Mastitis, süt somatik hücre sayısında artış ile karakterize ve ekonomik yönden önemli, çoğunlukla bakterilerin neden olduğu bir hastalıktır. İneklerde çok sayıda bakteri mastitise neden olmakla birlikte, eskiden mastitislerden genellikle Streptokok veya Stafilokok türü bakteriler sorumlu tutulurdu ve korunmada bu patojenlere yönelik önlemler alınırdı ve de belirtilen patojenlerin tesbiti için standart kültür yöntemleri geliştirilmişti. Son yıllarda kültür-negatif süt örneklerinde bakteri DNAsının saptanmasına imkan veren standart kültürden bağımsız teknolojilerin geliştirilmesiyle birlikte, bu konudaki geleneksel düşünce değişmiştir ve sekanslama teknolojisiyle daha önce mastitise neden olduğu bilinmeyen birçok patojenik bakterinin saptanması mümkün olmuştur. Bunlara ek olarak birçok bakteri türü DNAsının tespit edilmesinin, mastitise genellikle tek bir patojenin neden olduğu konseptinin aksine, mastitisin çok ajanlı bir hastalık olduğu ortaya çıkmıştır.
Geçmiş yıllarda inek sütü kültürlerinde, S. agalactiae ve S. aureus en yaygın izole edilen mastitis ajanlarıydı. Son zamanlarda bakteri kültürlerinin önemli bir bölümünden
herhangi bir patojen izole edilememektedir. Kültür-negatif
süt örnekleri oranının artmasının nedenleri değişiklik göstermektedir. Son zamanlarda sekanslama teknolojileriyle yapılan
çalışmalarda sağlıklı ve mastitisli süt örneklerinde çok çeşitli bakteri DNAsı
tesbit edilmiştir. Bununla birlikte birçok
kültür-negatif süt örneğinde bakteri DNAsı elde edilmekle birlikte, DNAnın
kaynağı bilinmemektedir. Sütte bulunan DNAnın
olası kaynakları; örnek toplama sırasında meme başı derisi, çevre, meme başı
kanalının keratininde tutulmuş bakteriler ve sütte lökositler içindeki
patojenler ile sütte bulunan mikroorganizmalardır. Bu nedenle örneklerdeki bakteri DNAsının kaynağı önemlidir, çünkü
bakteriyel DNA süt kaynaklı değil ise bir anlam ifade etmeyecektir.
Süt içinde mikroorganizma DNA’sının
kaynağının çeşitli olması, bakteri DNA’sının araştırılacağı süt örneğinin alım
şeklini önemli kılmaktadır. Süt mikrobiyotasının
nasıl yorumlanacağını anlamak için mikrobiyotanın nasıl belirlendiğini iyi
bilmek gerekir. Mikrobiyota analizinin ilk adımı örneklerin toplanmasıdır.
Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Mastitis Konseyi,
süt örneği toplamadan önce meme temizleme işleminin bir parçası olarak iyotlu
ön daldırma kullanılmasını önermektedir. İyot
uzaklaştırıldıktan sonra, meme başları izopropanol ile temizlenir. İki adet dezenfeksiyon basamağından sonra bile,
sağımhaneden veya ahırdan temiz süt örneklerinin toplanması zordur. Örnek toplama, kontaminant DNAyı mikrobiyota örneklerine
bulaştırmak için fırsatlardan ilkidir ve bu nedenle dikkatle yapılmalıdır.
Bu yöntemlerde kullanılan bakteri DNAsı sütten elde
edileceği için birkaç koloniyle bile kontaminasyon yanıltıcı sonuçlar
verebilir. Moleküler teknikler kullanılırken,
toplama, numune kullanımı ve laboratuvarda kontaminasyon olasılığını en aza
indirgemek önemlidir. Örneklere katılan
kontaminant DNA, kontaminant olmayan DNAyı bastırabilir.
Süt örnekleri, canlı bakterileri
tanımlamak ve örneklerin kontamine olup, olmadığını doğrulamak için mikrobiyota
analizinden önce kültürlenmelidir. Kültür
bazlı mastitis çalışmalarında kontaminasyon oranları yaklaşık % 5-15
arasındadır. Süt örnekleri kültürlenmediğinde,
mikrobiyota analiz sonuçlarının yorumlanması zorlaşmaktadır, çünkü örnekler
canlı bakteriler içerebilir veya kontamine olabilir.
Süt
mikrobiyatası, sütten üretilen ürünlerin yapımını direk etkilemektedir. Örneğin
mikroorganizmaların sütte oluşturduğu fermentasyon sonucu laktat, süt
ürünlerinin kokusu, lezzeti, içeriği ve organoleptik özelliklerini
etkilemektedir. Aynı zamanda mikroorganizmalar, sütün kalitesi ve raf ömrünü
olumsuz etkiler. Örneğin soğuk seven bakteriler, buzdolabındaki süt içinde
çoğalabilir, lipaz ve proteaz üreterek, sütün bozulmasına neden olur. süt
mikrobiyatası, insan sağlığını da etkiler, çünkü çiğ süt içindeki patojenler
nedeniyle bazı ciddi hastalıklar oluşabilir. Bunlara ek olarak, çiğ süt
içindeki bazı mikroorganizmalar erken yaşlarda tüketildiğinde gıdaların
sindirimini kolaylaştırır, ilerki yaşlarda alerjik reaksiyonları, astma ve
atopik hastalıkların sıklığını azaltır.
Süt
içinde çok sayıda farklı mikroorganizma grubu bulunur. Bu mikroorganizmalar
kültür sonrası fenotipik veya genotipik özellikleri değerlendirilerek
belirlenebilir. Sütteki mikroorganizma grupların belirlenmesinde kullanılan
klasik yöntem, agara ekim yapılmasıdır. Günümüzde süt endüstrisinde klasik
yöntem; süt kalitesi, süt içindeki toplam bakteri sayısı ve sütte bir
kontaminasyon olup olmadığını belirlemek için hala kullanılmaktadır. Bu yöntem
ile süt içindeki termodurik (ısı seven) bakteriler (bunlar pastörizasyona
dirençli), sülfat üretimini azaltan Clostridia’lar, Listeria monocytogenes,
Salmonella, koagulaz pozitif stafilokoklar, E.
coli, Enterobakteriler, koliformlar ve Bacillus cereus gibi
mikroorganizmaların popülasyon sayıları belirlenebilir. Klasik yöntemde hedef
mikroorganizma grubunun üremesi için agar bulunur, üreyen mikroorganizmalar ise
daha sonra biyokimyasal testler ile doğrulanır. Bu yöntem ucuzdur, fakat zaman
alıcıdır ve de bazen mikroorganizma gruplarını birbirinden ayırt etmede
yetersiz kalmaktadır. O nedenle günümüzde mikroorganizmaların genetik
özelliklerini belirleyen, DNA bazlı yöntemler geliştirilmiştir. DNA bazlı
yöntemlerin güvenilirliği yüksektir, fakat bu test, klasik olana oranla
pahalıdır.
Sütteki Mikroorganizmaların
Kaynağı
Ekolojik perspektiften bakıldığında, memeli vücudu kompleks bir ekosisteme sahiptir. Her bir vücut bölgesinin mikrobiatası farklıdır. Daha önceki yıllarda sağlıklı bir memede üretilen sütün steril olduğuna inanılır iken, günümüzde bu düşünce kabul edilmemektedir. Çünkü yeni tanı yöntemleriyle sağlıklı bir memeden üretilen sütün içinde de bazı mikroorganizmaların varlığı belirlenmiştir. Daha önceleri süt içindeki mikroorganizmaların kaynağının; çevresel kontaminasyon, meme derisi ve buzağının ağız boşluğu olduğuna inanılırdı. Oysa son yıllarda çiğ süt içinde belirtilen kaynaklar yoluyla bulaşma dışında çevrede olmayan bazı mikroorganizmalar izole edilmiştir. Bu nedenle çiğ süt içinde mikroorganizmalar için farklı kontaminasyon yolları olduğu görüşü kabul görmeye başlamıştır. Bu yollardan birisi barsak-meme yoludur. Bu bulaşma şeklinde ince barsak lümenindeki mikroorganizmalar mezenterik lenf yumrularına, oradan da meme bezine geçmektedir.
Şekil. Ruminantlarda barsaktan memeye mikroorganizmaların geçişi (Mol. Biosyst., 2016).
Bu görüş fare ve insanlarda bilimsel
olarak kanıtlanmıştır, fakat inekler için bu konuda net bir veri yoktur. Bu görüşe
göre makrofajlar ve dendritik hücrelere internalize olmuş canlı
mikroorganizmalar, lenfatik ve periferal kan dolaşımı ile memeye
geçebilmektedir. Ruminantlarda barsak ve meme immun sistemi arasındaki bağlantı
zayıftır, lokal bağışıklığı sağlayan lenfositlerin kaynağı, barsak gibi mukozal
yerlerden daha çok lenf yumrularıdır. Memeye hematolojik ve lenfatik transfer, M. bovis, ve Micobacterium avium ssp.
paratuberculosis için mümkündür.
Memedeki mikroorganizmaların memeye en
önemli bulaşma yolu, meme başı kanalıdır. Buna da en önemli kanıt, meme başı
kanalının açık olduğu dönemlerde ve meme başı kanalı keratin doku kayıplarında,
meme içi enfeksiyona duyarlılığın artması gösterilmektedir.
Süte
meme başının uç kısmı, sağım ekipmanları, hava, su, yem, toprak ve çevrede
bulunan mikroorganizmalar karışabilir. İneklerin meme başı derisinde değişik
mikroorganizma grupları bulunmaktadır.
Bu konuda yapılan kapsamlı bir çalışmada, sütte %76 Firmucus, %4.9
Actinobacteria, %17.8 Proteobacteria ve %1.3 oranında Bacteroides türü
bakteriler saptanmıştır. Bu bakterilerden teknolojik olarak en önemlileri;
Lactobasiller, Lökonostok ve Enterokok türü bakterilerdir. Çünkü bu bakteriler
peynirin aroması, lezzeti ve doğal renginin oluşmasından sorumludur. Süt
içindeki bazı mikroorganizmalar, meme başı derisinde bulunmaktadır. Meme
başında bulunan mikroorganizmaların sayısı ve çeşitleri birçok duruma göre
değişir (özellikle altlık). Meme başı derisinde bulunan mikroorganizamların her
zaman meme içine girme potansiyeli bulunmaktadır. Ayrıca sağım makinaları da bu
mikroorganizmalar için rezervuardır. Çevrede süt içindeki mikroorganizma türünü
etkileyebilir. Dışarıda beslenen (mera) hayvanlarda laktasyon döneminde süt
içinde stafilokoklara daha sık rastlanmaktadır. Bu konuda yapılan kapsamlı bir çalışmada
çiftliklerde 54 cinse ait 141 bakteri türü tesbit edilmiştir. Bu bakteri
cinslerinden 25’i sütte izole edilmiştir. Bu bakterilerden Aerococcus, Streptococcus, Propionibacterium,
Acinobacter, Bacillus, Ochrobactrum, Pseudomonas, Psychrobacter, Staphlococcus,
Spingomonas, Enterobacter, Pantoea, Brachybacterium, Corynebacterium, Kocuria,
Microbacterium ve Pseudoclavibacter çiftliğin değişik bölümlerinden (meme başı
yüzeyi, sağımhane, yonca, hava ve tozda saptanmıştır. Fakat süt teknolojisi
bakımından önemli olan laktobasiller, laktokoklar, enterokoklar, Lökokoklar, ve
Parakoklar çiftlikten izole edilmemiştir.
Bu mikroorganizmalar süte karıştığında, bu sütlerden yapılan peynirlerin
lezzeti, aroması ve organoleptik özellikleri olumsuz etkilenmektedir. Bu
nedenle çiftliklerde sıkı önlemler alınarak, bu mikroorganizmaların sayıları
azaltılmalı ve süte karışmaları önlenmelidir.
Sonuç olarak; meme başı kanalı ve memenin
uç kısmına kolonize olan mikroorganizmalar meme sağlığı durumu için
belirleyicidir. Örneğin meme başı kanalına kolonize bazı stafilokok türleri,
yeni meme içi enfeksiyonun gelişmesi için rezervuardır. Altlık, dışkı, meme
başı derisi ve sütteki mikroorganizma profili karşılaştırıldığında, meme başı
derisi mikrobiatası, süt mikrobiatasının
en önemli kaynağıdır, onu dışkı ve altlık mikrobiatası izlemektedir.