Nedávné propuknutí alimentárních nemocí a nové odhady alimentárních nemocí od Centra pro kontrolu a prevenci nemocí nebo CDC mohly být možná impulsem, který podnítil nedávné schválení zákona o bezpečnosti potravin S.510. V rámci této legislativy bude FDA muset vytvořit nové bezpečnostní předpisy pro producenty nejrizikovějšího ovoce a zeleniny. Tento zvýšený pocit naléhavosti pro bezpečné potraviny nutí pěstitele a zpracovatele potravin přehodnocovat své možnosti testování potravin u zdroje nebo na poli.
STÁVAJÍCÍ TESTOVACÍ TECHNOLOGIE
Pěstitelé a zpracovatelé v minulosti používali k testování bakterií jednu ze tří metod: systémy monitorování čistoty adenosintrifosfátu (ATP), testování kultur a testování polymerázové řetězové reakce (PCR).
Systémy monitorování čistoty adenosintrifosfátu testují molekulu ATP, která se nachází ve všech organických materiálech. Testy ATP měří ATP ze živočišných a rostlinných buněk, stejně jako živých nebo mrtvých bakterií, kvasinek nebo plísní. Tento test lze použít na neorganické povrchy ke stanovení čistoty a vyžaduje přítomnost 10,000 100,000 až XNUMX XNUMX bakterií k produkci dostatečného množství ATP k pozitivní detekci bakterií.
Kultivační test je laboratorní test, který určuje, jaké bakterie nebo kvasinky mohou být přítomny v daném vzorku. Kultivační testy vyžadují, aby byl vzorek inkubován po stanovenou dobu, typicky 24 až 48 hodin, aby se dala bakteriím možnost růstu a stanovení jejich přítomnosti. To vyžaduje odeslání vzorku do laboratoře.
PCR je test, který využívá DNA k testování různých bakterií a patogenů. Tento proces zesiluje kus DNA a vytváří tisíce až miliony kopií. Je vysoce přesný a trvá 12 až 26 hodin.
VLASTNÍ PROBLÉMY
Stávající technologie mají nevýhody, které je činí neefektivními pro účely výrobců potravin a neúčinné testy mohou mít za následek kontaminaci potravin, nemoc, ztrátu příjmů a mnohé další.
ATP testy testují přítomnost molekuly ATP, která je přítomna ve všech organických materiálech. To znamená, že pozitivní test ATP pouze potvrzuje, že je přítomna organická hmota – ne nutně bakterie. Tento test je ve skutečnosti testem čistoty nebo toho, že na povrchu není žádný živý nebo mrtvý organický materiál. Protože testuje organický materiál, nelze jej použít na potraviny, protože potraviny jsou organické. Navíc test ATP nemůže detekovat biofilm, což je lepkavý vedlejší produkt organismů, které mohou skrývat živé bakterie. Dalším problémem s testováním ATP je produkce dostatečného množství ATP k vytvoření pozitivního testu, bakterie by musely mít alespoň 10,000 XNUMX bakterií.
Kultivační testy jsou obecně poměrně přesné, ale metoda vyžaduje, aby byly bakterie inkubovány po dobu 24 hodin až 48 hodin, aby se ověřila přítomnost bakterií. To znamená, že vzorek je odeslán do laboratoře na tuto inkubační dobu a vyškolený technik přečte test. Potřeba laboratorní práce zvyšuje náklady pro koncového uživatele a přidaný čas zvyšuje pravděpodobnost, že kontaminované potraviny proklouznou procesem.
PCR testy, i když jsou také vysoce přesné, vyžadují, aby výrobce poslal vzorek do laboratoře, kde vyškolený technik používá ke zpracování testu drahé vybavení. Vlastní test se skládá z několika složitých kroků, které zvyšují náklady přenesené na výrobce potravin. Testy PCR vyžadují fázi obohacení, která trvá 8 až 20 hodin plus 1 až 4 hodiny pro vlastní test. Přidané kroky a čas zvyšují náklady a šance, že kontaminace potravin zůstane bez povšimnutí.
ENZYMOVÉ TESTOVÁNÍ
Mikrobiologové studují a používají enzymy k detekci bakterií od počátku 1950. let 1970. století. Mnozí přestali používat enzymové metody a v 1980. a XNUMX. letech přešli na technologie testování antigenu/protilátky nebo testování nukleové kyseliny (NAAT). Od té doby však pokračující výzkum enzymů vedl k objevu specifických bakteriálních enzymů spojených s mnoha různými mikroorganismy. Tyto informace vedly k vývoji proprietárních substrátů, které mohou identifikovat specifické enzymy vydávané konkrétními bakteriemi a spojit se s nimi. S těmito novými informacemi byly vyvinuty testy pro využití patentovaných substrátů, které při hydrolýze enzymem vytvářejí fluorescenci, kterou lze odečíst buď fluorometrem, nebo přidáním činidla k vytvoření reakční kolorometrie.
Jiné diagnostické systémy musí najít samotnou bakteriální buňku pěstováním vzorku v kulturách nebo replikací DNA pomocí systému PCR/NAAT. Tyto metody zaberou ve většině případů více než jeden den, než se získají výsledky od doby odběru vzorku, a vyžadují vyškolené laboratorní techniky a drahé vybavení. Pomocí metodologie detekce enzymů mohou bakterie produkovat tisíce molekul enzymu, což zvyšuje pravděpodobnost a čas, že budou detekovány mnohem rychleji než jakékoli jiné metody detekce.
SOUPRAVY PRO DETEKCI BAKTERIÁLNÍCH ENZYMŮ
Pomocí této metodiky mohou být soupravy pro detekci bakteriálních enzymů, které se dodávají buď v ručních výtěrových soupravách nebo v digitálních ručních fluorometrických soupravách, použity v terénu k testování povrchů a potravin na celkové organismy, gramnegativní bakterie (Enterobacteriaceae). Testy potvrzují přítomnost nebo nepřítomnost bakterií nad normálními základními hladinami s výsledky na místě do 20 minut. Testy se snadno provádějí, nevyžadují žádné další vybavení a také detekují bakterie skrývající se v biofilmu. Přesnost je vyšší než 98 procent, pokud je na testovacím proužku přítomno více než 1,000 XNUMX organismů ve srovnání s tradičními metodami. Soupravy jsou navrženy tak, aby sloužily jako screeningový nástroj pro hledání „horkých míst“, která obsahují nepřijatelnou úroveň bakteriální kontaminace. Protože jsou levné, rychlé a snadno použitelné, lze provádět častější monitorování a testování.
VÝHODY
Enzymové testy detekce bakterií mají mnoho výhod oproti standardní kultuře, ATP a PCR testům, včetně vyšší rychlosti, snadnosti použití, vyšší přesnosti, nižších nákladů a schopnosti detekovat biofilm. Enzymové testy poskytují výsledky za pouhých 20 minut od vzorku k výsledku a výsledky jsou k dispozici v terénu nebo na místě, protože nevyžadují odeslání vzorků do laboratoře. Kultivační nebo PCR testy využívají specializované vybavení a vyškolené techniky tam, kde tomu tak není, což z nich dělá účinný, nízkonákladový screeningový nástroj pro pěstitele a zpracovatele potravin.
ZÁVĚR
Současné kultivační, ATP a PCR testy jsou drahé, pomalé a těžkopádné. Použití enzymové detekce pro identifikaci bakterií v terénu poskytuje přesný, rychlý a levný způsob, jak prověřit nebezpečné úrovně bakteriální kontaminace. Nízkonákladový screeningový nástroj znamená, že uživatelé mohou testovat častěji, čímž se výrazně zvýší úspěšnost zachycení bakteriální kontaminace dříve, než si najde cestu ke spotřebiteli.