تأثير المعالجة الحرارية على تركيز المضادات الحيوية الشائعة في عينات حليب الأبقار في السودان2

Abstract: Antibiotics in veterinary treatment have increased owing to intensive animal breeding for human consumption, resulting in antibacterial residues in food and potential health risks. This study examined how pasteurization and boiling affected the amounts of commonly used antibiotics—Tylosin (TYLO), Enrofloxacin (ENRO), Ampicillin (AMP), and Oxytetracycline (OTC)—in fresh cow milk. Cow milk samples without antibiotics were added with three antibiotic concentrations (3, 6, and 9 ppm).

Each concentration was heat-treated twice and analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry to determine antibiotic percentage reduction and kinetic degradation rate constants (k).

The findings showed that all thermal treatments greatly reduced the initial antibiotic concentrations, with pasteurization being the most effective overall. Boiling raised k-values, suggesting faster deterioration. Boiling for 10 minutes works better than 5 minutes. For 5 minutes, there was a significant difference between pasteurization and boiling (P=0.002), but there was no significant difference after 10 minutes (P=0.09).

TYLO decreased the most dramatically with pasteurization (49.3%-15%) as compared to boiling (30.4%-14.6%) and was much more influenced than OTC (46%-35.3%), ENRO (44.6%-32%), and AMP (30.6%-26.6%). The k-values for TYLO after pasteurization (0.0224 to 0.005) showed worse stability than other antibiotics. Boiling was very effective in lowering OTC concentrations (59%-15.3%), whereas ENRO and AMP showed the smallest decreases (11.6%-6.2% and 30.6%-26.6%, respectively).

In summary, thermal treatments considerably reduced antibiotic concentrations in milk, with boiling displaying higher stability based on k-values, although pasteurization was more effective in terms of overall reduction based on breakdown rates. OTC had the most instability during boiling, while TYLO showed the least stability during pasteurization. AMP and ENRO were more stable over both treatments than OTC and TYLO, indicating that the effectiveness of thermal treatments is dependent on the individual antibiotic employed.

Keywords: Antimicrobial drugs, thermal processing, pasteurization, dairy products, degradation rate.

المستخلص: لقد زادت المضادات الحيوية في العلاج البيطري بسبب التربية المكثفة للحيوانات للاستهلاك البشري، مما أدى إلى بقايا مضادات حيوية في الغذاء ومخاطر صحية محتملة.  دراسة هذا البحث تناولت كيفية تأثير البسترة والغليان على كميات المضادات الحيوية المستخدمة بشكل شائع—تيلوسين (TYLO)، إنروفلوكساسين (ENRO)، أمبيسيلين (AMP)، وأوكسي تتراسيكلينShorten with AI

(OTC)—في حليب الأبقار الطازج.  تمت إضافة عينات حليب الأبقار التي لا تحتوي على مضادات حيوية بثلاثة تركيزات من المضادات الحيوية (3، 6، 9 جزء في المليون).  تمت معالجة كل تركيز حرارياً مرتين وتحليله بواسطة الكروماتوغرافيا السائلة مطياف الكتلة لتحديد نسبة تقليل المضادات الحيوية وثوابت معدل التحلل الحركي (k). أظهرت النتائج أن جميع العلاجات الحرارية قللت بشكل كبير من تركيزات المضادات الحيوية الأولية، حيث كانت البسترة هي الأكثر فعالية بشكل عام.  الغليان رفع قيم kShorten with AI

، مما يشير إلى تدهور أسرع.  الغلي لمدة 10 دقائق يعمل بشكل أفضل من 5 دقائق.  لفترة 5 دقائق، كان هناك فرق كبير بين البسترة والغليان (P=0.002)، ولكن لم يكن هناك فرق كبير بعد 10 دقائق (P=0.09) انخفض TYLO بشكل كبير مع البسترة (49.3%-15%) مقارنة بالغلي (30.4%-14.6%)، وكان أكثر تأثراً بكثير من OTC (46%-35.3%)، ENRO (44.6%-32%)

، و AMP (30.6%-26.6%).  أظهرت قيم k لـ TYLO بعد البسترة (0.0224 إلى 0.005) استقرارًا أسوأ من المضادات الحيوية الأخرى.  كان الغليان فعالاً جداً في خفض تركيزات OTC (59%-15.3%)، في حين أظهرت ENRO و AMP أقل الانخفاضات (11.6%-6.2% و30.6%-26.6% على التوالي) .باختصار، خفضت العلاجات الحرارية تركيزات المضادات الحيوية في الحليب بشكل كبير،

حيث أظهرت الغليان استقرارًا أعلى بناءً على قيم k، على الرغم من أن البسترة كانت أكثر فعالية من حيث الانخفاض العام بناءً على معدلات التحلل.  كان OTC الأكثر عدم استقرار أثناء الغليان، بينما أظهر TYLO أقل استقرار أثناء البسترة.  كان  AMP و ENRO أكثر استقرارًا خلال كلا العلاجين من OTC و TYLO، مما يشير إلى أن فعالية العلاجات الحرارية تعتمد على المضاد الحيوي المستخدم.

الكلمات المفتاحية: الأدوية المضادة للميكروبات، المعالجة الحرارية، البسترة، منتجات الألبان، معدل التحلل