Äskettäiset elintarvikevälitteisten sairauksien puhkeaminen ja uudet arviot elintarvikeperäisistä sairauksista Center for Disease Control and Prevention tai CDC:ltä ovat saattaneet olla sysäys, joka vauhditti äskettäin elintarviketurvallisuuslaskun S.510 hyväksymistä. Osana tätä lainsäädäntöä FDA:n on luotava uusia tuoteturvallisuusmääräyksiä riskialttiimpien hedelmien ja vihannesten tuottajille. Tämä lisääntynyt turvallisten elintarvikkeiden kiireellisyyden tunne saa elintarvikeviljelijät ja jalostajat arvioimaan uudelleen vaihtoehtojaan testata ruokaa lähteellä tai pellolla.
OLEMASSA OLEVAT TESTAUSTEKNIIKAT
Kasvattajat ja jalostajat ovat historiallisesti käyttäneet yhtä kolmesta menetelmästä bakteerien testaamiseen: adenosiinitrifosfaatin (ATP) puhtauden seurantajärjestelmät, viljelytestaukset ja polymeraasiketjureaktion (PCR) testaus.
Adenosiinitrifosfaatin puhtauden valvontajärjestelmät testaavat ATP-molekyyliä, jota löytyy kaikista orgaanisista materiaaleista. ATP-määritykset mittaavat ATP:tä eläin- ja kasvisoluista sekä elävistä tai kuolleista bakteereista, hiivasta tai homeesta. Tätä määritystä voidaan käyttää ei-orgaanisilla pinnoilla puhtauden määrittämiseen, ja se edellyttää, että läsnä on 10,000 100,000 - XNUMX XNUMX bakteeria tuottaakseen tarpeeksi ATP:tä bakteerien positiiviseen havaitsemiseen.
Viljelymääritys on laboratoriotesti, joka määrittää, mitä bakteereita tai hiivaa voi olla tietyssä näytteessä. Viljelymääritykset edellyttävät, että näytettä inkuboidaan tietyn ajan, tyypillisesti 24-48 tuntia, jotta bakteerit voivat kasvaa sen läsnäolon määrittämiseksi. Tämä edellyttää näytteen lähettämistä laboratorioon.
PCR on määritys, joka käyttää DNA:ta erilaisten bakteerien ja patogeenien testaamiseen. Prosessi vahvistaa DNA-palan, joka tuottaa tuhansia tai miljoonia kopioita. Se on erittäin tarkka ja kestää 12 tunnin ja 26 tunnin välillä.
ONGELMAT
Olemassa olevissa teknologioissa on haittoja, jotka tekevät niistä tehottomia elintarviketuottajien tarkoituksiin, ja tehottomat testit voivat johtaa ruoan saastumiseen, sairauksiin, tulonmenetyksiin ja paljon muuta.
ATP-määrityksillä testataan ATP-molekyylin läsnäoloa, jota on läsnä kaikessa orgaanisessa materiaalissa. Tämä tarkoittaa, että positiivinen ATP-testi vain vahvistaa, että orgaanista ainetta on läsnä – ei välttämättä bakteereja. Tämä määritys on itse asiassa puhtaustesti tai se, että pinnalla ei ole eläviä tai kuolleita orgaanisia aineita. Koska se testaa orgaanista materiaalia, sitä ei voida käyttää elintarvikkeissa, koska ruoka on luomua. Lisäksi ATP-määritys ei pysty havaitsemaan biofilmiä, joka on tahmea sivutuote organismeista, jotka voivat piilottaa eläviä bakteereja. Toinen ongelma ATP-testauksessa on tuottaa tarpeeksi ATP:tä positiivisen testin saamiseksi, bakteerien pitäisi olla vähintään 10,000 XNUMX bakteeria.
Viljelymääritykset ovat yleensä melko tarkkoja, mutta menetelmä edellyttää, että bakteereja inkuboidaan 24 tunnin - 48 tunnin ajan bakteerien läsnäolon varmistamiseksi. Tämä tarkoittaa, että näyte lähetetään laboratorioon tälle inkubaatioajalle ja koulutettu teknikko lukee testin. Laboratoriotöiden tarve nostaa loppukäyttäjän kustannuksia ja lisäaika lisää saastuneen ruoan lipsumisen mahdollisuuksia prosessin läpi.
PCR-määritykset, vaikka ne ovat myös erittäin tarkkoja, vaativat tuottajan lähettämään näytteen laboratorioon, jossa koulutettu teknikko käyttää kalliita laitteita testin käsittelemiseen. Itse testi koostuu useista monimutkaisista vaiheista, jotka lisäävät ruoan tuottajalle siirtyviä kustannuksia. PCR-määritykset vaativat rikastusvaiheen, joka kestää 8 - 20 tuntia sekä 1 - 4 tuntia varsinaista testiä varten. Lisätyt vaiheet ja aika lisäävät kustannuksia ja todennäköisyyttä, että ruoan saastuminen jää huomaamatta.
ENTSYYMITESTAUS
Mikrobiologit ovat tutkineet ja käyttäneet entsyymejä bakteerien havaitsemiseen 1950-luvun alusta lähtien. Monet lopettivat entsyymimenetelmien käytön ja siirtyivät 1970- ja 1980-luvuilla käyttämään antigeeni/vasta-aine- tai NAAT-teknologiaa. Siitä lähtien jatkuva entsyymitutkimus on kuitenkin johtanut moniin erilaisiin mikro-organismeihin liittyvien spesifisten bakteerientsyymien löytämiseen. Nämä tiedot ovat johtaneet patentoitujen substraattien kehittämiseen, jotka voivat tunnistaa tiettyjen bakteerien erittämiä entsyymejä ja yhdistää niihin. Tämän uuden tiedon avulla on kehitetty testejä hyödyntämään patentoituja substraatteja, jotka entsyymillä hydrolysoituessaan tuottavat fluoresenssin, joka voidaan lukea joko fluorometrillä tai lisäämällä reagenssia reaktion kolorimetrian tuottamiseksi.
Muiden diagnostisten järjestelmien on löydettävä itse bakteerisolu kasvattamalla näytettä viljelmissä tai replikoimalla DNA PCR/NAAT-järjestelmää käyttäen. Näillä menetelmillä kestää useimmissa tapauksissa yli vuorokausi tulosten saamiseen näytteenottohetkestä lähtien, ja ne edellyttävät koulutettuja laboratoriotekniikkoja ja kalliita laitteita. Entsyymien havaitsemismenetelmiä käyttämällä bakteerit voivat tuottaa tuhansia entsyymimolekyylejä, mikä lisää todennäköisyyttä ja havaitsemisaikaa paljon nopeammin kuin mikään muu tunnistusmenetelmä.
BAKTEERIEN ENTSYYMIEN TUNNISTUSSARJAT
Tällä menetelmällä bakteerien entsyymien havaitsemissarjoja, jotka toimitetaan joko manuaalisissa vanupuikkosarjoissa tai digitaalisissa kädessä pidettävissä fluorometrisarjoissa, voidaan käyttää kentällä pintojen ja elintarvikkeiden testaamiseen kokonaisorganismien ja gramnegatiivisten bakteerien (Enterobacteriaceae) varalta. Testit vahvistavat bakteerien olemassaolon tai puuttumisen normaalin taustatason yläpuolella ja tulokset ovat paikalla 20 minuutissa. Testit ovat helppoja suorittaa, eivät vaadi lisälaitteita ja ne havaitsevat myös biofilmiin piiloutuvia bakteereja. Tarkkuus on yli 98 prosenttia, jos testiliuskaa kohden on yli 1,000 XNUMX organismia verrattuna perinteisiin menetelmiin. Sarjat on suunniteltu toimimaan seulontatyökaluna etsimään "kuumia kohtia", jotka sisältävät liian suuria bakteerikontaminaatioita. Koska ne ovat edullisia, nopeita ja helppokäyttöisiä, valvontaa ja testausta voidaan suorittaa useammin.
EDUT
Entsyymibakteerien havaitsemismäärityksillä on monia etuja verrattuna tavallisiin viljely-, ATP- ja PCR-määrityksiin, mukaan lukien nopeampi nopeus, helppokäyttöisyys, suurempi tarkkuus, alhaisemmat kustannukset ja kyky havaita biofilmi. Entsyymimäärityksillä saadaan tuloksia vain 20 minuutissa näytteestä tulokseen, ja tulokset ovat saatavilla kentällä tai paikan päällä, koska ne eivät vaadi näytteiden lähettämistä laboratorioon. Viljely- tai PCR-määrityksissä käytetään erikoislaitteita ja koulutettuja teknikoita, jos määritykset eivät, joten ne ovat tehokas ja edullinen seulontatyökalu elintarvikkeiden viljelijöille ja jalostajille.
PÄÄTELMÄ
Nykyinen viljely-, ATP- ja PCR-määritykset ovat kalliita, hitaita ja hankalia. Entsyymitunnistuksen käyttäminen bakteerien tunnistamiseen kentällä tarjoaa tarkan, nopean ja edullisen tavan seuloa vaarallisia bakteerikontaminaation tasoja. Edullisen seulontatyökalun ansiosta käyttäjät voivat testata useammin, mikä lisää huomattavasti bakteerikontaminaation onnistumisastetta ennen kuin se löytää tiensä kuluttajalle.