Nedávne prepuknutie chorôb prenášaných potravinami a nové odhady chorôb prenášaných potravinami z Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb alebo CDC mohli byť možno impulzom, ktorý podnietil nedávne schválenie zákona o bezpečnosti potravín S.510. V rámci tejto legislatívy bude FDA musieť vytvoriť nové bezpečnostné predpisy pre výrobcov najrizikovejšieho ovocia a zeleniny. Tento zvýšený pocit naliehavosti pre bezpečné potraviny núti pestovateľov a spracovateľov potravín prehodnocovať svoje možnosti testovania potravín pri zdroji alebo na poli.
EXISTUJÚCE TESTOVACIE TECHNOLÓGIE
Pestovatelia a spracovatelia historicky používali na testovanie baktérií jednu z troch metód: systémy na monitorovanie čistoty adenozíntrifosfátu (ATP), testovanie kultúr a testovanie polymerázovej reťazovej reakcie (PCR).
Systémy monitorovania čistoty adenozíntrifosfátu testujú molekulu ATP, ktorá sa nachádza vo všetkých organických materiáloch. Testy ATP merajú ATP zo živočíšnych a rastlinných buniek, ako aj zo živých alebo mŕtvych baktérií, kvasiniek alebo plesní. Tento test sa môže použiť na neorganických povrchoch na určenie čistoty a vyžaduje prítomnosť 10,000 100,000 až XNUMX XNUMX baktérií na produkciu dostatočného množstva ATP na pozitívnu detekciu baktérií.
Kultivačný test je laboratórny test, ktorý určuje, aké baktérie alebo kvasinky môžu byť prítomné v danej vzorke. Kultivačné testy vyžadujú, aby bola vzorka inkubovaná počas stanoveného času, zvyčajne 24 až 48 hodín, aby sa baktériám poskytla možnosť rásť a určiť ich prítomnosť. To si vyžaduje odoslanie vzorky do laboratória.
PCR je test, ktorý využíva DNA na testovanie rôznych baktérií a patogénov. Tento proces zosilňuje kúsok DNA a vytvára tisíce až milióny kópií. Je vysoko presný a trvá 12 až 26 hodín.
VNÚTORNÉ PROBLÉMY
Existujúce technológie majú nevýhody, ktoré ich robia neefektívnymi pre účely výrobcov potravín a neúčinné testy môžu viesť ku kontaminácii potravín, chorobám, strate príjmov a mnohým ďalším.
ATP testy testujú na prítomnosť molekuly ATP, ktorá je prítomná vo všetkých organických materiáloch. To znamená, že pozitívny test ATP iba potvrdzuje, že sú prítomné organické látky – nie nevyhnutne baktérie. Tento test je vlastne testom čistoty alebo toho, že na povrchu nie je žiadny živý alebo mŕtvy organický materiál. Pretože sa testuje na organický materiál, nemožno ho použiť na potraviny, pretože potraviny sú ekologické. Okrem toho test ATP nedokáže detekovať biofilm, ktorý je lepkavým vedľajším produktom organizmov, ktoré môžu skrývať živé baktérie. Ďalším problémom pri testovaní ATP je produkovať dostatok ATP na vytvorenie pozitívneho testu, baktérie by museli mať aspoň 10,000 XNUMX baktérií.
Kultivačné testy sú vo všeobecnosti celkom presné, ale metóda vyžaduje, aby sa baktérie inkubovali 24 hodín až 48 hodín, aby sa overila prítomnosť baktérií. To znamená, že vzorka je odoslaná do laboratória na tento inkubačný čas a vyškolený technik prečíta test. Potreba laboratórnej práce zvyšuje náklady pre koncového užívateľa a dodatočný čas zvyšuje šance, že kontaminované potraviny prejdú procesom.
Testy PCR, aj keď sú tiež vysoko presné, vyžadujú, aby výrobca odoslal vzorku do laboratória, kde vyškolený technik používa na spracovanie testu drahé vybavenie. Samotný test pozostáva z niekoľkých komplikovaných krokov, ktoré zvyšujú náklady prenesené na výrobcu potravín. Testy PCR vyžadujú fázu obohatenia, ktorá trvá 8 hodín až 20 hodín, plus 1 až 4 hodiny na skutočný test. Pridané kroky a čas zvyšujú náklady a pravdepodobnosť, že kontaminácia potravín zostane nepovšimnutá.
TESTOVANIE ENZÝMOV
Mikrobiológovia študujú a používajú enzýmy na detekciu baktérií od začiatku 1950. rokov minulého storočia. Mnohí prestali používať enzýmové metódy a v 1970. a 1980. rokoch prešli na technológie testovania amplifikácie antigénov/protilátok alebo NAAT (Nucleic Acid Amplification Testing). Odvtedy však pokračujúci výskum enzýmov viedol k objavu špecifických bakteriálnych enzýmov spojených s mnohými rôznymi mikroorganizmami. Tieto informácie viedli k vývoju patentovaných substrátov, ktoré dokážu identifikovať špecifické enzýmy vydávané špecifickými baktériami a spojiť sa s nimi. S týmito novými informáciami boli vyvinuté testy na využitie patentovaných substrátov, ktoré pri hydrolýze enzýmom vytvárajú fluorescenciu, ktorú je možné odčítať buď fluorometrom, alebo pridaním činidla, aby sa vytvorila reakčná kolormetrická.
Iné diagnostické systémy musia nájsť samotnú bakteriálnu bunku pestovaním vzorky v kultúrach alebo replikáciou DNA pomocou systému PCR/NAAT. Tieto metódy budú vo väčšine prípadov trvať viac ako jeden deň, kým sa získajú výsledky od doby odberu vzorky, a vyžadujú si vyškolených laboratórnych technikov a drahé vybavenie. Pomocou metodológie detekcie enzýmov môžu baktérie produkovať tisíce molekúl enzýmu, čo zvyšuje pravdepodobnosť a čas detekcie oveľa rýchlejšie ako akékoľvek iné metódy detekcie.
SÚPRAVY NA DETEKCIU BAKTERIÁLNYCH ENZÝMOV
Pomocou tejto metodiky možno súpravy na detekciu bakteriálnych enzýmov, ktoré sa dodávajú buď v súpravách na ručné výtery alebo v súpravách digitálnych ručných fluorometrov, použiť v teréne na testovanie povrchov a potravín na celkové organizmy, gramnegatívne baktérie (Enterobacteriaceae). Testy potvrdzujú prítomnosť alebo neprítomnosť baktérií nad normálnou úrovňou pozadia s výsledkami na mieste do 20 minút. Testy sa ľahko vykonávajú, nevyžadujú žiadne ďalšie vybavenie a tiež zisťujú baktérie ukrývajúce sa v biofilme. Presnosť je vyššia ako 98 percent, ak je v testovacom prúžku prítomných viac ako 1,000 XNUMX organizmov v porovnaní s tradičnými metódami. Súpravy sú navrhnuté tak, aby slúžili ako skríningový nástroj na hľadanie „horúcich miest“, ktoré obsahujú neprijateľné úrovne bakteriálnej kontaminácie. Pretože sú lacné, rýchle a ľahko použiteľné, je možné vykonávať častejšie monitorovanie a testovanie.
VÝHODY
Testy na detekciu enzýmových baktérií majú mnoho výhod oproti štandardným kultivačným testom, testom ATP a PCR vrátane vyššej rýchlosti, jednoduchosti použitia, vyššej presnosti, nižších nákladov a schopnosti detegovať biofilm. Enzýmové testy poskytujú výsledky už za 20 minút od vzorky k výsledku a výsledky sú dostupné v teréne alebo na mieste, pretože nevyžadujú odoslanie vzoriek do laboratória. Kultivačné alebo PCR testy využívajú špecializované vybavenie a vyškolených technikov tam, kde to testy nepoužívajú, čo z nich robí efektívny, nízkonákladový skríningový nástroj pre pestovateľov a spracovateľov potravín.
ZÁVER
Súčasné kultivačné, ATP a PCR testy sú drahé, pomalé a ťažkopádne. Použitie detekcie enzýmov na identifikáciu baktérií v teréne poskytuje presný, rýchly a lacný spôsob skríningu nebezpečných úrovní bakteriálnej kontaminácie. Nízkonákladový skríningový nástroj znamená, že používatelia môžu testovať častejšie, čím sa výrazne zvýši miera úspešnosti zachytenia bakteriálnej kontaminácie skôr, ako si nájde cestu k spotrebiteľovi.