Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
MIKROFLÓRA ZELENÉHO KOŘENÍ Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
Ing. Libor Kalhotka, Ph.D.
Kristýna Šmerková Brno 2008
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Mikroflóra zeleného koření“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská 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 autora ……………………….
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji Ing. Liboru Kalhotkovi, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a poskytnutý materiál pro vyhotovení této práce a daných mikrobiologických analýz. Také děkuji celému Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin.
ANOTACE
Mikroflóra zeleného koření. Šmerková, K. Bakalářská práce. Brno 2008
Tato práce popisuje historii koření, jeho hlavní složky, léčivé účinky, technologické zpracování a charakterizuje vybrané druhy zeleného koření. Zabývá se fylosférními mikroorganismy na čerstvé bylince i mikrobiálním osídlením sušeného koření. Dále popisuje tyto mikroorganismy i produkty jejich metabolismu, které mohou ovlivnit lidské zdraví a také charakterizuje preventivní opatření proti rozvoji nežádoucích mikroorganismů v koření. Součástí této práce je i experimentální stanovení významných skupin mikroorganismů ve vzorcích sušené a čerstvé majoránky.
Klíčová slova: zelené koření, bylinky, fylosféra, bakterie, plísně, kvasinky.
ANNOTATION
Microflora of green spices. Šmerková, K. Final Work. Brno 2008
This work describes the history of spices, its major components, curative effects, technological processes and it characterizes chosen kinds of green spices. It deals with phyllospheric microorganisms on fresh herb and microbial colonisation of dried spices. Then it describes these microorganisms and products of their metabolism, which can influence human health and it also characterizes preventive measures against expansion of undesirable microorganisms in spices. A part of this work is an experimental determination of significant groups of microorganisms in samples dried and fresh marjoram.
Key words: green spices, herbs, phyllosphere, bacteria, fungi, yeasts.
OBSAH 1. ÚVOD.......................................................................................................................7 2. LITERÁRNÍ PŘEHLED .......................................................................................8 2.1. Historie používání koření.................................................................................8 2.2. Dělení koření....................................................................................................10 2.3. Charakteristika některých druhů zeleného koření ...........................................10 2.4. Hlavní složky zeleného koření a účinky na lidský organismus .......................16 2.4.1. Léčivé účinky bylinek a koření ...............................................................18 2.4.2. Zdravotní rizika při nadměrném užívání koření ....................................19 2.5. Jakost koření ...................................................................................................20 2.6. Technologické zpracování ..............................................................................21 2.7. Mikroflóra zeleného koření ............................................................................22 2.7.1. Fylosférní mikroflóra na povrchu rostlin ..............................................22 2.7.2. Mikroflóra sušeného koření ..................................................................25 2.8. Charakteristika mikroorganismů kontaminujících koření ..............................27 2.8.1. Bakterie ..................................................................................................27 2.8.2. Plísně ......................................................................................................35 2.8.3. Kvasinky ................................................................................................38 2.9. Boj proti mikroorganismům ............................................................................40 2.9.1. Způsoby ošetření koření proti mikroorganismům .................................40 2.9.2. Uchovávání bylin a koření ....................................................................42 3. CÍL PRÁCE.............................................................................................................43 4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ ........................................................44 4.1. Materiál ...........................................................................................................44 4.2. Příprava laboratorních pomůcek .....................................................................44 4.3. Příprava živných půd ......................................................................................44 4.4. Postup mikrobiologických analýz ...................................................................45 4.5. Vyhodnocení výsledků ...................................................................................46 5. VÝSLEDKY A DISKUSE......................................................................................47 6. ZÁVĚR ...................................................................................................................50 7. POUŽITÁ LITERATURA ....................................................................................51
1. ÚVOD Koření jsou části rostlin, které se v malých množstvích přidávají do pokrmu, aby se zvýraznila jeho chuť a vůně. Jenže to platí i pro mnoho bylin, a tak hranici mezi kořením a bylinkami nelze přesně vytýčit (VERMEULEN, 1999). Některé druhy koření ovlivňují i barvu potravin. Většina koření má významné farmakologické účinky, proto jsou kořeninové rostliny zároveň i léčivými rostlinami používanými odnepaměti v lidovém lékařství. Koření povzbuzuje chuť k jídlu, podporuje vylučování trávicích šťáv, což umožňuje lepší využívání a vstřebávání živin a lepší stravitelnost potravin. Také zrychluje oddělování a vylučování odpadních látek a působí mírně antisepticky a tišivě. Některé druhy koření obsahují látky dráždivé a přírodní toxické látky, které působí naopak škodlivě. Koření má i antioxidační a konzervační účinky. Energetická i výživová hodnota koření je u většiny druhů prakticky nulová (vzhledem k malému používanému množství), a proto řadíme koření mezi pochutiny (KADLEC et al., 2002). Zelené koření jsou rostliny pěstované nebo i sbírané v přírodě, jimiž je možno mimo jiné ochucovat a vylepšovat pokrmy. Není to přesně vymezený okruh rostlin. Některé druhy můžeme také využívat k léčebným účelům, jiné se řadí mezi kořeninové zeleniny a další nám mohou ozdobit zahradu. Zelené koření se také někdy, velice obecně, nazývá „bylinky“. Jsou to listy, poupata, pupeny, květy, výhonky a natě, používané nejlépe v čerstvém stavu, ale také často sušené, mražené či jinak konzervované. Zelené koření se stává moderním trendem zdravé výživy. Přední odborníci ve výživě doporučují používat zvláště čerstvé zelené koření. Často jednotvárná strava vyžaduje čerstvý doplněk napomáhající zdraví. A to jsou, vedle ovoce a zeleniny, také bylinky – zelené koření. To pomáhá kuchaři nejen zvýšit biologickou hodnotu třeba i chudší stravy, ale vytvořit z mála surovin paletu rozmanitých pokrmů, zvýraznit jejich chuť i vůni a ovlivnit jejich lepší využití v lidském těle (LÁNSKÁ, 1999). Mnoho druhů koření pochází z oblastí s nízkou úrovní hygieny, takže je často značně kontaminováno mikroorganismy, které mohou být i patogenní. Proto je koření potencionálním zdrojem mikrobiální kontaminace potravin, do kterých se přidává. Z tohoto důvodu se tato práce věnuje mikroflóře koření. Zabývá se jak sušeným zeleným kořením, tak i bylinkami v čerstvém stavu.
7
2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1. Historie používání koření Z dávných záznamů lze vyčíst, že před několika tisíci lety bylo zelené koření využíváno v Číně, Indii, Asýrii a Egyptě (např. tymián, bazalka). Egyptské papyry datované do roku 1550 př. n. l. obsahují řadu rostlin pro užívání v kuchyni, kosmetice, balzamování. Přibližně ve stejném období byly popsány rostliny pro kořenění, léčení a magické účinky v indickém díle Ajurvéda, z něhož vycházejí dodnes některé metody léčení v Indii (LÁNSKÁ, 1999). Dioscoridovo dílo De materia medica z 1. století je nejstarším západoevropským bylinářem, jenž přináší popis rostlin a léků z nich připravených. Římané pak byli první, kdo používali velké množství koření, a to nejen při vaření, ale také k jinému, stejně ušlechtilému účelu: rozsypávali ho nebo pálili v domech, aby odstranili „otravné zápachy“. Koření bylo populární také v islámské říši Mohameda, která dosáhla vysokého kulturního rozvoje v dobách, kdy západní Evropa procházela obdobím temného středověku. Dvůr bagdádského kálifa byl proslulý vysokou úrovní vědy a lékařství, umění a básnictví, ale také nákladnými hostinami. Kuchaři usilovali o dosažení harmonie chutí sladké a kyselé, aromatické a palčivé. Používali k tomu mnoho koření a ochucovacích přísad z Orientu a Středního východu, jako je hřebíček, skořice, pepř, zázvor a šafrán (NORMANOVÁ, 1992). Obchod s kořením byl příčinou řady válečných výprav, neboť jeho cena byla velmi vysoká a rovnala se ceně zlata (VALÍČEK, 2005). Na počátku našeho tisíciletí kvetl obchod mezi Arábií, Indií a Egyptem, jenž se stal hlavním centrem obchodu s kořením ve Středomoří. Později tuto úlohu převzala Konstantinopol, dnešní Istanbul. Po několik staletí tak obchod s kořením ovládali muslimové (LORENCOVÁ, 2007). Středověká kuchyně střední Evropy hojně používala kromě tropických druhů koření i zelené koření ze Středomoří. Nejprve se k nám toto zelené koření dostalo s válečnými výpravami starých Římanů, ale nerozšířilo se. Až později, v 8. - 9. století, kdy Arabové omezili do střední Evropy dovoz tropických druhů, nařídil franský panovník Karel Veliký pěstovat v královských, panských i klášterních zahradách také tyto užitečné rostliny. O jejich rozšíření se zejména zasloužil mnišský řád benediktinů (LÁNSKÁ, 1999).
8
Také staří Slované jídla kořenili nebo vylepšovali zelenými bylinkami. Nejstarší písemné doklady jsou o kmínu z 11. století, archeologické o kopru z 10. - 11. století. Šafrán se v Čechách pěstoval na počátku 13. století, dokonce se z něj platil desátek. V Meklenbursku na hradištích, kdysi obývaných Slovany, rostou dodnes některé rostliny, domácí flóře cizí, které tam asi Slované pěstovali v zahrádkách. Později zplaněly a rozšířily se do okolí (BERANOVÁ, 2005). První česká tištěná kuchařka vyšla 13. února 1535. Vydal ji Pavel Severýn z Kapí Hory na Starém Městě pražském: „O rozličných krměch, kterak se výtečně a s chutí strojiti mají“. Zmiňuje se v ní i o „zelených jíchách“ (omáčkách) z petružele, šalvěje, máty. Znalosti o léčivých rostlinách a zeleném koření pak v 16. století šířily bylináře. Známý je Herbář aneb Bylinář vznešeného p. doktora Petra Ondřeje Mathiola z roku 1596. Zde se píše o dobromysli, mátách, šalvěji, tymiánu, satureji, mateřídoušce, marjánce, routě, rozmarýně, fialce, libečku, celeru i o cizokrajném koření a dalších rostlinách. V mnohém se Mattiolli mýlil, ale značné množství jeho doporučení potvrdily i nové výzkumy (LÁNSKÁ, 1999). Silně kořeněná jídla zůstala normou bohatých hostin až do 17. století. Pak bylo koření levnější a dostupnější, takže je bohatí používali méně okázale. Důležité bylo pro přípravu pečených a sladkých pokrmů. Některá ze středověkých koření – rajská zrna, kubeba a zedoarie – zmizela, ale další, dosud neznámá aromatika přicestovala z amerického kontinentu: nové koření, paprika a vanilka (NORMANOVÁ, 1992). Tak nejen ve středověku a raném novověku, ale i mnohem později, v 19. století, byla u nás paleta využívaného zeleného koření značně rozsáhlá. Běžně byl užíván libeček, petržel, kerblík, máta, meduňka, brutnák, rozmarýna, tymián, dobromysl, saturejka aj. Také Magdalena Dobromila Rettigová doporučovala časté používání petrželky, pažitky, kopru, kerblíku, k přípravě polévek a omáček. Ale bylinky z české kuchyně postupně ustupovaly, tak jak klesaly ceny orientálního koření. Ze středověkého výběru zeleného koření zůstalo v běžné české kuchyni málo: petrželka, pažitka, kopr, majoránka, bobkový list… Teprve pomalu v posledních 10 - 15 letech přicházíme na chuť dalším druhům – bazalce, dobromysli (oreganu), tymiánu, občas se pěstuje libeček, estragon, saturejka (LÁNSKÁ, 1999). Koření je dnes vítanou součástí našeho každodenního života. Můžeme si vybírat z daleko širšího sortimentu, než jaký jsme kdy znali, vyzkoušet tucty omáček a esencí z celého světa, koupit si koření celé nebo mleté, jednotlivě nebo ve směsích. Větší možnost volby znamená i zasloužené oživení zájmu o koření (NORMANOVÁ, 1992). 9
2.2. Dělení koření Koření rozdělujeme podle různých hledisek: •
podle původu (obchodní dělení): koření tuzemské a dovážené (také subtropické a tropické);
•
podle složení výrobku: koření jednodruhové a směsi koření;
•
podle technologické úpravy: koření celé, drhnuté, drcené, mleté;
•
podle použitých částí rostlin (je uvedeno pouze koření, které uvádí vyhláška č. 331/1997 Sb.):
kořeny a oddenky (také: podzemní části rostlin) – kurkuma, zázvor;
kůra – skořice;
listy a celé rostliny – bazalka, bobkový list, estragon, majoránka, oregano, rozmarýna, saturejka, šalvěj, tymián;
květy, poupata a jiné části květu – hřebíček, šafrán;
plody a jejich součásti, zejména semena – anýz, badyán, fenykl, chilli, jalovec, kardamon, kmín, kmín římský, kopr, koriandr, muškátový květ, muškátový ořech, nové koření, paprika, pepř, pískavice-řecké seno, vanilka;
•
podle fyziologických účinků: prospěšné a dráždivé (KADLEC, 2002)
2.3. Charakteristika některých druhů zeleného koření 2.3.1. Bazalka
Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie a rozšíření: Bazalka pravá (Ocimum basilicum) je prastará kulturní rostlina, od starověku pěstovaná v Indii a Egyptě. K nám se dostala v 16. století a měla značnou oblibu v kuchyni. Pak ji vytlačilo užívání orientálního koření. V současné době je oblíbená zejména v Itálii, Francii, Německu, Anglii, Americe, na Kavkaze, ve Střední Asii a jinde (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Je to jednoletá bylina dorůstající do výšky 10 – 90 cm se čtyřhrannou, vzpřímenou a větvenou lodyhou. Listy jsou krátce řapíkaté s vejčitou až eliptickou zelenou až purpurovou čepelí, většinou lysou, někdy zvlněnou, lesklou s okrajem
10
pilovitým. Květy má bílé, krémové, růžové nebo světle fialové. Tvrdky jsou elipsoidní a černé (VALÍČEK, 2005). Obsahové
látky:
Bazalka
obsahuje
výrazně
vonící
silici
(0,25 – 1,5 %)
s methylchavikolem, linaloolem, cineolem, dále flavonoidy, třísloviny, saponiny, organické kyseliny, v čerstvém stavu i vitamin C, karoten a enzymy. Další složkou jsou minerální látky, zvláště mnoho draslíku, vápníku, hořčíku a dalších (LÁNSKÁ, 1999). Použití: Listy mají velmi intenzivní citronovou vůni, která sušením a tepelnou úpravou degraduje (LORENCOVÁ, 2007). Čerstvou bazalku lze i mrazit, nebo nasekanou smíchat se solí a olivovým olejem a uložit (LÁNSKÁ, 1999). Jako koření se používá jak čerstvá, tak sušená a přidává se do omáček, polévek, mletých mas apod. Čerstvé mladé listy se používají k přípravě zeleninových salátů (VALÍČEK, 2005). Silice z bazalky se využívá při výrobě bonbónů, cukrovinek, pečiva a může být i součástí výrobků určených k ústní hygieně, kosmetických přípravků a likérů (SMALL, 2006). Léčivé účinky: Obsahové složky bazalky mají výrazný účinek na dobré trávení, proti nadýmání, protikřečový na střeva, působí na vylučování trávicích šťáv a proti zánětům. Také osvěžuje dech, aroma působí na uklidnění a zlepšení nálady (LÁNSKÁ, 1999). Působí účinně v případě nachlazení, zánětu dutin, astmatu a usnadňuje vykašlávání. Silice působí močopudně, protizánětlivě a antimikrobiálně (VALÍČEK, 2005).
2.3.2. Dobromysl – Oregano
Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie a rozšíření: Oregano je španělský název pro dobromysl obecnou (Origanum vulgare) (LÁNSKÁ, 1999). Bylina se těší velkému významu už od dob starověku, kdy byla považována za symbol štěstí a sloužila jako ochranný prostředek proti zlým silám (LORENCOVÁ, 2007). Římané i Egypťané ji užívali jako koření i konzervační přípravek a také do koupelí. Nyní se dobromysl používá v italské, řecké, španělské, mexické kuchyni, ale i jinde v Evropě, Americe, Africe a Asii (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Je to košatá trvalka, která může být až 50 cm vysoká. Má rozvětvený oddenek, z nějž každoročně na jaře znovu obráží. Čtyřhranná, hustě olistěná lodyha při bázi lehce dřevnatí. V létě kvete dobromysl růžovofialovými květy, vyrůstajícími v početných květenstvích (RAUSH, LOTZ, 2004).
11
Obsahové látky: Dobromysl obsahuje asi 0,5 % silice s rozmanitým složením s hlavní složkou tymolem, dále asi 8 % tříslovin, hořčiny, pryskyřičné i minerální látky, v čerstvém stavu i vitaminy (LÁNSKÁ, 1999). Použití: Jako koření se používají listy s květy, odrhnuté, nejčastěji sušené. Usušená nať je aromatická, ostřejší, mírně nahořklá (LÁNSKÁ, 1999). Oregano je klasickým kořením každé pizzy a jeho nahořklá bylinková chuť prospívá polévkám, masitým jídlům i těstovinám a je základním prvkem známé směsi „provensálským bylinek“ (RAUSH, LOTZ, 2004). Léčivé účinky: Dobromysl podporuje trávení, má výrazný dezinfekční účinek, protikřečový, žlučopudný a protizánětlivý vliv (LÁNSKÁ, 1999). Čaj z dobromysli slouží při onemocnění dýchacích cest. Zevně jej lze aplikovat v léčebných koupelích při kožních chorobách a revmatismu (LORENCOVÁ, 2007).
2.3.3. Majoránka
Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie
a
rozšíření:
Majoránka
zahradní
(Majorana
hortensis)
pochází
pravděpodobně z Libye a odtud se dostala přes Egypt do Přední Asie, Indie a také do jižní Evropy a severní Afriky. Do střední Evropy se dostala ve středověku, kdy ji používali jako dekorativní rostlinu i na čaje proti melancholii. Dnes se majoránka pěstuje v celé Evropě i u nás (Bzenec, Blatná), hodně v severní Africe (Egypt, Tunis, Alžír aj.) (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Ve své domovině je majoránka vytrvalá, zatímco v chladnějších oblastech se pěstuje většinou jen jako jednoletá. Její tenké, červenavě naběhlé lodyhy mohou být až 50 cm vysoké. Aromatické listy jsou vejčité a šedavě chlupaté. V létě se objevují bílé, růžové nebo světle fialové květy (RAUSH, LOTZ, 2004). Obsahové látky: Silice se získává destilací stonků. Výtěžek je velmi nízký, kolem 1% objemu z čerstvého materiálu (SMALL, 2006). Dále majoránka obsahuje terpeny, hořčiny, třísloviny, slizové látky, v čerstvém stavu i vitaminy (LÁNSKÁ, 1999). Použití: Majoránka je v západním světě považována za jedno z nejdůležitějších koření (SMALL, 2006). V kuchyni má široké použití, především do těžších, tučnějších a nadýmavých pokrmů. Můžeme kořenit čerstvou nebo sušenou drhnutou majoránkou (LÁNSKÁ, 1999). Majoránkové aroma se hodí do polévek, k bramborovým i masitým pokrmům (RAUSH, LOTZ, 2004). 12
Léčivé účinky: Čaj z majoránky léčí poruchy zažívání, podporuje tvorbu žluči a žaludečních šťáv, odstraňuje křeče. Pije se pro zklidnění, při únavě a bolesti hlavy. Z majoránky lze připravit hojivé, dezinfekční koupele, silice se užívá v kosmetice (LORENCOVÁ, 2007).
2.3.4. Máta
Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie a rozšíření: Máta peprná (Mentha x piperita) je mnohonásobný kříženec, který se v přírodě nevyskytuje, ale pěstuje se v mnoha odrůdách. Máta peprná jako kulturní rostlina je doložena v 17. století v Anglii. Jiné druhy mát jsou známy a užívány odnepaměti např. máta rolní, máta vodní, máta dlouholistá, máta vonná a další. Do střední Evropy přinesli různé druhy mát Římané; z té doby se zachovala i v řadě předpisů středomořské kuchyně. Mátové čaje se užívaly už ve starověku. Ve východní Indii se připisuje mátě stimulující a ochlazující účinek. Dodnes ji známe spíše jako léčivou rostlinu na čaje při zažívacích potížích a katarech průdušek (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Je to vytrvalá bylina dorůstající do výšky až 80 cm. Z lodyhy vyrůstají podlouhlé zubaté listy, podobné kopřivovým. Zpravidla jsou sytě zelené, ale někdy se, společně s lodyhou, zbarvují slabě červenavě. V létě se rozvíjejí růžové až fialové květy, které ale nepřinášejí žádná semena. Máta se šíří podzemními výběžky (RAUSH, LOTZ, 2004). Obsahové látky: Máta peprná obsahuje silici bohatou na mentol, třísloviny, hořčinu, flavonové glykosidy, vitaminy (např. ve 100 g čerstvé hmoty je 25 mg vitaminu C), minerální látky aj. (LÁNSKÁ, 1999). Použití: Pro svou nezaměnitelnou vůni a svěží chuť je máta oblíbenou kuchyňskou přísadou takřka odnepaměti, v současnosti se jako koření užívá především v Anglii, Severní Americe a Arabských zemích. Slouží k ochucení ovocných koktejlů, cukroví, zmrzlin, čokolády. Máta je vhodná k úpravě polévek, omáček, brambor, sýrů aj. Z máty se připravuje výborný osvěžující čaj. Velká část produkce máty připadá na výrobu mentholu (LORENCOVÁ, 2007). Léčivé účinky: Obsahové látky mát mají utišující, antiseptické, protikřečové, protizánětlivé a stimulující účinky. Podporují zažívání, vylučování žluči, působí proti nadýmání a průjmům. Zlepšují soustředění a pomáhají při bolestech hlavy. Vyrábějí se z nich chladivé masti a oleje proti bolestem svalů. Výborný je mátový čaj a mátová koupel. Mátu často využívá farmaceutický i kosmetický průmysl (zubní pasty aj.) 13
(LÁNSKÁ, 1999). Avšak menthol je látka značně nebezpečná pro malé děti zhruba do dvou let věku (LORENCOVÁ, 2007).
2.3.5. Meduňka
Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie
a
rozšíření:
Meduňka
lékařská
(Melissa
officinalis)
je
původem
ze Středomoří. Její skvělé účinky poznali už staří Řekové a Římané. V 7. století ji začali pěstovat Arabové ve Španělsku. Do střední Evropy ji zřejmě přinesli mniši karmelitáni ve 13. století. A později, v 17. století, vynalezli lék proti zažívacím potížím a bolestem hlavy obsahující také meduňku – karmelitské kapky – používané dodnes. Řecký název „melissa“ znamená medonosná, protože se zavěšovala k úlům, aby přilákala včely (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Meduňka je rychle se rozšiřující vzpřímeně rostoucí křovitá trvalka, která voní po citronech. Stonky vyrůstají z oddenku 20 – 80 cm dlouhého. Květy bývají bílé, nažloutle bílé, narůžovělé, někdy i nafialovělé nebo namodralé (SMALL, 2006). Obsahové látky: Listy obsahují až 150 mg vitaminu C ve 100 g, mnoho karotenu, flavonoidy aj. (LÁNSKÁ, 1999). Čerstvé listy obsahují okolo 0,1 % silice a rostliny obsahují asi 5 % taninů (SMALL, 2006). Použití: Jako koření se používá nejlépe čerstvá, všude tam, kde je příjemná její citronová vůně (LÁNSKÁ, 1999). Listy se přidávají do salátů, majonéz, pod drůbež, ryby a vepřové maso. Hodí se do některých sladkých pokrmů a nápojů. Výtažky z meduňky se rovněž uplatňují v kosmetice. Léčivé účinky: Meduňka vždy patřila mezi nejváženější léčivé rostliny. Odvar z meduňky odstraňuje napětí, užívá se při nespavosti a léčbě některých nervových onemocnění. Upravuje zažívání a uvolňuje křeče (LORENCOVÁ, 2007).
2.3.6. Rozmarýna
Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie a rozšíření: Rozmarýna lékařská (Rosmarinus officinalis) byla používána ve Středomoří již od dob antického Řecka a Říma. Římané ji pravděpodobně rozšířili do Británie a dalších částí své říše (SMALL, 2006). Její latinský název znamená mořská rosa. Rozmarýna byla zasvěcena bohyni Venuši, byl to symbol lásky a věrnosti. Měla 14
také uchovat člověka mladým a šťastným. Používala se také jako dezinfekční prostředek ve věznicích, v době moru se nosila větévka zavěšená na krku (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Rozmarýna je keř vysoký až 2 metry. V severnějších oblastech zůstává většinou nižší a není ani dostatečně mrazuvzdorný. Pro rozmarýnu jsou charakteristické jehlicovitě úzké, vespod šedavě chlupaté listy. Na jaře kvete světle modrými, bílými nebo růžovými květy, vyrůstajícími v úžlabí listů (RAUSH, LOTZ, 2004). Obsahové látky: Nať a listy mají kafrově kořenitou vůni a hořce aromatickou chuť. Obsahují 1,5 – 2,5 % silice, složené z cineolu (asi 30 %), borneolu, kafru, limonenu aj. Dále jsou přítomny třísloviny (10 %), flavonoidy, fytoncidy a hořčiny. Z terapeutického hlediska je cenná kyselina rozmarýnová (až 0,3 %) (VALÍČEK, 2005). Použití: Jako koření se používá nejvíce ve francouzské a italské kuchyni. Přidává se především k drůbežímu a skopovému masu, uzeninám, k rybám a zvěřině, do omáček polévek a salátů. Silice se používá do mýdel, šamponů a pleťové i kolínské vody. Přidává se rovněž do osvěžujících koupelí, kde také dezinfikuje (VALÍČEK, 2005). Léčivé účinky: Rozmarýna se užívá jako žaludeční droga při poruchách trávení, při nechutenství, křečích a kolikách nebo nedostatečné funkci žlučníku. Zevně slouží jako antiseptické kloktadlo či koupel při revmatismu. Má také insekticidní a dezinfekční účinky (LORENCOVÁ, 2007).
2.3.7. Tymián Čeleď: Hluchavkovité (Lamiaceae) Historie a rozšíření: Tymián obecný (Thymus vulgaris) pochází z evropské části západního Středomoří (SMALL, 2006). Je to rostlina v této oblasti odedávna využívaná v kuchyni, ale i např. ve starém Egyptě k balzamování. Římští vojáci a gladiátoři se potírali tymiánem, aby získali odvahu a sílu. Thymus je totiž odvozeno od řeckého „thymon“ – odvaha. U nás je tymián znám od 9. století, od 11. století ho rozšiřovali benediktinští mniši (LÁNSKÁ, 1999). Popis: Je to vonný, víceletý polokeř, obvykle 15 – 50 cm vysoký. Malé listy jsou na spodní straně chlupaté, s lesknoucími se olejnatými žlázami na povrchu obou stran. Květy levandulové barvy rostou v řídkých přeslenech (SMALL, 2006). Obsahové látky: Tymián obsahuje 0,8 - 2,3 % silice (až 50 % je zastoupen thymol, ale byl zjištěn karvakrol, linalool a další), dále flavonoidy, fenoly (alespoň 0,5 %), třísloviny, hořčiny a jiné (VALÍČEK, 2005). 15
Použití: Jako koření ho užíváme čerstvý i sušený. Má aromatickou vůni a nahořkle štiplavou chuť (LÁNSKÁ, 1999). Používá se do různých polévek, omáček, bylinných octů a olejů, pokrmů z ryb atd. Sušený nechybí v provensálských bylinách (LORENCOVÁ, 2007). Thymol bývá součástí zubních past, mýdel, ústních a koupelnových vod, neboť kromě příjemné vůně mí i silný baktericidní účinek (VALÍČEK, 2005). Léčivé účinky: Tymián má výrazný protizánětlivý vliv na horní cesty dýchací, čaj z něj pomáhá proti bronchitidám a kašli. Značný vliv má i na zažívací ústrojí – protikřečový, aseptický, proti průjmu, dokonce ničí střevní parazity. Zevně se užívá k omytí špatně se hojících ran, ke kloktání, v zubní a léčebné kosmetice (LÁNSKÁ, 1999).
2.4. Hlavní složky zeleného koření a účinky na lidský organismus Koření má značné množství rozmanitých obsahových látek, které mají asi tyto vlivy: povzbuzují čichové a chuťové buňky, podporují chuť k jídlu, zvyšují vylučování trávicích šťáv v zažívacím traktu, urychlují peristaltiku střev, vstřebávání živných látek z potravy, oddělování a vylučování odpadních složek, dezinfikují zažívací trakt, mají i hojivý vliv, brání nadýmání (LÁNSKÁ, 1999).
Silice. Většina chuťových a aromatických látek je v rostlině uložena ve formě silic (SMALL, 2006). Silice jsou složité směsi těkavých látek. Hlavními složkami aroma koření jsou těkavé monoterpeny a seskviterpeny (hlavně různé uhlovodíky, alkoholy, aldehydy, ketony, estery), fenoly a od nich odvozené ethery. Celkový obsah silic se pohybuje v desetinách až jednotkách procent (VELÍŠEK, 2002b). Jejich obsah v rostlině se mění během vývinu, ale kolísá i během dne. Mají uplatnění i jako parfémy. Silice v koření mají vlastnosti dezinfekční, protikřečové, zlepšují trávení, působí proti nadýmání, podporují funkci žlučníku a chuť k jídlu. Uklidňují také nervy jako např. meduňka, květy levandule, listy rozmarýny (LÁNSKÁ, 1999). Glykosidy. Jsou to sloučeniny sacharidů s látkami necukerné povahy, takzvanými aglykony (VALÍČEK, 2005). O-glykosidy vznikají reakcí poloacetalové hydroxylové skupiny cukru s hydroxysloučeninami. Jako přirozené složky se v potravinách vyskytují také S-glykosidy a N-glykosidy (VELÍŠEK, 2002a). Glykosidy často bývají hořké a mnohdy i jedovaté (VALÍČEK, 2005).
16
Mezi glykosidy patří i kumariny (LÁNSKÁ, 1999). Nacházejí se zejména u rostlin čeledi miříkovitých, k nimž se řadí některé druhy zelenin a koření, u rostlin routovitých a hvězdnicovitých, kam patří některé léčivé byliny. Furanokumariny vykazují fototoxické účinky (VELÍŠEK, 2002c). Působí jako sedativa, rozšiřují cévy a někdy zvyšují citlivost na světlo (LÁNSKÁ, 1999). Hlavně ve formě glykosidů se vyskytují i flavonoidy (VALÍČEK, 2005). Flavonoidy jsou velice rozsáhlou skupinou rostlinných fenolů. Některé flavonoidy jsou důležité jako přírodní rostlinná barviva, jiné jsou významné pro svoji chuť (jsou to trpké a hořké látky nebo jejich prekurzory) nebo mají důležité biologické účinky (VELÍŠEK, 2002c). Uplatňují se proti kornatění tepen a také zvyšují odolnost krevních vlásečnic (LÁNSKÁ, 1999). Různorodou skupinou heteroglykosidů jsou saponiny. Množství saponinů závisí hlavně na druhu rostliny a klimatických podmínkách. Největší množství saponinů se nachází v kořenech, kůře a rychle rostoucích částech rostlin (VELÍŠEK, 2002c). Saponiny chrání před choroboplodnými mikroorganismy, zlepšují vykašlávání, dezinfikují močové cesty a zažívací trakt, působí mírně močopudně (LÁNSKÁ, 1999). Třísloviny. Jsou to bezdusíkaté polyfenoly (VALÍČEK, 2005). Způsobují svíravou chuť některých potravin. Pro svíravé účinky se používají mnohé léčivé byliny k léčení drobných
oděrek,
zranění,
hemeroidů
nebo
průjmu
(SMALL,
2006).
Jsou
např. v tymiánu, bazalce, majoránce, rozmarýně (LÁNSKÁ, 1999). Hořčiny. Hořkou chuť má celá řada v potravinách běžně přítomných organických sloučenin, jako jsou některé aminokyseliny, peptidy, aminy, amidy, ketony, dusíkaté heterocyklické sloučeniny a mnohé další sloučeniny. Velké množství hořkých rostlin nebo jejich částí se používá jako dietetické prostředky či léčiva v lidovém a oficiálním lékařství, k výrobě nálevů, tinktur, hořkých nealkoholických a alkoholických nápojů či jako koření sloužící k ochucování pokrmů (VELÍŠEK, 2002b). Hořčiny zlepšují sekreci žaludečních šťáv, chuť k jídlu, trávení a střevní peristaltiku (LÁNSKÁ, 1999). Šalvěj a rozmarýna z čeledi hluchavkovitých obsahují jako hořkou látku karnosol a pikrosalvin (VELÍŠEK, 2002b). Slizy. Jako rostlinné slizy se označují slizké sekundární metabolity vyskytující se v různých částech (plodech, semenech aj.) některých rostlin (VELÍŠEK, 2002a). Jsou to vlastně zásobní sacharidy rostlin. Mají ochranný vliv na sliznice zažívacího ústrojí i horních cest dýchacích a protizánětlivý účinek (LÁNSKÁ, 1999).
17
Sacharidy, tuky a bílkovinné látky. Tyto látky jsou samozřejmě také součástí zeleného koření. Např. nať yzopu a anděliky má více sacharidů, tuky jsou spíše v semenech, bílkoviny jsou v každém zeleném koření v nevýznamném množství. Pryskyřice. Pryskyřice jsou zplodiny látkové výměny. Jsou v andělice, yzopu, libečku, šalvěji, routě, tymiánu aj. (LÁNSKÁ, 1999). Organické kyseliny. Způsobují kyselou chuť bylin. Mezi základní organické kyseliny patří kyselina jablečná, citronová, šťavelová a vinná (SMALL, 2006). Fytoncidy. Jde o látky, které i v nepatrném množství ničí některé choroboplodné zárodky ať již jde o viry, bakterie, plísně nebo i střevní parazity (VALÍČEK, 2005). FORSYTHE (2000) uvádí, že některé éterické oleje obsažené v koření jsou antimikrobiální. Např. tymián a oregáno obsahují thymol a karvakrol, což jsou složky silice s antimikrobiální aktivitou. Minerální látky. Lidský organismus potřebuje pro svoji normální funkci minerální soli různých prvků. Např. draslíku je v zeleném koření poměrně značné množství a má vliv na dobrý stav srdce, nervů a odstraňování nadbytečné vody z těla (LÁNSKÁ, 1999). Hliník je v potravinách rostlinného původu obsažen ve větším množství než v potravinách živočišného původu a vyšší obsah mají např. bazalka, oregano, tymián (VELÍŠEK, 2002b). Enzymy. Zprostředkovávají různé procesy látkové výměny (VALÍČEK, 2005). Jsou přítomny především v čerstvých rostlinách, vyššími teplotami – varem – se ničí. Proto je důležité využívat především čerstvé zelené koření, vařit ho jen krátce, nebo lépe přidávat až do hotového pokrmu (i z hlediska zachování vitaminů) (LÁNSKÁ, 1999). Vitaminy. Vitaminy jsou exogenní biokatalyzátory potřebné pro správnou funkci organismu (VALÍČEK, 2005). Čerstvé zelené koření má poměrně vysoké obsahy vitaminů, ale vzhledem k nižším dávkám koření v potravě se tolik neuplatňují (LÁNSKÁ, 1999).
2.4.1. Léčivé účinky bylinek a koření
Aromatické byliny a koření byly již odpradávna nerozlučně spjaty se světem léčivých rostlin a farmaceutických surovin. Jak víme ze starých herbářů a lékopisů, mnoho koření se původně užívalo jako léčivá droga. Vždyť některá koření ani dříve nebyla ke koupi v hokynářstvích, nýbrž jen v lékárnách coby vzácný, cizokrajný lék (LORENCOVÁ, 2007). 18
Ze všech aplikací bylin bylo velmi dlouho nejdůležitější jejich použití jako léčivek. Dříve byli lidé při nemoci zcela závislí na bylinkách. Až do doby renesance se neprováděly operace a východisko buď poskytovaly bylinky, nebo člověk zemřel. Bylinky proto byly životně důležité. Lékaři používající byliny byli velmi ceněni, ale většinu práce dělaly babky kořenářky. S nárůstem stálého lékařského stavu jim však musely toto pole působnosti postoupit a někdy byly dokonce kvůli svým aktivitám pronásledovány. Přesto z bylinkářství vycházeli i renesanční lékaři. V 16. a 17. století byly při univerzitách založeny bylinářské zahrady, aby bylo možno bylinky testovat na jejich léčebné účinky. Vskutku se ukázalo, že mnoho bylin má takový účinek, který se jim už po staletí připisoval. Poté, co se podařilo účinné součásti připravit chemicky, bylo bylinkářství postupně vytlačeno do pozadí. Nyní se k bylinkám vrací stále více léčitelů. To nesouvisí jen s bylinami samými, ale s narůstající nespokojeností s běžnými lékařskými praktikami, které se vzpírají vidět člověka jako celek. Lékaři mají vzdělání v tak úzce specializovaném oboru, že jsou často s to uzdravit pouze určitou část těla. Fungování člověka jako celkového organismu je negováno. Při novém celostním pohledu se homeopaté a bylinkáři dívají na člověka jako na celek. Na tento dobrý vývoj však vrhají stíny různí „mastičkáři“, kteří se bez lékařských znalostí v lepším případě vrhají na pacienty s neúčinnými látkami. Pacientům zůstává správné ošetření skryto. Naštěstí se objevují známky toho, že se běžné lékařské znalosti začnou spojovat s alternativním bylinkářstvím (VERMEULEN, 1999). Významnými léčivými rostlinami jsou i některé druhy zeleného koření. Ovšem v dávce, která se používá v kuchyni, je léčebný účinek slabý, přesto však prospěšný. Proti nadměrnému pocení působí šalvěj, uklidňuje meduňka, levandule, pelyňky, máta, kopr aj. Proti ateroskleróze působí listy česneku, cibule aj. Kašel mírní yzop, tymián aj. Jsou koření, která ovlivňují chuť k jídlu, zvyšují tvorbu trávicích šťáv a působí i na pohyblivost žaludečního traktu – zde i kuchyňské dávky mají vysokou účinnost. Jsou to zejména hluchavkovité rostliny (meduňka, máta, bazalka, dobromysl aj.), také andělika a další (LÁNSKÁ, 1999).
2.4.2. Zdravotní rizika při nadměrném užívání koření
Podobně jako u ostatních drog i u koření platí, že rozdíl mezi jeho léčivou a jedovatou mocí je pouze otázkou správného dávkování. Koření se však běžně užívá 19
v tak malém množství, že se jeho případné nežádoucí účinky nemohou projevit. Přesto je u některých koření toto riziko vyšší než u ostatních (LORENCOVÁ, 2007). Mezi nebezpečné chemické látky v rostlinách patří toxiny (jedovaté chemické látky), karcinogeny (látky způsobující rakovinu), fotosenzitivní látky (způsobují fotodermatitidy), alergeny (způsobují alergickou reakci), abortiva (látky vyvolávající potrat), teratogeny (způsobují poškození lidského plodu), mutageny (vyvolávají genetické změny), projímadla, halucinogeny, narkotika a další (SMALL, 2006). Například routa obsahuje fotosenzibilující látky furanokumariny, které umocněny účinkem slunečního světla způsobují puchýřnaté poškození pokožky. Budoucí maminky by měly výrazné omezit přísun rozmarýny, šafránu, puškvorce, jalovce a pelyňku, přičemž v nadbytku by tyto byliny neměl přijímat ani normální, zdravý člověk. Obzvláště dobře jsou popsány negativní účinky thujonu, terpenu obsaženého v pelyňku, snadno uvolňovaného v alkoholu. Nebezpečný destilát absint, který tuto látku obsahuje, vyvolává nevratné změny centrálního nervového systému. Menthol, nejdůležitější složka mátové silice, je nebezpečný pro malé děti. Zhruba do dvou let věku by se děti měly vyvatovat kontaktu máty a výrobků z ní odvozených v oblasti obličeje. Menthol vyvolává stažení hrtanové příklopky a dětem hrozí udušení. Lidé, kteří trpí nějakým vážnějším onemocněním, by se u svého lékaře měli raději informovat o možných kontraindikacích s kořením. Obecně platí, že by se lidé postižení silnými žaludečními problémy měli zříci užívání ostrého koření (LORENCOVÁ, 2007).
2.5. Jakost koření Jakost koření se posuzuje senzoricky (vzhled, barva, chuť a vůně) a fyzikálně chemicky (vlhkost, obsah celkového popele a popele rozpustného v kyselině, obsah silice a příměsí), přičemž se rozlišují vlastní organické příměsi pocházející z vlastní rostliny koření, zejména zlomky stonků, lodyh, větviček, bobulí, plodů, listů a plody prázdné, cizí organické příměsi jako části rostlin, plody a semena pocházející z jiné rostliny a anorganické příměsi, zejména hrudky hlíny, kaménky nebo písek. U mletého koření se stanovuje jemnost mletí. Vzhledem k tomu, že koření pochází většinou ze zemí, kde nemusí být vždy zaručeny hygienické podmínky při zpracování, provádí se někdy i mikrobiologický rozbor a stanovují se látky kontaminující.
20
Některé druhy koření jsou velice drahým zbožím, a proto se koření často falšuje. Falšování spočívá u celého koření obvykle v tom, že k jakostnímu koření je přimícháno koření, ze kterého byla předem vyextrahována silice. Mleté koření se obvykle falšuje cizími anorganickými příměsemi (např. hlínou, mletou cihlou, jemným pískem, apod.) nebo cizími příměsemi organickými (částmi jiných rostlin, ale i moukou, pokrutinami, strouhankou aj., často podobně obarvenými) (KADLEC, 2002).
2.6. Technologické zpracování Koření se v pěstitelských zemích upravuje, fermentuje a suší. Sušené koření se transportuje do zemí spotřeby, kde se mele (nebo jinak mechanicky upravuje) a balí. Fermentace, jejíž podstatou je aktivace enzymů katalyzujících reakce, při kterých vzniká charakteristické aroma a barva koření a odbourávají se nežádoucí látky (závisí na druhu koření). Sušení se provádí dvěma způsoby: •
sušení vzduchem a to buď volně v tenké vrstvě, což je nejstarší postup, který se někdy používá i dnes, nebo v sušárnách. I když je sušení vzduchem poměrně šetrné, dochází k určitým ztrátám aromatických látek a změně barvy;
•
sušení sublimací (lyofilizací) – koření 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.
Mletí •
starý postup mletí mezi mlecími kameny se stále ještě používá. Třecím teplem se zvyšuje teplota, která způsobuje ztráty aromatických látek. Chlazením mlýnů vzduchem se ztráty snižují;
•
při mletí za studena se ke koření přimísí tekutý dusík o teplotě -196 °C. Ztráty aromatických látek jsou minimální, postup je však nákladný.
Balení – koření se balí do různých obalů (sáčků z vrstevných fóliových materiálů, skleněných obalů, obalů z různých plastických hmot), které zaručují minimální ztráty aromatických látek (KADLEC, 2002).
21
2.7. Mikroflóra zeleného koření 2.7.1. Fylosférní mikroflóra na povrchu rostlin
2.7.1.1. Fylosféra jako složka ekosystému Fylosféra (epifytosféra) je oblast, kterou vytváří list a atmosféra a která podléhá jejich kombinovanému regulačnímu vlivu. Fyloplan je místem bezprostředního styku mikroflóry s listem a tvoří teda součást fylosféry. Fylosférní (epifytní) mikroflóra, která osídluje povrch listů, dostává vodu a rozpustné plyny z atmosféry a živiny z látek vyloučených a vymývaných ze žijícího listu. Fylosférní mikroflóra je velmi dynamická složka fylosféry, na kterou významně působí atmosféra svými faktory – světlem, teplem a srážkami. Vliv těchto faktorů je proměnlivý a závisí na geografických a klimatických oblastech i místních poměrech (MARENDIAK et al., 1987). Její početnost i druhové složení mohou být velmi různé, i když nejde o nějaké zvláštní druhy mikroorganismů, které by se nevyskytovaly v půdě (KÁŠ, 1964). BARBOSA et al. (1991) udává, že kromě mutualistů rostlin byla v mikroflóře fyloplanu klasifikována i různorodá skupina plísní, bakterií a virů. Uvádí, že tato mikroflóra obsahuje jak rostlinné saprofyty, patogeny a komensály, tak klidové a infekční stádia patogenů a mutualistů hmyzu.
2.7.1.2. Fylosféra jako prostředí mikroorganismů List je pro vyšší rostliny zpravidla hlavním orgánem, v kterém probíhá fotosyntetická asimilace, transpirace (vypařování vody) a disimilace (výměna plynů). Na povrchu listu je jednovrstevná pokožka (epidermis), kterou na vnější straně pokrývá kutikula. Kutikula je nepropustná pro vodu a nesmáčitelná. Chrání plochu listu před vypařováním vody z pokožkových buněk, před vysycháním i napadnutím patogenními mikroorganismy. Ochranný vliv kutikuly se však může porušit různými činiteli a procesy, hlavně saponifikací přítomných lipidů kationy exsudovanými listem, ale i degradací lipidů fylosférními mikroby, které jsou lipolyticky aktivní. Takto se za určitých podmínek vlhkosti, teploty a záření nejen zvyšuje transpirace, ale snadno se i smáčí povrch listu. Smáčením povrchu listu se přes stěnu epidermis lehce vymývají hlavně sacharidy, které potom vstupují do metabolických cyklů fylosférního ekosystému. Kromě sacharidů se na listech hromadí různé minerální látky, organické
22
kyseliny, aminokyseliny, fenoly, alkaloidy, vitaminy, růstové látky atd. Mnoho vymývaných látek se dostává do půdy, kde je mohou přijmout kořeny a transportovat do rostoucích orgánů rostliny. Celý ekosystém je v úzkém vztahu s teplotou, vlhkostí a zářením (MARENDIAK et al., 1987).
2.7.1.3. Fylosférní (epifytní) mikroflóra Nadzemní orgány rostlin jsou v ustavičném kontaktu s mikroorganismy. Už na klíčící rostlině jsou mikroorganismy, které pochází z povrchu semene a z půdy. Při dalším růstu se rostlina obohacuje o druhy a skupiny mikrobů přinášené na ni prachem, hmyzem, půdou při dešti, větru a při ošetřování porostů. Fylosférní mikroflóra se usazuje a rozvíjí na obou stranách listu, přičemž více na spodní straně, na kterou působí slabší intenzita záření. Mikroorganismy nerostou na listech rovnoměrně a většinou tvoří shluky. Za hlavní faktor rozvoje a přežívání populací mikroorganismů na nadzemních orgánech rostlin se všeobecně považuje vlhkost. Na místech, kde se déle zdržují kapky vody vymývající z listových pletiv živiny, se objevují počtem bohaté a druhově smíchané populace mikroorganismů. O stupni kolonizace rozhoduje nejen počet, ale i rychlost
rozmnožování
mikroorganismů
a
jejich
schopnost
konkurence
při získávání živin a prostoru. Kolonizátory mohou být i různé fytopatogenní mikroorganismy, ale ochranná vrstva, kterou vytváří neškodná fylosférní mikroflóra, často významně redukuje možnosti vzniku nebo rozšíření infekce vniknutými fytopatogeny. Podmínky existence fylosférní mikroflóry podstatně mění i růstové fáze rostlin, druh, resp. specifičnost rostliny i mimokořenová výživa rostlin (např. listová aplikace hnojiv). Podstatné změny ve fylosférní mikroflóře, charakterizované eliminací mnoha skupin mikroorganismů, vyvolává postřikování a poprašování rostlin pesticidy (MARENDIAK et al., 1987). Analýzy rostlin z různých geografických oblastí ukázaly, že se na jejich povrchu vyskytuje bakteriální flóra, jejíž kvalitativní složení je podobné a nezávisí na zeměpisném původu rostlin. Ve všech případech převládaly Erwinia herbicola, Pseudomonas fluorescens a Ps. putida. Za hlavního příslušníka fylosférní mikroflóry je považována především Erwinia herbicola, neboť jejím hlavním stanovištěm je rostlina, kdežto ostatní druhy patří mezi přechodnou bakteriální flóru. Za zdroj fylosférní mikroflóry se považují semena, protože na jejich povrchu převládají stejné bakterie jako na povrchu rostlin (ROSYPAL et al., 1981). Množství mikroorganismů na semenech 23
závisí na drsnosti jejich povrchu a na způsobu jejich uložení. Jsou-li uložena v suché a čisté místnosti, pak počet mikrobů sice pomalu, ale stále klesá (KÁŠ, 1964). Fylosférní mikroflóra je po kvantitativní stránce velmi bohatá, v gramu zelené hmoty je možné najít 106 - 108 bakterií. Kolísání množství těchto epifytů úzce souvisí s fyziologickými projevy rostliny, hlavně s exsudací a vlhkostí. Další zvýšení množství bakterií z miliónů na miliardy nastává na pokosených rostlinách, a to díky hojnosti živin, které se v tom čase dostávají na povrch rostlin. Na usušených rostlinách se vždy zachová velký počet bakterií (106 - 108 . g -1 suš.) (MARENDIAK et al., 1987). Třebaže fylosférní mikroflóru netvoří nějaké zvláštní druhy mikrobů, jeví alespoň charakteristické složení, v němž lze pozorovat větší nebo menší rozdíl nejen mezi různými rostlinami, ale také na různých částech téže rostliny (KÁŠ, 1964). Dominantní postavení ve fylosférní mikroflóře mají bakterie, jde jednak o stálé kolonizátory listů, stonků, květů a plodů, jednak o náhodně zanesené bakterie. Hlavní skupinu bakterií tvoří poměrně malý počet druhů adaptovaných na existenční podmínky života na povrchu rostlin. Stálými kolonizátory jsou především aerobní, gramnegativní, pohyblivé,
krátké,
nesporulující
tyčinky
rodů
Pseudomonas,
Xanthomonas,
Achromobacter, Aerobacter, Flavobacterium, Microcyclus a Spirillum. Grampozitivní bakterie zastupují druhy rodů Arthrobacter, Bacillus, Lactobacillus a Micrococcus. Zastoupeny bývají i různé mikromycety z rodů Alternaria, Fusarium, Penicillium, Aspergillus, kvasinky a kvasinkovité mikroorganismy (Cryptococcus, Rhodotorula) i aktinomycety, které se nezařazují mezi normální fylosférní mikroflóru. V dobře vyvinuté biocenóze fylosféry mají svoje místo i fakultativní anaeroby – druhy rodu Clostridium (MARENDIAK et al., 1987).
2.7.1.4. Využití fylosférní mikroflóry v praxi Fylosférní
mikroflóra
může
rostlině
prospívat
tvorbou
biotických
a antibiotických látek. Příležitostná poranění rostliny však činí i z jinak neškodných saprofytických epifytních mikroorganismů (zvláště mikroskopických hub) fakultativní parazity. Je pravděpodobné, že se tak z původně neškodných epifytů postupně vyvinuli praví cizopasníci. I když však fylosférní mikroflóra nemá pro rostlinu větší význam, není často bez užitku nebo bez škody pro člověka a živočicha. Pomáhá nebo škodí při výrobě vína, konzervaci ovoce, zeleniny a píce, při uvolňování přadných vláken ze lněných stonků, při fermentaci tabáku aj. a také příznivě nebo nepříznivě ovlivňuje složení mikroflóry trávicího traktu u býložravců (KÁŠ, 1964). Pro biologický boj proti 24
patogenům jsou významná zjištění, že některé fylosférní bakterie (např. Ps. fluorescens) potlačují rozvoj některých fytopatogenních hub (MARENDIAK et al., 1987).
2.7.2. Mikroflóra sušeného koření
Koření se do potravin přidává v malých množstvích, ale přesto může být příčinou značné kontaminace (HRUBÝ, 1984). Skladba mikroorganismů koření je hodně rozdílná nejen podle druhu koření, ale i podle místa získávání, hygienické úrovně, zpracování, skladování atd. (CEMPÍRKOVÁ et al., 1997). Koření obvykle obsahuje velký počet mikroorganismů, který se mletím ještě zvyšuje. Některé éterické oleje přítomné v koření mají bakteriostatické až baktericidní vlastnosti. Protože je však koncentrace éterických olejů v koření malá a do potravin se koření přidává jen v malých množstvích, nemůže se tato vlastnost v potravinách uplatnit (ARPAI, BARTL, 1977). Baktericidní vlastnosti koření velmi kolísají podle obsahu účinných látek, stáří koření a podle zacházení s kořením během skladování. Bylo zjištěno, že baktericidní účinek koření se zvyšuje s posunem pH prostředí ke kyselé straně. Kromě toho působí mnohá koření v potravinách antioxidačně. Nejvyšší antioxidační účinek byl zjištěn u rozmarýny, šalvěje, skořice, kmínu, muškátu, muškátového květu a hřebíčku. Antioxidační schopnost koření celého, nemletého je poměrně nízká, zvyšuje se však několikanásobně u koření mletého a u extraktu z koření (HAMPL, 1968). Počty mikroorganismů v sušeném koření jsou značně rozdílné, pohybují se v rozmezí 10 - 109 na gram (HRUBÝ, 1984). Mnoho druhů koření pochází z méně rozvinutých zemí a bývá někdy pěstované, sbírané, opracované a balené za velmi nehygienických podmínek. Z hygienického hlediska je mimořádně kritické hnojení rostlin fekáliemi a jejich nechráněné sušení na volném vzduchu. Z kontaminujících mikroorganismů se vyskytují půdní bakterie rodu Clostridium a Bacillus a jejich spory, plísně a i mikroorganismy zvířecích a lidských fekálií. Hygienické problémy mohou způsobit zejména salmonely a jiné patogenní fekální bakterie, a také ve větších počtech přítomní původci mikrobiálních intoxikací, sporotvorné bacily Clostridium perfringens, C. botulinum nebo Bacillus cereus (GÖRNER, VALÍK, 2004). Dále se zjišťují koliformní mikroorganismy, Micrococcus, Sarcina, Streptococcus, Pseudomonas, Flavobacterium,
bakterie
rodu
Alcaligenes,
Corynebacterium
a
Aktinomyces
(CEMPÍRKOVÁ et al., 1997). Často se vyskytují kvasinky a význačnou složkou 25
mikroflóry jsou plísně. Není vyloučen ani výskyt Aspergillus flavus, nebo jiných toxinogenních plísní (HRUBÝ, 1984). Jejich počet se zvyšuje nevhodným skladováním. Z uvedených skupin mikroorganismů mají význam sporulující bakterie, kterých je nejvíce, takže potom můžou být původci kažení masných výrobků, bombáží konzerv apod. (ARPAI, BARTL, 1977). Počty zárodků mikroskopických vláknitých hub v koření mohou dosáhnout hodnoty až 106. g-1. Mnoho druhů koření roste a upravuje se na prodej v tropech, ve vlhkém a teplém prostředí, což podporuje růst plísní, zejména když je koření napadnuto hmyzem. Nejčastěji se vyskytují zástupci rodů Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Mucor, Rhizopus, Chaetomium a Paecilomyces (JESENSKÁ, 1987). Zdrojem mikroorganismů je hlavně půda a prach, se kterými přichází koření do přímého styku a často je jimi znečištěné. Velký vliv na mikrobiální osídlení koření má i uskladnění. V koření skladovaném v suchu, v dobře větrané místnosti a při nižší teplotě se počet mikroorganismů zmenšuje, na což asi mají vliv bakteriostatické látky, které koření obsahuje. V koření uskladněném ve vlhku se počet mikrobů a plísní rychle zvyšuje (ARPAI, BARTL, 1977). Ve státech EU jsou vypracované doporučené limity pro mikroorganismy přicházející do úvahy v koření, v jídlech bez další tepelné úpravy a v koření pro přímý prodej konzumentům (GÖRNER, VALÍK, 2004).
Tab. 1: Mikrobiologické limity pro koření (GÖRNER, VALÍK, 2004) Mikroorganismus
Doporučený limit
Výstražný limit
-
neg. v 25 g
Staphylococcus aureus
103 KTJ.g -1
103 KTJ.g -1
Bacillus cereus
104 KTJ.g -1
105 KTJ.g -1
Escherichia coli
104 KTJ.g -1
-
Sulfidredukující klostrídia
104 KTJ.g -1
105 KTJ.g -1
Plísně
105 KTJ.g -1
106 KTJ.g -1
Salmonely
26
2.8. Charakteristika mikroorganismů kontaminujících koření 2.8.1. Bakterie
Bakterie jsou jednobuněčné prokaryotní mikroorganismy (KLABAN, 2005). Tvarová rozmanitost je v říši bakterií malá, i když ne zanedbatelná. Nejčastěji je bakterie ve tvaru koku nebo tyčinky, někdy ohnuté nebo stočené do šroubovice. Někdy zůstávají buňky po skončeném buněčném dělení pasivně pospojovány. Méně často tvoří buňka vlákno a jen výjimečně je bakterie nesymetrického tvaru (BEDNÁŘ et al., 1996). Z biochemického hlediska jde většinou o mikroorganismy značně aktivní, které se ve velké míře podílejí na mnoha procesech v přírodním prostředí (KLABAN, 2005). Některé druhy jsou patogenní pro člověka, živočichy i rostliny. Mohou poškozovat organismus člověka nebo zvířat různými mechanismy, zvláště proniknutím do tkání, ve kterých se značně pomnoží, také produkcí toxinů nebo stimulací zánětlivé reakce s uvolněním cytokinů. Rozmnožují se příčným dělením a jenom výjimečně pučením nebo u vláknitých bakterií pomocí hormogonií či gonidií. Jejich schopnost množení je velká, za konstantně ideálních podmínek kultivačního prostředí by byla neomezená (KLABAN, 2005).
2.8.1.1. Sporotvorné tyčinky Do této skupiny patří rody, které tvoří v buňce vždy jen jednu sporu. Tato spora se vyznačuje velkou odolností k vysokým teplotám, jedům, záření a jiným nepříznivým podmínkám (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Bacillus Je to rod bakterií, zahrnující grampozitivní chemoorganotrofní aerobní nebo fakultativně anaerobní mikroorganismy, které jsou schopny tvořit endospory (KLABAN, 2005). Buňky jsou ve tvaru rovných tyčinek, často uspořádaných ve dvojicích nebo v řetízcích se zakulacenými nebo čtvercovitými konci a jsou pohyblivé pomocí peritrichálních bičíků (SEDLÁČEK, 2007). Rod Bacillus je velmi rozsáhlý a značně rozšířený v přírodním prostředí, hlavně v půdě a ve vodě, odkud se spory mohou dostávat i do ovzduší (KLABAN, 2005). Jeho druhy mají bohaté enzymové vybavení, takže mohou rozkládat nejrůznější organické
27
sloučeniny. Většina druhů má velmi aktivní amylolytické enzymy, které štěpí škrob, řada druhů má pektolytické enzymy, které štěpí rostlinné pektiny, a většina druhů má velmi aktivní proteolytické enzymy, takže se uplatňuje při aerobním a anaerobním rozkladu bílkovin. Řada druhů produkuje antibiotika polypeptidové povahy, z nichž některá se pomocí těchto bakterií vyrábějí průmyslově (např. bacitracin). Uvedená antibiotika se tvoří ve stadiu sporulace a v přírodě zřejmě přispěla k velkému rozšíření svých producentů. Některé druhy tvoří současně několik polypeptidových antibiotik. Jiné druhy tvoří slizovitá pouzdra polysacharidové povahy (levany a dextrany), která způsobují nežádoucí nitkovitost pečiva a pšeničného chleba. Určité druhy slouží pro průmyslovou přípravu enzymů. Bakteriální amylasy získané z druhu Bacillus subtilis se uplatňují v pivovarství a v textilním průmyslu, proteinasy se používají především do pracích prostředků (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). V přírodě nejrozšířenější Bacillus subtilis je téměř všudypřítomný. Tvoří poměrně malé peritrichní buňky a produkuje několik polypeptidových antibiotik. Bacillus cereus, který patří mezi druhy s poměrně velkými buňkami, produkuje při růstu na polysacharidových substrátech toxiny, které mohou být příčinou otrav. K otravám dochází při pomnožení této bakterie v potravině na koncentraci buněk 107 . g-1 potraviny (u dětí stačí již koncentrace 105 . g-1). Nejčastější příčinou těchto otrav jsou potraviny obsahující obiloviny nebo škrob (polévky, vařená rýže, pudingy, bramborová kaše, játrová paštika apod.). Otrava se projevuje za 12 – 13 hodin po požití potraviny a k jejím příznakům patří nevolnost, břišní křeče a průjmy nebo zvracení. Tvorba toxinů byla však zjištěna i u některých kmenů Bacillus subtilis. Bacillus anthracis je původcem onemocnění lidí a zvířat, jež je nazýváno antraxem čili snětí slezinnou. Velký význam v konzervárenském průmyslu mají termofilní bacily, jejichž spory jsou silně termorezistentní, takže často přežívají tepelný sterilační zákrok u nekyselých zeleninových a masových nebo masozeleninových konzerv. Patří sem především Bacillus stearothermophilus, jenž je schopen aktivního růstu za nepřístupu kyslíku. Může být příčinou tzv. plynuprostého kysnutí nekyselých konzerv, neboť při vhodné teplotě tvoří značné množství kyselin. Je schopen se rozmnožovat nad pH 4,8. Intenzivně se rozmnožuje při teplotách 55 až 65 °C. Vegetativní buňky jsou velmi citlivé na snížení teploty, takže při ochlazení na laboratorní teplotu již často hynou. Aby se zabránilo činnosti Bacillus stearothermophilus v teplem sterilovaných konzervách při zvýšené teplotě, je třeba konzervy po sterilaci ihned zchladit. Některé kmeny jsou schopny rozmnožování i při teplotách kolem 75 °C a jsou příčnou ztrát 28
cukru ve věžových difuzérech moderních cukrovarů. Z konzervárenského hlediska je důležitý také Bacillus coagulans (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Clostridium Rod Clostridium je velmi rozsáhlý a z potravinářského hlediska velmi důležitý (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Buňky jsou ve tvaru pleomorfních tyčinek (rovné nebo mírně zakřivené, různá délka a průměr), uspořádané po dvou nebo v krátkých řetízcích, se zakulacenými nebo občas zašpičatělými konci, ojediněle ve spirálách. Některé druhy tvoří dlouhá vlákna. V rané fázi růstu se barví grampozitivně. Většinou jsou pohyblivé pomocí peritrichálních bičíků. Vytváří oválné nebo kulaté endospory, které obvykle ztlušťují buňku (SEDLÁČEK, 2007). Proto je v místě, kde se vytvořila spora, bakterie zduřelá. Lokalizace spor v buňce je jedním z mikroskopických identifikačních znaků (KLABAN, 2005). Rod Clostridium je obligátně anaerobní. Kyslík inhibuje růst a po 5 až 10 minutách působení usmrcuje vegetativní buňky většiny druhů. Některé druhy jsou ke kyslíku méně citlivé, a jsou proto schopny pomalého rozmnožování i za omezeného přístupu vzduchu (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Některé druhy mají silné proteolytické schopnosti a uplatňují se při anaerobním rozkladu bílkovin (např. C. sporogenes), jiné mají silné sacharolytické schopnosti a vedle jednoduchých cukrů využívají i oligosacharidy a škrob, některé druhy dokonce štěpí i celulosu. Některé druhy mají proteolytické i sacharolytické schopnosti. Při anaerobní oxidaci sacharidů tvoří příslušníci rodu Clostridium velké množství plynu (CO2 a H2). Tvorba plynu se nepříznivě projevuje např. v sýrařství (duření sýrů), kde jsou však klostridie nežádoucí také pro tvorbu nepříjemně páchnoucích sloučenin, především mastných kyselin. Průmyslové využití mají sacharolytické druhy Clostridium acetobutylicum a Clostridium butyricum, které se používají pro kvasnou výrobu kyseliny máselné a první z nich také pro výrobu butanolu a acetonu kvasnou cestou (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Klostridia se běžně vyskytují v půdě, stočním kalu, mořských sedimentech, rozkládajícím se rostlinném materiálu, živočišných a rostlinných produktech, ve střevním traktu člověka, jícnu obratlovců, u hmyzu a v humánním či veterinárním klinickém materiálu. Mnoho druhů produkuje silné toxiny (botulotoxin a tetanotoxin patří mezi nejúčinnější jedy vůbec) a některá klostridia jsou primárně patogenní pro zvířata včetně člověka (SEDLÁČEK, 2007). Způsobují infekce, jako je např. botulismus, tetanus, plynatá sněť čili gangréna, myonekróza, anaerobní celulitida 29
a pseudomembranózní kolitida. Toxiny vyvolávající botulismus a tetanus jsou svým charakterem neurotoxiny, zatímco plynatou gangrénu nebo střevní infekci způsobují cytotoxiny, které poškozují přímo napadené buňky. U gangrény je postiženo podkoží a svaly, které nekrotizují, vyvíjí se edém s tvorbou plynu. Odtud také název plynatá sněť (KLABAN, 2005). Z potravinářského hlediska je nejdůležitější Clostridium botulinum, produkující tzv. botulotoxiny, které patří k nejúčinnějším jedům: 1 mg představuje smrtící dávku pro 16 000 lidí. Botulotoxiny jsou bílkovinné povahy, a proto se inaktivují zvýšenou teplotou (např. během 15 až 20 minut při 100 °C) (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Neurotoxin botulin se rozlišuje podle odlišné antigenní struktury na 7 subtypů označených písmeny A až G. Typy A, B, E a F způsobují onemocnění člověka, C a D zvířat. Botulotoxin je zneužitelný jako biologická zbraň (SEDLÁČEK, 2007). Clostridium botulinum se v těle živočicha nerozmnožuje, takže působí pouze toxinem vytvořeným při rozmnožení této bakterie v potravině. Příznaky otravy (tzv. botulismu) se projevují po 6 až 72 hodinách po požití potraviny a spočívají v bolesti hlavy, nevolnosti, zvracení, suchu v ústech, dvojitém vidění a ochrnutí svalstva včetně dýchacího, které končí ve 30 až 65 % smrtí. Při léčení se vstřikují velké dávky antibotulinového séra. Úspěch léčení závisí na dávce toxinu a rychlosti rozpoznání otravy a započetí léčby. V jednotlivých evropských i amerických státech je hlášeno několik smrtelných onemocnění ročně. Spory Clostridium botulinum jsou usmrcovány čtyř- až desetiminutovým zahříváním vlhkým teplem na 120 °C, při čemž potřebná doba záleží na pH a složení prostředí. Spory nemohou, podobně jako spory ostatních klostridií a bacilů, vyklíčit v kyselém prostředí (o pH menším než 4,0) a nemohou takové potraviny rozkládat ani v nich tvořit toxin. Proto mohou být výrazně kyselé potraviny, tj. ovocné kompoty a zelenina v kyselém nálevu, sterilovány teplotami do 100°C. Málokyselé a nekyselé zeleninové nebo masové konzervy však musí být sterilovány tak, aby bylo zajištěno usmrcení zejména spor Clostridium botulinum. Nejvíce dochází k otravám při zavařování („konzervaci“) masa v domácnostech za použití teploty do 100 °C. Spory Clostridium botulinum jsou přítomny v půdě, i když v poměrně malých koncentracích (zhruba 1 zárodek v 1 g půdy), v jezerech apod. (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Dalším druhem produkujícím toxin je Clostridium perfringens. Otrava však nastává pouze při silné kontaminaci potraviny touto bakterií (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Bakterie se rozmnožuje v kontaminovaných potravinách i při chladničkové teplotě. Pokud se v infikované potravině nachází více než 1 - 10 milionů bakterií na 1 g, může 30
po jejím požití dojít k alimentární intoxikaci. Jakmile se bakterie Clostridium perfringens dostanou do střevního systému člověka, začnou sporulovat a současně vytvářet enterotoxin jako tepelně labilní protein. Ten zvyšuje permeabilitu kapilár, zamezuje transportu tekutin a iontů přes membránu enterocytů, což způsobuje nahromadění tekutiny ve střevních kličkách a průjem s bolestivými křečemi žaludku, většinou bez zvracení (KLABAN, 2005). Clostridium perfringens se vyskytuje hojně v půdě a prachu. Vnikne-li do hluboké rány, způsobuje velmi bolestivou sněť plynnou, často končící smrtí. Stejný výskyt, tj. v půdě a prachu, i způsob infekce jsou typické pro Clostridium tetani (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Je to původce velice nebezpečného a často smrtelného onemocnění tetanus. Produkuje dva patogenní antigeny – tetanolysin a tetanospasmin (SEDLÁČEK, 2007). Clostridium tetani se může částečně pomnožit v hlubokých ranách, kde vytvoří neurotoxin. Tento toxin pak difunduje do všech částí hostitelova nervového systému a způsobuje smrt (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Z konzervárenského
hlediska
je
důležitý
termofilní
druh
Clostridium
thermosaccharolyticum, s optimální teplotou rozmnožování 55 až 62 °C. Jeho velmi termorezistentní spory přežívají běžné sterilační teploty používané u nekyselých konzerv. Nemůže se však rozmnožovat při teplotách nižších než 30 °C, a proto může způsobit kažení konzerv za tvorby plynu (bombáže) pouze při jejich skladování za vyšších teplot (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
2.8.1.2. Gramnegativní aerobní tyčinky
Rod Pseudomonas Rod Pseudomonas tvoří gramnegativní rovné nebo mírně zakřivené tyčinky, které jsou pohyblivé pomocí jednoho nebo více polárních bičíků, pouze zřídka jsou nepohyblivé (SEDLÁČEK, 2007). Rod Pseudomonas zahrnuje přísně aerobní bakterie bez kvasných schopností. Využívá nejrůznější organické sloučeniny jako zdroj energie a uhlíku a je bez nároků na specifické růstové látky. Široké enzymové vybavení způsobilo, že se některé druhy tohoto rodu používají pro průmyslové oxidace různých organických sloučenin, hlavně při výrobě léků apod. Řada druhů tvoří fenazinová barviva žlutých, zelených, modrých nebo červených odstínů, která uvolňují do růstového prostředí. Tím způsobují nežádoucí zabarvení potravin. Některé druhy uvolňují do prostředí fluoreskující žlutozelené barvivo. Určité druhy vyvolávají v potravinách cizí vůně nebo pachy (ovocné, rybí) nebo pachuti (mýdlovou, hořkou 31
apod.). Silné proteolytické schopnosti jim umožňují rozklad bílkovinných potravin. Jejich lipolytické vlastnosti se uplatňují při kažení tuků. Většinou jsou psychrofilní povahy, takže jejich nežádoucí činnost v potravinách probíhá i při nízkých skladovacích teplotách. Jsou hostiteli specifických bakteriofágů (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Některé druhy jsou patogenní pro člověka, zvířata nebo rostliny. Některé kmeny Pseudomonas fluorescens jsou patogenní pro rostliny (SEDLÁČEK, 2007).
Rod Flavobacterium Rod Flavobacterium je velmi rozšířen v přírodě, vyskytuje se na syrovém mase, v mléce a jiných potravinách, i v klinickém materiálu, neboť je běžnou vzdušnou kontaminací (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Bakterie mají tvar drobných gramnegativních chemoorganotrofních tyčinek s peritrichálními bičíky. Tento rod zahrnuje psychrofilní bakterie
nerozkládající
cukry,
ale
projevující
se
proteolytickou
aktivitou
(KLABAN, 2005). Bakterie jsou aerobní se striktně respiratorním typem metabolismu (SEDLÁČEK, 2007). Kolonie jsou světle žlutohnědé až jasně žluté (lat. flavus = žlutý); některé druhy (nebo kmeny) však barvivo neprodukují (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Alcaligenes Tento rod zahrnuje gramnegativní drobné tyčinky, které netvoří spory ani pouzdra. Ke svému růstu vyžadují vždy přítomnost kyslíku. Jsou vybaveny peritrichálními
bičíky
umístěnými
po
celém
povrchu
bakteriálních
buněk
(KLABAN, 2005). Tento rod využívá aminokyseliny a jejich amidy a řadu jiných organických
kyselin
jako
zdroj
uhlíku
za
vzniku
alkalické
reakce
(ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Významným druhem je Alcaligenes faecalis. Vyskytuje se jako epifytní mikroorganismus na rostlinách (KLABAN, 2005). Také se často vyskytuje ve vodě, ve stolici a moči. Příležitostně může způsobovat onemocnění žlučových a močových cest (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
2.8.1.3. Gramnegativní fakultativně anaerobní tyčinky
Rod Erwinia Tento
rod
zahrnuje
gramnegativní
nesporulující
peritrichózní
bakterie
tyčkovitého tvaru (KLABAN, 2005). Tyčinky se vyskytují jednotlivě, po dvou nebo občas v krátkých řetízcích. Jsou fakultativně anaerobní a chemoorganotrofní, mající jak 32
respiratorní, tak i fermentatorní typ metabolismu (SEDLÁČEK, 2007). Jsou důležité z hlediska fytopatologického, neboť způsobují choroby rostlin nebo na nich jenom saprofytují. Pro člověka a vůbec všechny živočišné organismy jsou nepatogenní (KLABAN, 2005).
Rod Salmonella Salmonely tvoří gramnegativní nesporulující tyčinky, které mají peritrichální bičíky a jsou fakultativně anaerobní (SEDLÁČEK, 2007). Salmonely jsou primárními střevními patogeny člověka a zvířat. Potraviny mohou být infikovány přímo (surovina připravena z infikovaných zvířat – maso, vejce) nebo druhotně (BEDNÁŘ et al., 1996). Podstatou patogenity salmonel je jejich termostabilní endotoxin, který je identický s tzv. O-antigenem. Salmonely se nacházejí ve znečištěných vodách, v ovzduší, na rostlinách a rostlinných produktech. Rozeznává se několik druhů. Zvláště je to Salmonella enterica subsp. enterica sérovar typhi, vyvolávající břišní tyfus (KLABAN, 2005). Salmonella enterica subsp. enterica sérovar enteritidis a sérovar typhimurium jsou nejčastějšími salmonelami způsobujícími gastroenteritidy u člověka a zvířat (SEDLÁČEK, 2007).
2.8.1.4. Grampozitivní koky Tato
skupina
zahrnuje
aerobní,
fakultativně
anaerobní
i
anaerobní
chemoorganotrofní rody, které vesměs vyžadují řadu růstových látek (vitaminů a aminokyselin) pro svůj růst (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Micrococcus Rod Micrococcus tvoří nepohyblivé, grampozitivní, striktně aerobní bakterie. Buňky jsou sférické, vyskytují se po dvou, ve čtveřicích nebo v nepravidelných shlucích, ale ne v řetízcích (SEDLÁČEK, 2007). Všechny jsou schopny růstu v přítomnosti 5% chloridu sodného, čehož se využívá také při jejich stanovení. Vyskytují se hlavně na solených potravinách, kde mohou tvořit žluté, oranžové až intenzivně
růžové
kolonie.
Toto
zbarvení
je
způsobeno
nerozpustnými
karotenoidními barvivy, přítomnými v jejich buňkách. Tato barviva chrání buňky před letálními účinky ultrafialové složky slunečního světla, a proto se uvedené bakterie vyskytují jako častá vzdušná kontaminace. Některé mikrokoky karotenoidní barviva netvoří (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Primárně se vyskytují na kůži savců včetně člověka, 33
dále se nacházejí v prostředí (půda, vzduch, voda) a v potravinách. Obecně jsou považovány za nepatogenní (SEDLÁČEK, 2007).
Rod Streptococcus Streptokoky jsou grampozitivní koky s buňkami okrouhlého až ovoidního tvaru. Seskupují se do dvojic nebo řetízků různé délky (KLABAN, 2005). Jsou nepohyblivé, fakultativně anaerobní a nesporulující. Některé druhy tvoří pouzdra. Streptokoky jsou komenzály nebo parazity obratlovců, osídlují převážně ústní dutinu a horní část respiračního traktu. Řada druhů se vyskytuje běžně v prostředí jako saprofyté (SEDLÁČEK, 2007). Rod Streptococcus zahrnuje řadu patogenních druhů, které způsobují hnisavá onemocnění, spálu, angínu, zubní kazy apod. Patogenní druhy rodu Streptococcus tvoří enzymy, které rozkládají červené krvinky a způsobují tak hemolýzu: částečný rozklad krvinek, projevující se na krevním agaru zelenými zónami kolem kolonií, se označuje jako α-hemolýza, úplný rozklad krvinek, projevující se jasnými zónami, se označuje jako β-hemolýza a jako γ-reakce se označuje skutečnost, že k rozkladu krvinek vůbec nedochází (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
2.8.1.5. Nepravidelné nesporulující grampozitivní tyčinky Do této skupiny byly zařazeny bakterie fyziologicky značně rozdílné (od aerobů po přísné anaeroby). Nepravidelnost tvaru buněk nemusí být vždy zřetelná a také grampozitivní reakce není vždy přítomna. (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Actinomyces Rod Actinomyces tvoří krátké, rovné nebo zakřivené tyčinky, často s kyjovitým koncem nebo difteroidním uspořádáním (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Vyskytuje se u nich pučení, jež je kolmé k rovině vlákna. Proto vznikají typická větvení ve tvaru písmen V a Y. Vytvářejí dlouhá větvená vlákna, která se splétají v tzv. mycelium. Vlákna vznikají dělením bakterií v jedné rovině. Vlákna se často rozpadají v tyčky nebo koky. Aktinomycety morfologií připomínají plísně (KLABAN, 2005). Rod Actinomyces je fakultativně anaerobní a pro dobrý růst vyžaduje CO2 (SEDLÁČEK, 2007). Zkvašuje glukosu v kyselinu mravenčí, octovou, mléčnou a jantarovou. Všechny druhy jsou zvířecí patogeny, některé vyvolávají také onemocnění člověka nebo tvorbu zubních kazů (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
34
2.8.2. Plísně
Plísně jsou eukaryotní organismy s heterotrofní výživou, které se řadí do říše hub (Fungi). Živiny získávají absorpcí z okolního prostředí. Jedná se převážně o saprotrofické organismy, které plní v ekosystémech nenahraditelnou roli destruentů a podílí se tak významně na koloběhu látek a energie v přírodě. Plísně se vyskytují prakticky všude tam, kde existuje organická hmota. Jejich spory jsou jednobuněčné či vícebuněčné výtrusy sloužící k jejich rozmnožování, šíření a přežívání v nepříznivých podmínkách (MALÍŘ, OSTRÝ, 2003). Mimořádně vysoký negativní význam mají plísně z hlediska tvorby mykotoxinů (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Mykotoxiny jsou jejich sekundární metabolity a patří mezi významné přírodní (naturální) toxiny. Jsou to látky nebílkovinné povahy, toxické pro člověka a živé organismy (MALÍŘ, OSTRÝ, 2003). Některé plísně jsou patogenní pro člověka nebo zvířata, jiné vyvolávají alergické reakce u citlivých jedinců. Některé druhy jsou fytopatogenní. Pozitivní význam mají plísně (kromě průmyslové produkce enzymů) jako producenti antibiotik a organických kyselin a při provádění specifických oxidací složitých chemických sloučenin při výrobě léků. Mimořádně významná je činnost plísní při aerobních postupech čištění odpadních vod. Některé plísně jsou patogenní pro určité druhy hmyzu nebo jsou jejich parazity a používají se pro výrobu mikrobiálních insekticidů (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
2.8.2.1. Třída Zygomycetes
Rod Mucor Nejrozsáhlejším rodem této třídy je Mucor, který zahrnuje přes 100 druhů. Na různých potravinách, jako např. chlebu, másle, mase, ovoci, zelenině, tvoří volně vláknitý, většinou bělavý porost s kulovitými nahnědlými sporangii. Některé druhy mají proteolytické enzymy, a proto se vyskytují hlavně na mase a mléčných výrobcích. Některé druhy produkují mykotoxiny, jiné jsou navíc ještě patogenní. Mucor javanicus a Mucor rouxii obsahují amylolytické enzymy; zkvašují sacharidy za anaerobních podmínek na ethanol a oxid uhličitý (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Druhy rodu Mucor jsou v přírodě značně rozšířené. Nacházejí se zejména v půdě, na tlejících rostlinných zbytcích, v exkrementech živočichů apod. (KLABAN, 2005).
35
Rod Rhizopus Rod Rhizopus, v přírodě rovněž velmi rozšířený, působí kažení ovoce i jiných potravin.
Některé
druhy
tvoří
mykotoxiny
a
některé
jsou
patogenní
(ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Rod Rhizopus vytváří značně rozvětvené mycelium šedé barvy. Jedním z nejčastěji vyskytujících se druhů je Rhizopus stolonifer, který bývá původcem vzdušné kontaminace potravin i laboratorních půd (KLABAN, 2005).
2.8.2.2. Třída Deuteromycotina a k nim příslušející Ascomycotina U některých rozsáhlých rodů plísní (např. Penicillium nebo Aspergillus) jsou známy jak druhy tvořící askospory, tak i druhy, které mají pouze vegetativní rozmnožování (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Penicillium Z plísní je nejrozšířenější a nejrozsáhlejší rod Penicillium, který obsahuje asi 150
druhů
(ŠILHÁNKOVÁ,
2002).
Rodový
název
pochází
od
jejich
charakteristického štětečku (penicillus) (KLABAN, 2005). Jeho druhy tvoří kolonie s velkým množstvím žlutozelených až modrozelených konidií, které jsou na různých potravinách i jiném materiálu patrné jako zelené, sametové až moučné povlaky. Okraje kolonií, na nichž nejsou spory, jsou bílé. Příslušníci tohoto rodu způsobují kažení ovoce a zeleniny. Některé druhy produkují mykotoxiny, jiné vyvolávají alergické reakce u některých lidí. Průmyslové využití je jen u několika druhů. Penicillium chrysogenum se používá pro výrobu penicilinu, Penicillium camemberti a Penicillium roqueforti slouží při přípravě plísňových sýrů. Nerozšířenější penicilium je Penicillium expansum, které je hlavní příčinou ztrát při skladování ovoce. P. expansum je hlavním producentem mykotoxinu patulin, který ohrožuje kvalitu jablečných moštů a jiných jablečných výrobků (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Aspergillus Jednotlivé druhy tohoto rodu se vyskytují v půdě, ve vodě, v ovzduší a mohou kontaminovat potravinářské výrobky. Rozšíření je celosvětové s častějším zastoupením v subtropických a tropických oblastech. Zástupci rodu Aspergillus se v půdě podílejí na rozkladu odumřelých zbytků organismů – vyznačují se saprofytickým způsobem života. Některé druhy mohou jako parazitické organismy způsobovat mykotická
36
onemocnění člověka a zvířat. Známá je produkce zdravotně škodlivých mykotoxinů určitými druhy aspergilů (KLABAN, 2005). Jde o rod vyskytující se na nejrůznějším materiálu, neboť je velmi bohatě vybaven enzymy (amylolytickými, pektolytickými a proteolytickými). Některé druhy produkují antibiotika, jež však jsou velmi toxická, takže nenašla lékařské použití. Nejrozšířenější jsou druhy ze skupiny Aspergillus niger, které jsou bohatě vybaveny enzymy a jejichž konidie jsou svým černým barvivem chráněny proti nepříznivým účinkům slunečního světla. Aspergillus flavus, tvořící žlutozelené konidie, produkuje velmi účinné toxiny – tzv. aflatoxiny, které způsobují rakovinu jater a jsou též mutagenní. Velmi citlivá jsou k nim především mláďata, např. kachňata. Protože škodlivý účinek aflatoxinů se projevuje i u lidí, především dětí, je jim věnována velká pozornost. Jsou tvořeny také druhem Aspergillus parasiticus. Na potravinách o poměrně nízké vlhkosti (chlebu, obilí, sušeném mase nebo sušeném ovoci a zelenině) nebo na materiálech obsahujících látky toxické pro většinu organismů se vyskytují druhy skupiny Aspergillus versicolor (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Fusarium Rod Fusarium je velmi rozsáhlý a v přírodě velmi rozšířený. Způsobuje kažení jablek, rajčat, brambor aj., některé jeho druhy způsobují nemoci rostlin, jiné produkují toxiny, které mohou vést k vážnému onemocnění člověka. Napadení obilí některými fuzárii během vlhkého léta vede k velkým národohospodářským ztrátám, neboť pro přítomnost mykotoxinů nemůže být toto obilí použito ani pro krmné účely. Fusarium se rozmnožuje pomocí vícebuněčných rohlíčkovitých nebo banánovitých konidií. Některé druhy produkují výrazné barvivo (červené, tmavě modré, zelené až černé), jež je uvolňováno do prostředí a zbarvuje starší mycelium. Některé druhy produkují toxická antibiotika (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Dříve byli zástupci rodu Fusarium považováni za nepatogenní pro člověka, v současné době jsou však popsány případy mykotických onemocnění osob se sníženou imunitou nebo s oslabeným organismem. Infekce mají často velmi závažný průběh a odolávají léčbě běžně aplikovanými antimykotickými preparáty. Podobně i některé další saprofytické plísně mohou v současné době způsobovat těžká onemocnění. Je patrný posun od saprotrofie k jejich potenciální patogenitě (KLABAN, 2005).
37
Rod Alternaria Některé druhy tohoto rodu parazitují na rostlinách, jiné na nich parazitují pouze příležitostně nebo žijí epifyticky na povrchu listů, stonků a plodů různých rostlin (KLABAN, 2005). Vyskytují se jako vzdušná kontaminace v mlékárnách, mlékařských sklepích a na stěnách pivovarských místností. Ve skladištích zeleniny způsobují hlavně skvrnitost košťálovin a černou hnilobu mrkve. Některé kmeny produkují mykotoxiny. Spory mají příčné i podélné přepážky a tvoří se v řetízcích. Tmavá barva spor (zelenočerná až hnědočerná) i tmavé zbarvení mycelia chrání tuto plíseň před nepříznivými účinky slunečního světla, a proto se vyskytuje často ve vzduchu v přírodě i v různých potravinářských provozovnách (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Charakteristické konidie jsou pravidelně izolovány ze vzduchu. Vzhledem k relativně značné velikosti se mohou konidie zachytit v sinusech a u vnímavých jedinců vyvolat alergickou reakci (MALÍŘ, OSTRÝ, 2003).
Rod Cladosporium Zástupci rodu Cladosporium jsou saprotrofní organismy, z nichž se část adaptovala k parazitismu rostlin a část se významně podílí na kontaminaci potravin rostlinného i živočišného původu (MALÍŘ, OSTRÝ, 2003). Spory i starší mycelium jsou podobně jako u rodu Alternaria tmavě zbarveny (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Plísně rodu Cladosporium se hojně vyskytují v půdě. Také se objevují na potravinách, skladované zelenině nebo obilí (KLABAN, 2005). Dále se vyskytují na stěnách potravinářských provozoven, ve vinařských a pivovarských sklepích, na chlazeném i mrazeném mase a na chlazených vejcích. U jablek působí čerň neboli melanózu, jež je znehodnocuje i jako materiál pro výrobu moštů. Rozkládají celulosu, pektiny a tuky. Vyvolávají též alergie dýchacích cest (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
2.8.3. Kvasinky
Jsou to heterotrofní eukaryotní mikroorganismy, náležící mezi houby (Fungi). Kvasinky a kvasinkovité organismy jsou v přírodě velmi rozšířeny. Protože mají většinou pouze sacharolytické schopnosti, vyskytují se především na materiálech obsahujících cukry, tj. na ovoci a na cukernatých potravinách. Dále jsou v květních nektarech, výronech stromů, v půdě, ve vzduchu, ve střevním traktu lidí, zvířat a některého hmyzu. Šíří se různými přenašeči, hlavně hmyzem, větrem apod. Výskyt 38
kvasinek ovlivňuje jejich nízká tepelná odolnost. Kvasinky se rozmnožují mnohem pomaleji než bakterie, a proto s nimi mohou soutěžit jenom za podmínek, jež jsou pro bakterie nepříznivé (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Kvasinky vyžadují pro svůj růst, stejně jako plísně, vzdušný kyslík. Mají ale schopnost přeměnit svůj metabolismus za anaerobních podmínek na fermentační a produkovat etanol a CO2 při silně omezeném růstu buněčné hmoty. Kvasinky mají v potravinářské
technologii
různé
významy,
jako
technologicky
využívané
mikroorganismy v kvasném průmyslu při výrobě piva, vína, lihu, kvasnic; v potravinářském průmyslu při výrobě pekařských produktů, ale i jako škůdci masa, ryb, drůbežího masa, výrobků studené kuchyně, mléčných produktů, fermentovaných potravin, výrobků s vysokým obsahem cukru apod. (GÖRNER, VALÍK, 2004). Kvasinky jsou přítomny u člověka a u všech teplokrevných živočichů, ale za jistých
podmínek
vyvolávají
některé
druhy
mykotická
onemocnění
(KLABAN, 2005). Většinou však tyto kvasinky způsobují vážná onemocnění pouze u oslabených jedinců nebo při poškození imunitního systému. Kvasinky zahrnují i fytopatogenní rody nebo druhy, jež jsou přenášeny hmyzem (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
Rod Cryptococcus Tento rod se běžně nachází ve vnějším prostředí. Nezkvašuje žádný cukr a je tedy fermentačně inaktivní. Mnohé druhy tvoří epifytní mikroflóru na listech, plodech a stoncích rostlin. Na mykologických půdách vyrůstají zástupci tohoto rodu v bělavých, mírně či více vyklenutých koloniích, jež mohou být hladké, lesklé a hlenovité (KLABAN, 2005). Buňky jsou kulovité nebo oválné a netvoří pseudomycelium. Často vytváří slizová pouzdra a kolonie jsou žlutavé až šedorůžové (GÖRNER, VALÍK, 2004). Ze všech druhů tohoto rodu je pro člověka patogenní pouze Cryptococcus neoformans (KLABAN, 2005), který může vyvolat primární mykózy u zdravých lidí, ale uplatňuje se také jako sekundární patogen u lidí predisponovaných. Onemocnění se nazývá kryptokokóza (BEDNÁŘ et al., 1996).
Rod Rhodotorula Rod Rhodotorula nezkvašuje žádné cukry a má silně vyvinutý pentosový cyklus využívání glukosy. Buňky obsahují karotenoidní barviva, a proto jsou kolonie zbarveny oranžově až růžově. Tato barviva chrání buňky před účinkem ultrafialové složky slunečního světla. Proto se často vyskytuje ve vzduchu (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Buňky 39
jsou kulovité, subgloboidní až krátce oválné. Pseudomycelium se netvoří nebo je rudimentální (KLABAN, 2005). V živném prostředí o nízkém obsahu dusíku se v buňkách hromadí značné množství tuku (až 60 % sušiny). Některé kmeny mohou být za určitých podmínek patogenní (ŠILHÁNKOVÁ, 2002).
2.9. Boj proti mikroorganismům 2.9.1. Způsoby ošetření koření proti mikroorganismům
Tepelnou úpravou kořeněných potravin a jídel se devitalizují vegetativní formy mikroorganismů, ale přežívají termorezistentní spory, které opět vyklíčí a můžou způsobit vážné onemocní a kažení připravených jídel. Koření málo kontaminované mikroorganismy je teoreticky možné získat jeho pěstováním a sběrem za přísných hygienických podmínek. Většinou však spotřebitel nemá na získané koření vliv, protože je importované z rozvojových zemí, a proto jsou povolené technologické postupy pro jeho
dekontaminaci.
Proto
představuje
kontaminované
koření
v mnoha
potravinářských výrobcích (uzeniny, hotová jídla) značné hygienické a technické riziko. Určitým východiskem jsou extrakty z koření (GÖRNER, VALÍK, 2004). Extrakty mají mnoho technických výhod: jsou vydatnější, dají se standardizovat, dají se různě míchat a jsou téměř sterilní. Vyrábí se buď extrakcí vodní parou nebo rozpouštědly a aromatické látky se vážou na práškové substance nebo emulze. Sporulující bakterie obsahují jen ojediněle (ARPAI, BARTL, 1977).
2.9.1.1. Ozařování ionizujícím zářením Podle vyhlášky MZd č. 133/2004 Sb. o podmínkách ozařování potravin se ionizujícím zářením rozumí záření tvořené částicemi nabitými, nenabitými nebo obojími, schopnými přímo nebo nepřímo ionizovat. Sušené byliny, koření, kořenící přípravky a zmrazené byliny je povoleno ošetřit ionizujícím zářením a nejvyšší přípustná celková průměrná absorbovaná dávka záření (NPD) je 10 kGy. K ošetření potravin a surovin ionizujícím zářením lze použít 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.
40
2.9.1.2. Ozařování ultrafialovým zářením Podle vyhlášky MZd č. 133/2004 Sb. o podmínkách ozařování potravin se ultrafialovým zářením rozumí 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 200 - 400 nm a plošné hustotě dopadající energie 400 J/m2 (pro polychromatické středotlaké lampy). UV záření se používá pro povrchové ozáření koření.
2.9.1.3. Ošetření vodní parou Je to nový způsob ošetření koření. Přes určitá kvalitativní omezení umožňuje řízené snížení celkového počtu mikroorganismů u koření, sušených bylin, sušených hub, u ořechů nebo u sušené zeleniny. Tato metoda může nahradit chemické ošetření methylbromidem nebo fosfinem, navíc lze vodní parou odstranit zbytky fosfinu z materiálů, které jím byly již dříve ošetřeny. Dalším vývojovým stupněm této metody je ošetření suchých materiálů sytou parou za vakua nebo přetlaku. Volba parametrů závisí na materiálu. Účinek na mikroorganismy spočívá v první řadě na uvolnění energie při kondenzaci syté páry. Postup je určován provozními parametry mezi něž patří tlak, vlhkost, teplota a doba. Ošetření přírodních produktů vede skoro vždy k ovlivnění kvality, především barvy a aromatu. V principu tato zařízení pracují velmi šetrně. V každém případě je vždy nezbytné zvážit, které mikroorganismy musí být redukovány nebo zcela zničeny a do jaké míry lze ovlivnit kvalitu ošetřeného výrobku a podle těchto požadavků pak stanovit parametry a průběh procesu. Sytou parou se odstraní mikroorganismy z rostlinných částí, potom následuje mletí za studena na zařízení, které zaručuje, že nedojde k rekontaminaci. Změny barvy jsou nepatrné a ztráta aroma zanedbatelné (KALHOTKA, 2001).
2.9.1.4. Chemické ošetření Je to zastaralý způsob ošetření koření. Dříve používaná dekontaminace plynováním s etylenoxidem není kvůli tvorbě vedlejších toxických produktů v mnoha státech povolená (GÖRNER, VALÍK, 2004).
41
2.9.2. Uchovávání bylin a koření
Čerstvé bylinky. Především v místech pěstování se často užívá koření v čerstvém stavu. Toto koření je většinou cennější, neboť obsahuje daleko více biologicky aktivních látek (VALÍČEK, 2005). Čerstvě utržené rostliny si v chladnější místnosti ve váze s čerstvou vodou nebo v igelitovém sáčku uskladněném v ledničce udrží svou svěžest po několik dní (LORENCOVÁ, 2007). Sušené koření. Usušené bylinky se skladují v dobře větratelné místnosti, v suchu a temnu. Nejlepší jsou pro tyto účely dobře uzavíratelné nádoby z tmavého skla nebo porcelánu, dřevěné dózy jsou méně vhodné, neboť snáze absorbují pachy (LORENCOVÁ, 2007). Celé koření, je-li uloženo tímto způsobem, vydrží několik měsíců. Avšak barva většiny druhů mletého koření bledne a chuť se ztrácí během několika měsíců (NORMANOVÁ, 1992). Mražení bylin. Při mražení si bylinky podrží svou barvu, chuť, vůni i nutriční hodnotu (LORENCOVÁ, 2007). Mrazení koření umožňuje konzervaci čerstvé suroviny několik měsíců. Navíc je to nejšetrnější způsob domácího i průmyslového konzervování. Zmrazenou surovinu není třeba před užitím rozmrazovat (VALÍČEK, 2005). Nejjednodušším způsobem je umístění bylin do mikroténových či igelitových sáčků. Další možností je zamrazování kusů bylin do ledových kostek (LORENCOVÁ, 2007). Octy a oleje. Bylinkové octy se připravují jednoduše tak, že se bylinky, jako např. estragon, bazalka nebo máta, dají asi na měsíc vyluhovat do tmavé lahve s vinným octem. Pro přípravu bylinkového oleje je třeba počítat s jednou hrstí bylinek na 1 litr oleje, v němž se nechají 3 – 6 týdnů. Vhodnými bylinkami pro přípravu olejů jsou majoránka, tymián, rozmarýna nebo šalvěj. Takto ošetřené bylinky pak vydrží velmi dlouho (RAUSCH, LOTZ, 2004). Další způsoby konzervace bylin. Speciální uchovávání bylin zahrnuje například maceraci v alkoholu při výrobě kořenitých likérů a nakládání do nálevu ze slaného octa. Dále se používá naložení bylin do soli (nasekané listy, natě se smíchají se solí v poměru asi 4:1) nebo kandování, což je zpracování na sladký způsob (LORENCOVÁ, 2007).
42
3. CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce je zpracovat literární rešerši v níž budou shrnuty poznatky o vybraných druzích zeleného koření. Práce se zaměřuje na mikroflóru provázející zelené koření, na charakteristiku mikroorganismů a produktů jejich metabolismu, které negativně ovlivňují lidské zdraví a charakterizuje opatření v boji proti nežádoucím mikroorganismům. Cílem práce je i experimentálně stanovit významné skupiny mikroorganismů na vybraných druzích zeleného koření.
43
4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ 4.1. Materiál Analyzovány byly dva vzorky majoránky: 1. Majoránka zahradní, rostlá. Výrobce: TITBIT. Rostlina nebyla před analýzou omyta. 2. Majoránka sušená, značka Avokádo. Výrobce: PĚKNÝ-UNIMEX. Minimální trvanlivost do 22.1. 2010.
4.2. Příprava laboratorních pomůcek Zkumavky s destilovanou
vodou
pro
ředění
a Erlenmeyerovy baňky
s destilovanou vodou pro oplach koření byly sterilovány v parním sterilizátoru při teplotě 121 °C po dobu 20 minut. Během sterilace byly zkumavky uzavřeny víčkem a hrdla Erlenmeyerových baněk hliníkovou fólií. Laboratorní sklo bylo sterilováno v horkovzdušném sterilátoru při teplotě 165 °C po dobu 60 minut. Pipety (1 a 2 ml) byly před sterilací zabaleny do hliníkové fólie.
4.3. Příprava živných půd Pro stanovení počtu sledovaných mikroorganismů byly použity tyto živné půdy:
Endo – pro stanovení počtu koliformních bakterií •
Výrobce: MERCK, Německo
•
Složení (g/l): masový extrakt 8,55; pepton z hovězího masa 10,0; laktosa 10,0; chlorid sodný 5,0; siřičitan sodný bezvodý 1,2; fuchsin bazický 0,25; agar 12,0
•
Konečné pH (při 25 °C) 7,4 ± 0,2
•
Příprava: Do 1000 ml destilované vody se navážilo 47,0 g sušené živné půdy a směs se zahřívala do úplného rozpuštění. Pak se živná půda sterilovala v autoklávu při teplotě 121 °C po dobu 15-ti minut.
44
PCA – pro stanovení celkového počtu mikroorganismů •
Výrobce: BIOKAR DIAGNOSTICS, Francie
•
Složení (g/l): trypton 5,0; kvasničný extrakt 2,5; glukosa 1,0; agar 12,0
•
Konečné pH (při 25 °C) 7,0 ± 0,2
•
Příprava: Do 1000 ml destilované vody se navážilo 20,5 g sušené živné půdy a směs se zahřívala do úplného rozpuštění. Pak se živná půda sterilovala v autoklávu při teplotě 121 °C po dobu 15-ti minut.
Agar s chloramfenikolem - pro stanovení počtu plísní a kvasinek •
Výrobce: HiMedia, Indie
•
Složení (g/l): kvasničný extrakt 5,0; dextrosa 20,0; chloramfenikol 0,1; agar 14,9
•
Konečné pH (při 25 °C) 6,6 ± 0,2
•
Příprava: Do 1000 ml destilované vody se navážilo 40 g sušené živné půdy a směs se zahřívala do úplného rozpuštění. Pak se živná půda sterilovala v autoklávu při teplotě 121 °C po dobu 15-ti minut.
4.4. Postup mikrobiologických analýz Do vysterilizovaných Erlenmeyerových baněk se navážilo 10 g od každého koření, přičemž rostlá majoránka se přidala k 90 ml destilované vody a sušená majoránka se přidala k 200 ml destilované vody. Baňky se nechaly 10 minut na třepačce. Z této směsi se připravilo ředění až 10-5. Do připravených Petriho misek se odpipetoval 1 ml inokula příslušného ředění. Petriho misky se vzorkem byly zalévány sterilizovanými živnými půdami vychlazenými asi na 45 °C a krouživým pohybem po desce stolu se živná půda smíchala se vzorkem. Po ztuhnutí byla výška půdy asi 2 - 4 mm. Takto připravené Petriho misky se uložily dnem vzhůru do příslušného termostatu a inkubovaly se stanovenou dobu. Rozbor každého vzorku a příslušného ředění byl proveden vždy ve dvou opakováních.
Kultivace vzorků •
Celkový počet mikroorganismů (CPM) – kultivace 3 dny při teplotě 30 °C
•
Koliformní bakterie - kultivace 1 den při teplotě 37 °C
•
Plísně a kvasinky - kultivace 3 – 5 dní při teplotě 25 °C 45
4.5. Vyhodnocení výsledků Po uplynutí doby kultivace byly na jednotlivých Petriho miskách spočítány kolonie mikroorganismů. Výsledný počet mikroorganismů je vyjádřen v KTJ (kolonie tvořící jednotky) na 1 g materiálu.
N=
∑C V ⋅ (n1 + 0,1 ⋅ n 2 ) ⋅ d
[KTJ / g ]
C – počty kolonií ve dvou po sobě jdoucích ředění V – objem inokula v ml očkovaného na každou misku (1 ml) n1 – počet ploten vybraných k výpočtu z prvního ředění (n1 = 2) n2 – počet ploten vybraných k výpočtu z druhého ředění (n2 = 2) d
– první použité ředění pro výpočet
46
5. VÝSLEDKY A DISKUSE
Výsledné údaje o počtech sledovaných skupin mikroorganismů v obou vzorcích majoránky jsou shrnuty v tabulce 2. Pro srovnání jsou výsledky uvedeny i v následujících grafech 1 – 3. Tab. 2: Výsledky mikrobiologických analýz (KTJ . g -1) Skupina mikroorganismů
1. majoránka rostlá
2. majoránka sušená
81 818
1 986 249
Koliformní bakterie
3 659
1 958
Plísně a kvasinky
4 182
100 840*
CPM
Vysvětlivky:
*
– nebyly nalezeny žádné kvasinky
Mikrobiologickými analýzami bylo zjištěno, že celkový počet mikroorganismů na rostlině majoránky je 8,2 . 104 KTJ/g, počet koliformních bakterií je 3,7 . 103 KTJ/g a počet plísní a kvasinek je 4,2 . 103 KTJ/g (viz tab. 2). Tyto hodnoty jsou dokonce nižší než uvádí MARENDIAK et al. (1987), který udává, že počet bakterií se pohybuje v rozmezí od 106 do 108 v gramu zelené hmoty a že bývají zastoupeny i plísně a kvasinky. Celkový počet mikroorganismů v sušené majoránce byl 2 . 106 KTJ/g, což je výrazně více než u rostlé majoránky (viz graf 1). HRUBÝ (1984) uvádí, že se počet mikroorganismů v koření pohybuje od 10 do 109 na gram. Počet mikroorganismů ve vzorku majoránky tedy odpovídá danému rozmezí.
47
Graf 1: Celkový počet mikroorganismů 250
KTJ x 104
200
150
100
50
0 majoránka rostlá
majoránka sušená
Koliformní bakterie slouží jako indikátor obecného bakteriálního znečištění. V sušené majoránce byl zjištěn počet 2 . 103 KTJ/g, což je téměř 2x méně než v rostlé majoránce (viz graf 2). Dříve platná vyhláška č. 132/2004 Sb. o mikrobiologických požadavcích na potraviny uvádí jen koliformní bakterii Escherichia coli a její přípustná hodnota v koření a kořenících směsích je 103 KTJ/g. E. coli nebyla v žádném vzorku detekována.
Graf 2: Koliformní bakterie 4
KTJ x 103
3
2
1
0 majoránka rostlá
majoránka sušená
48
Počet plísní v sušené majoránce byl 1 . 105 KTJ/g (kvasinky nebyly zjištěny), což je počet výrazně vyšší než u rostlé majoránky (viz graf 3). GÖRNER, VALÍK (2004) uvádí, že doporučený limit ve státech EU pro plísně v koření je 105 KTJ/g. Takže zjištěná hodnota u majoránky odpovídá tomuto limitu. Dříve platná vyhláška č. 132/2004 Sb. o mikrobiologických požadavcích na potraviny uvádí jen přípustnou hodnotu potenciálně toxinogenní plísně Aspergillus flavus (5 . 103 KTJ/g), která nebyla stanovována a nelze tedy vyhodnotit, zda by se mohlo jednat o zdravotně závadný vzorek.
Graf 3: Plísně a kvasinky 120 100
KTJ x 103
80 60 40 20 0 majoránka rostlá
majoránka sušená
49
6. ZÁVĚR V bakalářské práci byly analyzovány dva vzorky majoránky, které se dají běžně koupit v obchodní síti. Ve vzorku rostlé majoránky a sušené majoránky byl experimentálně stanoven celkový počet mikroorganismů, počet koliformních bakterií a počet plísní a kvasinek.
Současná legislativa vychází z nařízení Evropské unie č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny. V tomto nařízení však není uvedeno koření a jeho mikrobiologická kriteria. Vyhláška č. 132/2004 Sb. o mikrobiologických požadavcích na potraviny, způsobu jejich kontroly a hodnocení už není platná.
Počty mikroorganismů stanovené oplachem koření byly u vzorků majoránky výrazně rozdílné. Sušená majoránka obsahovala celkově větší počet mikroorganismů než rostlina. U rostlé majoránky převládaly bakterie a u sušená majoránky byl stanoven významný počet plísní. V sušené majoránce by se mohly vyskytovat sporulující bakterie, které jsou schopny přežít tepelnou úpravu kořeněných potravin a po vyklíčení mohou způsobit kažení potravin.
Sušená majoránka sice splnila doporučené limity pro mikroorganismy ve státech Evropské unie, ale i tak byly počty mikroorganismů vysoké. Rizikem pro spotřebitele by mohlo být špatné nebo příliš dlouhé skladování sušeného koření po uplynutí doby minimální trvanlivosti, kdy by docházelo k rozvoji mikroorganismů.
Z literární rešerše i výsledků mikrobiologických analýz vyplývá, že koření může být významným vehikulem nežádoucích mikroorganismů. Tyto mikroorganismy se však následným tepelným opracováním v drtivé většině zničí. Problémem může být použití kontaminovaného koření bez následného tepelného opracování potraviny (studená kuchyně, dochucení již hotových pokrmů).
50
7. POUŽITÁ LITERATURA Arpai, J., Bartl, V.: Potravinárska mikrobiológia. Alfa, Bratislava; SNTL, Praha 1977 Barbosa, P., Krischik, V. A., Jones, C. G.: Microbial Mediation of Plant-Herbivore Interactions. John Wiley & Sons, New York 1991. 530 s., ISBN 0-471-61324-X. Beranová, M.: Jídlo a pití v pravěku a ve středověku. Academia, Praha 2005, 360 s., ISBN 80-200-1340-7 Bednář, M., Fraňková, V., Schindler, J., Souček, A., Vávra, J.,: Lékařská mikrobiologie. Marvil, Praha 1996, 558 s. Cempírková, R., Lukášová, J., Hejlová, Š.,: Mikrobiologie potravin. Jihočeská univerzita ZF, České Budějovice 1997, 165 s., ISBN 80-7040-254-7 Forsythe, S. J.: The Microbiology of Safe Food. Blackwell Science, London 2000, 412 s., ISBN 0-632-05487-5 Görner, F., Valík, Ľ.: Aplikovaná mikrobiológia požívatin. Malé centrum, Bratislava 2004, 528 s., ISBN 80-967064-9-7 Hampl, B.: Potravinářská mikrobiologie. SNTL, Praha 1968 Hrubý, S.,: Mikrobiologie v hygieně výživy. Avicenum, Praha 1984 Jesenská, Z.: Mikroskopické huby v požívatinách a v krmivách. Alfa, Bratislava 1987, 320 s. Kadlec, P.: Technologie potravin II. Vysoká škola chemicko technologická, Praha 2002, 236 s., ISBN 80-7080-10-2 Kalhotka, L.: Charakteristika mikroflóry provázející pěstování a zpracování vybraných druhů koření (anýz, fenykl). Dipl. Práce. MZLU, Brno 2001, 61s. Káš, V.: Zemědělská mikrobiologie, Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 1964 Klaban, V.: Ilustrovaný mikrobiologický slovník. Galén, Praha 2005, 654 s., ISBN 807262-341-9. Lánská, D.: Zelené koření I. díl, Pěstované druhy. Lidové noviny, Praha 1999, 163 s., ISBN 80-7106-331-2 Lorencová, K.: Koření známé i neznámé. Grada, Praha 2007, 156 s., ISBN 978-80247-1934-4 Malíř, F., Ostrý, V.: Vláknité mikromycety (plísně), mykotoxiny a zdraví člověka. Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, Brno 2003, 349 s., ISBN 80-7013-395-3.
51
Marendiak, D., Kopčanová, Ľ., Leitgeb, S.: Poľnohospodárska mikrobiológia, 1987 Normanová, J.: Chuť a vůně koření. Gemini, Bratislava 1992, 159 s., ISBN 80-8526575-3 Rausch, A., Lotz, B.: Bylinky : lexikon : pěstování, kuchyně, kosmetika, zdraví. Rebo Productions, Dobřejovice 2007, 301 s., ISBN 978-80-7234-735-3 Rosypal, S., Hoďák, K., Martinec, T., Kocur, M.: Obecná bakteriologie, Státní pedagogické nakladatelství, Praha, 1981 Sedláček, I.: Taxonomie prokaryot. Masarykova univerzita, Brno 2007, 270 s., ISBN 80-210-4207-9 Small, E.: Velká kniha koření, bylin a aromatických rostlin. Volvox Globator, Praha 2006, 1021 s., ISBN 80-7207-462-8 Šilhánková, L.: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. Academia, Praha 2002, 363 s., ISBN 80-200-1024-6 Valíček, P.: Koření a jeho léčivé účinky. Start, Benešov 2005, 135 s., ISBN 80-8623134-8 Velíšek, J.: Chemie potravin 1. Ossis, Tábor 2002, 344 s., ISBN 80-86659-00-3 Velíšek, J.: Chemie potravin 2. Ossis, Tábor 2002, 320 s., ISBN 80-86659-01-1 Velíšek, J.: Chemie potravin 3. Ossis, Tábor 2002, 368 s., ISBN 80-86659-02-X Vermeulen, N.: Encyklopedie bylin a koření. Rebo Productions, Čestlice 1999, 319 s. ISBN 80-7234-067-0 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 dávce záření a o způsobu označení ozáření na obalu.
52
