Nýleg uppkoma matvælasjúkdóma og nýjar áætlanir um matarsjúkdóma frá Center for Disease Control and Prevention eða CDC gætu hugsanlega hafa verið hvatinn sem hvatti nýlega samþykkt matvælaöryggisfrumvarpsins S.510. Sem hluti af þeirri löggjöf verður FDA skylt að búa til nýjar öryggisreglur fyrir framleiðendur ávaxta og grænmetis sem eru í mestri áhættu. Þessi aukna tilfinning um brýnt fyrir öruggum matvælum hefur fengið matvælaræktendur og vinnsluaðila til að endurmeta möguleika sína til að prófa mat við uppruna eða á akri.
NÚVERANDI PRÓFATÆKNI
Ræktendur og vinnsluaðilar hafa í gegnum tíðina notað eina af þremur aðferðum til að prófa fyrir bakteríur: adenósín þrífosfat (ATP) hreinleikaeftirlitskerfi, ræktunarpróf og pólýmerasa keðjuverkun (PCR) próf.
Adenósín þrífosfat hreinleika eftirlitskerfi próf fyrir sameindina ATP, sem er að finna í öllum lífrænum efnum. ATP mælingar mæla ATP frá dýra- og jurtafrumum sem og lifandi eða dauðum bakteríum, ger eða myglu. Þessa greiningu er hægt að nota á ólífrænt yfirborð til að ákvarða hreinleika og krefst þess að 10,000 til 100,000 bakteríur séu til staðar til að framleiða nóg af ATP til að leiða til jákvæðrar greiningar á bakteríum.
Ræktunarpróf er rannsóknarstofupróf sem ákvarðar hvaða bakteríur eða ger geta verið til staðar í tilteknu sýni. Ræktunarpróf krefjast þess að sýnið sé ræktað í ákveðinn tíma, venjulega 24 til 48 klukkustundir, til að gefa bakteríum tækifæri til að vaxa til að ákvarða nærveru þess. Til þess þarf að senda sýnið á rannsóknarstofu.
PCR er prófun sem notar DNA til að prófa ýmsar bakteríur og sýkla. Ferlið magnar upp DNA stykki sem myndar þúsundir til milljóna eintaka. Það er mjög nákvæmt og tekur á milli 12 klukkustundir og 26 klukkustundir.
EINBYGGÐ VANDAMÁL
Núverandi tækni hefur galla sem gera hana árangurslausa fyrir tilgang matvælaframleiðenda og árangurslausar prófanir geta leitt til matarmengunar, veikinda, tekjutaps og margt fleira.
ATP mælingar prófa tilvist sameindarinnar ATP, sem er til staðar í öllu lífrænu efni. Þetta þýðir að jákvætt ATP próf staðfestir aðeins að lífræn efni séu til staðar - ekki endilega bakteríur. Þessi prófun er í raun próf fyrir hreinleika, eða að yfirborð sé laust við lifandi eða dautt lífrænt efni. Vegna þess að það er prófað fyrir lífrænt efni er ekki hægt að nota það á matvæli þar sem matvæli eru lífræn. Að auki getur ATP prófið ekki greint líffilmu, sem er klístur aukaafurð lífvera sem geta falið lifandi bakteríur. Annað mál við ATP próf er að framleiða nóg ATP til að búa til jákvætt próf, bakteríurnar þyrftu að telja að minnsta kosti 10,000 bakteríur.
Ræktunarpróf eru almennt nokkuð nákvæm, en aðferðin krefst þess að bakteríurnar séu ræktaðar í 24 klukkustundir til 48 klukkustundir til að sannreyna tilvist baktería. Þetta þýðir að sýnið er sent á rannsóknarstofu í þennan ræktunartíma og þjálfaður tæknimaður les prófið. Þörfin fyrir rannsóknarstofuvinnu eykur kostnað fyrir endanotandann og aukinn tími eykur líkurnar á að mengaður matur renni í gegnum ferlið.
PCR mælingar, þó þær séu mjög nákvæmar, krefjast þess að framleiðandinn sendi sýnið til rannsóknarstofu þar sem þjálfaður tæknimaður notar dýran búnað til að vinna úr prófinu. Prófið sjálft samanstendur af nokkrum flóknum skrefum sem eykur kostnað sem veltur á matvælaframleiðandann. PCR mælingar krefjast auðgunarfasa sem tekur á milli 8 klukkustundir og 20 klukkustundir, auk 1 klukkustund til 4 klukkustunda fyrir raunverulegt próf. Viðbótarskrefin og tíminn auka kostnað og líkurnar á að matarmengun fari óséður.
ENSÍMPRÓF
Örverufræðingar hafa rannsakað og notað ensím til að greina bakteríur síðan snemma á fimmta áratugnum. Margir hættu að nota ensímaðferðir og skiptu yfir í mótefnavaka/mótefni eða kjarnasýrumögnunarpróf (NAAT) tækni á áttunda og níunda áratugnum. Síðan þá hafa áframhaldandi ensímrannsóknir hins vegar leitt til uppgötvunar á sérstökum bakteríuensímum sem tengjast mörgum mismunandi örverum. Þessar upplýsingar hafa leitt til þróunar sérkenndra hvarfefna sem geta borið kennsl á og tengt tilteknum ensímum frá sértækum bakteríum. Með þessum nýjum upplýsingum hafa verið þróaðar prófanir til að nýta sér hvarfefni sem þegar vatnsrofið er með ensími framleiðir flúrljómun sem annaðhvort er hægt að lesa með flúormæli eða með því að bæta við hvarfefni til að framleiða viðbragðslitamæli.
Önnur greiningarkerfi verða að finna bakteríafrumuna sjálfa með því að rækta sýnið í ræktun eða endurtaka DNA með PCR/NAAT kerfi. Þessar aðferðir munu í flestum tilfellum taka meira en einn dag að fá niðurstöður frá því að sýnatöku er tekið og þær krefjast þjálfaðra rannsóknarstofutæknimanna og dýrs búnaðar. Með því að nota ensímgreiningaraðferð geta bakteríur framleitt þúsundir sameinda af ensími, sem eykur líkur og tíma á að greinast mun hraðar en nokkur önnur greiningaraðferð.
BAKTERIAENSÍM GEYNISSETNINGAR
Með því að nota þessa aðferðafræði er hægt að nota bakteríuensímgreiningarsett, sem eru annað hvort í handvirkum þurrkusettum eða stafrænum handfestum flúormælisettum, á vettvangi til að prófa yfirborð og matvæli fyrir heildarlífverur, grammneikvæðar bakteríur (Enterobacteriaceae). Prófin staðfesta tilvist eða fjarveru baktería yfir eðlilegum bakgrunnsgildum með niðurstöðum á staðnum eftir 20 mínútur. Prófin eru auðveld í framkvæmd, krefjast ekki aukabúnaðar og greina einnig bakteríur sem leynast í líffilmu. Nákvæmni er meiri en 98 prósent ef meira en 1,000 lífverur eru til staðar á hverri prófunarræmu miðað við hefðbundnar aðferðir. Pökkin eru hönnuð til að þjóna sem skimunartæki til að leita að „heitum reitum“ sem innihalda óviðunandi magn af bakteríumengun. Vegna þess að þau eru ódýr, fljótleg og auðveld í notkun er hægt að framkvæma tíðari eftirlit og prófanir.
KOSTIR
Ensímbakteríagreiningarpróf hafa marga kosti fram yfir venjulegt ræktunar-, ATP- og PCR-próf, þar á meðal hraðari hraða, auðvelda notkun, meiri nákvæmni, lægri kostnað og getu til að greina líffilmu. Ensímgreiningar gefa niðurstöður á allt að 20 mínútum frá sýni til niðurstöðu og niðurstöðurnar eru tiltækar á vettvangi eða á staðnum þar sem þær þurfa ekki að senda sýnin á rannsóknarstofu. Menning eða PCR mælingar nota sérhæfðan búnað og þjálfaða tæknimenn þar sem mælingar gera það ekki, sem gerir þær að áhrifaríku, ódýru skimunartæki fyrir matvælaræktendur og vinnsluaðila.
Ályktun
Núverandi ræktun, ATP og PCR próf eru dýr, hæg og fyrirferðarmikil. Notkun ensímgreiningar til að bera kennsl á bakteríur á vettvangi veitir nákvæma, fljótlega og ódýra leið til að skima fyrir hættulegu magni bakteríumengunar. Að hafa ódýrt skimunartæki þýðir að notendur geta prófað oftar og þannig aukið árangurinn við að veiða bakteríumengun til muna áður en hún kemst til neytenda.