Stoljećima su se ljudi koristili mikroorganizmima, ali su imali i nevolja s njima i njihovim djelovanjima u namirnicama i krmi. Ovaj udžbenik opisuje sadašnje stanje u mikrobiologiji namirnica, kojoj je konačan cilj osiguravanje odgovarajućih organoleptički ispravnih, zdravih i sigurnih namirnica. On, nužno, predstavlja „stanje znanosti“ u određenoj točki i vremenu. Suvremeni postupci u mikrobiologiji namirnica, međutim, predstavljaju vrhunac dosega istraživanja i iskustava u ovome desetljeću. Tako se mikrobiologija namirnica mora shvatiti kao znanost koja se razvija, koja je povezana 1 s prošlošću i s budućnošću. Razvoj mikrobiologije namirnica uzbudljiva je priča koja je ukratko prikazana na slici 1 i u tekstu što slijedi.
Hrana je bila i ostala jedan od vodećih čimbenika čovjekove prilagodbe okolišu. Čovjekova žudnja za hranom usko je povezana s plodnošću tla, s klimom i, konačno, s izvorima hrane. No, na zemaljske su raspoložive izvore hrane, osim čovjeka, istodobno upućena i druga živa bića, poput mikroorganizama, kukaca i ostalih životinja. U toj praiskonskoj borbi za hranom – prvom stvari koju traži nakon rođenja i koja je tijekom čitava života bitna za njegovo zdravlje i zadovoljstvo, čovjek se uspio održati zahvaljujući tehnološkom napretku.
Prapovijesni je čovjek, poput ostalih životinja, hranu uzimao u njezinu prirodnom, sirovom stanju. Kasnije je hranu počeo kuhati, odnosno pripravljati na razne načine. Postavlja se pitanje: kada je neka hrana ili namirnica pogodna za ljudsko uživanje? U odgovoru postoje velike razlike među pojedincima, a osobito među pojedinim ljudskim zajednicama, odnosno etničkim skupinama. Tako sjevernoamerički Eskimi jedu ribu pripravljenu na poseban način – ona je polutekuće konzistencije i odvratna mirisa, pa bi je većina nas smatrala nejestivom (ne jedu je čak ni eskimski psi). Neki, pak, ljudi vole stanovite vrste sireva zbog njihova osebujna okusa i oštra mirisa, dok ih drugi odbijaju i drže pokvarenima. Gladan će čovjek, međutim, pojesti hranu koju u normalnim okolnostima ne bi ni okusio.
Čovjek je jedina vrsta iz životinjskog carstva koja teži tome da prilagodi okoliš svojim osobnim potrebama. U stalnoj borbi s prirodom čovjek se od pamtivijeka nastojao oduprijeti neprekidnim promjenama sredine u kojoj živi. No, iz davnašnjeg spiljskog životarenja na današnji visok životni standard uzdigao ga je tek tehnološki napredak. Tehnološki napredak i visok životni standard donijeli su više slobodnog vremena, zahtijevajući manje rada, pa čovjek može uživati život prema vlastitu nahođenju.
U zapadnom su svijetu u porastu javni zahtjevi za neškodljivom hranom visoke kakvoće. U teorijskim i praktičkim stajalištima o uskladištenju hrane i pića, preradi, prodaji i distribuciji, mikroorganizmi imaju golemu i značajnu ulogu. Dosadašnji postupci za otkrivanje i identifikaciju mikroorganizama podrijetla iz hrane ne jamče brzinu, preciznost i sigurnost, pa je tijekom niza godina jedan od glavnih zadataka Društva za primijenjenu mikrobiologiju (Societyfor Applied Microbiologv) usavršavanje rečenih postupaka.
Unutar discipline mikrobiologija, polje mikrobiologija namirnica najšire je područje istraživanja. Njezin djelokrug obuhvaća velik raspon mikroorganizama: bakterije koje uzrokuju kvarenje, fermentacijske bakterije, probiotičke i patogene bakterije, plijesni, kvasce, viruse, parazitske proto-zoa, zatim širok sastav namirnica i krme, opsežan spektar okolišnih faktora što utječu na mikrobni rast 1 preživljavanje te mnoštvo znanstvenih pristupa u rasponu od vrlo primjenjivih istraživanja rasta i razmnožavanja i preživljavanja mikroorganizama podrijetla iz namirnica do temeljnih studija mehanizama patogenosti škodljivih mikroorganizama podrijetla iz namirnica.
Napredak i različita stajališta u mikrobiologiji namirnica u posljednja dva desetljeća opisana su u velikom broju znanstvenih i stručnih knjiga, udžbenika i priručnika, primjerice Pierson MD & Stern NJ (ur). Foodborne Microorganisms and their Toxins, Developing Microbiology (Marcel Dekker, Nev York, 1986), Stannard CJ, Petit SB and Skinner FA (ur.), Rapid Microbiological Methods for Foods, Beverages and Pharmaceuticals; Societv for Applied Bacteriologv Technical Series, No 25 (Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1989), Adams MR & Hope CFA (ur) Rapid Methods in Food Microbiology, Progress Industrial Microbiology (Elsevier, Amsterdam, 1989), Duraković S (ur. V Loknar), Prehrambena mikrobiologija (Medicinska naklada, Zagreb, 1991), Duraković S (ur. B Tripalo), Opća mikrobiologija (Durieux, Zagreb, 1996), Duraković S (ur. B Tripalo), Primijenjena mikrobiologija (Durieux, Zagreb, 1997), Duraković S i Duraković L (ur. N Popović), Priručnik za rad u mikrobiološkom laboratoriju -1. dio – knjiga prva (Durieux, Zagreb, 1997), Duraković S i Duraković L (ur. N Popović), Priručnik za rad u mikrobiološkom laboratoriju -1. dio – knjiga druga (Durieux, Zagreb, 1998), Duraković S. i Duraković L. 2000 (ur. S Duraković), Specijalna mikrobiologija (Duriex, Zagreb).
Nakana autora udžbenika Mikrobiologija namirnica – osnove i dostignuća jest upotpuniti te knjige novim i najnovijim informacijama što ističu molekulska i materijalna stajališta mikrobiologije namirnica. Pritom se želi izbjeći nadugačko raspravljanje o stajalištima što su dobro obrađena i zastupljena u tekstovima niza ostalih udžbenika.
Iscrpnim tumačenjem područja ovaj će moderan tekst zadovoljiti potrebe istraživača mikrobiologa, studenata dodiplomskih, poslijediplomskih i doktorskih studija i nastavnika kolegija Mikrobiologija namirnica. Tekst osigurava suvremen, najpotpuniji činjenični materijal dostupan autorima, a koji se odnosi na objavljene rezultate istraživanja stručnjaka iz pomno odabranih uskih područja. Udžbenik je napisan na razini koja pretpostavlja općenita znanja iz mikrobiologije i biokemije nužna za razumijevanje pitanja „kako i zašto“ u mikrobiologiji namirnica, a na osnovi znanstvene razine znanja.
Stoga čitatelji s dobrim poznavanjem opće mikrobiologije i kemije ovaj tekst neće držati tekstom koji se teško prati. Osim što se može upotrijebiti kao tekst za predavanja, ovaj udžbenik sadrži materijal koji je mnogo opširniji, ide dalje od dosega što je uobičajeno pokriven programima za kontinuiranu edukaciju prehrambenih mikrobiologa.
Tekst pokriva najveći broj (oko 80 %) predavanja na dodiplomskom i poslijediplomskim studijima na Prehrambeno-biotehnološkom i srodnim fakultetima. Organiziran je u 4 dijela, a u uvodu su reference koje su mnogo općenitije od onih u tekstu i primjerene su prvenstveno onima koji se ovom knjigom stalno koriste.
Kao osnova u mikrobiologiji namirnica služe odsječci u 3. poglavlju u kojima su navedeni izvori i tipovi mikroorganizama u namirnicama. Potonji su iscrpnije obrađeni u 4. poglavlju. Prehrambeni proizvodi (poglavlja 1 i 2) nužno su prošireni i pokriveni, ali su tijekom opisivanja istaknuti principi iz poglavlja 2 i 3. U tim je poglavljima dana osnovna mikroflora namirnica i razlozi zbog kojih ti organizmi kvare namirnice i krmu. Poglavlja 10-12 obuhvaćaju pregled mnogih postupaka što se mogu primijeniti ili se primjenjuju za detekciju /određivanje broja mikroorganizama i za određivanje kakvoće/kontrolu sigurnosti namirnica. Uz unaprijed određen pristup, istraživanja odabranih patogena podrijetla iz namirnica započinju nakon utvrđivanja i dobrog razumijevanja biologije organizama podrijetla iz namirnica i njihovih međusobnih djelovanja sa sustavima iz namirnica.
Iako smo tijekom pisanja ovog udžbenika konzultirali još na stotine znanstvenih publikacija iz područja primijenjene mikrobiologije, reference smo, kada je god to bilo moguće, stvarali iz odgovarajućih udžbenika i preglednih članaka, od kojih je svaki sadržavao široku bibliografiju novih i najnovijih istraživačkih i razvojnih dostignuća. Znanstvene smo, pak, radove pojedinaca uvrštavali samo onda kada knjige i prikazi nisu bili dostupni. Tako sažete reference bit će osobito korisne studentima koji mogu i koji će tražiti savjete (upute) u ograničenu broju izvora. Različita važnost pojedinih poglavlja odraz je pristupa autora i različitih praktičkih iskustava.
Svaki je glavni predmet ovog udžbenika obrađen u zasebnom poglavlju, ali ograničeni prostor nije dopuštao uklapanje svega materijala za kojim žudi svaki pojedinačni specijalist i student žedan novih i najnovijih informacija s ovoga područja.
Brzi genetički i imunološki postupci za kvalitativno i kvantitativno dokazivanje mikroorganizama podrijetla iz namirnica i krme te analiza opasnosti i presudne kontrolne točke modeli su pomoću kojih se može predvidjeti mikrobni rast i ključ su za budućnost mikrobiologije namirnica. Stoga su iscrpno i prikladno obrađeni u drugoj knjizi, u dijelu „Modemi postupci u mikrobiologiji namirnica“.
Na idućim stranicama čitatelj će neprijeporno naći mnoga korisna, a i štetna djelovanja mikroorganizama sa zornim primjerima.
Sadržaj
DIO I. Mikroorganizmi i namirnice
1. Počeci razvoja proizvodnje i zaštite namirnica od kvarenja
2. Odabrani značajni datumi i zgode iz povijesti zaštite namirnica, kvarenja namirnica i otrovanja hranom te povijesti zakonskih propisa
DIO II. Mikroorganizmi u svojim prirodnim prebivalištima
3. Mikroorganizmi u biosferi
4. Primarni izvori mikroorganizama koji dolaze u namirnicama i krmi
DIO III. Znanstveni pristup istraživanjima u mikrobiologiji namirnice
5. Općenita svojstva mikroorganizama
6. Struktura i funkcija prokariotske stanice
7. Prijenos tvari kroz membrane
8. Spore i pigmenti u bakterija
9. Eukariotska stanica – struktura i funkcija
DIO IV. Mikroskopske metode u istraživanju mikroorganizama
10. Istraživanje mikroorganizama mikroskopom
11. Priprava uzorka za mikroskopiranje svjetlosnim mikroskopom
12. Ostale vrste mikroskopa
Dodaci
Dodatak A Odabrane osobine bakterija koje se u namirnicama najčešće pojavljuju
Dodatak B Rječnik pojmova, kratica i simbola
Dodatak C Periodi inkubacije za odabrane bolesti uzrokovane mikro organizmima
Dodatak D Osnovna gramatička pravila latinskog jezika što se odnose na jedninu i množinu u znanstvenome nazivlju
Dodatak E Hranjive podloge za uzgoj i determinaciju mikroorganizama
Podloge za namnožavanje, izolaciju i uzgoj svojstvenih mikroorganizama
Dodatak F Reagensi za bojenje mikrobnih stanica
Dodatak G Ključ za razumijevanje korijena riječi koje se u mikrobiologiji najčešće upotrebljavaju
Dodatak H Algebarski i logaritamski račun u mikrobiologiji
Dodatak I Osobine vode, otapala i otopina kao temelja za održavanje životne sredine