se vyznačují svéráznou chutí a charakteristickou vůní. Ostatní látky používané ke kořenění se označují jako kořenící přípravky, např. ocet, hořčice, sůl, polévkové přípravky atd. (Žáček, 1963). Podle vyhlášky č. 331/1997 Sb. pro koření, jedlou sůl, dehydratované výrobky a ochucovadla a hořčici se kořením rozumí části rostlin jako kořeny, oddenky, kůra, listy, nať, květy, plody, semena nebo jejich části, v nezbytné míře technologicky zpracované a užívané k ovlivňování chutě a vůně potravin. U mletého koření se připouští přídavek protispékavých látek do 1 % hmotnosti.
2.2 Pohled do historie koření Historie koření a jeho používání úzce souvisí s historií lidstva. Podle amerických archeologů už v době kamenné, zhruba před 50 000 lety, zjistili tehdejší primitivní lidé, že je možno upravit chuť syrové stravy listy a plody s výraznou vůní i chutí. Spolehlivé důkazy o požívání koření však pocházejí až z mladší doby kamenné. Z této doby je známa celá řada nálezů, které potvrzují, že člověk se ještě živil lovem a sbíral rostlinnou stravu, ale uměl si už připravit jednoduchá jídla. Přirozeně toužil po jejich chuťovém zpestření a vylepšení. Postupně proto nacházel nové kořenící přísady. Poznáním jejich
10
vlastností a vlivu na lidský organizmus člověk současně poznával jejich význam a hodnotu a začal je používat jako léčiva nebo obětní dary bohům (Šedo, 1983). Starověkou a novověkou historií koření, jeho poznání, rozšiřování a obchodování s ním provázejí politicko-hospodářské otřesy, války, přepady a intriky. Znalci historie koření jsou proto také dobrými znalci světové historie. Kolébka koření Starého světa leží v Indii. Už asi před 5000 lety musela existovat bohatě rozvětvená obchodní síť rozprostírající se z Číny přes Indii, Mezopotámii, Persii a ž do Egypta. Zbytky anýzu, kardamonu, skořice, kmínu, kopru, šafránu i jiných koření byly nalezeny v pyramidách a staly se důkazem jejich používání. Za časů faraonů nebyla tato poživatina pouze výhradou bohatých, kořeněny bývaly i pokrmy otroků. Nejednalo se však o projev humánnosti, ale spíše o udržení zdravotního stavu pracovních sil. Přidávání koření do pokrmů mělo v první řadě chránit před epidemiemi (Iburg, 2004). O využívání koření se hovoří i na svitku papyru, který pochází pravděpodobně z roku 1500 př. n. l. Informuje nejen o lékařství starých Egypťanů, ale obsahuje několik stovek předpisů, jejichž součástí je koření, například skořice, šafrán, koriandr, anýz apod. Používali ho rovněž k přípravě jídel a nápojů, a také v kosmetice (Valíček, 2005). Poměrně bohaté prameny o používání koření sahají asi do roku 700 let př. n. l. Z babylónského období jsou známé informace o používání šafránu, fenyklu, tymiánu, sezamu, kardamonu, česneku, cibuli a koriandru. Mnoho zpráv se zachovalo také z antického Řecka díky tehdy neslavnějšímu lékaři Hippokratovi, který ve své knize Corpus Hippocratium mimo jiné uvádí, že prapůvodním domovem lékárny je kuchyně. Pozdní středověk bychom mohli označit jako „zlatou dobu koření“. Tehdy vznikala „věda o vaření a vedení domácnosti“ a z té doby se také datují první kuchařské knihy. Vaření bylo považováno za umění a správně připravený pokrm za nejlepší lék (Kybal, 1988). Cesta tropických druhů koření do Evropy byla mnohem trnitější. V nejstarších indických literárních památkách jsou zaznamenány první historické zmínky o pepři. Prostřednictvím cest, které Indové podnikali, se pepř dostal do Říma. Hlavní sklad drahého koření, pepře, skořice a zázvoru, byl v Alexandrii, kde Římané zboží proclívali. Vzhledem k vysoké ceně bylo tehdy koření výsadou jen vznešených řeckých a římských rodin. Koncem 13. století se koření dostalo do Benátek, které se díky obchodu kořením, hedvábím a olejem staly brzy největším středověkým městem světa (Kybal, 1988).
11
V 15. století nastal věk objevů a epická historie koření pokračovala. Evropské mořeplavce posedl sen naleznout nejlepší námořní cestu do Indie a na východ. Portugalský mořeplavec Vasco da Gama obeplul Afriku a vrátil se do Lisabonu s cenným nákladem koření. Lisabon tak převzal úlohu metropole koření, kterou dosud žárlivě střežily a z níž těžily Benátky (Morrisová, 2002). Vedle Portugalců vložili do mořeplavby hodně peněz a umu také Španělé. Janovský mořeplavec Kryštof Kolumbus dostal za úkol najít námořní cestu západním směrem do Indie, a místo toho objevil Ameriku. Díky němu se v roce 1494 dostaly do Evropy nové druhy koření, zejména paprika a chilli. Paprika nazývaná také španělsky pepř, byla nejprve považována za druh pepře a pěstovala se spíše jako okrasná rostlina. Asi o 100 let později se pěstování papriky ve Španělsku prosadilo a rychle rozšířilo přes celou Evropu – až nalezlo svůj domov v Maďarsku, kde se paprika stala národním kořením (Iburg, 2004). Také Holanďané zorganizovali koncem 16. století řadu výprav za kořením, jejichž výsledkem bylo úplné vyhnání Portugalců z obchodu s kořením. Střediskem tohoto obchodu se stal Amsterodam. Od této doby se stal obchod kořením nelítostným konkurenčním bojem. Evropa se díky tomu seznámila s orientálním kořením, ale i hedvábím a porcelánem. Koření tak nepřímo položilo základ živému obchodu. V 19. století vyšlo koření a bylinky z módy. Poptávka po koření klesala, důležitým obchodním artiklem se staly jiné produkty: v kuchyních majetného evropského obyvatelstva udávaly směr kakao, káva a cukr. Opulentní kořenění jídel vyšlo z módy a mnoho bylin upadlo v zapomnění. Moderními kulinářskými trendy se staly nové potraviny jako brambory, rajčata nebo růžičková kapusta. Koření se dočkalo své renesance teprve po druhé světové válce. Bylo prodáváno v ozdobných dózách a skleničkách, a vzbudilo tak pozornost moderních hospodyněk. Poptávka po koření a bylinkách tak znovu ožila (Iburg, 2004). Dnes jsou hlavní trhy koření v Londýně, Hamburku, Rotterdamu, Singapuru a New Yorku. Obchod kořením má hodnotu milionů dolarů ročně: na první místě je pepř černý, následuje chilli a kardamon. Hlavním výrobcem je Indie, následuje Indonésie, Brazílie, Madagaskar a Malajsie (Morrisová, 2002).
12
2.3 Rozdělení koření Koření můžeme dělit podle mnoha hledisek :
2.3.1 Rozdělení botanické -
bobovité – pískavec (řecké seno)
-
brukvovité – hořčice (černá, bílá, sareptská)
-
cypřišovité – plody jalovce obecného
-
hvězdnicovité – světlice barvířská
-
kakaovníkovité – kakaovník pravý (kakao)
-
kosatcovité – šafrán setý
-
liliovité – různé druhy cibule, česnek setý
-
lilkovité – paprika
-
lipnicovité – voňarka, citronela
-
magnoliovité (badyáníkovité) – badyán pravý
-
marhaníkovité – marhaník granátový (granátové jablko)
-
miříkovité – kmín, anýz, fenykl, koriandr
-
muškátovníkovité – muškátovník vonný (muškátový ořech, květ)
-
myrtovité – myrta, hřebíčkovec kořenný, pimentonmík pravý (nové koření)
-
olivovníkovité – olivovník evropský
-
pepřovité – pepřovník černý
-
pryskyřníkovité – černucha setá
-
routovité – citrusy, žlutodřev peprný, murraya (listy kari)
-
sezamovité – sezam indický
-
vavřínovité – skořicovníky, vavřín pravý
-
vstavačovité – tobolky vanilkovníku plocholistého
-
zázvorovité – zázvorovník, kurkumovník, galgan (Lánská, 2001)
13
2.3.2 Rozdělení podle používaných částí rostlin -
kořeny a oddenky – zázvor, kurkuma, galgan
-
kůra – rozmanité druhy skořice
-
listy a celé rostliny – bobkobý list, murraya, listy citroníků a také různé druhy zeleného koření (máta, petržel, majoránka aj.)
-
květy, poupata, části květů – šafrán, hřebíček, kapara
-
plody a semena – pepř, anýz, koriandr, fenykl, nové koření, paprika (Lánská, 2001)
2.3.3 Rozdělení podle tržní úpravy Jednodruhové koření: - mleté - drcené - drhnuté - celé Směsi koření: - kořenící soli - sterilované koření (Komár, 2005)
2.3.4 Rozdělení podle složení výrobku - jednodruhové – anýz, hřebíček, zázvor - směsi – Kari ostrá, Vegeta speciál, Ďábelské koření (Kavina, 1997)
2.3.5 Rozdělení podle fyziologických účinků na lidský organismus - velmi prospěšné – je takové koření, které dodává pokrmům nejen výraznou chuť a vůni, nýbrž i některé ochranné látky, např. vitamín C a provitamín A. Takto obohacují pokrmy veškeré rostlinné natě, např. bazalka, kopr, nepálivá a pálivá paprika, - prospěšné (neškodné) – je takové koření, které dodává pokrmům jemnou chuť a vůni, ale pokrmy výživnou hodnotou neobohacuje, ale také neškodí. Sem patří skořice, vanilka, kmín a semena okoličnatých rostlin, - dráždivé (škodící) – do této skupiny patří pepř a ostrá paprika. Alkaloidy obsažené v tomto koření jsou ve velkých dávkách silnými dráždidly. Používání těchto druhů 14
koření ve větších dávkách může způsobit žaludeční potíže. Naproti tomu jejich střídmé použití není škodlivé (Žáček, 1963).
2.4 Účinné látky koření Koření obsahuje řadu látek, které působí na lidský organismus. Jednak jsou to produkty primárního metabolismu (hlavně sacharidy), které jsou nezbyté pro vlastní život rostliny, vznikají fotosyntézou a jsou ve všech zelených rostlinách. Dále jsou to látky, které jsou produktem sekundárního metabolismu, a vznikají příjmem dusíku rostlinou. Hlavně tyto látky jsou spojeny s účinkem koření na lidský organismus (Lánská, 2001). Vyskytují se většinou v malé koncentraci a nebývají pro rostlinu významné. Jejich množství i kvalita je ovlivněna jak genetickým základem rostliny, tak i podmínkami prostředí.V koření jsou tyto látky přítomny v komplexech spolu s jinými látkami, což umocňuje jejich účinek, ten je pak vyšší než u téže látky vyrobené chemicky. Právě tyto sloučeniny ovlivňují chuť, vůni, barvu a kvalitu koření (Valíček, 2005).
Mezi účinné látky koření patří:
ALKALOIDY – komplikované dusíkaté sloučeniny se silným fyziologickým účinkem.. Zřídka bývají volné. Většinou tvoří soli s organickými kyselinami. Zásadním způsobem ovlivňují některé životní funkce organismu, neboť působí na centrální nervovou soustavu a mají buď bolest zmírňující, nebo naopak dráždivý účinek. Často jsou vysoce toxické, ale na druhé straně jsou to i velmi účinné léky (Valíček, 2005). Nejbohatší droga na alkaloidy je např. produkt máku setého – opium. Je to složitá směs, která obsahuje asi šedesát alkaloidů. Nejvýznamnější z nich jsou morfin, kodein, papaverin, thebain, narkotin, narcein aj. Alkaloidy jsou také hojně obsaženy v kávě, čaji a kakau. Z koření je obsahuje například pepř (piperin), paprika (kapsaicin), pískavice, černucha a další.
GLYKOSIDY – jde o sloučeniny sacharidů s látkami necukerné povahy, takzvanými aglykony. Enzymy je rozkládají na cukr a rozličné organické sloučeniny, které podporují mimo jiné chuť. Často však bývají hořké a mnohdy i
15
jedovaté. Glykosidy však podporují proces vstřebávání potravy, zklidňují dýchání a regulují srdeční činnost (Valíček, 2005). Glykosidy se vyskytují v přírodě velmi hojně. Jsou obsaženy v celé řadě koření, například v křenu nebo kaparech, hořčici bílé i černé, skořici, hřebíčku, zázvoru, muškátu, badyánu a dalších.
SAPONINY – tvoří zvláštní skupinu. Jejich cukerná část bývá tvořena disacharidy. Jsou rozpustné ve vodě, ve které silně pění. V malém množství slabě dráždí sliznice zažívacího traktu, větší množství může způsobit i těžké záněty. Podporují vstřebávání jiných účinných složek léků. Působí mírně projímavě a močopudně, rozpouštějí hlen a zlepšují vykašlávání. Je-li jich v krvi větší množství, rozrušují červené krvinky. Jsou tedy krevním jedem (Korbelář et al., 1973). Jsou přítomny v černuše, pískavici, tymiánu, badyánu, muškátovém oříšku aj.
SILICE – jsou intenzivně vonící těkavé látky podobné olejům. Také se jim zastarale říká éterické oleje. Koření dodávají charakteristickou vůni a chuť. Na rozdíl od mastných olejů se již za pokojové teploty odpařují a nezanechávají žádná rezidua. Jedná se o směsi látek sestávající z 90% terpenů a dále z derivátů fenylpropanu. Ve vodě jsou nerozpustné, ale dobře se rozpouštějí v tucích. Obsah silic dosahuje 15 až 20 % (hřebíček, muškát). Vyšším obsahem silic se vyznačují badyán (až 10 %), mrkvovité do 7 % (anýz, kmín, fenykl) a kardamon. Jinak se jejich obsah pohybuje obvykle v rozpětí 1 – 3 %. (Komár, 2005). Silice bývají obsaženy v různých částech rostlin a ve zvláštních pletivech. Často bývají v květech, plodech, listech, v kůře i v kořenech. Obsah silic v rostlině kolísá nejen během vývoje rostliny, ale také třeba během 24 hodin. Silice jsou rozmanitá skupina, některé působí na nervový systém, jiné podporují vyměšování trávicích šťáv, chuť k jídlu, působí dezinfekčně, močopudně a proti nadýmání (Lánská, 2001).
HOŘČINY – nepředstavují žádnou jednotnou skupinu látek, ale převažují terpenoidy, glykosidy aj. Podrážděním receptorů hořkosti jazyka dochází ke vnímání hořkosti i ve velkém zředění. Hořčiny dráždí žlázy s vnitřní sekrecí, podporují vylučování žaludečních šťáv, tvorbu slin, peristaltiku střev a zlepšují 16
chuť k jídlu a vstřebávání bílkovin.Používají se často ve formě alkoholických extraktů (Chloupek et al., 2005). Jsou přítomny např. v zázvoru, pískavici, tymiánu,šafránu, majoránce a dalších.
TŘÍSLOVINY – jsou to bezdusíkaté látky fenolické povahy, uložené v buněčné šťávě nebo vakuolách. Ve vodě jsou nerozpustné a mají svíravou chuť. Pomáhají proti katarům střev, průjmům, proti slabému krvácení, nadměrnému pocení, mají antibakteriální a antivirový účinek. Příznivě ovlivňují hnilobné procesy zažívacího traktu a záněty. Pro koření je důležité, že sráží bílkoviny. Obsahuje je většina koření, zejména skořice, bazalka, máta, yzop, tymián, mateřídouška, meduňka, šalvěj a popenec. Nejvíce tříslovin má nové koření (Jurman a kol., 1991). Koření obsahující vyšší podíl tříslovin se nemá dlouho vařit. Jsou vhodné do tučných pokrmů.
SLIZY
– sestávají z heteropolysacharidů s velkou molekulární hmotností a
bobtnavostí, vytvářejí viskózní koloidní systémy. Jejich hydrolýzou vzniká cukr. Působí dobře na sliznice jak zažívacího, tak i dýchacího ústrojí, mají protizánětlivý účinek. Jsou přítomny např. v pískavici, skořici a cibuli.
GLUKOKININY - látky s účinkem podobným insulinu snižují hladinu krevního cukru. Jsou např. v kurkumě, cibuli, česneku, hořčici, hřebíčku.
ORAGANICKÉ KYSELINY -
kyselina šťavelová, citrónová, jantarová,
jablečná a vinná mají v trávicí soustavě důležité místo pro svůj dekontaminační účinek a účinek regulující látkovou přeměnu. Vyskytují se ve všech částech kořeninových rostlin, zejména jsou obsaženy v plodech (Habánová, 2003).
TUKY - většinou ve formě olejů. Vyskytují se jako stavební a zásobní látky v buňkách zejména semen a plodů ve formě nápaditých kapiček. Jsou to sloučeniny glycerolu a mastných kyselin. Rostlinné tuky jsou látky ve vodě nerozpustné. Tuky obsahují zejména semena hořčice, papriky, kmínu, fenyklu, kardamonu, badyánu, pepři, muškátovém oříšku, zázvoru, olivě. Koření, které obsahuje vyšší podíl tuku, neskladujeme v teple a na světle (Lánská, 2001).
17
FYTONCIDY – tvoří se v pletivech některých rostlinných druhů. Jsou to fyziologicky velmi účinné látky, které jsou již v nepatrných dávkách toxické pro bakterie, houby a prvoky; ničí však i některé viry, plísně, případně parazity, nebo alespoň brzdí a zastavují jejich růst (Hlava, Valíček, 1997).
BARVIVA – chemicky jde o velni rozdílné látky, z nichž některé mají i antimikrobiální, dezodorační a léčebné účinky. Antokyany jsou červená nebo modrá barviva, karoten, lykopen a xantofyl jsou žlutá nebo oranžová barviva, některá jsou provitaminem A. Velmi rozšířené zelené barvivo je chlorofyl, které má baktericidní účinky. Kromě chuťových a aromatických látek jsou to rovněž barviva, která zlepšují vzhled potravin, a tím podporují chuť k jídlu (Valíček, 2005).
VITAMINY – vitaminy jsou látky potřebné ke správné funkci organismu, často nazývané biokatalyzátory. Jejich dostatek je nezbytný k normálnímu životu, pocitu zdraví, odolnosti vůči nemocem a také k udržení výkonnosti. Jejich nedostatek, avitaminóza, způsobuje řadu závažných chorob a často dokonce smrt.
Lehčí
stavy
onemocnění
z nedostatku
vitaminů
se
nazývají
hypovitaminózy. Vitaminy jako exogenní katalyzátory látkové výměny jsou tedy nesmírně významné pro život člověka. Jde o biologicky specifické účinné látky ve formě organických sloučenin různého chemického složení, které často působí již ve zcela nepatrném množství. Protože je organismus neumí sám připravit, je nutné dodávat je prostřednictvím vhodné potravy (Valíček, 2005). Hodně vitamínu je přítomno například v paprice (obsahuje vit. A a C). Česnek a všechny zelené natě obsahují vit. C. Dobré je používat koření čerstvé, sušením se vitamíny ničí (Jurman a kol., 1991).
PÁLIVÉ LÁTKY – pálivá, palčivá nebo štiplavá chuť je charakteristickým projevem, který doprovází konzumaci některých druhů koření (paprika, pepř, zázvor, hřebíček), kořenících směsí, které toto koření obsahují (např. směs koření kari) a speciálních omáček a také některých zelenin čeledi brukvovitých jako je hořčice, křen, ředkev, ředkvička a zelenin čeledi liliovitých, např. česneku a cibule. Pálivými látkami různých druhů paprik jsou kapsicinoidy. Obsah kapsicinoidů ve sladkých odrůdách paprik je často zanedbatelný (0,001 % 18
i méně), zatímco v některých odrůdách (např. v chilli) se pohybuje v rozmezích 0,2 – 1 % a ve velmi pálivých odrůdách může být i vyšší. Tržní druhy pepře, tj. pepř zelený, černý a bílý, pocházejí ze stejné rostliny a obsahují jako hlavní pálivou složku piperidinamid kyseliny piperové, který se triviálně nazývá piperin (Velíšek, 2002).
V koření jsou obsaženy i další složky, které nemají vysloveně kořenící účinek, jako sacharidy (škroby, cukry, pektiny aj.), bílkoviny, minerální látky a řada jiných složek (Lánská, 2001).
2.5 Koření a zdraví Většina druhů evropského a exotického koření je zároveň léčivými rostlinami. Ovšem v kuchyňských dávkách je jejich léčebný vliv slabší, pro léčení jsou využívány jiné postupy jejich používání.V každém případě přispívají k chuti k jídlu, k tvorbě slin, trávicích šťáv, k dezinfekci zažívacího traktu, k pohyblivosti střev, k odstranění zažívacích potíží. Působí tedy významně na žaludek, žlučník, játra, ledviny, střevní trakt i na krevní oběh. Urychlují vstřebávání látek z potravy, zrychlují metabolismus a také oddělují odpadní látky a podporují jejich vylučování (Lánská, 2001 ). Koření významně působí proti nadýmání a křečím zažívacího traktu. Zde jde hlavně o zástupce čeledi miříkovitých, například koriandr, fenykl a anýz, ale také druhy z jiných čeledí, jako je majoránka, bazalka, zázvor a muškát. Proti průjmům se užívá česnek, tymián, máta, meduňka a dobromysl. Při oslabení nervového systému se uplatňuje příznivě muškátový ořech i květ a skořice (Valíček, 2005). Velmi často má koření, například česnek, baktericidní účinky, které zpomalují růst, případně ničí choroboplodné bakterie a omezují hnilobné procesy ve střevech. Diabetikům pomáhá bobkový list, cibule, česnek, kurkuma, hořčice aj. Cholesterol v krvi pomáhá snižovat cibule, česnek, chilli, sezam, hořčice. Některé
druhy se
částečně uplatňují v prevenci rakoviny, např. česnek, citrónová kůra, skořice, kmín římský. Proti potížím z cestování je účinný zázvor, také skořice, kardamon (Valíček, 2005). Kašel zmírňují a odkašlávání ulehčují čaje za pomocí mateřídoušky, šalvěje, tymiánu, majoránky a popence. Nepříjemný zápach z úst zmírní mateřídouška, tymián,
19
hřebíček a nové koření. Po těžkých jídlech, nadměrně tučných je nebezpečí průjmu – proti tomu je dobrý česnek, bedrník, máta, majoránka, tymián. Saturejka má dobrý vliv na činnost slinivky břišní. K těžkým jídlům je dobré mít křen a hořčici, ulehčují činnost žlučníku (Žáček, 1963). Pozitivní jsou výsledky výzkumu týkající se vlivu koření na krevní oběh, například na rozpouštění krevních sraženin, na podporu srdeční činnosti, úpravu hladiny krevního cukru a cholesterolu. Česnek snižuje krevní tlak a působí proti ateroskleróze, srdeční sval příznivě ovlivňuje paprika. Nemoci horních cest dýchacích léčí například tymián (Valíček, 2005). Je ještě řada hůře průkazných, nicméně existujících léčebných účinků koření, např. na zlepšení paměti, na zrychlení metabolismu, na lepší, dýchání, činnost srdce. Udávají se i afrodiziakální účinky, ovšem nepotvrzené (pepř, kardamon, zázvor, vanilka a skoro všechna orientální koření) (Lánská,2001).
2.6 Pěstování kořeninových rostlin Kořeninové rostliny jsou jednoleté (např.fenykl, majoránka), dvouleté (např. kmín) a trvalé. Jednoleté rostliny dávají úrodu ještě v tom stejném roce. Po skončení vegetačního období však odumřou. Dvouleté rostliny potřebují na úplný vývin dva roky. Trvalé rostliny poskytují úrodu několik roků a některé v tom stejném roce i několik úrod, např. máta peprná a šalvěj lékařská. Rostliny se pěstují ze semen, nebo se rozmnožují některými vegetativními částmi, např. hlízami, cibulkami apod. (Šedo, 1983). Kořeninové rostliny představují skupinu užitkových rostlin, které se nepěstují pro obsah kaloricky významných látek, ale pro obsah určitých specificky působících látek. Specifické působení na organismus může být dietetické, případně terapeutické. Po zpracování se z kořeninových rostlin stává koření (Habán, 2003).
20
2.6.1 Ekologické požadavky kořeninových rostlin Rostliny vytváří s prostředím, ve kterém se vyvíjí, jednotný celek. Prostředí ovlivňuje růst a vývoj rostlin a naopak rostliny působí zpětně na prostředí. Z faktorů prostředí působí na růst rostliny: - klimatické faktory – teplota, světlo, vlhkost, vítr. Dobrý růst a vývoj rostliny však nemusí vždy znamenat i jejich vysokou užitkovou hodnotu. Tak např. koriandr i kmín dávají v teplejších jižních oblastech větší plody, ale s nižším obsahem silice a tuku, než je tomu v severských podmínkách. Různé jsou požadavky kořeninových rostlin i na množství světla, které má pozitivní vliv i na některé obsahové látky jako alkaloidy, silice a glykosidy. Kromě druhů, které jsou slunomilné (tymián obecný), patři řada kořeninových rostlin mezi stínobytné (snášejí stín), např. kmín. Z klimatických faktorů je důležité množství vodních srážek, půdní a vzdušná vlhkost. Pro rostliny je výhodné, aby měly dostatek vodních srážek v prvních vývojových stádiích. Dostatek srážek kladně ovlivňuje v rostlinách obsah škrobu, obsah silic je však vyšší na suchých slunných stanovištích. Obsah slizu na vlhkých stanovištích byl zjištěn nižší. Většina kořeninových rostlin vyžaduje bezvětrné polohy. - edafické faktory – fyzikální a chemické vlastnosti půdy. Většině kořeninových rostlin se daří na půdách hlinitých, hlinitopísčitých až písčitohlinitých, s půdní reakcí nejčastěji neutrální. Avšak jsou druhy, které vyžadují kyselou půdní reakci (např. majoránka zahradní). Některé druhy se spokojí s půdou chudší (např. yzop), nebo naopak jsou druhy velmi náročné na živiny (např. anýz). Druhy, které se pěstují pro kořeny, vyžadují půdy hluboké, druhy, které pěstujeme pro listy, půdy bohatě zásobené živinami, zejména dusíkem. Požadavky na obsah jednotlivých živin jsou u různých druhů kořeninových rostlin odlišné. Všeobecně se předpokládá, že dusíkatá hnojiva jsou schopna zvyšovat obsah alkaloidů, avšak v kombinaci s ostatními živinami. - biologické faktory – vliv společenstev - v přirozených podmínkách rostou rostliny v určitých společenstvech, ve kterých se svými životními projevy vzájemně doplňují. Významným jevem je alleopatie – vliv jedné rostliny na druhou. Jedná se o specifické látky vylučované do okolí kořeny nebo nadzemními orgány, které na některé druhy rostlin působí příznivě, jiné zase brzdí. Známá je biologická únava půdy, ke které dochází pěstováním jednoho druhu na témže stanovišti několik let za sebou. (Křikava, 2003).
21
2.6.2 Způsoby výsevu a předpěstování sadby Přímý výsev na pole se provádí u většiny druhů kořeninových rostlin. Seje se do řádků do pečlivě připravené půdy. Semena vyséváme zpravidla na jaře, kdy již nehrozí noční mrazy. Když rostliny vzejdou vyjednotíme je na příslušnou vzdálenost. Předpěstování sazenic se provádí již v brzkém jaru. Na noc je musíme zakrývat sklem či fólií z plastické hmoty zadržující vzdušnou vlhkost a chránící choulostivé klíční rostliny před nočními mrazíky. Sazenice vyrostou rychleji a vysazujeme je, když mají asi 3 – 4 pravé listy nebo po pominutí jarních mrazíků. Vegetativní rozmnožování provádíme u druhů, které v našich podmínkách nevytvářejí dostatek klíčového semene nebo semeno vůbec nevytváří (např. šafrán) nebo které generativním množením dávají rozštěpené potomstvo (máta peprná). K vegetativnímu rozmnožování slouží hlízy (šafrán), cibule (česnek). Kořenovými oddenky nebo jejich částmi se množí např. máta. (Křikava, 2003).
2.6.3 Sběr kořeninových rostlin Rostliny se nikdy nesklízí po dešti či v mlze, i po malé přeháňce je nutno počkat až byliny opět oschnou. Optimální dobou pro sběr je slunečné odpoledne. Sbírat se mají jen rostliny čisté, zbytky zeminy a prach je znehodnocují. Je třeba se také vyvarovat sklizně z čerstvě pohnojených ploch. Květy se sbírají mladé, čerstvé, ale již plně rozvinuté, u listů je to podobné. Doba květu kolísá mimo jiné i s nadmořskou výškou. V horách kvetou tytéž byliny později než v nížinách. Celé rostliny se sbírají zpravidla na počátku fáze kvetení, plody zralé, kořeny a oddenky dostatečně vyvinuté. Stromová kůra se dá relativně dobře sloupat z mladých větví. Čerstvě sklizené rostliny, respektive jejich části, nikdy příliš dlouho nevrstvíme, aby se nezapařily a z téhož důvodu nenecháváme naplněné sáčky dlouho ležet na slunci. Může totiž dojít k samozáhřevu spojenému s nekontrolovanými enzymovými rozkladnými pochody (Prugar, 2004).
22
2.7 Způsoby zpracování koření Koření jakožto biologický materiál, který je určen k dalšímu použití při výrobě potravin a přípravě pokrmů, musí při zpracování projít řadou operací, tak aby byla zajištěna jeho zdravotní nezávadnost a zachována jeho jakost. U mnoha druhů koření je třeba po sklizni provést prvotní úpravu, která má zpravila za následek zlepšení kvality suroviny, především aktivaci účinných látek, často vůně. Nejobvyklejší formou úpravy rostlinného materiálu je sušení. Musí se učinit co nejdříve po sklizni. Z hlediska zachování počtu co největšího obsahu účinných látek, pro které rostliny sbíráme nebo pěstujeme, je nejšetrnější přírodní způsob sušení na vzdušném, stinném místě. Na přímém slunci ztrácejí rostliny poměrně rychle své důležité siličné látky. Dobře se suší rozložením materiálu v tenčích vrstvách na sítech, kdy vzduch přichází i od spodu. Celé rostliny můžeme sušit zavěšením v celých svazcích. K přirozenému sušení jsou vhodné podstřešní prostory nebo zasklené verandy, kde přiměřeně proudí a vyměňuje se vzduch. Správně usušená rostlina si zachovává původní barvu. Květy se suší v rozpětí 4-6 dnů, listy a natě 8-14 dnů, kořeny 3-8 týdnů. Kořeny a oddenky je nutno před sušením proprat a eventuálně i okartáčovat, v případě potřeby nařezat na menší kousky, aby rychleji proschly a neplesnivěly (Prugar, 2004). Při sušení volíme tak vysoké teploty, aby došlo k nejrychlejšímu usušení, ale bez poškození důležitých obsahových látek vysokými teplotami. Při sušení natě nemá teplota překročit 35°C, při sušení kořene 45°C (Křikava, 1993). Kromě sušení vzduchem je možno provést sušení sublimací (lyofilizací) – rostliny se šokově zmrazí na –50 °C a suší ve vysokém vakuu (cca 60 Pa). Koření usušené tímto způsobem si zachovává původní aroma a barvu a po rehydrataci i texturu (Kadlec a kol., 2002). Před dalším zpracováním je koření mechanicky vyčištěno, čímž je zbaveno mechanických nečistot jako jsou kamínky, rostlinné zbytky, prachové částice a také i mikroorganismy, které ulpěly na těchto nečistotách. Toto mechanické čištění však nemusí být vzhledem ke značnému výskytu mikroorganismů dostatečné, proto se přistupuje k dalšímu ošetření vedoucímu k jejich odstranění a likvidaci. Toho lze dosáhnout několika způsoby:
23
- chemické ošetření – již dnes zastaralý a kvůli vysoké toxicitě chemických látek nevhodný způsob. K tomuto ošetření se používaly různé plyny například ethylenoxid nebo fosfin (Kalhotka, 2001). - ozařování ionizujícím zářením – je upraveno vyhláškou MZd č. 133/2004 Sb. o podmínkách ozařování potravin a surovin. Ionizujícím zářením se rozumí záření tvořené částicemi nabitými, nenabitými nebo obojími, schopnými přímo nebo nepřímo ionizovat. K ošetření potravin a surovin ionizujícím zářením lze požít pouze tyto druhy ionizujícího záření: a)
gama záření radionuklidů 60Co nebo 137Cs,
b)
rentgenové záření o energii nepřevyšující 5 MeV, nebo
c)
urychlené elektrony o energii nepřevyšující 10 MeV
Dávka ionizujícího záření musí být omezena na nejnižší nutnou míru, která je přiměřená ukazateli, pro který je potravina nebo surovina ošetřena ozářením. Pro sušené byliny, koření a kořenící přípravky je stanovena nejvyšší přípustná celková průměrná absorbovaná dávka záření (NPD) 10kGy. Potraviny a suroviny ošetřené ionizujícím zářením, které nejsou určeny pro konečného spotřebitele a společné stravování, musí být označeny údajem „ošetřeno ionizujícím zářením“ nebo „ošetřeno ionizací“ i v případě potraviny nebo suroviny, která je složkou potraviny a suroviny, které nejsou ošetřeny ionizujícím zářením (Vyhl. MZd. č. 133/2004 Sb.). - ozáření ultrafialovým zářením – je vymezeno stejnou vyhláškou. Pro účely této vyhlášky se rozumí ultrafialovým zářením záření o vlnové délce 250 – 270 nm a plošné hustotě dopadající energie 400 J/m2 s tím, že nejméně 85% radiačního výkonu musí být emitováno při vlnové délce 253,7 nm nebo záření o vlnové délce v rozmezí 200 – 400 nm a plošné hustotě dopadající energie 400 J/m2. (Vyhl. MZd č.133/2004 Sb.). UV záření ničí mikroorganismy na povrchu koření, ale neničí je v jeho záhybech, kam nepronikne (Kalhotka, 2001). - ošetření koření vodní párou – je to nový způsob ošetření koření. Přes určitá kvalitativní omezení umožňuje řízení snížení celkového počtu mikroorganismů v koření, sušených aromatických bylinách, sušených houbách, ořechách nebo sušené zelenině. Tato metoda může nahradit ošetření methylenbromidem nebo fosfinem, navíc lze vodní párou odstranit zbytky fosfinu z materiálů, které jím byly již dříve ošetřeny. Dalším vývojovým stupněm této metody je ošetření suchých materiálů sytou vodní párou za vakua nebo přetlaku. Sytou párou se odstraní mikroorganismy z celých 24
rostlinných částí, potom následuje mletí za studena na zařízení, které zaručuje, že nedojde k rekontaminaci. Změny barvy jsou nepatrné a ztráty zanedbatelné (anonym, 40/97/1). Po tomto ošetření se některé druhy koření upravují mletím v mlýnech na koření. Dále je pak koření baleno do obalů, skladováno a expedováno do obchodní sítě. Další možnou metodou úpravy a konzervace je nakládání koření do různých nálevů ze soli, octa apod. Využívá se toho například u zeleného pepře a kapar, které by jinak ztratily na kvalitě. Kyselina octová se výborně hodí ke konzervaci prchavých vůní. Starší osvědčenou metodou je i prosolování, kdy sůl působí konzervačně především odnímáním vody z pletiv (Valíček, 2005). Relativně novou metodou je mrazení koření, které umožňuje konzervaci čerstvé suroviny po několik měsíců. Navíc je to nejšetrnější způsob domácího i průmyslového konzervování. K jejich uchovávání užíváme rozličné obaly a zmrazenou surovinu není třeba před použitím rozmrazovat. Pouze naťové koření, například bazalka, není pro zmrazení příliš vhodné (Valíček, 2005).
2.8 Péče o koření - uchovávání Pro zachování kvality a chuťových vlastností koření je nutno dodržovat správné zásady jeho používání i uložení. Koření špatným uložením ztrácí důležité aromatické látky, svou charakteristickou barvu a vůni, vitaminy a účinné látky, které příznivě ovlivňují činnost lidského organismu. Světlo je nepřítel koření. Má vliv na žluknutí olejů obsažených v mnoha druzích (paprika, zázvor). Ovlivňuje i ztrátu barvy – koření šedne. Je tedy dobré uchovávat koření na temném suchém, nepříliš teplém místě. Vyšší teplota spolu s vlhkostí působí ztrátu silic, tedy i vůně a chuti. Špatně uchovávané koření může také pohlcovat nežádoucí pachy (Lánská, 2001). V neposlední řadě také dochází k pomnožení mikroorganismů v koření, ať jde již o bakterie nebo mikromycety, následně pak může být koření napadeno některými skladištními škůdci. Je nutné uchovávat koření ve vzduchotěsných nádobách při omezené vlhkosti (max. 60 %) a teplotách pod 20 °C. Svou skladovatelností se různé druhy koření liší (Prugar, 2004). Rozhodující význam pro zachování nebo naopak snížení jakosti kořeninových rostlin může mít jejich fyziologické chování po sklizni. V Ústavu potravinářských věd na Univerzitě Martina Luthera v Halle ve Wittenbergu se zaměřili na sledování intenzity
25
dýchání skladovaných rostlin. V úvahu se při tom brala doba a způsob skladování (teplota a vlhkost) a přihlíželo se i k agrotechnickým a meteorologickým podmínkám v průběhu vegetace. Vedle vydýchaného CO2 se stanovovaly změny v obsahu čerstvé hmoty a sušiny a jako ukazatel jakosti obsah éterických olejů. Jako pokusné rostliny byly použity heřmánek, majoránka, saturejka, šalvěj, meduňka, tymián, máta peprná a yzop. Získané výsledky potvrdily, že kořeninové rostliny se vyznačují extrémně vysokou intenzitou posklizňového dýchání, až mnohonásobně vyšší než je tomu u ostatních běžných rostlinných produktů. Přitom je mimořádně dlouhá i doba dýchání pokračující po sklizni, až 90 hodin. Pokles je u jednotlivých druhů rozdílný. Např. u máty peprné klesá intenzita dýchání prudce hned v prvních hodinách po sklizni (Prugar, 2004). V domácnosti koření uchováváme zásadně v dobře uzavíratelných, neprůhledných kořenkách. Nejlepší jsou kořenky z tmavého skla. Vhodné jsou i kořenky keramické. U koření, zvláště mletého, si neděláme velkou zásobu, ale připravujeme si vždy jen optimální množství. Projeví-li se na koření jakékoli změny chuťové, barevné nebo vyskytne-li se viditelné zaplísnění či skladištní škůdci, takové koření je pro přípravu pokrmů zcela nevyhovující a proto ho likvidujeme (Kalhotka, 2001). Kupujeme-li koření, všimneme si údajů na sáčcích – jména výrobce, data spotřeby a u směsí také obsahu soli. Někteří výrobci dávají do směsí koření 50, ale i 70 % soli. Také je třeba sledovat obsah glutamátu. I když je na celém světě prokázána jeho zdravotní bezpečnost v pokrmech u nás dosud není povoleno dávat ho do pokrmu dětem mladším tří let (Lánská, 2003).
2.9 Směsi koření Kromě samostatného využívání jednotlivých druhů koření se těší stále větší oblibě používání směsí koření, které jsou přímo určeny pro určitou přípravu jídel. Tyto směsi mají svoji historii a připravovaly se již v dávných dobách. Mezi nejznámější a také nejstarší směs koření bezesporu patří kari (curry powder), které je původem z Indie. Jednotlivé druhy kari se liší složením, neboť mohou obsahovat až třicet druhů koření, ale také se mohou lišit barvou a chutí. Základem bývá většinou černý pepř, kurkuma, koriandr a nověji čili (Valíček, 2005). Do obchodní sítě se v současné době dostávají směsi koření různého složení, které obsahují ve vhodném poměru kořeniny na přípravu určitých druhů jídel, masových a
26
klobásových produktů a rybích výrobků. Často je cílem přípravy směsí koření i to, abychom ze zdravotního hlediska či z jiného důvodu nahradili určité zahraniční koření směsí domácích kořeninových rostlin s ekvivalentním chuťovým účinkem (Drdák et al., 1996). Sortiment směsí koření je na našem současném trhu velmi pestrý. Kořenící směsi je možno rozdělit podle jejich určení v kuchyni na jednoúčelové a víceúčelové. Z jednoúčelových směsí koření jsou v prodeji např. Grilovací koření, Jablkový závin, Medový perník, Bramborák aj. Z víceúčelových směsí koření Kari, Vegetka, Dekora, Aromat, Pikanta aj. (Kavina, 1997). Speciální podskupiny sortimentu tvoří pasterizované směsi koření, kořenící soli (směsi koření s jedlou solí, případně s dalšími složkami, jako je např. Bylinková sůl, Česneková sůl, Kmínová sůl) a kořenící pasty (česneková, papriková, gulášová), případně též dietní směsi koření (Komár, 2005). Kromě směsí koření se na trhu stále více uplatňují kořenící přípravky. Do této skupiny patří široká škála výrobků, především octy, hořčice, kečupy, různé druhy polévkových koření (například maggi), ale také bujony, masox, vegeta, glutasol, worchester, sójová omáčka, rybí omáčka a jiné (Valíček, 2005). Novým způsobem použití koření je příprava extraktů koření, tzv. saromexů. Saromexy jsou koncentrované kořeninové výtažky na pevných nosičích. Sestávají z oleoresinů, získaných z jednotlivých druhů koření a rozptýlených v suchém nosném prostředí, které je připraveno ze soli či rostlinných bílkovin. Saromexy mají především výhodu ve standardizaci tj. vyvážených vlastnostech, které nelze docílit u jednotlivých dávek koření. Oleoresin navázaný na nosič zcela uvolní ve výrobku veškeré aromatické a chuťové složky. Výhodou je rovněž jejich mikrobiální čistota. Saromexy se ve výrobcích vhodně rozptylují a snadno mechanicky dávkují a umožňují prodloužení skladovací doby. Vzhledem k rychlému uvolnění aromatických látek a chuťových složek Saromexů je možné přidávat je až v poslední fázi výrobního procesu, takže nedochází k tak velkým ztrátám chuťových složek (Komár, 2005).
2.10 Posuzování jakosti koření Koření se posuzuje senzoricky, fyzikálně chemicky a mechanicky. Smyslovými zkouškami se posuzuje vzhled, barva, vůně a chuť koření. Mezi fyzikálně chemické zkoušky patří stanovení vody, celkového popela, popela rozpustného ve vodě, stanovení
27
alkality popela, stanovení písku, silic, tuku, stanovení extraktu rozpustného v ethanolu, stanovení extraktu rozpustného ve vodě a stanovení vlákniny. Mechanicky se zjišťují příměsi vlastní (úlomky stonků a lodyh, části osemení, stopky aj.), cizí příměsi rostlinného původu zdravotně nezávadné (úlomky trav, květy, pluchy apod.), semena nebo částice rostlin zdravotně závadné (semena bolehlavu, trny, delší chlupy), cizí příměsi jiného organického původu než rostlinného (myší trus, živý a mrtvý hmyz, vlasy apod.), znečištěniny anorganického původu makroskopicky zjistitelné (hrudky hlíny, kamínky, kovové částice, sklo). (Dle ČSN 58 0110). U mletého koření se stanovuje jemnost mletí. Vzhledem k tomu, že koření pochází většinou ze zemí, kde nemusí být vždy zaručeny dostatečné hygienické podmínky při zpracování, provádí se někdy i mikrobiologický rozbor a stanovují se látky kontaminující (Kadlec, 2002). Koření nesmí být zvlhlé, plesnivé, zapařené, zvětralé, namrzlé, napadené živočišnými škůdci, ani uměle přibarvené. Nesmí mít cizí pach (např. ztuchlý), nesmí obsahovat zdravotně škodlivé příměsi ani přísady (Komár, 2005). Některé druhy koření jsou velice drahým zbožím, a proto se koření často falšuje. Falšování spočívá u celého (nemletého) koření obvykle v tom, že k jakostnímu koření je přimícháno koření, ze kterého byla předem vyextrahována silice. Mleté koření se obvykle falšuje cizí příměsí (hlínou, mletou cihlou, jemným pískem apod.). Falšování se zjistí laboratorním rozborem (podle sníženého obsahu silice), někdy i jednoduchou zkouškou, např. u hřebíčku tím, že se ve vodě nepotopí, ale plave na hladině. Ke snížení obsahu silice v koření může ovšem dojít i jeho příliš dlouhým nebo nešetrným skladováním (zejména při vyšších teplotách). Falšování mletého koření se prokáže tak, že se koření protřepe ve zkumavce s chloroformem a nechá ustát. Koření (rostlinná část) vyplave na povrch, kdežto přidané nerostné látky (hlína, mletá cihla, jemný písek) klesnou ke dnu zkumavky (Kavina,1997). Kontrola falšování potravin, tedy i koření, je jedna z hlavních priorit Státní zemědělské a potravinářské inspekce (SZPI). Cílem falšování je ošidit spotřebitele nebo stát nebo získat ekonomický prospěch, ovšem pravdou je, že toto falšování může mít v některých případech i závažné zdravotní dopady (Hamr, Curha, 2004). V koření může ohrožovat lidské zdraví například přídavek nepovolených barviv. Tato skutečnost byla sledována Státní zemědělskou a potravinářskou inspekcí v roce 2005. Ve 46 vzorcích koření (chilli, kari) nebyla prokázána přítomnost nepovolených barviv.
28
Byly také uskutečněny kontroly na jakost mletého pepře a papriky. Ve 3 vzorcích pepře z množství 15 rozborovaných tržních druhů koření byl zjištěn snížený přídavek složek na bázi polysacharidů a jiných částí rostlin, než ze kterých se tato koření smějí vyrábět (Hamr, Curha, 2004).
2.11 Mikrobiologická charakteristika koření Kořeniny mají z mikrobiologického hlediska při výrobě potravin obvykle významný vliv na jejich jakost a zdravotní nezávadnost. Tato skutečnost se týká hlavně přírodních kořenin a jejich směsí. Přírodní neopracované kořeninové rostliny obsahují velké množství hlavně sporotvorných bakterií, ale i jiné mikroorganismy (laktobacily, kvasinky a plísně). Mohou obsahovat i patogenní bakterie (salmonely a Listeria monocytogenes). Z uvedených příčin se v moderní výrobě potravin obvykle používají kořeninové extrakty, které jsou zpravidla mikrobiologicky nazávadné (Görner, Valík, 2004). Zdrojem mikroorganismů je hlavně půda a prach, se kterými přichází koření do úzkého styku a často jimi bývá znečištěno – hlavně ty druhy koření, které se vyrábějí z podzemních částí rostlin (např. oddenků). Velký vliv na mikrobiologickou jakost koření má i skladování. U koření skladovaného v suchu, v dobře větrané místnosti a při nižší teplotě se počet mikrobů vlivem bakteriostatického působení silic poněkud snižuje. U koření, které je skladováno ve vlhku, počet mikroorganismů, hlavně plísní, rychle roste (Bartl a kol., 1966). Z kontaminujících
mikroorganismů
přicházejí
v úvahu
půdní
bakterie
rodu
Clostridium a Bacillus a jejich spóry. Hygienické problémy mohou způsobit hlavně salmonely a jiné patogenní bakterie a také ve větších počtech přítomní původci mikrobiálních intoxikací, sporotvorné bacily Clostridium perfringens, Clostridium botulinum nebo Bacillus cereus (Görner, Valík, 2004). Nejvíce kontaminován bývá pepř černý, paprika a zázvor, nejméně hřebíček, muškátový ořech a muškátový květ. Obecně platí, že celé koření obsahuje méně mikroorganismů než mleté. Počet mikroorganismů v různých druzích koření je uvedeno v tabulce č.1. Hodně druhů koření roste v tropických oblastech, kde se také upravuje na prodej ve vlhkém a teplém prostředí. Takové podmínky zpracování podporují růst plísní. Koření je jedním z možných způsobů zanášení mikroskopických hub do potravin, což ovlivňuje jakost konečného produktu (Jesenská, 1987). Počty plísní a kvasinek mohou dosahovat
29
různých hodnot. Tyto hodnoty jsou u vybraných druhů koření uvedeny v tabulce č. 2 a 3. Tepelnou úpravou kořeněných potravin a jídel se vegetativní formy mikroorganismů devitalizují, ale přežívají termorezistentní spóry, které opět vyklíčí a mohou způsobit vážná onemocnění a kažení připravených jídel. Mikroorganismy málo kontaminované koření je teoreticky možné získat jejich pěstováním a sběrem za přísných hygienických podmínek. Většinou však spotřebitel nemá na získání koření vliv. Jsou importované z rozvojových
zemí,
proto
jsou
povolené
technologické
postupy
na
jejich
dekontaminaci. Dříve používaná dekontaminace plynováním a etylenooxidem není pro tvorbu vedlejších toxických produktů v mnoha státech povolena. Alternativou je ozařování gama, které je povoleno jen v některých státech Evropské Unie (Belgie, Holandsko, Dánsko, Francie). Kontaminované koření představuje proto v mnohých potravinářských výrobcích (uzeniny, hotová jídla) značné hygienické a technické riziko. Určitým východiskem jsou kořeninové extrakty (Görner, Valík, 2004). Ve státech EU jsou vypracované doporučené limity pro mikroorganismy, které se mohou vyskytovat v koření, v jídlech bez další tepelné úpravy a v koření pro přímý prodej konzumentům (Görner, Valík, 2004). Tyto limity jsou uvedeny v tabulce č. 4. Vyhláška ministerstva zdravotnictví č.132/2004 Sb. o mikrobiologických požadavcích na potraviny, která byla v roce 2005 zrušena a nahrazena nařízením Komise (ES) č. 2073/2005 o mikrobiologických kriteriích pro potraviny, uvádí přípustné hodnoty mikroorganismů pro koření, směsi koření, suché kořenící přípravky a bylinné čaje. Tyto hodnoty jsou uvedeny v tabulce č. 5.
30
Tab. 1: Počet aerobních a sporotvorných mikrobů v různých druzích koření dle Alejeva (Bartl, 1966). Údaj x 10 3 ⋅g −1
Druh koření
Počet aerobních mikrobů Počet sporotvorných bakterií
Pepř černý
505
Pepř mletý
až
3 770
683,0
až
5 650
1 330,0
Skořice celá
24
až
1 010
3,3
Skořice mletá
11
až 38 150
2,16
Muškát. květ
1
až
4,2
0,3
Muškát ořech
0,022
až
0,45
1,5
700
až
3 150
1 764,0
60
až
671
188,0
1 500
až
7 500
-
0,48 až
1 300
0,3
Zázvor Nové koření Paprika Hřebíček
Tab. 2: Množství zárodků mikroskopických vláknitých hub v různých druzích koření podle různých literárních údajů (Jesenská, 1987)
Druh koření
Druh a počet kolonií ⋅ g −1 do 1,45 ⋅ 10 6
Pepř černý Kmín Maďarská paprika Pepř černý (Malajsie)
3,0 . 10 5 nejvíc do 1,0 . 10 3 A. niger 10 2 −10 3 Rhizopus sp. 1 - 10 2
Chilli koření (Thajsko)
A. flavus, A. niger, Mucor sp., Penicillium sp. 1 - 10 2
Pepř černý (Indie)
6,0 . 10 5
31
Tab. 3: Kvasinky a mikroskopické vláknité houby v koření – podle Ruschkeho 1976 – upraveno (Jesenská, 1987)
Druh koření
Kari koření
Počet zárodků
Počet zárodků
kvasinek .g −1
vláknitých hub . g −1
403
. 10 3
7
. 10 3
Estragon
7
. 10 3
2
. 10 3
Koriandr
696
. 10 3
14
. 10 3
Kmín
0,005 . 10 3
Libeček
3 314
Majoránka Pepř černý celý Pepř černý mletý
1,5
. 10 3
. 10 3
5
. 10 3
. 10 3
23
. 10 3
0, 02 . 10 3 57
. 10 3
. 10 3
70
. 10 3
. 10 3
11,5
. 10 3
Rozmarýn
2,5
Hořčičné semeno
0,02 . 10 3
Pálivé červené papričky 1 900
0,02
. 10 3
0,02
. 10 3
20
. 10 3
Tab. 4: Mikrobiologické limity pro výskyt mikroorganismů v koření platné v zemích EU (Görner, Valík, 2004).
Mikroorganismy
Doporučený limit Výstražný limit
Salmonely
-
neg. v 25 g
Staphylococcus aureus
10 3 KTJ.g −1
10 3 KTJ.g −1
Bacillus cereus
10 4 KTJ.g −1
10 5 KTJ.g −1
Escherichia coli
10 4 KTJ.g −1
-
Sulfidredukující klostrídie 10 4 KTJ.g −1
10 5 KTJ.g −1
10 5 KTJ.g −1
10 6 KTJ.g −1
Plísně
32
Tab. 5: Přípustné hodnoty mikroorganismů pro koření, směsi koření, suché kořenící přípravky a bylinné čaje (Příloha č. 2 k vyhlášce č. 132/2004 Sb.)
Druh mikroorganismu
Přípustné hodnoty v 1g nebo v 1ml vzorku
Escherichia coli
10 3 KTJ
Koagulazopozitivní stafylokoky
10 3 KTJ
Clostridium perfringens
10 3 KTJ
Salmonella sp.
negat/10 KTJ
Potenciálně toxinogenní plísně Aspergilus flavus, A. parasiticus, 5 . 10 3 KTJ A. nominus
2.11.1 Charakteristika vybraných skupin mikroorganismů 2.11.1.1 Rod Enteroccocus Rod Enterococcus patří do čeledi Enterococcaceae. Enterokoky byly poprvé jako skupina popsány v roce 1899 (Franz et al., 1999). Název rodu Enterococcus je odvozen z řeckých slov: enteron = střevo a kokkos = kulaté jádro. Enterokoky obývají střevní systém člověka a zvířat. Dříve byly zařazeny do rodu Streptococcus a ještě předtím do stejnojmenného
rodu
Enterococcus
(Klaban,
2005).
Znalec
potravinářských
streptokoků, Sherman, navrhl na odlišení enterokoků od pravých mléčných streptokoků tzv. Shermanova kritéria poukazující na jejich vysokou fyziologickou toleranci: růst v bujónu s 6,5% NaCl, při pH 9,6, při 10 a 45 °C a přežití teploty 60 °C po dobu 30 minut. Z potravinářského hlediska je z těchto kritérií významná značná odolnost vůči zvýšené koncentraci soli v potravinách, a tím i nízké hodnoty aw a skutečnost, že mohou přežívat nižší pasterizační a termizační teploty. Potraviny živočišného i rostlinného původu po mikrobiální fermentaci obsahují často značné množství enterokoků (Görner, Valík, 2004). Význam a úloha příslušníků rodu Enterococcus jsou v potravinářské mikrobiologii na první pohled protichůdné. Využívají se jejich pozitivní biochemické vlastnosti z původní příslušnosti rodu Streptococcus. Intenzivně fermentují sacharidy a někdy se podílejí na tvorbě aroma a chuti potravin. Připisuje se jim i jejich toxinogenita, tvorba
33
biogenních aminů a využívá se jich v mikrobiologii pitné vody jako indikátorů nedávného fekálního znečištění (Görner, Valík, 2004). Mikroskopicky se jedná o grampozitivní, oválné až lehce protáhlé koky uspořádané ve dvojicích, drobných shlucích nebo krátkých řetízcích. Jsou fakultativně anaerobní, katalasa negativní (některé kmeny produkují pseudokatalasu) (Votava a kol., 2003). Fermentují sacharidy, podobně jako jiné bakterie mléčného kvašení, neredukují dusičnan na dusitan, nerozkládají celulózu, pektin a tuky (Görner, Valík, 2004). Netvoří endospory, některé druhy jsou pohyblivé nevýraznými bičíky, pouzdra nevytváří. Vyžadují nutričně bohatá média (Sedláček, 2007). V tekutých půdách, ale i v klinickém materiálu (např. v moči), morfologií připomínají pneumokoky (dvojice protáhlých koků) (Bednář et al., 1996). Dobře rostou na krevním agaru, na kterém vytvářejí šedobílé kolonie bez hemolýzy (Klaban, 2005). Pro záchyt enterokoků může být použita selektivně diagnostická půda Slanetz – Bartley, která obsahuje azid sodný, trifenyltetrazoliumchlorid a glukosu. Enterokoky zde rostou v růžových až červených koloniích (Votava a kol., 2003). Enterokoky tvoří velký díl autochtonní mikroflóry gastrointestinálního traktu savců (Franz et al., 1999). Jsou důležitou součástí normální flóry v tlustém střevě. Mohou se prokázat i v tenkém střevě, v genitálním traktu, vyjímečně i v horních cestách dýchacích (Bednář et al., 1996). Více dominantní ve střevě člověka bývá často E. faecalis, i když u některých jedinců a v některých zemích převládá E. faecium. Ve vzorcích lidské stolice se často nalézají druhy E. faecalis, E. faecium a E. durans (Franz et al., 1999). Enterokoky patří mezi závažné podmíněné patogeny. Infekce jimi způsobené mohou být endogenní i exogenní, často nosokomiální. Nosokomiální kmeny jsou často rezistentní na všechna konvenčně používaná antibiotika. Enterokokové infekce jsou
časté u dlouhodobě hospitalizovaných pacientů se zavedenými močovými a intravaskulárními katétry a u pacientů léčených širokospektrými antibiotiky, amyloglykosidy a cefalosporiny. Enterokoky jsou hlavně původci infekcí močových cest, ale jsou spojováni i s infekcemi ran a nitrobřišními záněty. Enterokoková endokarditida je častá u uživatelů drog nebo u starších osob a mívá poměrně vysokou mortalitu. Enterokokové infekce u člověka jsou přibližně v 90 % vyvolány
Enterococcus faecalis, v 7 % Enterococcus faecium. Další druhy se při infekcích uplatňují vzácně (Votava a kol., 2003). Kmeny druhů E. faecalis a E. faecium produkují bakteriociny, které se nazývají enterociny. Enterociny jsou obecně aktivní proti jiným enterokokům a rovněž proti 34
Listeria monocytogenes. Tato antilisteriální aktivita je připisována fylogenetické příbuznosti enterokoků
a listérií. Některé enterociny jsou aktivní proti ostatním
bakteriím mléčného kvašení a dále proti klostridiím včetně Clostridium botulinum, C.
perfringens a C. tyrobutyricum. Bakteriogenní enterokoky byly izolovány z různých zdrojů, jako jsou fermentované masné výrobky, mléčné výrobky a zelenina (Franz et al., 1999). Enterokoky jsou také široce rozšířeny v prostředí (půda, voda, rostliny), v potravinách a v klinickém materiálu (Sedláček, 2007). Některé druhy E. faecalis se používají v sýrařství jako doplňková kultura, zejména při výrobě sýrů čedarového typu a dalších druhů tvrdých sýrů, kterým dodávají výraznější chuť. Jsou také součástí mikroflóry používané pro výrobu ovčích sýrů. Některé kmeny E. faecium se také uplatňují jako součást silážních kultur v zemědělské výrobě (Klaban, 2005).
2.11.1.2 Kvasinky Kvasinky jako mikroorganismy provázely člověka už od starověku. Člověk je využíval na přípravu potravin dřív, než by jejich přítomnost tušil anebo o nich cokoli věděl. První, kdo je skutečně viděl, byl zřejmě Anthony van Leeuwenhoek v 17.století. Úloha kvasinek v kvašení, při přípravě chleba a nápojů se však dlouho zpochybňovala, a to i navzdory tomu, ža Carbiard de Latour, Schwann a Kützing v letech 1835 – 1837 přesvědčivě ukázali, že kvašení je výsledkem vegetativního růstu kvasinek, které o rok později Meyer nazval Saccharomyces. Až práce Pasteura v letech 1857 – 1863 jednoznačně ukázaly úlohu kvasinek a jiných mikrobů v kvašení (Šipiský, Šubík, 1992). Kvasinky jsou heterotrofní eukaryotické mikroorganismy, které jsou řazeny mezi houby (Fungi), netvoří však jednotnou taxonomickou skupinu. Jejich český název je odvozen od schopnosti zkvašovat monosacharidy, popř. i některé disacharidy, za tvorby ethanolu a oxidu uhličitého (Čechová, Janalíková, 2007). Tvar buněk kvasinek souvisí se způsobem vegetativního rozmnožování, jež se děje buď pučením, nebo dělením; nejčastěji je tvar krátce elipsoidní, případně vejčitý až kulovitý. Některé rody tvoří krátce protáhlé buňky, vyskytuje se však i tvar citronovitý (např. Kloeckera apiculata), trojúhelníkovitý (rod Trigonopsis) a válcovitý (rod
Schizosacharomyces). Tvar buněk a jejich velikost jsou do určité míry ovlivněny kultivačními podmínkami a stářím buněk. Avšak i v téže kultuře jednoho kmene kvasinek se vyskytuje určitá variabilita tvaru a velikosti buněk. Šířka buněk většiny kvasinek je v rozmezí 3 – 6 µm (Šilhánková, 2002). 35
Pro růst a množení kvasinek je nezbytná přítomnost kyslíku a živin a dále také vhodné prostředí. Většina kvasinek patří mezi fakultativně anaerobní, přičemž při anaerobní kultivaci jsou vyžadována stopová množství kyslíku. Některé kvasinky patří mezi obligatorní aeroby (Čechová, Janalíková 2007). Při silně omezeném růstu buněčné hmoty mají kvasinky schopnost produkovat etanol a CO2. Určité druhy mohou dobře růst i pří výrazně sníženém parciálním tlaku vzdušného kyslíku. Rostou v širokém rozmezí jak hodnot pH (pH 3 – 11), tak i teplot (0 – 45°C). Některé kvasinky rostou i při –10°C a při hodnotě pH až 1,5 (Görner, Valík, 2004). Maximální teplota, při které přežívají některé druhy, je kolem 57 – 59°C (Čechová, Janalíková, 2007). Velká většina kvasinek náleží mezi tzv. bílé kvasinky tvořící na kultivačních mykologických půdách bělavě zbarvené kolonie. Také se vyskytují kvasinky červené (růžové), např. kolonie rodu Rhodotorula jsou zbarveny růžově až červeně karotenoidními barvivy, dále černé kvasinky s koloniemi tmavými a černými, jako má rod Aureobasidium. Kolonie této kvasinky jsou na sladinkovém agaru zpočátku bílé, ale později černají (Klaban, 2005). Sacharolitycké vlastnosti kvasinek je předurčují ke kolonizaci všech materiálů obsahujících cukry, tzn. že se vyskytují především na ovoci, květních nektarech, v půdě, vzduchu, střevním traktu lidí, zvířat a některého hmyzu (Dobiáš et al, 1999). V potravinářské technologii mají kvasinky dvojí význam, jako technologicky využívané mikroorganismy ve fermentačním průmyslu při výrobě piva, vína, lihu, kvasnic; v potravinářském průmyslu při výrobě pekařských produktů, ale i jako původci kažení masa, ryb, výrobků studené kuchyně, mléčných výrobků, fermentovaných potravin, výrobků s vysokým obsahem cukru apod. (Görner, Valík, 2004). Některé druhy vyvolávají za jistých podmínek mykotická onemocnění člověka a zvířat, např. Candida
albicans a Craptococcus neoformans (Klaban, 2005). Hlavní průmyslový význam kvasinek spočívá v jejich použití při výrobě alkoholických nápojů, pekařského a krmného droždí. Při rafinaci kvasného lihu vznikají vyšší alkoholy, které se používají jako rozpouštědla laků. Druh Schizosaccharomyces
pombe se používá v Africe pro přípravu alkoholického nápoje z prosa – tzv. africké pivo. Pro živočišnou výrobu v zemědělství představuje velký přínos biotechnologie, při níž je vyráběno krmné droždí z melasy za použití kmene kvasinek druhu Candida utilis. Z biomasy kvasinek se průmyslově izolují enzymy, koenzymy, nukleotidy, nukleosidy (Dobiáš et al, 1999).
36
Mezi nejdůležitější modelové eukaryontní organizmy patří Saccharomyces
cerevisiae. Tyto druhy se staly modelem při zkoumání eukaryotické buňky v cytologii, genetice, biochemii, makromolekulární biologii, v genovém inženýrství, apod. Dá se
říci, že Sacch. cerevisiae je pro eukaryotickou buňku stejným představitelem jako E.coli pro prokaryotickou buňku (Kocková-Kratochvílová, 1990). Sacch. cerevisiae je pivní, vinná, lihovarská a pekařská kvasinka. Fermentuje glukózu, galaktózu, sacharózu, maltózu, rafinózu. Nikdy nevyužívá laktosu jako zdroj uhlíku ani dusičnany jako zdroj dusíku. V jednotlivých odvětvích kvasného průmyslu se používají speciální kmeny vyhovující příslušným požadavkům (Görner, Valík, 2004).
2.11.1.3 Koliformní bakterie Koliformní bakterie jsou gramnegativní tyčinky, které netvoří spory a jsou schopné růstu na kultivačním médiu obsahujícím žlučové soli či jiné povrchově aktivní látky s podobnými vlastnostmi. Mají schopnost fermentovat laktózu při teplotě 35 °C nebo 37 °C se současnou produkcí kyselin, plynu a aldehydu během 24 - 48 hod. Jsou aerobní či fakultativně anaerobní. Původně se předpokládalo, že na Endoagaru rostou pouze kolonie Escherichia coli, později se zjistilo, že na tomto médiu mohou růst i jiné organismy s podobným habitem. Prvním objeveným podobně se chovajícím organismem byl druh Enterobacter aerogenes, který dal název laktózo pozitivním kmenům jako „coli - aerogenes“, později se vžil název „coliforms“, tj. koliformní (tyto schopnosti má více druhů). Za koliformní jsou všeobecně považovány rody
Escherichia, Citrobacter, Enterobacter ,Klebsiella a Serratia (Říhová-Ambrožová, 2007). Fekální (nebo přesněji termotolerantní) koliformní bakterie jsou ty koliformní bakterie, které si ponechaly svoje růstové a fermentační vlastnosti i ve 44 °C (Baudišová, 1998). Koliformní bakterie a fekální koliformní bakterie byly tradičně používány jako indikátory fekálního znečištění. Bylo však zjištěno, že se mezi těmito skupinami (zejména mezi koliformními bakteriemi) vyskytuje řada druhů, které nemusejí mít fekální původ. Proto je nyní jejich indikační hodnota zpochybňována a současný trend směřuje k přímému stanovení Escherichia coli, která je podle směrnic Světové zdravotnické organizace považována za hlavní indikátor fekálního znečištění (Baudišová, 1998).
37
2.12 Antimikrobiální aktivita koření Antimikrobiální vlastnosti koření jsou známy a využívány po staletí. Například skořice, kmín a tymián byly využívány při munifikaci ve starém Egyptě. Ve starém
Řecku a Římě byl používán koriandr při konzervaci masa a máta jako prevence kažení mléka. Koření bylo také využíváno k léčení infekčních nemocí jako byl tyfus a cholera. Výzkum antimikrobiálních vlastností koření začal v osmdesátých letech devatenáctého století. Antimikrobiální vlastnosti byly jako první prokázány u hořčice, hřebíčku a skořice (Hirasa, Takemasa, 1998). V současné době se zvyšuje zájem o hledání alternativních a účinných složek pro konzervaci
potravin,
které
směřují
k částečnému
nebo
úplnému
nahrazení
antimikrobiálních chemických přísad (Souza et al., 2005). Je odhadováno, že více než 30 % lidí v průmyslových zemích trpí každý rok onemocněním z potravin.V roce 2000 zemřeli celosvětově dva miliony lidí na průjmové onemocnění (Burt, 2004). V posledních letech je bezpečnost potravin zaměřena na patogeny jako je Salmonella
spp., která je považována za jeden z hlavních důvodů vedoucích k onemocnění z potravin. Problém salomonelózy, způsoben konzumací kontaminovaných potravin, se zvyšuje celosvětově (Nanasombat, Lohasupthawee, 2005). Proto konzumenti stále více vyžadují potraviny s žádným nebo nízkým obsahem chemických konzervantů, které mohou být toxické pro člověka. Lidé vyhledávají potraviny s dlouhou trvanlivostí a nepřítomností rizik způsobující onemocnění z potravin. Nekontrolovatelné používání chemických antimikrobiálních ochranných látek je indukujícím faktorem pro znovuobjevení se mikrobiálních druhů, které jsou více a více rezistentní vůči klasickým antimikrobiálním faktorům. Stále se zvyšující používání chemických konzervantů vytvořilo situaci vedoucí k ekologické nerovnováze a obohacení o multirezistentní patogenní mikroorganismy (Souza et al., 2005). Koření nabízí slibnou alternativu pro bezpečnost potravin. Byla zjištěna inhibiční aktivita koření a jejich složek na růst bakterii, kvasinek, plísní a toxinů, a právě proto by mohlo být koření použito při konzervaci potravin (Souza et al., 2005). Hlavní antimikrobiální složkou koření jsou silice. Antimikrobiální aktivita silic závisí na jejich hlavních složkách a jejich koncentracích. Éterické oleje jsou těkavé sloučeniny produkované rostlinami jako sekundární metabolity. Procentuální obsah silic izolovaných z koření a jejich hlavní složky jsou uvedeny v tabulce č. 6. (Ceylan, Fung, 2004).
38
Tab. 6: Antimikrobiální složky esenciálních olejů izolovaných z koření a jejich přibližný obsah v % - dle Shelef (Snyder, 1997; Agaoglu et al., 2006)
Druh koření
Přibližný obsah esenciální olejů v % Hlavní antimikrobiální složky
Česnek
0,3 – 0,5
Alicin
Hořčice
0,5 – 1,0
Alyl izothiokyanatan
Skořice
0,5 – 2,0
Eugenol, skořicový aldehyd
Hřebíček
16 – 18
Eugenol
Šalvěj
0,7 – 2,0
Thymol, eugenol
Oregáno
0,8 – 0,9
Thymol, eugenol
Kmín
1–4
Carvon, carvacrol
Fenykl
2,5 – 3,5
Anethol, methylchavicol
Červená paprika Anýz
Capsaicin 1,5 - 3
Trans-anethol, anisaldehyd, dianethol
Většina antimikrobiálních složek koření jsou fenolové sloučeniny obsahující OHskupinu. Bylo zjištěno, že právě OH-skupina je odpovědná za antimikrobiální a antiaflatoxigenní vlastnosti (Ceylan, Fung, 2004). V současné době je známo asi 3000 nejrůznějších silic a z toho 300, které jsou využívány pro farmaceutický, potravinářský a kosmetický průmysl. Éterické oleje nebo některé z jejich složek se používají v parfémech a make-upech, ve zdravotnických produktech, v zubním lékařství, v zemědělství a jako potravinové konzervanty (Bakkali et al., 2007). Přítomnosti některých složek esenciálních olejů ve hřebíčku a skořici je využíváno také v pekařství, kde kromě typické chuti a vůně pekařských produktů, plní inhibiční funkci proti plísním. Esenciální oleje oregána a tymiánu, které obsahují karvakrol a thymol, jsou účinnými fumiganty proti plísním na skladovaném obilí. (Snyder, 1997). Rozsah esenciálních olejů v jednotlivých druzích koření se velice liší. Například, v rozmarýnu činí celkové množství všech silic 0,15 %, zatímco u hřebíčku je to až 19,94 %. Největší účinek mají esenciální oleje obsahující značné množství eugenolu, kam patří hřebíček (19,81%), nové koření (9,33%) a skořice (5,38%). Skořice také obsahuje velké množství skořicového aldehydu (5,37%) (Outtara et.al., 1997). Mezi
39
další hlavní antimikrobiální složky koření patří allicin v česneku, karvakrol a thymol v oregánu a tymiánu a linalool v koriandru (Singh et al., 2004). Existuje několik metod pro získávání esenciálních olejů. Nejběžněji používanou metodou je parní destilace (Burt, 2004). Dále se využívá kapalného oxidu uhličitého, vysoko nebo nízkotlaké destilace. Chemický profil esenciálních olejů se liší nejen počtem molekul, ale také ve stereochemickém typu extrahovaných molekul podle typu extrakce a typ extrakce se vybírá podle účelu použití esenciálních olejů. Například silice používané v parfumerii se extrahují lipolytickými rozpouštědly. Extrahované oleje se mohou lišit v kvalitě, kvantitě a složení v závislosti na podnebí, složení půdy,
části rostliny, věku a vegetačním cyklu. Proto, aby byly získány éterické oleje stejného složení, musí být extrahovány za stejných podmínek, ze stejné části rostliny, která rostla na stejné půdě, za stejných klimatických podmínek a byla sbírána ve stejném období (Bakkali et al., 2007). Hlavní faktory, které určují antimikrobiální aktivitu jsou typ a složení koření, použité množství, druh mikroorganismu, složení potraviny, hodnota pH, teplota prostředí, bílkoviny, lipidy, soli a fenolické látky přítomné v potravinách. (Agaoglu et al., 2007). Testy antimikrobiální aktivity mohou být klasifikovány jako difúzní a diluční metody. Principy a postupy těchto metod jsou popsány v různých literaturách (Burt, 2004). Ověřování antimikrobiální aktivity silic je často prováděno diskovou difúzní metodou. U této metody se používá papírový disk nasáklý silicí, který se následně položí na povrch agaru inokulovaného testovanými mikroorganismy. Pro stanovení síly antimikrobiální vlastností je využívána diluční metoda na agaru nebo bujónu (Burt, 2004). Rozsah antimikrobiálního účinku silic koření bývá vyjadřován pomocí minimální inhibiční koncentrace (MIC). Definice MIC se liší v různých publikacích. Dle Wan et al. (1998) je MIC nejnižší koncentrace požadovaná pro celkovou inhibici testovaných mikroorganismů do 48 h. Carson et al. (1995) definuje MIC jako nejnižší koncentraci, která má za následek trvalé snižování životaschopnosti inokula. Karapinar a Aktung (1987) považují za MIC nejnižší koncentraci inhibující viditelně růst testovaných mikroorganismů (Burt, 2004). Hodnoty minimálních inhibičních koncentrací vybraných druhů silic jsou uvedeny v tab. č 7.
40
Tab 7: Hodnoty MIC esenciálních olejů testovaných in vitro proti potravinovým patogenům (Burt, 2004; Erturt, 2006).
Rostlina, ze které byly silice Druh
testovaného MIC , přibližný rozsah
získány
mikroorganismu
[µl/ml]
Rozmarýn
E.coli
4,5 - >10
S. typhimurium
>20
B. cerreus
0,2
Staph. aureus
0,4 – 10
L. monocytogenes
0,2
E. coli
0,5 – 1,2
S. typhimurium
1,2
Staph. aureus
0,5 – 1,2
E. coli
3,5 – 5
S. typhimurium
10 – 20
Staph. aureus
0,75 - 10
L. monocytogenes
0,2
E. coli
0,4 – 2,5
S. typhimurium
>20
Staph. aureus
0,4 – 2,5
L. monocytogenes
0,156 – 0,45
E. coli
0,45 – 1,25
S. typhimurium
0,450 - >20
Staph. Aureus
0,2 – 2,5
E. coli
>0,2
B. cerreus
0,2
E. coli
1,5
B. subtilis
0,125
Staph. Aureus
0,125
E. coli
0,1
B. subtilis
1,5
Staph. Aureus
1,0
P. aeruginosa
1,5
Oregano
Šalvěj
Hřebíček
Tymián
Kurkuma
Pepř černý
Paprika
41
Byla také zkoumána antimikrobiální aktivita potravinových přísad používaných v masném průmyslu. Kmín, skořice, hřebíček, mletá červená paprika,fenykl a anýz byly testovány proti některým druhům mikroorganismů. Při pokusu byla použita disková difúzní metoda. Bylo zjištěno, že pouze skořice vykazuje inhibiční efekt proti všem testovaným druhům mikroorganismů. Nejcitlivější bakterie vůči skořici byly
Staphylococccus aureus a Candida albicans. Kmín měl inhibiční efekt proti pěti testovaným druhům (S. aureus, E. fecalis, M. smegmatis a C. albicans), zatímco hřebíček byl účinný na šest druhů mikroorganismů (S. aureus, K. pneumoniae, E.
faecalis, M. smegtimatis, M. luteus a C. albicans). Fenykl vykazoval inhibiční účinek pouze proti S. aureus. Červenená paprika a anýz neměli žádný antimikrobiální efekt na všechny testované druhy (Agaoglu et al., 2007). Dále bylo zjištěno, že eugenol, koriandrový, hřebíčkový, oregánový a tymiánový olej o koncentraci 5 – 20 µl/g vykazuje inhibiční účinek proti Listeria monocytogenes a
Aeromonas hydrophila v masných výrobcích. Vysoký obsah tuku značně snižuje účinek esenciálních olejů v těchto produktech. (BURT, 2004). Například, oregánový olej je více účinný proti nežádoucí bakterii Photobacterium phosphoreum v treskových filetách než v lososu, který patří mezi tučné ryby (Burt, 2004). Antimikrobiální aktivitu vykazuje koření proti bakteriím, plísním a virům. Rezistence jednotlivých mikroorganismů je rozdílná. Bakterie jsou odolnější jak plísně. Obecně platí, že Gram negativní bakterie jsou více rezistentní než gram pozitivní. Gram-negativní bakterie mají ve své buněčné stěně obsaženo několik tukových složek, které chrání buňku před antimikrobiálním účinkem. Avšak Bacillus thermosphacta, Gram- pozitivní bakterie, byla stejně rezistentní vůči silicím jako Gram-negativní bakterie (Ceylan, Fung, 2004). Vyšší citlivost Gram-negativních bakterii vůči silicím sledoval také Pasqua et al. (2005). Bylo zjištěno, že E. coli 0157 : H7 a Salmonella byly citlivější než Gram-pozitivní Staph. aureus a Brochotrix thermosphacta (Pasqua et al., 2005).
42
Zaika (1988) rozdělil koření podle jejich antimikrobiální aktivity. Toto rozdělení je uvedeno v tabulce č.8.
Tab. 8: Rozdělení některých druhů koření podle jejich antimikrobiální aktivity – dle Zaika 1988 (Ceylan, Fung, 2004)
Antimikrobiální aktivita Druh koření Silná
skořice, hřebíček, hořčice
Střední
nové koření, bobkový list, koriandr, kmín, oregano, rozmarýn, šalvěj, tymián pepř černý, zázvor, červená paprika
Slabá
Billing a Sherman (1998) srovnali antimikrobiální vlastnosti třiceti různých druhů koření. Bylo zjištěno, že každé koření inhibuje růst nějaké bakterie, 80 % druhů koření inhibuje více než 50 % testovaných bakterií, 50 % druhů koření působí inhibičně na více než 50 % testovaných bakterií, a 13 % druhů koření inhibuje všechny testované bakterie. Antibakteriální spektrum nejběžněji používaných druhů koření je uvedeno v tabulce č. 9. (CEYLAN, FUNG, 2004).
Tab. 9: Antibakteriální spektrum nejběžněji používaných druhů koření – dle Billing a Sherman (1998) (Ceylan, Fung, 2004)
Procento
bakteriální Druh koření
inhibice 75 – 100 %
česnek, cibule, nové koření, oregano, tymián, skořice, kmín, hřebíček, paprika a rozmarýn
50 – 75 %
majoránka, hořčice, kmín, máta, šalvěj, fenykl, koriandr a křen
méně než 50 %
bazalka, petržel, kardamon, pepř (černý a bílý), zázvor, anýz, celer,
Byly provedeny též studie zkoumající účinek koření na růst a přežití E. coli O157 a
Salmonelly enterica serovar Enteritidis v majonéze. K výzkumu byl použit česnek,
43
hřebíček a zázvor. Allicin, jedna z aktivních složek čerstvě namletého česneku, vykazoval antimikrobiální aktivitu vůči širokému spektru Gram-negativních a Grampozitivních bakterií, zahrnující proti lékům rezistentní enterotoxigenní druhy E. coli. Eugenol, účinná složka hřebíčku, je používán jako antiseptikum a lokální anestetikum proti bolesti zubů (Leuschner, Zampariny, 2002). Rozemletý hřebíček působil baktericidně při koncentraci 0,5 – 1% proti S. enteritidis a E. coli 0157. E.coli 0157 ukazovala vyšší citlivost k česneku než S. enteritidis. Také byl pozorován bakteriostaický a baktericidní efekt 0,5 – 1% česneku proti S. enteritidis v bujónu. Podobný účinek byl evidentní v majonéze s časovýn oddálením, které bylo přisuzováno difúzi antimikrobiálních složek do buněk mikroorganismů (Leuschner, Zampariny, 2002). Bylo též zjištěno, že velice dobrý antimikrobiální efekt vůči Salmonella serovar
enteritidis vykazují tymiánové silice, obsahující zejména thymol. Minimální inhibiční koncentrace tohoto esenciálního oleje byla 0,02 – 0,05% (Doyle et al., 2001). Martingale (1910) zjistil, že jak skořicový, tak hřebíčkový olej efektivně brzdí růst mikroorganismů. Další výzkumy ukázaly, že oregánový a mátový olej mají také relativně silný antimikrobiální efekt. Maruzzela a Lichtenstein (1956) testovali různé éterické oleje a pozorovali jejich inhibiční účinek vůči různým druhům bakterií. Většina silic
ukazovala
antibakteriální
aktivitu
na
nejméně
jeden
testovaný
druh
mikroorganismu. Silice skořice, kmínu, kopru a tymiánu vykazovaly relativně vysokou antibakteriální aktivitu (Hirasa, Takemasa, 1998). V mnoha studiích byl také zkoumán účinek koření na potlačení růstu patogenních bakterií a dalších toxinogenních mikroorganismů. Ve čtyřicátých letech dvacátého století byl objasněn účinek koření proti choleře a tuberkulose.Hirasa a Takemasa (1998) uvádějí, že Dole a Knapp, kteří se zabývali studiemi antimikrobiálních vlastností proti osmi druhům mikrobů, včetně Salmonela typhi a Shigella dysenterie, zjistili, že česnek má silný antimikrobiální účinek na všech osm testovaných druhů patogenů. Listeria
monocytogenes a Lactococcus garvieae byli nejméně citlivé mezi patogeny (Pasqua et al., 2005). Huhtanen testoval inhibici alkoholových extraktů třiceti tří druhů koření proti
Clostridium botulinum. Zjistil, že muškátový oříšek vykazuje největší inhibiční aktivitu ze všech testovaných druhů koření. Muškátový oříšek, bobkový list a černý a bílý pepř měli silnou inhibiční aktivitu, zatímco další koření, zahrnující česnek, kmín a kurkumu, vykazovali slabou nebo žádnou inhibiční aktivitu (Hirasa, Takemasa, 1998). V tabulce
č.10 je uveden inhibiční efekt vybraných druhů koření na různé mikroorganismy. 44
Tab. 10: Inhibiční efekt vybraných druhů koření na různé mikroorganismy – Shelef. (Snyder, 1997)
Druh
Mikroorganismy
koření Česnek
Salmonella typhimurium, E. coli, Staph. aureus, Bacillus cereus, Bacilllus subtilis, mykotoxigenní druhy rodu Aspergillus, Candida albicans
Cibule
A. flavus, A. parasiticus
Skořice
Mykotoxigenní druhy rodu Aspergillus, A. parasiticus
Hřebíček
Mykotoxigenní druhy rodu Aspergillus
Hořčice
Mykotoxigenní druhy rodu Aspergillus
Nové koření Mykotoxigenní druhy rodu Aspergillus Oregáno
Mykotoxigenní druhy rodu Aspergillus, Salmonella spp., Vibrio Parahemolyticus
Rozmarýn
B. cereus, Staph. aureus, Vibrio parahemolyticus
Bobkový
Clostridium botulinum
list Šalvěj
B. cereus, Staph. aureus, Vibrio parahemolyticus
Tymián
Vibrio parahemolyticus
Indu et al. (2006) zkoumal antimikrobiální aktivitu česneku, muškátového oříšku, zázvoru, cibule a černého pepře proti dvaceti různým druhům E. coli, osmi serotypům
Salmonelly, L. monocytogenes a Aeromonas hydrophila. Extrakt z česneku ukazoval vysokou antibakteriální aktivitu proti salmonele a A. hydrophyla. Avšak nebyl schopný inhibovat růst
L. monocytogenes. Muškátový oříšek měl dobrou anti-listeriální aktivitu, ale účinek proti E. coli a salmonele nebyl prokázán. Cibule a pepř nevykazovali žádnou antibakterální aktivitu vůči všem testovaným organismům (Indu et al., 2006).
45
Extrakty z koření, jako je například oleresin rozmarýnu, mohou doprovázet inhibici oxidativního žluknutí a retardaci rozvoje tzv. „sluneční chuti“ v některých produktech (Snyder, 1997). Hirasa a Takemasa (1998) uvádějí, že Satio et al. studoval antioxidační vlastnosti různých druhů mletého koření a srovnával je s účinkem tokoferolu. Mnoho druhů koření, například muškátový květ, tymián, oregáno, hřebíček a zázvor, vykazovalo silnější antioxidační účinky než tokoferol. Bylo zjištěno, že nejvíce zabraňuje žluknutí rozmarýn. Dále následuje šalvěj, zázvor, muškátový ořech, tymián, muškátový květ a oregáno.
2.13 Metody stanovení citlivosti mikroorganismů k antimikrobiálním látkám Vyšetření citlivosti bakterií se provádí s cílem zjistit, zda vůbec nebo do jaké míry je mikrob citlivý. Podle toho se volí buď metoda kvalitativní nebo kvantitativní. Kvantitativně je citlivost přímo vyjádřena minimální inhibiční koncentrací (MIC), nebo nepřímo, průměrem inhibiční zóny kolem disku (Bednář et al., 1996).
2.13.1 Kvalitativní metody Nejběžněji užívanou metodou kvalitativního stanovení citlivost bakterie je diskový difusní test. Jedná se o metodu, jejíž jednoduchost provedení nevyžaduje ani zvláštní přístrojové vybavení, ani vysoké materiální náklady. Diskový difúzní test je tedy vyhovující metodou pro rutinní vyšetření citlivosti, a proto vhodný i pro malé laboratorní provozy (Votava a kol., 2000). Pro testování citlivosti u většiny bakterií vyhovuje Mueller-Hintonův agar (MHA), pro náročnější bakterie (např. streptokoky, enterokoky, atd.) MHA obohacený 5 % ovčí krve. U hemofilů a gonokoků je potřeba použít speciální půdy. Půdy se očkují suspenzí testovaného mikroba ve fyziologickém roztoku nebo bujónu, jejíž zákal odpovídá standardu 0,5 dle McFarlanda (tj. 13 ⋅ 10 8 buněk/ml) (Ryšková et al., 1997). Na povrch agaru položíme malé papírové disky nasycené určitou koncentrací testované antimikrobiální látky. Antimikrobiální látka difunduje do okolí disku, po kultivaci pozorujeme kolem každého disku zóny inhibice. Vznik inhibice dokazuje antimikrobiální účinek látky, intenzita efektu odpovídá velikosti zóny inhibice, čím je látka účinnější, tím je zóna inhibice širší (Podstatová, 2001).
46
Přehled dalších difúzních testovacích metod Metoda komínková: Princip spočívá v položení skleněného komínku na inokulovanou plotn, který se naplní zkoumaným extraktem. Roztok z komínku difunduje do živné půdy. Má-li studovaná látka antibakteriální účinky, vytvoří se kolem komínku sterilní zóna. Komínky jsou standardních rozměrů o určité výšce, šířce a tloušťce stěny. Nevýhodou je špatná manipulace s agarovými deskami. Při kapkové metodě se na inokulovaný povrch nanese kapka extraktu, difunduje do agaru a v pozitivním případě vytvoří sterilní zónu. Kapku je možno nechat na místě, nebo můžeme nechat kapku stékat po povrchu média. Avšak pracnost a malá reprodukovatelnost (velikost kapky, rychlost stečení..) není vhodná pro korektní studium.
Jamková metoda spočívá ve vyhloubení jamky do agarového média. Jamka se provádí korkovrtem nebo trubičkou o standardních rozměrech. Je nutná určitá opatrnost, aby nedošlo k vylití extraktu z jamek při manipulaci s miskou. Metoda je velice účinná a poskytuje velmi dobrou reprodukovatelnost. U žlábkové metody se přes celou misku vyřeže podélný žlábek, do kterého se po inokulaci nalije zkoumaný extrakt. U této metody bývají výsledky nejprůkaznější, neboť můžeme do žlábku vpravit větší množství extraktu. Misku můžeme rozdělit na segmenty a žlábek pak může protínat všechny vzniklé části, takže na jedné misce můžeme testovat více mikroorganismů. Pro svoji pracnost se metody používá jen ve zvláštních případech.
Při přímém použití rostlin nebo jejich orgánů se rostlinné části pokládají na inokulovaný povrch plotny. Tuto metodu pro její jednoduchost lze použít hlavně pro orientační pokusy při přímém sběru čerstvých rostlin v terénu (Gregor, 1999).
2.13.2 Kvantitativní metody Kvantitativní metody spočívají ve stanovení účinné koncentrace antimikrobiální látky, na které je testovaný mikrob citlivý. Zjišťujeme minimální koncentraci antimikrobiální látky, která ještě dovede potlačit růst mikroba. Je označována jako minimální inhibiční koncentrace (MIC). Dále stanovujeme koncentraci antimikrobiální látky, která mikroba dovede usmrtit, je označena jako minimální baktericidní koncentrace (MBC) (Podstatová, 2001). Ke kvantitativním metodám patří agarová diluční metoda, která zároveň slouží jako referenční postup pro ověřování spolehlivosti
47
ostatních metod, dále metoda mikrodiluční, běžně užívaná v rutinních laboratorních provozech, a bujónová diluční metoda (Votava a kol., 2000).
Agarová diluční metoda Provádí se na agarových
půdách
obsahujících
potřebné
koncentrace
antimikrobiálních látek. Bývá zvykem testovat 12 –15 koncentrací jedné látky, která je
ředěná dvojnásobně geometrickou řadou. Na plotny se naočkuje standardní inokulum vyšetřovaného kmene. Po uplynutí příslušné inkubační doby se hodnotí nejmenší koncentrace testované látky, která ještě inhibuje růst kmene. Tato metoda je vysoce standardizovaná, je zde malá pravděpodobnost výskytu chyb. Hlavními nevýhodami agarové diluční metody jsou ekonomická náročnost a pracnost provedení (Votava a kol., 2000).
Diluční mikrometoda Tato metoda se provádí za použití mikrotitračních destiček na jedno použití. Plnění destiček se provádí mechanizovanými rozplňovači o 12 nebo 96 kanálech. Jednotlivé jamky se naplní 100 µl testovací půdy s příslušnými koncentracemi antimikrobních látek. Po 18 – 20 hod. inkubace odečítáme MIC. Odečítání provádíme buď pomocí zrcátka nebo fotometru (Lochmann, 1999).
Bujónová diluční metoda Bujónový test se provádí v polystyrenových mikrotitračních destičkách s dvanácti sloupci a osmi řadami jamek. Většinou se pro jednu antimikrobiální látku požívá osm koncentrací dosažených dvojnásobným ředěním základního roztoku. Jamky se plní 100 ml bujónu s příslušnou koncentrací antimikrobiální látky. Koncentrace antimikrobiální látky se vybírají tak, aby pokud možno kolem čtvrté jamky byla hraniční koncentrace pro citlivost. Očkuje se silnými zbroušenými jehlami 1 – 2 ml suspenze o koncentraci dle zákalového standardu. Po inkubaci se odečítá růst proti kontrole. Minimální koncentrace, MIC, je v první nezakalené jamce, tj. jamce bez viditelného růstu (Bednář et al., 1996).
48
2.13.3 Kombinované metody Příkladem postupu vyšetření citlivosti, který v sobě kombinuje principy difúzního testu a dilučních metod, je E-test. Jedná se o plastikový, asi 5 mm široký a 50 mm dlouhý proužek, zhotovený z chemicky inertního materiálu. Jedna strana proužku obsahuje exponenciální gradient koncentraci antimikrobiální látky, na druhé straně proužku se nachází kód této látky a stupnice odpovídající většinou 15 ředěním antimikrobiální látky dvojnásobnou geometrickou řadou. Na povrch agarové plotny se přiloží proužek Etesu tou stranou, která obsahuje antimikroibální látku. Po inkubaci za stejných podmínek jako při difúzním diskovém testu se hodnotí elipsa inhibovaného růstu kolem proužku. Jako MIC se odečítá koncentrace v tom místě, kde elipsa inhibice protíná okraj proužku. Mimořádnou pozornost je třeba při provádění Etestu věnovat dokonalému sušení půd jak před jejich naočkováním inokula, tak i po něm (vlhký povrch půd zapříčiňuje vznik nehodnotitelných zón inhibice) (Votava a kol., 2000).
49
3 CÍL PRÁCE Cílem mé diplomové práce bylo: •
prostudovat dostupnou literaturu o dané problematice
•
vypracovat literární rešerši
•
provádět laboratorní analýzy
•
vyhodnotit naměřené hodnoty
•
výsledky zpracovat do diplomové práce
50
4 MATERIÁL A METODY 4.1 Charakteristika materiálu Pro účely této práce byly použity 4 druhy běžně používaného koření : •
česnek (Allium sativum)
•
hřebíček (Eugenia caryophlyllata)
•
paprika páliva (Capsicum anuum)
•
pepř černý mletý (Piper nigrum)
Koření bylo zakoupeno v maloobchodě. Pro testování antimikrobiální aktivity těchto druhů koření byly použity tři skupiny mikroorganismů: •
rod Enterococcus
•
koliformní bakterie
•
kvasinka Saccharomyces cerevisiae
Skupina mikroorganismů rodu Enterococcus byla izolovány z fermentovaných masných
výrobků
typu
Poličan,
zakoupených
v maloobchodě,
koliformní
mikroorganismy byly získány z vepřového masa. U kvasinek se jednalo o kulturní kmen (Fermentis, Chorvatsko).
4.2 Příprava ethanolického macerátu 10 g každého druhu koření bylo zalito 160 ml 96 % ethanolu a koření bylo macerováno 5 dní při teplotě 23 °C bez přístupu světla. Získané maceráty byly přefiltrovány přes filtrační papír a odpařeny na vakuové rotační odparce při 40 °C.
51
Koření
+ 96% ethanol
Ethanolický macerát
filtrace
Obr. 1: Schéma přípravy ethanolického macerátu
4.2.1 Rozdělení ethanolického macerátu Ke každému do sucha odpařenému ethanolickému extraktu bylo přidáno 50 ml směsi chloroform : destil. voda v poměru 1 : 1. Po důkladném protřepání v dělící nálevce byla směs rozdělena na dvě vrstvy: v horní části dělící nálevky byla vodní vrstva, v dolní
části vrstva chloroformová. Tyto vrstvy byly samostatně vypuštěny do kádinek. K vodní vrstvě bylo přidáno 50 ml ethylacetátu. Poté byla tato směs opět důkladně promíchána v dělící nálevce a rozdělena na dva podíly: v dolní části byl podíl vodního acetátu, v horní části podíl ethylacetátový. Tyto dva podíly byly samostatně vypuštěny do baněk a následně odpařeny na vakuové rotační odparce při 40°C. Chloroformová fáze byla odpařena do sucha a bylo k ní přidáno 50 ml směsi ethanol : petrolether v poměru 1 : 1 a 25 ml destil. vody. Po protřepání a oddělení fází v dělící nálevce byly získány další dva podíly: v dolní části dělící nálevky byl
ethanolový podíl, v horní části podíl petroletherový. Tyto podíly byly opět samostatně vypuštěny do baněk a odpařeny do sucha na vakuové rotační odparce při 40°C. V konečné fázi dostáváme z každého druhu koření čtyři samostatné do sucha odpařené podíly: podíl vodního acetátu, ethylacetátový podíl, methanolový podíl a petroetherový podíl. Tyto podíly byly poté postupně rozpuštěny v 5, 10 a 20 ml
52
ethanolu, aby se mohl posoudit vliv koncentrace účinných látek odparku na testované mikroorganismy.
Odpařený ethanolový extrakt
+ voda : chloroform 1:1
Vodní fáze
+ ethylacetát
Podíl vodního acetátu
Choloroformová fáze do sucha odpařená
+ petroethet : ethanol 1:1 + dest. voda
Ethylacetátový podíl
Ethanolový podíl
Obr. 2: Schéma rozdělení ethanolického macerátu
53
Petroletherový podíl
4.3 Stanovení inhibičního účinku Na stanovení inhibičního účinku koření byla použita disková difúzní metoda. Byly použity následující maceráty z jednotlivých druhů koření: •
ethanolický podíl získaný po předchozí maceraci ethanolem
•
podíl vodního acetátu získaný po předchozí maceraci ethanolem
•
ethylacetátový podíl získaný po předchozí maceraci ethanolem
•
petroetherový podíl získaný po předchozí maceraci ethanolem
Stanovení inhibičního účinku bylo prováděno na Petriho miskách. Pro koliformní bakterie byl použit VRBL (Violet Red Bile Agar), pro enterokoky Enterococcus agar a pro kvasinky PCA (Plate Count Agar).
Příprava VRBL agaru Složení (g/l) Pepton…………….. …………..7 Kvasniční extrakt……………....3 Laktóza……………………….10 Soli žlučových kyselin…………1,5 Chlorid sodný…………………..5 Neutrální červeň………………...0,003 Krystalová violeť………………..0,002 Bakteriologický agar……………12 Půda byla připravena dle návodu, který výrobce uvádí na obalu, tj., k 38,5 g dehydratované živné půdy se přidá 1000 ml destilované vody. Poté se přivede směs k varu a vaří se do úplného rozpuštění. Neautoklávuje se!. Medium musí být použito do 4 hod. od jeho přípravy.
Příprava PCA Složení (g/l) Trypton ………………………5 Kvasniční extrakt……………..2,5 Glukosa………………………1 Bakteriologický agar………..12
54
V 1 l destilované vody se rozmíchá 20,5 g dehydratované živné půdy. Směs se přivede k varu a nechá se vařit do rozpuštění. Poté je sterilizována v autoklávu při 121°C po dobu 15 minut.
Příprava Enterococcus agaru Složení (g/l) Peptony……………………27,5 Kvasniční extrakt…………..5 Tween 80 ………………......1 Inhibiční směs………………0,3 X-glukosid…………………..0,1 Bakteriologický agar………14 52,9 g dehydrovaného media se rozmíchá v 1 l destilované vody. Směs se přivede k varu a vaří se do úplného rozpuštění. Poté je sterilizována v autoklávu při 121 °C po dobu 15 minut.
Příprava suspenze testovaných skupin mikroorganismů Jednotlivé skupiny mikroorganismů byly samostatně pomnoženy v peptonové vodě a za vhodných podmínek kultivovány: •
koliformní bakterie při 37 °C/ 24 hod.
•
enterokoky při 37 °C/ 24 hod.
•
kvasinky při 30 °C/ 24 hod.
Suspenze byly naředěny sterilním fyziologickým roztokem na hustotu, která odpovídala standardu 0,5 dle McFarlandovy zákalové stupnice (tj. 1-3 ⋅ 10 8 buněk/ml). Do sterilních Petriho misek byl vlit příslušný agar vytemperovaný na 42 – 45°C. Po zatuhnutí agaru následoval roztěr 0,1 ml příslušné suspenze inokula na povrch půdy. Při očkování byly použity sterilní pipety a sterilní zahnuté tyčinky. Přebytečné množství inokula bylo odsáto sterilní pipetou. Poté na každou Petriho misku byly pomocí sterilní pinzety umístěny tři sterilní disky z filtračního papíru o průměru 0,9 mm a na tyto disky bylo mikropipetou naneseno 10 µl příslušného roztoku macerátu koření rozpuštěného v 5, 10 a 20 ml ethanolu. Na každou Petriho misku byl umístěn disk, který byl napuštěn 10 µl 96 % ethanolu, jako kontrola. Skupina mikroorganismů rodu Enterococcus byla
55
také testována na citlivost vůči antibiotiku - chloramfenikolu za použití diskové difúzní metody. Disky s antibiotiky byly pomocí sterilní pipety vloženy na vybrané Petriho misky s určitou skupinou mikroorganismů. Po kultivaci byly změřeny velikosti inhibičních zón v mm.
Kultivace mikroorganismů Koliformní bakterie Koliformní bakterie byly kultivovány na VRBL agaru při teplotě 30 °C po dobu 24 hodin a poté byla změřena velikost inhibičních zón kolem každého disku.
Kvasinky Kvasinky byly kultivovány na PCA při teplotě 30 °C po dobu 24 hodin a poté byla změřena velikost inhibičních zón kolem každého disku.
Enterokoky Pro kultivaci enterokoků byl použit Enterococcus agar. Teplota kultivace byla 37°C. Po 24 hodinách byly změřeny velikosti inhibičních zón kolem každého disku.
4.4 Metody statistického vyhodnocení Statistické vyhodnocení bylo prováděno dle třífaktorové analýzy variance a analýzy rozptylu v programu Unistat.
56
5 VÝSLEDKY A DISKUSE Předmětem této práce bylo zjistit, zda některý z testovaných druhů koření vykazuje inhibiční účinek na některou skupinu mikroorganismů. Inhibiční zóny byly měřeny u každého podílu (podíl vodního acetátu, ethylacetátový podíl, ethanolový a petroletherový) jednotlivých druhů koření ve třech různých koncentracích a na všechny tři skupiny mikroorganismů.
5. 1 Vyhodnocení inhibičního účinku koření na koliformní bakterie Česnek vykazoval vyšší inhibiční účinek ( P< 0,01) než paprika a pepř. Naměřené hodnoty velikostí inhibičních zón jsou uvedeny v tabulce č. 11. Výsledky statistického vyhodnocení jsou uvedeny v přílohách. Antimikrobiální aktivitu česneku vůči koliformním bakteriím, resp. E. coli O157, uvádí také Leuschner, Zapmariny (2002). Zjistili, že přídavek 1 % česneku do majonézy má bakteriostatický a baktericidní efekt. Inhibiční účinek česneku na E. coli O157 : H7 testoval také Indu et al. (2006). Jeho studie ukazují, že česnek má vysokou antimikrobiální aktivitu vůči tomuto druhu mikroorganismu. Indu et al. (2006) uvádí rozdílnou citlivost různých skupin serovarů E.
coli,
což
může
být
způsobeno
různými
mechanismy
rezistence
u
těchto
mikroorganismů. Inhibiční účinek česneku na několik druhů mikroorganismů byl potvrzen mnoha studiemi. Dolle a Knapp, kteří se zabývali testováním antimikrobiálních vlastností proti osmi druhům mikrobů, včetně Salmonella typhi a Shigella dysenterie, zjistili, že česnek má silný antimikrobiální účinek na všech osm testovaných druhů patogenů (Hirasa, Takemasa, 1998). Také Indu et al. (2006) potvrzuje vysoký inhibiční účinek česneku proti salmonele a A. hydrophila. Česnek vykazuje antimikrobiální aktivitu vůči širokému spektru gram-negativních a gram-pozitivních bakterií (Leuschner, Zampariny, 2002). Cavaliito, Bailey a Chain testovali antimikrobiální aktivitu česneku a jeho složek. Bylo zjištěno, že hlavní složky česneku, diallyl sulfid a diallyl polysulfid, nevykazují žádnou antimikrobiální aktivitu. Nositelem inhibičního účinku česneku je tedy allicin. (Hirasa, Takemasa, 1998). Huhtahen testoval inhibici alkoholových extraktů vybraných druhů koření proti Clostridium botulinum. Česnek řadí mezi koření vykazující slabou nebo žádnou inhibiční aktivitu, zatímco pepř černý patří mezi druhy
57
se silnou antimikrobiální aktivitou (Hirasa, Takemasa, 1998). Pepř černý patří dle Billing a Sherman (1998) mezi koření mající menší než 50 % bakteriální inhibici. Také Zaika (1988) uvádí, že pepř černý a paprika červená mají slabou antimikrobiální aktivitu.
Tab. 11: Naměřené hodnoty inhibičních zón v mm u koliformních bakterií pro jednotlivé druhy koření Množství EtOH na rozpuštění macerátu Příslušný podíl extraktu v ml Vodní Ethylacetátový 5 Ethanolový Petroetherový Vodní 10 Ethylacetátový Ethanolový Petroetherový Vodní Ethylacetátový 20 Ethanolový Petroetherový
Druh koření, velikost inhibiční zóny v mm Pepř černý 1 1 3 1 1 0 1 1 0 0 1 0
Červená paprika 1 2 1 2 1 1 0 2 0 0 0 1
Hřebíček 3 2 3 2 2 2 1 1 1 0 1 0
Česnek 3 3 3 3 1 2 1 2 1 2 1 2
5. 2 Vyhodnocení inhibičního účinku koření na enterokoky Bylo zjištěno, že hřebíček má statisticky vysoce průkazně vyšší inhibiční efekt (P< 0,01) na enterokoky než červená paprika. Naměřené hodnoty velikostí inhibičních zón jsou uvedeny v tabulce č. 12. Výsledky statistického vyhodnocení jsou uvedeny v přílohách. Antimikrobiální účinek hřebíčku a červené papriky na enterokoky, resp.
Enterococcus faecium, testoval také Agaoglu et al. (2006). Tito vědci v pokusu zjistili, že právě hřebíček vykazuje dobrý inhibiční efekt na tento druh mikroorganismu, zatímco červená paprika neměla žádný antimikrobiální účinek. Antimikrobiální vlastnosti hřebíčku na různé druhy mikroorganismů byly popsány celou řadou autorů. Např. už v roce 1910 Martingale zjistil, že hřebíčkový olej efektivně brzdí růst mikroorganismů. Zaika (1988), který rozdělil koření podle jejich
58
antimikrobiální aktivity, řadí hřebíček mezi koření se silnou antimikrobiální aktivitou. Pandit a Shelef (1993) zkoumali antilisteriální aktivitu osmnácti druhů koření včetně hřebíčku a zjistili, že pouze hřebíček a rozmarýn inhibují růst Listeria monocytogenes. Také
Agaoglu
(2007)
potvrzuje
inhibiční
účinek
hřebíčku
na
šest
druhů
mikroorganismů (S. aureus, K. pneumoniae, E. faecalis, M. smegtimatis, M. luteus a C.
albicans). Marcinčák et al. (2008) testoval antioxidační a antimikrobiální účinek extraktů rostlin přidaných do hovězího masa. Nejvýraznější inhibiční účinek byl zaznamenaný v extraktech hřebíčku, kdy po dobu skladování došlo pouze k mírnému nárůstu celkového počtu mikroorganismů (CPM). Za antimikrobiální vlastnosti hřebíčku je odpovědná hlavní složka hřebíčkového oleje – eugenol. Eugenol zde zaujímá přibližně 85 % celkového obsahu všech složek, patří mezi fenolové sloučeniny obsahující OH-skupinu, která, jak již bylo zmíněno, je zodpovědná za antimikrobiální a antiaflatoxigenní vlastnosti koření.
Tab. 12: Naměřené hodnoty inhibičních zón v mm u enterokoků pro jednotlivé druhy koření Množství EtOH na rozpuštění macerátu Příslušný podíl extraktu v ml Vodní Ethylacetátový 5 Ethanolový Petroetherový Vodní 10 Ethylacetátový Ethanolový Petroetherový Vodní Ethylacetátový 20 Ethanolový Petroetherový
Druh koření, velikost inhibiční zóny v mm Pepř černý 3 3 2 1 2 2,5 1 1 1,5 1 1 0
Červená paprika 2 2 3 2 1 2 1 0 0 0 1 0
Hřebíček 4 4 3 5 3 2 2,5 3 2,5 1 1 1
Česnek 3 2 5 3 1 2 4 2 1 1 3 1
5. 3 Vyhodnocení inhibičního účinku koření na kvasinky Bylo zjištěno, že hřebíček má statisticky vysoce průkazně vyšší inhibiční efekt (P< 0,01) na kvasinky než červená paprika a pepř. Naměřené hodnoty velikostí inhibičních
59
zón jsou uvedeny v tabulce č. 13. Výsledky statistického vyhodnocení jsou uvedeny v přílohách. Námi zjištěné výsledky korespondují s výsledky Arora a Kaura (1999), kteří testovali citlivost kvasinek k vodním extraktům různých druhů koření. Zjistili, že právě extrakt hřebíčku je schopný inhibovat růst některých kvasinek rodu Candida a také
Saccharomyces cerecisiae (Souza et. al, 2005). Ertürk (2006) ve své studii uvádí určitou antifungální aktivitu pepře černého vůči A. niger a C. albicans. Také česnek má dobrý antimikrobiální účinek vůči kvasinkám a plísním. Bylo zjištěno, že vodní extrakty
česneku inhibují růst kvasinek rodů Candida, Cryptococcus, Rhodototula Torulopsis a Trichosporon. Antifungální aktivita česneku se výrazně snižuje s rostoucím časem a teplotou (37°C a vyšší) (Ceylan, Fung, 2004).
Tab. 13: Naměřené hodnoty inhibičních zón v mm u kvasinek pro jednotlivé druhy koření. Množství EtOH na rozpuštění macerátu Příslušný podíl extraktu v ml Vodní Ethylacetátový 5 Ethanolový Petroetherový Vodní 10 Ethylacetátový Ethanolový Petroetherový Vodní Ethylacetátový 20 Ethanolový Petroetherový
Druh koření, velikost inhibiční zóny v mm Pepř černý 2 2 1 2 1 1 0,5 1 0 0 0 1
Červená paprika 2 1 3 1 0 2 2 1 0 1 0 0
Hřebíček 6 4 3 2 3,5 2 2 1 2,5 1 1 1
Česnek 1 3 4 2 0,5 2 3 1 0,5 0 2 1
5.4 Vyhodnocení inhibičního účinku chloramfenikolu na enterokoky Velikosti inhibičních zón kolem disku napuštěného chloramfenikolem byly měřeny celkem na osmi Petriho miskách naočkovaných suspenzí enterokoků. Průměrná velikost inhibičních zón byla 12 mm. Naměřené hodnoty inhibičních zón jsou uvedeny v tabulce
č. 14. Citlivost mikroorganismů na chloramfenikol testoval také Indu et al. (2006). Ve
60
svých pokusech zjistil průměrnou velikost inhibičních zón u chloramfenikolu 25 mm. V jeho studii je zaznamenán větší inhibiční účinek česneku na některé mikroorganismy než jaký má chloramfenikol.
Tab. 14: Velikosti inhibičních zón v mm kolem disků s chloramfenikolem ATB
Chloramfenikol
Druh koření, velikost inhibičních zón v mm Pepř černý
Paprika
Hřebíček
Česnek
13
13
13
13
9
9
14
12
Bylo zjištěno, že inhibiční účinek koření na jednotlivé skupiny mikroorganismů nezávisí na jednotlivých podílech koření (podíl vodního acetátu, ethylacetátový podíl, ethanolový podíl a petroletherový podíl). Vysoce průkazný rozdíl (P<0,01) je mezi jednotlivými koncentracemi. V nejnižší koncentraci, tj rozpuštění macerátu v 5 ml ethanolu, má koření nejvyšší inhibiční účinek, resp. byla naměřena největší velikost inhibičních zón, a to u všech testovaných druhů koření. Inhibiční zóny okolo disku napuštěného pouze ethanolem zjištěny nebyly Tabulky statistického vyhodnocení v závislosti antimikrobiální aktivity koření na koncentracích macerátu a jednotlivých fázích jsou uvedeny v přílohách.
61
6 ZÁVĚR V současné době je prováděna celá řada výzkumů, které jsou zaměřeny právě na antimikrobiální aktivitu koření a to zejména ve spojitosti s prodloužením trvanlivosti potravin. Námi zjištěné výsledky potvrzují hypotézy o antimikrobiální aktivitě koření. Z výsledků je zřejmé, že právě hřebíček a česnek vykazují dobrou antimikrobiální aktivitu oproti paprice a pepři. U hřebíčku byly zjištěny statisticky průkazně větší velikosti inhibičních zón u kvasinek a enterokoků. Na koliformní mikroorganismy měl největší inhibiční účinek česnek. Paprika a pepř nevykazovaly dle našich výsledků výrazný antimikrobiální účinek na testované skupiny mikroorganismů. Tato fakta potvrzují mnohé dalších studie různých autorů. Zejména hřebíček, resp. jeho silice, kterým je inhibiční efekt přisuzován, patří mezi koření, jež vykazuje velmi silnou antimikrobiální aktivitu. Použití koření jako inhibitoru mikrobiálního růstu v potravinách je často limitováno senzorickými organolepticky
dávka
může
kombinace
koření
požadavky,
protože
antimikrobiální
přijatelnou
úroveň.
Nicméně,
převyšovat a
dalších
antimikrobiálních bariér může zvýšit trvanlivost a bezpečnost potravin, což by mohlo vyřešit stále větší poptávku po tzv. zelených potravinách obsahujících méně syntetických látek při současném zvýšení jejich bezpečnosti, kvality a trvanlivosti. Je zjištěno, že koření a jeho deriváty mohou být vhodnou alternativou pro použití v potravinovém konzervačním systému a mohou působit jako hlavní nebo pomocná antimikrobiální složka.
62
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY AGAOGLU, S., DOBSTIL, N., AMDAR, S. Antimicrobial activity of some spices used in the meat industry. Bull Vet Inst Pulawy 51, 2007, s. 53, 55. ANONYM. Potravinářské aktuality – ekonomika, technologie, technika a obaly. ÚZPI, Praha. 40/1997/1, s. 33 – 34. BAKKALI, F., AVERBECK, S., AVERBECK, D., IDAOMAR, M. Biological effect of essential oils – A rewiev. Food and Chemical Toxicology 46, 2008, s. 447. BARTL, V. a kol. Mikrobiologie potravin. II. díl. Praha: SNTL, 1966. 135 s. BAUDIŠOVÁ, D. Koliformní bakterie, fekální (termotolerantní) koliformní bakterie a Escherichia coli jako mikrobiologické ukazatele jakosti vody. VITEI, 1998, č. 01. BEDNÁŘ, M., FRAŇKOVÁ, V., SCHINDLER, J., SOUČEK, A., VÁVRA, J. Lékařská mikrobilogie, bakteriologie, virologie, parazitologie. Marvil 1996. 558 s. BURT, S. Essencial oils: their antibacterial properties and potential applications in foods – a review. Interantional Journal of Food Microbiology, 2004, s. 225, 226, 228, 230, 233, 238. CEYLAN, E., FUNG, D.Y. C. Antimicrobial activity of spices. Kansas State Inuversity, 2004, s. 14 – 15.
ČECHOVÁ, L., JANALÍKOVÁ, M. Obecná mikrobiologie. Univerzita Tomáše Bati Zlín, 2007. 1. vydání. 190 s. ISBN 978 – 80 – 7318 – 516 – 9.
ČSN 58 0110. Metody zkoušení koření. Vydavatelství ÚNM, 1964. DOBIÁŠ, L., DOBIÁŠOVÁ, S., MALACHOVÁ, K., SEMAN, M. Vybrané kapitoly z mikrobiologie. Ostravská univerzita Ostrava, 1999. 297 s. ISBN 80 – 7042 – 766 – 0. DOYLE, M. P., BEUCHAT, L. R., MONTVILLE, T. J. Food Microbiology. 2, vyd. Washington, D. C. : ASM PRESS, 2001, s. 612. DRDÁK, M., STUDNICKÝ, J. MÓROVÁ, E., KAROVIČOVÁ, J. Základy potravinárských technológií. Bratislava: Malé centrum, 1996. 512 s. ISBN 80-96706041-1. ERTURK, Ö. Antibacterial and antifungal activity of ethanolic extracts from eleven spice plants. Biologia, Bratislava, 61/3, 2006, s. 227. FRANZ, CH. M. A. P., HOLZAPFEL, W. H., STILES, M. E. Enterokoky – význam v hygieně potravin. International Journal of Food Microbiology, 47, 1999, s. 1 – 24.
63
GÖRNER, L., VALÍK, L. Aplikovaná mikrobiológia požívatin. Bratislava: Malé centrum, 2004. 528 s. ISBN 80-967064-9-7. GREGOR, T. Inhibiční účinek rostlinných extraktů na vybrané druhy kvasinek. 1. vyd. Brno: VUT, 1999. 64 s. HABÁN, M. Pěstování a využití léčivých, aromatických a kořeninových rostlin (1). Liečivé rostliny, 2003, č. 1, s. 23 – 26. HABÁNOVÁ, M. Radosť z korenia. Liečivé rostliny, 2003, č. 2, s. 42 - 45. HAMR, K., CURHA, P. Falšování potravin a jeho prokazování, zajímavé případy. Výživa a potraviny, 2004, č. 4, s. 92 – 93. HIRASA, T., TAKEMASA, M. Spice science and technology.Tokyo: Marcel Dekker, 1998, s. 163 – 164. HLAVA, B., VALÍČEK, P. Léčivé byliny. Aventinum, 1997. 191 s. CHLOUPEK, O., PROCHÁZKOVÁ, B., HRUDOVÁ, E. Pěstování a kvalita rostlin. Brno: MZLU, 2005. 181 s. ISBN 80-7157-897-5. IBURG, A. Lexikon koření. 1.vyd. Čestlice: Rebo production CZ, spol. s r. o., 2004. 301 s. ISBN 80-7234-375-0. INDU, M. N., HATHA, A. A. M., ABIROSH, C., HARSHA, U., VIVEKANANDAN, G. Antimicrobial activity of some of the south-indian spices againist serotypes of Escherichia coli, Salmonella, Listeria monocytogenes and Aeromonas hydrophila. Brazilian Journal of Microbiology 37, 2006, s. 153, 155. JESENSKÁ, Z. Mikroskopické huby v poživatinách a krmivách. Bratislava: ALFA, 1987. 139 s. JULÁK, J. Úvod do lékařské bakteriologie. Universita Karlova v Praze. Nakladatelství Karolinum, Praha, 2006. 404 s. ISBN 80-246-1270-4. JURMAN, J. a kol. Všechno o koření – část I. Ateliér, 1991. 48 s. KADLEC, P. a kol. Technologie potravin II. Praha: VŠCHT, 2002. 336 s KALHOTKA, L Charakteristika mikroflóry provázející pěstování a zpracování vybraných druhů koření (anýz, fenykl). Dipl. práce. Brno: AF MZLU, 2001. 61 s. KAVINA, J. Potravinářské zbožíznalství – pro 3. ročník. 1. vyd. Praha: Nakl. IQ 147 s. r. o.,1997. 335 s. KLABAN, V. Ilustrovaný mikrobiologický slovník. Galén 2005. 654 s. ISBN 80 – 7262 – 341 – 9. KOMÁR, A. Technologie, zbožíznalství a hygiena potravin. IV. část. Brno: Univerzita obrany, 2005. 142 s. 64
KOCKOVÁ – KRATOCHVÍLOVÁ, A. Taxonómia kvasinek a kvasinkovitých mikrootganizmov. Vydavateĺstvo ALFA Bratislava, 1990. 699 s. ISBN – 80 – 05 – 00644 – 6. KORBELÁŘ, J. ENDRIS, L. KREJČA, J. Naše rostliny v lékařství. Praha: Avicenum, 1973. 493 s. KŘIKAVA, J. Pěstování kořeninových, léčivých a aromatických rostlin. 1. vyd. Brno: VŠZ, 1993. 134 s. KYBAL, J. Naše a cizí koření. Státní zemědělské nakladatelství, 1988. 102 s. LÁNSKÁ, D. Tradiční koření I. – od anýzu po zázvor. Nakl. Lidové noviny, 2001. 201 s. ISBN 80-7106-3738. LEUSCHNER, R. G. K., ZAMPARINY, J. Effect of spice on growth and survival of Escherichia coli 0157 and Salmonella enterica serovar Enteritidis in broth model systems and mayonnaise. Food control 13, 2002, s. 399, 403. LOCHMANN, O. Základy antimikrobní terapie. Triton, 1999. 127 s. ISBN 80-72254005-X. MALACHOVÁ, K. Praktikum z mikrobiologie I. Ostravská univerzita v Ostravě, 2002. 109 s. ISBN 80-7042-831-7. MARCINČÁK, S., PETER, T., JEVINOVÁ, P., MARTONOVÁ, M. Antioxidačný a antibakteriálny účinok extraktov rastlín pridaných do bravčového mäsa. Bezpečnosť a kontrola potravín (Zborník prác z medzinárodnej vedeckej konferencie), II. diel. Slovenská poľnohospodárska universita v Nitre. Nitra, 2008.398 s. MORRISOVÁ, S. Jak vybírat a používat koření v kuchyni – příručka pro kuchaře. Svojtka a Co., 2002. 128 s. MURIN, F. Koření. Filip Trend, 2004. 127 s. ISBN 80-86282-44-9. NANASOMBAT, S., LAHASUPTHAWEE, P. Antibacterial activity of crude ethanolic extracts and essential oils of spices againist Salmonellae and other Enterobacteria. KMITL Sci. Tech. J. Vol. 5 No 3, 2005, s. 527. OUTTARA, B., SIMARD, R. E., HOLLEY, R. A., PIETTE, G. J.-P., BÉGIN, A. Antibacterial activity of selected fatty acids and essential oils againist six meat spoilage oragnism. International Journal of Microbiology, 37, 1997, s. 158. PASQUA, R., DE FEO, V., VILLANI, F., MAURIELLO, G. In vitro antimicrobial activity of essential oils from Mediterranean Apiaceae, Verbenaceae and Lamiaceae againist foodborne pathogens and spoilage bacteria. Annals of Microbiology, 55 (2), 2005, s. 140. 65
PODSTATOVÁ, H. Mikrobiologie, epidemiologie, hygiena. Epava, Olomouc, 2001. 283 s. ISBN 81-86297-07-1. PRUGAR, J. Léčivé a kořeninové rostliny III. – sběr a posklizňové zpracování, využívání. Výživa a potraviny, 2005. s. 18 – 20. RYŠKOVÁ, O., HANOVCOVÁ, I., HORÁK, V., HORÁČEK, J., LESNÁ, J., BUCHTA, V., HOZÁK, A. Návody k praktickým cvičením z lékařské mikrobiologie. Univerzita Karlova, Praha, 1997. 165 s. ISBN 80-7184-307-5.
ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ, J. Bakterie koliformní. From Encyklopedie hydrobiologie: výkladový slovník [online]. Praha: VŠCHT Praha, 2007 [cit. 2008-04-21].Available from www: http://vydavatelstvi.vscht.cz./knihy/uid_es-006/ebook.html?p=B003 SEDLÁČEK, T. Taxonomie prokaryot. Masarykova univerzita, 2007. 270 s. ISBN 80 – 210 – 4207 – 9. SINGH, G., SUMITRA, M., LANPASONA, P., CATALAN, A. N. Studies of Essential oils, Part 14. Chemical composition, antifungal, antioxidant and sprout suppressant activities af coriander (Coriandum sativum) esential oil and its oleoresin. Flavour Fragr. J. 21, 2006, s. 478. SNYDER, P. Antimicrobial Effect of spices and herbs. Minnesota: Hospitaly Institute of Technology and Management, 1997, s. 2. SOUZA, E. L., STAMFORD, M. T. L., LIMA, E. O., TRAJANO, V. N., FILHO, J. M. B. Antimicrobial Effextiveness of Spices: Aproach fo use in Food Conservation Systems. Brazilian Archives of Biology and Technology, an Internatiolnal Journal, 2005, s. 549, 550. ŠEDO, A. Koreniny. Bratislava: Príroda, 1983. 253 s. ŠILHÁNKOVÁ, L. Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. Academia, 2002. 363 s. ISBN 80-200-1024-6. ŠIPICKÝ, M., ŠUBÍK, J. Genetika kvasiniek. Vydavatelstvo Slevenskej akadémie ved Bratislava, 1992. 315 s. ISBN 80 –224 – 0396 – 2. VALÍČEK, P. a kol. Užitkové rostliny tropů a subtropů. Praha: Academia, 2001. 486 s. ISBN 80-200-0939-6. VELÍŠEK, J. Chemie potravin 2. Tábor: OSSIS, 1999. 304 s. ISBN 80-86659-01-1. VOTAVA, M. a kol. Lékařská mikrobiologie speciální. Neptun 2003. 495 s. ISBN 80902896-6-5. VOTAVA a kol. Přehled vyšetřovacích metod v lékařské mikrobiologii. Brno: Masarykova univerzita, 2001. 309 s. 66
VYHLÁŠKA
MINISTERSTVA
ZDRAVOTNICTVÍ
č.
132/2004
Sb.
o
mikrobiologických požadavcích na potraviny, způsobu jejich kontroly a hodnocení. VYHLÁŠKA MINISTERSTVA ZDRAVOTNICTVÍ č. 133/2004 Sb. o podmínkách ozařování potravin a surovin, o nejvyšší přípustné dávce záření a o způsobu označení ozáření na obalu. VYHLÁŠKA MINISTERSTVA ZEMĚDĚLSTVÍ č. 331/1997 Sb., kterou se provádí 18 písm. a), d), h), i), j), a k), zákona č. 110/1997 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích a o změně některých souvisejících zákonů pro koření, jedlou sůl, dehydratované výrobky a ochucovadla a hořčici. ŽÁČEK, Z. Koření a kořenící přípravky. Praha: Vydavatelství obchodu, 1963. 133 s.
.
67
8 SEZNAM TABULEK Tab. 1: Počet aerobních a sporotvorných mikrobů v různých druzích koření Tab. 2: Množství zárodků mikroskopických vláknitých hub v různých druzích koření Tab. 3: Kvasinky a mikroskopické vláknité houby v koření Tab. 4: Mikrobiologické limity pro výskyt mikroorganismů v koření platné v zemi EU Tab. 5: Přípustné hodnoty mikroorganismů pro koření, směsi koření, suché kořenící přípravky a bylinné čaje Tab. 6: Antimikrobiální složky esenciálních olejů izolovaných z koření a jejich přibližný obsah v % Tab. 7: Hodnoty MIC esenciálních olejů testovaných in vitro proti potravinovým patogenům Tab. 8: Rozdělení některých druhů koření podle jejich antimikrobiální aktivity Tab. 9: Antibakteriální spektrum nejběžněji používaných druhů koření Tab. 10: Inhibiční efekt vybraných druhů koření na různé mikroorganismy Tab. 11: Naměřené hodnoty inhibičních zón v mm pro jednotlivé druhy koření (koliformní) Tab. 12: Naměřené hodnoty inhibičních zón v mm pro jednotlivé druhy koření – (enterokoky) Tab. 13: Naměřené hodnoty inhibičních zón v mm pro jednotlivé druhy koření – (kvasinky) Tab. 14: Velikosti inhibičních zón v mm kolem chloramfenikolu
68
69
