Reçel ve Kuru Meyvede Yaşayan Mantarlar: Kserofil Küfler

Şekerli ve kuru gıdalar, yani reçel, bal, kuru meyve, şekerleme ve çikolata dolguları, mikropların çoğu için zor ortamlardır. Yine de bazı mantarlar bu ortamlarda büyüyebilir: şekerli ürünlerdeki Xeromyces bisporus, Zygosaccharomyces rouxii, Aspergillus ve Eurotium türleri bunlara örnektir (Stevenson ve ark., 2015). Bu yazı bu mantarların kim olduğunu, ne kadar kuru ortamda büyüyebildiklerini ve şekerli gıdalarda nasıl yaşadıklarını anlatıyor.

Su aktivitesi ve sınırı

Bu dayanıklılık su aktivitesiyle ölçülür. Kserofil mantarların çoğu yüksek şeker derişiminde, 0,650-0,605 gibi düşük su aktivitelerinde çimlenebilir (Stevenson ve ark., 2015). Deneylerde misel büyümesi için bilinen yaklaşık 0,65 sınırı 0,640'a inmiş; ekstrapolasyonlar Aspergillus penicillioides için 0,632, X. bisporus için 0,636 kuramsal sınır vermiştir (Stevenson ve ark., 2015).

Kuruluk mantar tozlarında da önemlidir; nemin toz gıdayı nasıl etkilediği mantar tozu neden topaklanır yazısında anlatılıyor.

Kuru eriklerden gelen küf

1968'de yayımlanan bir çalışmada kuru ve yüksek nemli eriklerin başlıca bozulma mantarları Aspergillus glaucus grubu üyeleri ve Xeromyces bisporus olarak bulunmuştur (Pitt ve ark., 1968). Erik etinin ortalama pH'ı olan 3,8'de ve 25 °C'de X. bisporus 0,605 su aktivitesine kadar büyümüş, Chrysosporium fastidium ise 0,686'ya kadar büyüyebilmiştir (Pitt ve ark., 1968). Aynı çalışmada eşeysiz sporlanmanın alt su aktivitesi sınırı genellikle çimlenmeninkinden yüksek bulunmuş, eşeyli sporlanma ise çoğu zaman daha da yüksek bir değer istemiştir (Pitt ve ark., 1968).

Xeromyces bisporus

X. bisporus kserofilliğin uç örneğidir. 0,62 su aktivitesinde büyüyebilmesiyle bilinen bu küfün iki suşu için optimum koşullar yaklaşık 0,84 su aktivitesi ve 30 °C bulunmuş, bir suş 0,66'da bile günde 0,48 milimetre büyümüştür (Leong ve ark., 2011). 0,80'in altındaki su aktivitesinde X. bisporus incelenen öteki türlerden hızlı büyüdüğü için rekabette öne geçmiş; yazarlar bunun, bu küfün doğal yaşam alanının su aktivitesi düşük şekerli gıdalar olduğu fikrini desteklediğini belirtmiştir (Leong ve ark., 2011).

Genom ve fizyoloji çalışması bu dayanıklılığın nasıl sağlandığına dair ipuçları verdi. X. bisporus şekerli ortamlarda 0,61 gibi aşırı düşük bir su aktivitesine kadar büyüyebilir; uygun koşul olan yaklaşık 0,89 ile düşük koşul olan 0,68 karşılaştırıldığında yalnız birkaç strese bağlı genin ifadesi değişmiş, gliserol sentezinin bazı adımları artmıştır (Leong ve ark., 2015). Su aktivitesi düştükçe X. bisporus ve öteki gıda küfleri zar yağ asitlerinin doymuşluğunu artırmıştır (Leong ve ark., 2015).

Unlu mamul ve şekerleme küfleri

Unlu mamullerin ve şekerlemelerin bozulmasında önemli yedi kserofil mantar, su aktivitesi eşit oranda glukoz ve fruktoz karışımıyla ayarlanan ortamlarda incelenmiştir: Eurotium rubrum, E. repens, Wallemia sebi, Aspergillus penicillioides, Penicillium roqueforti, Chrysosporium xerophilum ve Xeromyces bisporus (Gock ve ark., 2003). P. roqueforti 25 °C'de 0,82, 30 °C'de 0,86 su aktivitesinde çimlenmiş, 37 °C'de çimlenememiş; E. repens 30 °C'de 0,70'te çimlenmiştir (Gock ve ark., 2003). C. xerophilum ve X. bisporus üç sıcaklıkta da 0,70'te çimlenmiş, bütün türler asidik ortamda nötr ortamdakinden hızlı büyümüştür (Gock ve ark., 2003).

Eurotium cinsinden bir türün bu kez istenerek kullanıldığı fermente çay Fu çayı ve altın çiçek yazısında, Kore'nin soya tuğlasında görülen Eurotium türleri ise meju yazısında anlatılıyor.

Ozmofil maya: Zygosaccharomyces

Şekerli gıdalarda öne çıkan maya Zygosaccharomyces rouxii'dir. Bu ozmotolerant ve tuza dayanıklı maya, şeker ve polioller gibi iyonik olmayan ya da başta sodyum olmak üzere iyonik çözünenlerin yüksek derişiminin yarattığı strese rağmen büyüyüp yaşayabilmesiyle bilinir (Dakal ve ark., 2014). Bu yetenek yüksek ozmolariteli gıdalarda fermantasyonun başarısını belirler ve yüksek şekerli ve yüksek tuzlu gıdaların bozulmasına yol açar (Dakal ve ark., 2014). Derlemeye göre uyumun temelinde zardan sodyum ve potasyum geçişinin düzenlenmesi, hücre duvarının değişmesi, uyumlu ozmolitlerin üretilip biriktirilmesi ve stres sinyal yolları yer alır (Dakal ve ark., 2014).

Orta nemli şekerli gıdalar için geliştirilen büyüme sınırı modelleri, çikolata dolguları, ganaj ve badem ezmesi gibi ürünlerde su aktivitesi, pH, asetik asit ve etanolü birlikte hesaba katmıştır (Vermeulen ve ark., 2012). Bu çalışmada benzoik asit Z. rouxii'ye karşı sorbik asitten ya da ikisinin karışımından çok daha az etkili bulunmuştur (Vermeulen ve ark., 2012). Başka bir çalışma, gıdalarda büyük bozulmaya yol açan maya türlerinin sayısını 10-20 olarak verir ve 191 maya türünde fermantasyon düzeyi ile sorbik asit direnci arasında bir ilişki gösterir (Stratford ve ark., 2020).

Bal ve ganaj

Bir derlemeye göre baldaki başlıca mikroplar mayalar ve spor oluşturan bakterilerdir; birçok bal örneğinde maya sayısı gram başına 100 koloninin altında olsa da mayalar balda çok yüksek sayılara ulaşabilir (Snowdon ve ark., 1996). Balda mikrop büyümesini etkileyen nem ve sıcaklık koşullarının bilgisi, balın bozulmasını denetlemek için uzun süredir kullanılmaktadır (Snowdon ve ark., 1996).

Şeker içeriği yüzde 50'nin üzerindeki ürünler genellikle aylarca süren raf ömrü boyunca her tür mikrobiyal bozulmaya karşı dayanıklı sayılır, ama kserofil küfler su aktivitesi 0,85'in altındaki gıdaların yüzeyinde oldukça hızlı gelişebilir (Deschuyffeleer ve ark., 2015). Ganaj üzerinde doğrulanan bir modelde, su fazında yüzde 5 etanol bulunduğunda W. sebi ve E. herbariorum'un büyümesi, 0,89 ile 0,755 arasındaki su aktivitesi değerlerinden bağımsız olarak üç aydan uzun süre engellenmiştir (Deschuyffeleer ve ark., 2015). Ekmeğin küflenmesi ise başka bir öyküdür; o konu ekmek neden küflenir yazısında.

Bilimsel referanslar

Dakal, T.C. et al. (2014). Adaptive response and tolerance to sugar and salt stress in the food yeast Zygosaccharomyces rouxii. Int J Food Microbiol, 185, 140-57. PMID 24973621. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2014.05.015.

Deschuyffeleer, N. et al. (2015). Modelling of the growth/no growth interface of Wallemia sebi and Eurotium herbariorum as a function of pH, aw and ethanol concentration. Int J Food Microbiol, 192, 77-85. PMID 25317503. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2014.09.022.

Gock, M.A. et al. (2003). Influence of temperature, water activity and pH on growth of some xerophilic fungi. Int J Food Microbiol, 81(1), 11-9. PMID 12423914. DOI 10.1016/s0168-1605(02)00166-6.

Leong, S.L. et al. (2011). The extreme xerophilic mould Xeromyces bisporus--growth and competition at various water activities. Int J Food Microbiol, 145(1), 57-63. PMID 21145608. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2010.11.025.

Leong, S.L. et al. (2015). Genome and physiology of the ascomycete filamentous fungus Xeromyces bisporus, the most xerophilic organism isolated to date. Environ Microbiol, 17(2), 496-513. PMID 25142400. DOI 10.1111/1462-2920.12596.

Pitt, J.I. & Christian, J.H. (1968). Water relations of xerophilic fungi isolated from prunes. Appl Microbiol, 16(12), 1853-8. PMID 16349827. DOI 10.1128/am.16.12.1853-1858.1968.

Snowdon, J.A. & Cliver, D.O. (1996). Microorganisms in honey. Int J Food Microbiol, 31(1-3), 1-26. PMID 8880294. DOI 10.1016/0168-1605(96)00970-1.

Stevenson, A. et al. (2015). Is there a common water-activity limit for the three domains of life? ISME J, 9(6), 1333-51. PMID 25500507. DOI 10.1038/ismej.2014.219.

Stratford, M. et al. (2020). The Preservative Sorbic Acid Targets Respiration, Explaining the Resistance of Fermentative Spoilage Yeast Species. mSphere, 5(3), e00273-20. PMID 32461271. DOI 10.1128/mSphere.00273-20.

Vermeulen, A. et al. (2012). Screening of different stress factors and development of growth/no growth models for Zygosaccharomyces rouxii in modified Sabouraud medium, mimicking intermediate moisture foods (IMF). Food Microbiol, 32(2), 389-96. PMID 22986205. DOI 10.1016/j.fm.2012.07.019.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 10  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya