Nedavne epidemije bolesti koje se prenose hranom i nove procjene o bolestima koje se prenose hranom iz Centra za kontrolu i prevenciju bolesti ili CDC-a su možda mogle biti poticaj koji je podstakao nedavno usvajanje zakona o sigurnosti hrane S.510. Kao dio tog zakona, od FDA će se tražiti da izradi nove propise o sigurnosti proizvoda za proizvođače voća i povrća s najvećim rizikom. Ovaj pojačani osjećaj hitnosti za bezbednom hranom navodi uzgajivače i prerađivače hrane da preispituju svoje mogućnosti testiranja hrane na izvoru ili na terenu.
POSTOJEĆE TEHNOLOGIJE TESTIRANJA
Uzgajivači i prerađivači su kroz istoriju koristili jednu od tri metode za testiranje bakterija: sisteme za praćenje čistoće adenozin trifosfata (ATP), testiranje kulture i testiranje lančane reakcije polimerazom (PCR).
Sistemi za praćenje čistoće adenozin trifosfata testiraju molekul ATP, koji 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 test se može koristiti na neorganskim površinama za određivanje čistoće i zahtijeva prisustvo od 10,000 do 100,000 bakterija kako bi se proizvelo dovoljno ATP-a da rezultira pozitivnim otkrivanjem bakterija.
Test kulture je laboratorijski test koji određuje koje bakterije ili kvasac mogu biti prisutne u datom uzorku. Testovi kulture zahtijevaju da se uzorak inkubira određeno vrijeme, obično 24 do 48 sati, kako bi se bakterijama dala prilika za rast kako bi se utvrdilo njegovo prisustvo. To zahtijeva slanje uzorka u laboratoriju.
PCR je test koji koristi DNK za testiranje različitih bakterija i patogena. Proces umnožava dio DNK stvarajući hiljade do milione kopija. Veoma je precizan i traje između 12 i 26 sati.
INHERENTNI PROBLEMI
Postojeće tehnologije imaju nedostatke koji ih čine neefikasnim za potrebe proizvođača hrane, a neefikasni testovi mogu dovesti do kontaminacije hrane, bolesti, gubitka prihoda i još mnogo toga.
ATP testovi testiraju prisustvo molekula ATP, koji je prisutan u svim organskim materijalima. To znači da pozitivan ATP test samo potvrđuje da je prisutna organska tvar - ne nužno bakterije. Ovaj test je zapravo test čistoće, odnosno da je površina čista od bilo kakvog živog ili mrtvog organskog materijala. Budući da testira organski materijal, ne može se koristiti na hrani jer je hrana organska. Osim toga, ATP test ne može otkriti biofilm, koji je ljepljivi nusprodukt organizama koji mogu sakriti žive bakterije. Još jedan problem s ATP testiranjem je proizvesti dovoljno ATP-a za stvaranje pozitivnog testa, bakterije bi trebale brojati najmanje 10,000 bakterija.
Testovi kulture općenito su prilično precizni, ali metoda zahtijeva inkubaciju bakterija od 24 do 48 sati kako bi se potvrdilo prisustvo bakterija. To znači da se uzorak šalje u laboratoriju za ovo vrijeme inkubacije, a obučeni tehničar očitava test. Potreba za laboratorijskim radom povećava troškove za krajnjeg korisnika, a dodatno vrijeme povećava šanse da kontaminirana hrana prođe kroz proces.
PCR testovi, iako su takođe veoma precizni, zahtevaju od proizvođača da pošalje uzorak u laboratoriju gde obučeni tehničar koristi skupu opremu za obradu testa. Sam test se sastoji od nekoliko komplikovanih koraka, koji povećavaju troškove koji se prenose na proizvođača hrane. PCR testovi zahtijevaju fazu obogaćivanja koja traje između 8 i 20 sati, plus 1 do 4 sata za stvarni test. Dodatni koraci i vrijeme povećavaju troškove i šanse da će kontaminacija hrane ostati neprimijećena.
ENZIMSKO TESTIRANJE
Mikrobiolozi proučavaju i koriste enzime za otkrivanje bakterija od ranih 1950-ih. Mnogi su prestali da koriste enzimske metode i prešli na antigen/antitelo ili na tehnologije testiranja amplifikacije nukleinske kiseline (NAAT) 1970-ih i 1980-ih. Od tog vremena, međutim, kontinuirano istraživanje enzima dovelo je do otkrića specifičnih bakterijskih enzima povezanih s mnogim različitim mikroorganizmima. Ove informacije su dovele do razvoja zaštićenih supstrata koji mogu identificirati i povezati se sa specifičnim enzimima koje ispuštaju određene bakterije. Sa ovim novim informacijama razvijeni su testovi za korištenje zaštićenih supstrata koji kada se hidroliziraju enzimom proizvode fluorescenciju koja se može očitati fluorometrom ili dodavanjem reagensa za proizvodnju kolormetričke reakcije.
Drugi dijagnostički sistemi moraju pronaći samu bakterijsku ćeliju uzgojem uzorka u kulturama ili repliciranjem DNK koristeći PCR/NAAT sistem. Ovim metodama će u većini slučajeva biti potrebno više od jednog dana da se dobiju rezultati iz vremena uzimanja uzoraka i zahtijevaju obučene laboratorijske tehničare i skupu opremu. Koristeći metodologiju detekcije enzima, bakterije mogu proizvesti hiljade molekula enzima, što povećava izglede i vrijeme da budu otkrivene mnogo brže od bilo koje druge metode detekcije.
KOMPLETI ZA DETEKCIJU BAKTERIJSKIH ENZIMA
Koristeći ovu metodologiju, kompleti za detekciju bakterijskih enzima, koji dolaze ili u kompletima za ručne briseve ili u kompletima za digitalni ručni fluorometar, mogu se koristiti na terenu za testiranje površina i hrane na ukupne organizme, gram negativne bakterije (Enterobacteriaceae). Testovi potvrđuju prisustvo ili odsustvo bakterija iznad normalnog nivoa sa rezultatima na licu mesta za 20 minuta. Testovi su jednostavni za izvođenje, ne zahtijevaju dodatnu opremu i također otkrivaju bakterije koje se kriju u biofilmu. Preciznost je veća od 98 posto ako je više od 1,000 organizama prisutno po test traci u poređenju s tradicionalnim metodama. Kompleti su dizajnirani da služe kao alat za skrining za traženje "vrućih tačaka" koje sadrže neprihvatljive nivoe bakterijske kontaminacije. Budući da su jeftini, brzi i jednostavni za upotrebu, moguće je češće praćenje i testiranje.
PREDNOSTI
Testovi za detekciju enzimskih bakterija imaju mnoge prednosti u odnosu na standardnu kulturu, ATP i PCR testove, uključujući bržu brzinu, jednostavnu upotrebu, veću preciznost, nižu cijenu i mogućnost detekcije 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 laboratoriju. Kultura ili PCR testovi koriste specijalizovanu opremu i obučene tehničare tamo gde se testovi ne koriste, što ih čini efikasnim, jeftinim alatom za skrining za proizvođače i prerađivače hrane.
ZAKLJUČAK
Trenutni testovi kulture, ATP i PCR su skupi, spori i glomazni. Korištenje enzimske detekcije za identifikaciju bakterija na terenu pruža precizan, brz i jeftin način provjere opasnih razina bakterijske kontaminacije. Posjedovanje jeftinog alata za skrining znači da korisnici mogu češće testirati, čime se uvelike povećava stopa uspješnosti hvatanja bakterijske kontaminacije prije nego što nađe put do potrošača.