Nedavna izbijanja bolesti izazvanih hranom i nove procjene o bolestima koje se prenose hranom iz Centra za kontrolu i prevenciju bolesti ili CDC-a mogli su biti poticaj koji je potaknuo nedavno usvajanje zakona o sigurnosti hrane S.510. Kao dio tog zakonodavstva, FDA će morati izraditi nove propise o sigurnosti proizvoda za proizvođače najrizičnijeg voća i povrća. Ovaj pojačani osjećaj hitnosti za sigurnom hranom tjera uzgajivače i prerađivače hrane da preispitaju svoje mogućnosti testiranja hrane na izvoru ili na terenu.
POSTOJEĆE TEHNOLOGIJE TESTIRANJA
Uzgajivači i prerađivači povijesno su koristili jednu od tri metode za testiranje bakterija: sustave za praćenje čistoće adenozin trifosfata (ATP), testiranje kulture i testiranje lančane reakcije polimerazom (PCR).
Sustavi za praćenje čistoće adenozin trifosfata testiraju molekulu ATP koja se nalazi u svim organskim materijalima. ATP testovi mjere ATP iz životinjskih i biljnih stanica kao i živih ili mrtvih bakterija, kvasca ili plijesni. Ovaj se test može koristiti na neorganskim površinama za određivanje čistoće i zahtijeva prisustvo 10,000 100,000 do XNUMX XNUMX bakterija da proizvede dovoljno ATP-a da rezultira pozitivnim otkrivanjem bakterija.
Analiza kulture je laboratorijski test koji određuje koje bakterije ili kvasci mogu biti prisutni u danom uzorku. Testovi kulture zahtijevaju da se uzorak inkubira određeno vrijeme, obično 24 do 48 sati, kako bi se bakterijama dala prilika za rast i utvrđivanje njihove prisutnosti. To zahtijeva slanje uzorka u laboratorij.
PCR je test koji koristi DNK za testiranje različitih bakterija i patogena. Proces pojačava dio DNK generirajući tisuće do milijune kopija. Vrlo je precizan i traje između 12 i 26 sati.
INHERETNI PROBLEMI
Postojeće tehnologije imaju nedostatke koji ih čine neučinkovitima za potrebe proizvođača hrane, a neučinkoviti testovi mogu rezultirati kontaminacijom hrane, bolešću, gubitkom prihoda i još mnogo toga.
ATP testovi testiraju prisutnost molekule ATP, koja je prisutna u svim organskim materijalima. To znači da pozitivan ATP test samo potvrđuje da je prisutna organska tvar – ne nužno i bakterija. Ovaj test zapravo je test za čistoću, odnosno da je površina čista od živog ili mrtvog organskog materijala. Budući da testira organski materijal, ne može se koristiti na hrani jer je hrana organska. Dodatno, ATP analiza ne može otkriti biofilm, koji je ljepljivi nusprodukt organizama koji može sakriti žive bakterije. Drugi problem s testiranjem ATP-a je proizvesti dovoljno ATP-a za stvaranje pozitivnog testa, bakterije bi trebale imati najmanje 10,000 XNUMX bakterija.
Testovi kulture općenito su prilično točni, ali metoda zahtijeva da se bakterije inkubiraju 24 do 48 sati kako bi se potvrdila prisutnost bakterija. To znači da se uzorak šalje u laboratorij na to vrijeme inkubacije i obučeni tehničar očitava test. Potreba za laboratorijskim radom povećava troškove za krajnjeg korisnika, a dodatno vrijeme povećava šanse da će kontaminirana hrana proći kroz proces.
PCR testovi, iako su također vrlo precizni, zahtijevaju od proizvođača da pošalje uzorak u laboratorij gdje obučeni tehničar koristi skupu opremu za obradu testa. Sam test sastoji se od nekoliko kompliciranih koraka, koji povećavaju troškove koji se prenose na proizvođača hrane. PCR testovi zahtijevaju fazu obogaćivanja koja traje između 8 i 20 sati, plus 1 sat do 4 sata za stvarni test. Dodatni koraci i vrijeme povećavaju troškove i šanse da kontaminacija hrane prođe nezapaženo.
ISPITIVANJE ENZIMA
Mikrobiolozi proučavaju i koriste enzime za otkrivanje bakterija od ranih 1950-ih. Mnogi su prestali koristiti enzimske metode i prebacili se na tehnologije testiranja pojačanja antigena/protutijela (NAAT) u 1970-im i 1980-im godinama. Od tog vremena, međutim, nastavak istraživanja enzima doveo je do otkrića specifičnih bakterijskih enzima povezanih s mnogim različitim mikroorganizmima. Ove informacije dovele su do razvoja zaštićenih supstrata koji mogu identificirati i povezati se s specifičnim enzimima koje ispuštaju određene bakterije. S ovom novom informacijom razvijeni su testovi za korištenje zaštićenih supstrata koji hidrolizirani enzimom proizvode fluorescenciju koja se može očitati fluorometrom ili dodavanjem reagensa za proizvodnju kolometrijske reakcije.
Drugi dijagnostički sustavi moraju pronaći samu bakterijsku stanicu uzgojem uzorka u kulturama ili repliciranjem DNK korištenjem PCR/NAAT sustava. Ovim će metodama u većini slučajeva biti potrebno više od jednog dana za dobivanje rezultata od trenutka uzimanja uzorka i zahtijevaju obučene laboratorijske tehničare i skupu opremu. Koristeći metodologiju otkrivanja enzima, bakterije mogu proizvoditi tisuće molekula enzima, što povećava izglede i vrijeme otkrivanja mnogo bržom brzinom od bilo koje druge metode otkrivanja.
KOMPLET ZA DETEKCIJU BAKTERIJSKIH ENZIMA
Koristeći ovu metodologiju, kompleti za detekciju bakterijskih enzima, koji dolaze u kompletima za ručno uzimanje briseva ili kompletima za digitalni ručni fluorometar, mogu se koristiti na terenu za testiranje površina i hrane na ukupne organizme, gram negativne bakterije (Enterobacteriaceae). Testovi potvrđuju prisutnost ili odsutnost bakterija iznad normalne pozadinske razine s rezultatima na licu mjesta za 20 minuta. Testovi se lako izvode, ne zahtijevaju dodatnu opremu i također otkrivaju bakterije koje se skrivaju u biofilmu. Točnost je veća od 98 posto ako je prisutno više od 1,000 organizama po testnoj traci u usporedbi s tradicionalnim metodama. Kompleti su dizajnirani da služe kao alat za traženje "vrućih točaka" koje sadrže neprihvatljive razine bakterijske kontaminacije. Budući da su jeftini, brzi i jednostavni za korištenje, mogu se provoditi češći nadzor i testiranje.
KORISTI
Enzimski testovi za detekciju bakterija imaju mnoge prednosti u odnosu na standardnu kulturu, ATP i PCR testove, uključujući veću brzinu, jednostavnost upotrebe, veću točnost, nižu cijenu i mogućnost otkrivanja biofilma. Enzimski testovi daju rezultate za samo 20 minuta od uzorka do rezultata, a rezultati su dostupni na terenu ili na licu mjesta jer ne zahtijevaju slanje uzoraka u laboratorij. Kultura ili PCR testovi koriste specijaliziranu opremu i obučene tehničare tamo gdje to nisu, što ih čini učinkovitim, jeftinim alatom za probir za uzgajivače i prerađivače hrane.
ZAKLJUČAK
Trenutačne kulture, ATP i PCR testovi su skupi, spori i glomazni. Korištenje enzimske detekcije za identifikaciju bakterija na terenu pruža točan, brz i jeftin način za provjeru opasnih razina bakterijske kontaminacije. Imati jeftin alat za provjeru znači da korisnici mogu testirati češće, čime se značajno povećava stopa uspješnosti hvatanja bakterijske kontaminacije prije nego što ona nađe put do potrošača.