Скорошни огнища на болести, причинени от храна, и нови оценки за болести, причинени от храна, от Центъра за контрол и превенция на заболяванията или CDC вероятно биха могли да бъдат импулсът, който стимулира неотдавнашното приемане на законопроекта за безопасност на храните S.510. Като част от това законодателство FDA ще трябва да създаде нови правила за безопасност на продуктите за производителите на най-рисковите плодове и зеленчуци. Това повишено чувство за неотложност за безопасна храна кара производителите и преработвателите на храни да преоценят възможностите си за тестване на храна при източника или на полето.
СЪЩЕСТВУВАЩИ ТЕСТВАЩИ ТЕХНОЛОГИИ
В миналото производителите и преработвателите са използвали един от трите метода за тестване за бактерии: системи за мониторинг на чистотата на аденозин трифосфат (ATP), тестване на култури и тестване на полимеразна верижна реакция (PCR).
Системите за мониторинг на чистотата на аденозин трифосфат тестват за молекулата ATP, която се намира във всички органични материали. Анализите на ATP измерват ATP от животински и растителни клетки, както и от живи или мъртви бактерии, дрожди или плесени. Този анализ може да се използва върху неорганични повърхности за определяне на чистотата и изисква наличието на 10,000 100,000 до XNUMX XNUMX бактерии, за да се произведе достатъчно ATP, което да доведе до положително откриване на бактерии.
Културният анализ е лабораторен тест, който определя какви бактерии или дрожди могат да присъстват в дадена проба. Анализите на културите изискват пробата да бъде инкубирана за определено време, обикновено 24 до 48 часа, за да се даде възможност на бактериите да растат, за да се определи тяхното присъствие. Това изисква изпращане на пробата в лаборатория.
PCR е анализ, който използва ДНК за тестване за различни бактерии и патогени. Процесът усилва част от ДНК, генерирайки хиляди до милиони копия. Той е много точен и отнема между 12 часа и 26 часа.
ПРИСЪЩЕСТВЕНИ ПРОБЛЕМИ
Съществуващите технологии имат недостатъци, които ги правят неефективни за целите на производителите на храни, а неефективните тестове могат да доведат до замърсяване на храната, заболяване, загуба на приходи и много други.
ATP анализите тестват за наличието на молекулата ATP, която присъства във всички органични материали. Това означава, че положителен ATP тест само потвърждава наличието на органична материя – не непременно бактерии. Този анализ всъщност е тест за чистота или дали повърхността е чиста от жив или мъртъв органичен материал. Тъй като тества за органични материали, не може да се използва върху храна, тъй като храната е органична. Освен това анализът на ATP не може да открие биофилм, който е лепкав страничен продукт от организми, които могат да скрият живи бактерии. Друг проблем с ATP тестването е да се произведе достатъчно ATP, за да се създаде положителен тест, бактериите трябва да наброяват най-малко 10,000 XNUMX бактерии.
Анализите на културата като цяло са доста точни, но методът изисква бактериите да бъдат инкубирани от 24 до 48 часа, за да се провери наличието на бактерии. Това означава, че пробата се изпраща в лаборатория за това време на инкубация и обучен техник чете теста. Необходимостта от лабораторна работа увеличава разходите за крайния потребител, а добавеното време увеличава шансовете замърсената храна да премине през процеса.
PCR анализите, макар и много точни, изискват производителят да изпрати пробата в лаборатория, където обучен техник използва скъпо оборудване за обработка на теста. Самият тест се състои от няколко сложни стъпки, които добавят към разходите, прехвърлени на производителя на храна. PCR анализите изискват фаза на обогатяване, която отнема между 8 часа и 20 часа, плюс 1 час до 4 часа за действителния тест. Добавените стъпки и времето увеличават разходите и шансовете замърсяването на храната да остане незабелязано.
ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕНЗИМИ
Микробиолозите изучават и използват ензими за откриване на бактерии от началото на 1950-те години на миналия век. Много спряха да използват ензимни методи и преминаха към технологии за тестване на антиген/антитяло или амплификация на нуклеинова киселина (NAAT) през 1970-те и 1980-те години на миналия век. Оттогава обаче продължаващите изследвания на ензимите доведоха до откриването на специфични бактериални ензими, свързани с много различни микроорганизми. Тази информация е довела до разработването на патентовани субстрати, които могат да идентифицират и да се свържат със специфични ензими, отделени от специфични бактерии. С тази нова информация бяха разработени тестове за използване на патентовани субстрати, които, когато се хидролизират от ензим, произвеждат флуоресценция, която може да бъде разчетена от флуорометър или чрез добавяне на реагент за получаване на реакционен колометричен показател.
Други диагностични системи трябва да намерят самата бактериална клетка чрез отглеждане на пробата в култури или репликиране на ДНК с помощта на PCR/NAAT система. Тези методи ще отнемат в повечето случаи повече от един ден за получаване на резултати от момента на вземане на пробата и изискват обучени лабораторни техници и скъпо оборудване. Използвайки методология за откриване на ензими, бактериите могат да произвеждат хиляди молекули от ензим, което увеличава шансовете и времето за откриване с много по-бърза скорост от всички други методи за откриване.
КОМПЛЕКТ ЗА ОТКРИВАНЕ НА БАКТЕРИАЛНИ ЕНЗИМИ
Използвайки тази методология, комплектите за откриване на бактериални ензими, които се доставят или в комплекти за ръчни тампони, или в цифрови ръчни комплекти флуорометри, могат да се използват на полето за тестване на повърхности и храни за общи организми, грам отрицателни бактерии (Enterobacteriaceae). Тестовете потвърждават наличието или отсъствието на бактерии над нормалните фонови нива с резултати на място след 20 минути. Тестовете са лесни за изпълнение, не изискват допълнително оборудване и също така откриват бактерии, които се крият в биофилма. Точността е по-голяма от 98 процента, ако присъстват повече от 1,000 организма на тест лента в сравнение с традиционните методи. Комплектите са предназначени да служат като инструмент за скрининг за търсене на „горещи точки“, които съдържат неприемливи нива на бактериално замърсяване. Тъй като са евтини, бързи и лесни за използване, може да се извършва по-често наблюдение и тестване.
ПОЛЗИ
Ензимните анализи за откриване на бактерии имат много предимства пред стандартните култури, ATP и PCR анализи, включително по-бърза скорост, лекота на използване, по-висока точност, по-ниска цена и възможност за откриване на биофилм. Ензимните анализи дават резултати само за 20 минути от проба до резултат и резултатите са достъпни на място или на място, тъй като не изискват пробите да бъдат изпращани в лаборатория. Културалните или PCR анализите използват специализирано оборудване и обучени техници, когато анализите не го правят, което ги прави ефективен, евтин инструмент за скрининг за производители и преработватели на храни.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Текущите култури, ATP и PCR анализи са скъпи, бавни и тромави. Използването на ензимно откриване за идентифициране на бактерии на полето осигурява точен, бърз и евтин начин за скрининг за опасни нива на бактериално замърсяване. Наличието на евтин инструмент за скрининг означава, че потребителите могат да тестват по-често, като по този начин значително увеличават степента на успеваемост при улавяне на бактериално замърсяване, преди да намери пътя си до потребителя.