Caractérisation physicochimique, microbiologique et immunochimique des laits camelin et bovin d’Algérie. Activités antioxydante et antitoxique de la fermentation

Abstract

الملخص (بالعربية) :

الهدف من هذا العمل هو مقارنة المعايير الرئيسية التي يمكن أن تفرق بين تركيب حليب النوق مع نظيره البقري بالجزائر. تحقيقا لهذه الغاية، تم تحليل مجموعة واسعة من عينات حليب الأبقار والنوق ذوات صحة جيدة في منتصف فترة الرضاعة، والتي تنحدر من التربية شبه المكثفة والموسعة، على التوالي. على هذا الأساس ارتأينا أخذ عينات من مختلف أرجاء الوطن كالتالي، من التل (بسيدي بلعباس) بالنسبة لحليب البقر ومن المناطق الرئيسية الأربعة لتوزع الإبل وبالتحديد، المناطق الجنوبية الشرقية، الجنوبية الوسطى والجنوبية الغربية مع منطقتي السهوب والصحراء بالنسبة لحليب النوق. خضعت هذه العينات لتحاليل حسية، فيزيوكيميائية، بيوكيميائية، كيمومناعية (معايرة الأفلاتوكسين M1) مكروبيولوجية، كيميائية وسمية(معايرة المعادن الثقيلة) بالإضافة الى الهجرة الكهربائية مع تقييم نشاط مضادات الأكسدة ونسبة انخفاض الأفلاتوكسين M1 والمعادن الثقيلة أثناء التخمر. أظهرت نتائج التحاليل الحسية أن حليب الإبل يتميز بطعمه المالح. كما وكشفت الدراسة المقارنة بين حليب البقر والإبل من مناطق مختلفة عن وجود فروق ذات دلالة إحصائية في أغلبية الخصائص الفيزيائية والكيميائية الحيوية التي تمت دراستها (p<0,001)، باستثناء محتوى المواد الجافة الكلية وكذا منزوعة الدسم. تم الكشف عن تركيزات عالية من فيتامين ج بمعدل (41.17 ± 3.50 ملغ / لتر) في حليب الإبل، والذي يفوق بأكثر من مرتين نسبة تواجدها في حليب البقر. زادت نسبة تثبيط الجذر الحر DPPH مع زيادة تركيز مضادات الأكسدة في الحليب. في هذا الصدد، أظهرت النتائج أن حليب النوق أغنى بشكل ملحوظ بهذه العناصر ألا وهي (الفيتامينات ه و ج، الأملاح المعدنية مثل السيلينيوم والمغنيزيوم، البوليفينولات أو متعددات الفينول والبروتينات). كما أظهرت أن حليب الإبل أغنى بكثير بالأملاح المعدنية مقارنة بحليب البقر، خاصة بالكالسيوم، المغنيسيوم والسيلينيوم بفروق ذات دلالة إحصائية (p <0.0001). من ناحية أخرى وعلى المستوى الميكروبيولوجي، أشارت النتائج إلى أن جميع عينات الحليب (البقري والإبلي) التي تم أخذها بشكل مطهر ومباشر من الحلمات، ذات جودة تتوافق و المعايير الجزائرية الموجبة. على عكس عينات خليط الحليب الطازج المأخوذة بشكل معقم من الخزانات وحاويات جمع الحليب (البقري والإبلي) الذي يباع بطريقة غير قانونية، التي احتوت على نسبة من مجموع الكائنات الحية الدقيقة الهوائية أليفة الاعتدال والخمائرالتي لا تمتثل للوائح الجزائرية. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن بكتيريا حمض اللاكتيك المستخدمة في تصنيع اللبن المصنوع من حليب البقر (الطازج ومعاد التشكيل) لديها القدرة على تقليل مستوى الأفلاتوكسين M1 ، الذي كان أعلى بمقدار 2,38 مرة من المعدل الأقصى الموصى به من قبل لوائح مواصفات الجودة ، لينخفض بشكل ملحوظ (p <0.05) في نهاية التخمر (بعد 18 ساعة من الحضانة) وخاصة بعد 48 ساعة من التخزين الى غاية 90٪ من معدله في كلا الحليبين. . فيما يتعلق بالمعادن الثقيلة، الرصاص والكادميوم في هذه الدراسة، أظهرت حركية امتزازها، من قبل بكتريا حمض اللاكتيك المستخدمة في صنع اللبن من حليب الإبل، انخفاضًا معتبرا (P <0.05) من معدلها في نهاية مرحلة الانتاج وخاصة بعد يومين من التخزين. كشفت نتائج الهجرة الكهربائية لبروتينات المصل و الكَازين أو الجُبْنين في الشروط الأصلية وفي وجود SDS على التوالي التي تم الحصول عليها من عينات حليب الإبل وجود بروتينات مماثلة لننظيرتها االبقرية باستثناء κ-casein و β-lactoglobulin. . عدم وجود هذه الأخيرة، والتي تعتبر مصدرا أساسيا للحساسية، في حليب النوق يجعل منه بديلا معتبرا لحليب البقر بيد أنه وبهذه الخاصية يذكّر حليب الأم، فهو بهذا يتناسب مع الأشخاص الذين يعانون من حساسية بروتينات حليب البقر. نسبة الكازيين κ- منعدمة أو على الأرجح ضئيلة جداً في حليب الإبل، خصوصا باعتبارها البروتين المسؤول عن تماسك قوام االجبن ، مّما يزيد من عدم قابليته للتجبين مقارنة بحليب البقر. الكلمات المفتاحية: حليب الناقة، الخصائص الفيزيوكيميائية، التحاليل المكروبيولوجية، النشاطات المضادة للأكسدة، الأفلاتوكسين M1 ، التحاليل المناعية الكيميائية ، المعادن الثقيلة ، التخمر، التجبين

Résumé (Français et/ou Anglais) :

Résumé Le but de ce travail est de comparer les principaux paramètres pouvant différencier la composition du lait camelin et bovin d’Algérie. Pour ce faire, une large gamme d’échantillons de lait de vaches et de chamelles saines en mi-lactation issues, respectivement, d’élevage semi-intensif et extensif, est analysée. Ces échantillons proviennent, dans le même ordre, du tell (Sidi-Bel-Abbes) et des quatre principales aires de distribution des dromadaires, à savoir, les zones sud-est, sud-centre, ainsi que le sud-ouest, avec ses deux zones, steppique et saharienne. Ces échantillons ont subi des analyses sensorielles, physicochimiques, biochimiques, microbiologique, immunochimiques (dosage de l’aflatoxine M1), toxicologique et électrophorétiques avec évaluation de leurs activités antioxydante et antitoxique (plombs et cadmium) au cours de la fermentation. Les résultats des analyses sensorielles montrent que le lait camelin se singularise par son goût salé. L’étude comparative du lait bovin et camelin des différentes régions a révélé des différences significatives (p<0,001) sur la majorité des caractéristiques physicochimiques et biochimiques étudiées, à l’exception des taux de matière grasse et les deux extraits, sec total et dégraissé. Le lait camelin se caractérise par une teneur élevée en vitamine C (teneur moyenne évaluée à 41,17 ± 3,50 mg/L), soit plus de 2 fois supérieures au lait bovin. L’activité antioxydante déterminée par l’inhibition du radical libre DPPH s’accroit avec l’augmentation de la concentration des antioxydants du lait. A cet égard, le lait camelin est significativement plus riche en substances et éléments antioxydants que le lait bovin. Aussi, le lait camelin est significativement plus riche en minéraux par rapport au lait bovin, particulièrement, en calcium et magnésium ainsi qu’en sélénium (p<0,0001). Sur le plan microbiologique, les résultats indiquent que tous les échantillons de lait prélevés aseptiquement et directement des trayons, présentent une bonne qualité microbiologique, répondants ainsi aux normes exigées par la règlementation algérienne. Néanmoins, la qualité hygiénique des échantillons de laits crus de mélange (bovin, et camelin), mis à la vente clandestine, prélevés aseptiquement, à partir de récipients de collecte de lait, présentent des teneurs en flore aérobie mésophile totale, et levures non conformes à la règlementation algérienne. Par ailleurs, il a été montré que les bactéries lactiques utilisées dans la fabrication de Lben à base de lait bovin (cru et reconstitué) avaient la capacité de diminuer le taux d’Aflatoxine M1, qui se trouvait à des taux 2,38 fois plus élevés que le taux maximum préconisé par la règlementation. Dans notre cas cette toxine a diminué significativement (p<0,05) en fin de process (après 18 heures d’incubation) et surtout après 48 heures d’entreposage pour atteindre des taux allant jusqu’à moins 90 % du taux initial décelé dans les deux laits. Concernant les métaux lourds, le plomb et le cadmium dans notre cas, la cinétique de leur sorption, par le consortium de bactéries lactiques utilisé pour la fabrication du Lben à partir de lait camelin, a montré une réduction significative (p<0,05) de leur taux en fin de process et surtout après deux jours de stockage. Les profils électrophorétiques en PAGE native et PAGE-SDS des échantillons de lait camelin obtenus ont révélé la présence d’homologues aux protéines bovines à l’exception de la caséine κ et de la β-lactoglobuline. L’absence de cette séroprotéine rappelle le lait maternel. Ainsi, le lait camelin serait un bon substitut aux personnes souffrant d'allergie au lait bovin. Le lait de dromadaire est très pauvre en caséines κ, protéines responsables de la consistance du coagulum, ce qui amplifie son inaptitude à la transformation fromagère comparativement au lait bovin.

Abstract The aim of this study is to compare the main parameters that can differentiate the composition of camel and cow’s milk collected in mid-lactation, in Algeria. To this end, a wide range of milk samples from healthy cows and dairy camels stemming respectively, from semi-intensive and extensive farming systems, are analyzed. These samples come, in the same order, from the Tell (Sidi-Bel-Abbes) and the four main distribution areas of camels, namely, the southeast, south central, and south-west, with its two areas steppic and Saharan. These samples underwent sensory, physicochemical, biochemical, microbiological, immunochemical (Aflatoxin M1 assay), toxicological (lead and cadmium) and electrophoretic analyzes with evaluation of their antioxidant and antitoxic activities during the fermentation. The results of sensory analyzes show that camel milk is distinguished by its salty taste. The comparative study of bovine and camel milk from different regions revealed significant differences (p<0,001) on the majority of the physicochemical and biochemical characteristics studied, with the exception of the fat content and the two extracts, total dry and defatted. This milk is made conspicuous by a percentage of vitamin C (average content evaluated with 41.17 ± 3.50 mg/L) more than 2 times higher than cow's milk. The antioxidant activity determined by the inhibition of the free radical DPPH increases with the increase of the concentration of the milk’s antioxidants. In this respect, camel milk is significantly higher in antioxidant substances and elements than bovine milk. In addition, camel milk is significantly higher in minerals than bovine milk, particularly calcium, magnesium and selenium (p <0.0001). On the microbiological level, the results indicate that all milk samples taken aseptically and directly from the teats have a good microbiological quality, thus meeting the standards required by the Algerian regulations. Nevertheless, the hygienic quality of raw milk mix samples (bovine and camel), sold illegally, aseptically collected from tanks, buckets and milk collection containers, have a total mesophilic aerobic flora contents and yeasts that do not comply with Algerian regulations. In addition, it has been shown that the lactic acid bacteria used in the manufacture of Lben made from bovine milk (raw and reconstituted) had the capacity to reduce the level of Aflatoxin M1, which was at 2,38 times higher than the maximum rate recommended by the regulations. In our case, this toxin decreased significantly (p <0.05) at the end of the process (after 18 hours of incubation) and especially after 48 hours of storage to reach levels of up to minus 90% of the initial rate detected in both milks. Concerning heavy metals, lead and cadmium in our case, the kinetics of their sorption, by the consortium of lactic acid bacteria used for the manufacture of Lben from camel milk, showed a significant reduction (p <0.05) of their rate at the end of the process and especially after two days of storage. The native PAGE and SDS-PAGE electrophoretic profiles obtained from camel milk samples revealed the presence of homologues to bovine proteins with the exception of κ-casein and β-lactoglobulin. Indeed, the electrophoretic analysis in native conditions confirmed the absence of the latter, considered as an essential source of allergy. This is reminiscent of breast milk and is suitable for people who are allergic to bovine milk proteins. Dromedary milk is very low in κ-caseins, proteins responsible for the consistency of the coagulum, which amplifies its inability to cheese processing compared to bovine milk. Key words: camel milk, physicochemical characterizations, microbiological analyzes, antioxidant activities, aflatoxin M1, immunochemical analyzes, heavy metals, fermentation, cheese processing