Az élelmiszer-eredetű betegségek közelmúltbeli kitörései és a Betegségellenőrzési és Megelőzési Központtól vagy a CDC-től származó élelmiszer-eredetű betegségekre vonatkozó új becslések lehettek azok a lendületek, amelyek ösztönözték az S.510 élelmiszerbiztonsági törvényjavaslat nemrégiben történő elfogadását. A jogszabály részeként az FDA-nak új termékbiztonsági előírásokat kell alkotnia a legmagasabb kockázatú gyümölcsök és zöldségek termelői számára. A biztonságos élelmiszerek iránti fokozott sürgősség miatt az élelmiszer-termelők és -feldolgozók újraértékelik az élelmiszerek forrásnál vagy a szántóföldön történő tesztelésének lehetőségeit.
MEGLÉVŐ VIZSGÁLATI TECHNOLÓGIÁK
A termelők és feldolgozók történelmileg három módszer egyikét használták a baktériumok tesztelésére: az adenozin-trifoszfát (ATP) tisztaságát figyelő rendszereket, a tenyésztést és a polimeráz láncreakció (PCR) tesztelését.
Az adenozin-trifoszfát tisztaságát ellenőrző rendszerek tesztelik az ATP molekulát, amely minden szerves anyagban megtalálható. Az ATP-tesztek állati és növényi sejtekből, valamint élő vagy elhalt baktériumokból, élesztőből vagy penészből származó ATP-t mérik. Ez a vizsgálat nem szerves felületeken használható a tisztaság meghatározására, és 10,000 100,000-XNUMX XNUMX baktérium jelenléte szükséges ahhoz, hogy elegendő ATP-t termeljen a baktériumok pozitív kimutatásához.
A tenyésztési vizsgálat egy olyan laboratóriumi vizsgálat, amely meghatározza, hogy egy adott mintában milyen baktériumok vagy élesztők lehetnek jelen. A tenyésztési vizsgálatok megkövetelik, hogy a mintát meghatározott ideig, jellemzően 24-48 óráig inkubáljuk, hogy a baktériumok növekedési lehetőséget biztosítsanak jelenlétének meghatározásához. Ehhez a mintát laboratóriumba kell küldeni.
A PCR egy olyan vizsgálat, amely DNS-t használ a különféle baktériumok és kórokozók tesztelésére. A folyamat felerősít egy DNS-darabot, amely több ezer vagy több millió másolatot generál. Ez egy nagyon pontos, és 12 óra és 26 óra között tart.
EREJÜLŐ PROBLÉMÁK
A meglévő technológiáknak vannak olyan hátrányai, amelyek hatástalanná teszik őket az élelmiszer-termelői célokra, a nem hatékony vizsgálatok pedig élelmiszer-szennyeződést, betegségeket, bevételkiesést és még sok mást okozhatnak.
Az ATP-tesztek az ATP molekula jelenlétét vizsgálják, amely minden szerves anyagban jelen van. Ez azt jelenti, hogy a pozitív ATP-teszt csak azt erősíti meg, hogy szerves anyagok vannak jelen – nem feltétlenül baktériumok. Ez a teszt tulajdonképpen a tisztaság tesztje, vagy annak ellenőrzése, hogy a felület mentes-e minden élő vagy elhalt szerves anyagtól. Mivel teszteli a szerves anyagokat, nem használható élelmiszereken, mivel az élelmiszerek bio. Ezenkívül az ATP-teszt nem képes kimutatni a biofilmet, amely az élő baktériumokat elrejteni képes élőlények ragadós mellékterméke. Egy másik probléma az ATP-teszttel, hogy elegendő ATP-t termeljen a pozitív teszt eléréséhez, a baktériumoknak legalább 10,000 XNUMX baktériumnak kell lenniük.
A tenyésztési vizsgálatok általában meglehetősen pontosak, de a módszer megköveteli, hogy a baktériumokat 24-48 óráig inkubáljuk, hogy ellenőrizzük a baktériumok jelenlétét. Ez azt jelenti, hogy a mintát erre az inkubációs időre elküldik egy laboratóriumba, és egy képzett technikus olvassa le a tesztet. A laboratóriumi munka szükségessége megnöveli a végfelhasználó költségeit, és a többletidő növeli annak esélyét, hogy a szennyezett élelmiszer átcsússzon a folyamaton.
A PCR-vizsgálatok, bár rendkívül pontosak, megkövetelik, hogy a gyártó a mintát egy laboratóriumba szállítsa, ahol egy képzett technikus drága berendezést használ a teszt feldolgozásához. Maga a teszt több bonyolult lépésből áll, ami növeli az élelmiszer-előállítóra háruló költségeket. A PCR vizsgálatokhoz dúsítási fázisra van szükség, amely 8 és 20 óra közötti, plusz 1-4 órát vesz igénybe a tényleges teszthez. A hozzáadott lépések és az idő növeli a költségeket és annak esélyét, hogy az élelmiszer-szennyeződés észrevétlen marad.
ENZIM TESZTELÉS
A mikrobiológusok az 1950-es évek eleje óta tanulmányoznak és használnak enzimeket a baktériumok kimutatására. Az 1970-es és 1980-as években sokan felhagytak az enzimmódszerek használatával, és áttértek az antigén/antitest vagy a nukleinsav-amplifikációs teszt (NAAT) technológiájára. Azóta azonban a folyamatos enzimkutatások számos különböző mikroorganizmushoz kapcsolódó specifikus bakteriális enzimek felfedezéséhez vezettek. Ez az információ olyan szabadalmaztatott szubsztrátok kifejlesztéséhez vezetett, amelyek képesek azonosítani és kapcsolódni bizonyos baktériumok által kibocsátott specifikus enzimekhez. Ezzel az új információval teszteket fejlesztettek ki a szabadalmaztatott szubsztrátok felhasználására, amelyek enzimmel hidrolizálva fluoreszcenciát hoznak létre, amely fluorométerrel vagy reagens hozzáadásával leolvasható a reakciókolorimetria előállításához.
Más diagnosztikai rendszereknek magát a baktériumsejtet kell megtalálniuk úgy, hogy a mintát tenyészetben növesztik, vagy DNS-t replikálnak PCR/NAAT rendszer segítségével. Ezek a módszerek a legtöbb esetben több mint egy napot vesz igénybe, hogy a mintavételtől kezdve eredményeket kapjanak, és képzett laboratóriumi technikusokat és drága berendezéseket igényelnek. Enzim-detektálási módszertan használatával a baktériumok több ezer enzimmolekulát termelhetnek, ami sokkal gyorsabban növeli a kimutatás esélyét és idejét, mint bármely más kimutatási módszer.
BAKTERIÁLIS ENZIM KITEKINTŐ KÉSZLETEK
Ezzel a módszerrel a bakteriális enzim-detektáló készletek, amelyek akár kézi tamponkészletben, akár digitális kézi fluorométer készletben kaphatók, használhatók a felületek és élelmiszerek teljes szervezetre, Gram-negatív baktériumokra (Enterobacteriaceae) való tesztelésére. A tesztek 20 percen belül a helyszínen igazolják a baktériumok jelenlétét vagy hiányát a normál háttérszint felett. A tesztek egyszerűen elvégezhetők, nem igényelnek extra felszerelést, és kimutatják a biofilmben megbúvó baktériumokat is. A pontosság 98 százaléknál nagyobb, ha tesztcsíkonként több mint 1,000 organizmus van jelen a hagyományos módszerekkel összehasonlítva. A készleteket úgy tervezték, hogy szűrőeszközként szolgáljanak olyan „forró pontok” keresésére, amelyek elfogadhatatlan mértékben tartalmaznak bakteriális szennyeződést. Mivel olcsók, gyorsak és könnyen használhatóak, gyakrabban is elvégezhető az ellenőrzés és a tesztelés.
ELŐNYÖK
Az enzimes baktériumok kimutatási tesztjei számos előnnyel rendelkeznek a standard tenyészethez, ATP- és PCR-vizsgálatokhoz képest, beleértve a gyorsabb sebességet, a könnyű használhatóságot, a nagyobb pontosságot, az alacsonyabb költségeket és a biofilm kimutatásának képességét. Az enzimes vizsgálatok a mintától az eredményig mindössze 20 perc alatt adnak eredményt, és az eredmények a helyszínen vagy a helyszínen elérhetők, mivel nem szükséges a mintákat laboratóriumba küldeni. A tenyésztési vagy PCR-vizsgálatok speciális berendezéseket és képzett technikusokat használnak, ahol a vizsgálatok nem, így hatékony, alacsony költségű szűrési eszköz az élelmiszer-termelők és -feldolgozók számára.
KÖVETKEZTETÉS
A jelenlegi tenyésztési, ATP- és PCR-vizsgálatok drágák, lassúak és nehézkesek. Az enzimdetektálás használata a baktériumok helyszíni azonosítására pontos, gyors és olcsó módot biztosít a veszélyes szintű bakteriális szennyeződések szűrésére. Az alacsony költségű szűrőeszközzel a felhasználók gyakrabban végezhetnek tesztet, ami jelentősen növeli a bakteriális szennyeződések sikeres elkapásának arányát, mielőtt az eljutna a fogyasztóhoz.