საკვებით გამოწვეული დაავადებების ბოლოდროინდელი გავრცელება და დაავადებათა კონტროლისა და პრევენციის ცენტრის ან CDC-ის მიერ საკვებით გამოწვეული დაავადებების შესახებ ახალი შეფასებები შესაძლოა ყოფილიყო იმპულსი, რამაც ხელი შეუწყო საკვების უვნებლობის კანონპროექტის S.510-ის ბოლო მიღებას. როგორც ამ კანონმდებლობის ნაწილი, FDA-ს მოეთხოვება შექმნას პროდუქტების უსაფრთხოების ახალი რეგულაციები ყველაზე მაღალი რისკის მქონე ხილისა და ბოსტნეულის მწარმოებლებისთვის. უსაფრთხო საკვების მიმართ გადაუდებელი აუცილებლობის ეს გაძლიერებული გრძნობა სურსათის მწარმოებლებსა და გადამამუშავებლებს ხელახლა აფასებენ საკვების წყაროში ან მინდორში ტესტირების ვარიანტებს.
არსებული ტესტირების ტექნოლოგიები
მწარმოებლები და გადამამუშავებლები ისტორიულად იყენებდნენ სამი მეთოდიდან ერთ-ერთს ბაქტერიების შესამოწმებლად: ადენოზინტრიფოსფატის (ATP) სისუფთავის მონიტორინგის სისტემები, კულტურის ტესტირება და პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის (PCR) ტესტირება.
ადენოზინტრიფოსფატის სისუფთავის მონიტორინგის სისტემების ტესტირება მოლეკულაზე ATP, რომელიც გვხვდება ყველა ორგანულ მასალაში. ATP ანალიზები ზომავს ატფ-ს ცხოველური და მცენარეული უჯრედებიდან, ასევე ცოცხალი ან მკვდარი ბაქტერიებიდან, საფუარის ან ობისგან. ეს ანალიზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას არაორგანულ ზედაპირებზე სისუფთავის დასადგენად და მოითხოვს 10,000-დან 100,000 ბაქტერიას, რათა გამოიმუშაოს საკმარისი ATP, რათა გამოიწვიოს ბაქტერიების დადებითი გამოვლენა.
კულტურის ანალიზი არის ლაბორატორიული ტესტი, რომელიც განსაზღვრავს რა ბაქტერია ან საფუარი შეიძლება იყოს მოცემულ ნიმუშში. კულტურის ანალიზი მოითხოვს ნიმუშის ინკუბაციას გარკვეული დროის განმავლობაში, როგორც წესი, 24-დან 48 საათამდე, რათა ბაქტერიებს მისცენ გამრავლების შანსი მისი არსებობის დასადგენად. ეს მოითხოვს ნიმუშის ლაბორატორიაში გაგზავნას.
PCR არის ანალიზი, რომელიც იყენებს დნმ-ს სხვადასხვა ბაქტერიებისა და პათოგენების შესამოწმებლად. პროცესი აძლიერებს დნმ-ის ნაწილს, რომელიც წარმოქმნის ათასობით და მილიონობით ასლს. ეს არის ძალიან ზუსტი და სჭირდება 12 საათიდან 26 საათამდე.
თანდაყოლილი პრობლემები
არსებულ ტექნოლოგიებს აქვს ნაკლოვანებები, რაც მათ არაეფექტურს ხდის საკვების მწარმოებლის მიზნებისთვის და არაეფექტურმა ტესტებმა შეიძლება გამოიწვიოს საკვების დაბინძურება, ავადმყოფობა, შემოსავლის დაკარგვა და მრავალი სხვა.
ATP ამოწმებს ATP მოლეკულის არსებობას, რომელიც იმყოფება ყველა ორგანულ მასალაში. ეს ნიშნავს, რომ დადებითი ATP ტესტი მხოლოდ ადასტურებს ორგანული ნივთიერებების არსებობას - არა აუცილებლად ბაქტერიას. ეს ანალიზი რეალურად არის სისუფთავის ტესტი, ან იმისა, რომ ზედაპირი სუფთაა ნებისმიერი ცოცხალი ან მკვდარი ორგანული მასალისგან. იმის გამო, რომ ის ამოწმებს ორგანულ მასალას, ის არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკვებზე, რადგან საკვები ორგანულია. გარდა ამისა, ATP ანალიზს არ შეუძლია აღმოაჩინოს ბიოფილმი, რომელიც წარმოადგენს ორგანიზმების წებოვან ქვეპროდუქტს, რომელსაც შეუძლია ცოცხალი ბაქტერიების დამალვა. ATP ტესტირების კიდევ ერთი პრობლემა არის საკმარისი ATP-ის წარმოება დადებითი ტესტის შესაქმნელად, ბაქტერიას დასჭირდება მინიმუმ 10,000 ბაქტერია.
ზოგადად, კულტურის ანალიზი საკმაოდ ზუსტია, მაგრამ მეთოდი მოითხოვს ბაქტერიების ინკუბაციას 24 საათიდან 48 საათამდე ბაქტერიების არსებობის შესამოწმებლად. ეს ნიშნავს, რომ ნიმუში იგზავნება ლაბორატორიაში ამ ინკუბაციური პერიოდისთვის და გაწვრთნილი ტექნიკოსი კითხულობს ტესტს. ლაბორატორიული სამუშაოების საჭიროება ზრდის საბოლოო მომხმარებლის ღირებულებას და დამატებული დრო ზრდის დაბინძურებული საკვების პროცესის გავლის შანსს.
PCR ანალიზები, მიუხედავად იმისა, რომ ასევე ძალიან ზუსტია, მოითხოვს მწარმოებელს ნიმუშის ლაბორატორიაში გაგზავნას, სადაც გაწვრთნილი ტექნიკოსი იყენებს ძვირადღირებულ აღჭურვილობას ტესტის დასამუშავებლად. ტესტი თავისთავად შედგება რამდენიმე რთული ეტაპისგან, რაც ემატება საკვების მწარმოებელზე გადატანილ ხარჯებს. PCR ანალიზი მოითხოვს გამდიდრების ფაზას, რომელიც გრძელდება 8 საათიდან 20 საათამდე, პლუს 1 საათიდან 4 საათამდე ფაქტობრივი ტესტისთვის. დამატებული ნაბიჯები და დრო ზრდის ხარჯებს და საკვების დაბინძურების შანსს შეუმჩნეველი დარჩება.
ფერმენტების ტესტირება
მიკრობიოლოგები სწავლობენ და იყენებენ ფერმენტებს ბაქტერიების გამოსავლენად 1950-იანი წლების დასაწყისიდან. ბევრმა შეწყვიტა ფერმენტული მეთოდების გამოყენება და გადაერთო ანტიგენის/ანტისხეულების ან ნუკლეინის მჟავის გაძლიერების ტესტირების (NAAT) ტექნოლოგიებზე 1970-იან და 1980-იან წლებში. თუმცა, იმ დროიდან მოყოლებული ფერმენტების კვლევამ განაპირობა სხვადასხვა მიკროორგანიზმებთან დაკავშირებული სპეციფიკური ბაქტერიული ფერმენტების აღმოჩენა. ამ ინფორმაციამ გამოიწვია საკუთრების სუბსტრატების შემუშავება, რომლებსაც შეუძლიათ იდენტიფიცირება და დაუკავშირონ სპეციფიკურ ფერმენტებს, რომლებიც გამოიყოფა კონკრეტული ბაქტერიების მიერ. ამ ახალი ინფორმაციის ტესტები შემუშავებულია საკუთრების სუბსტრატების გამოსაყენებლად, რომლებიც ფერმენტის მიერ ჰიდროლიზებისას წარმოქმნის ფლუორესცენციას, რომლის წაკითხვაც შესაძლებელია ფლუორომეტრით ან რეაგენტის დამატებით რეაქციის კოლორმეტრიული რეაქციის შესაქმნელად.
სხვა სადიაგნოსტიკო სისტემებმა უნდა იპოვონ თავად ბაქტერიის უჯრედი ნიმუშის გაზრდით კულტურებში ან დნმ-ის რეპლიკაციით PCR/NAAT სისტემის გამოყენებით. ამ მეთოდებს, უმეტეს შემთხვევაში, ერთ დღეზე მეტი დასჭირდება ნიმუშის შეგროვების მომენტიდან შედეგების მისაღებად და ისინი საჭიროებენ გაწვრთნილ ლაბორატორიულ ტექნიკოსებს და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას. ფერმენტის გამოვლენის მეთოდოლოგიის გამოყენებით, ბაქტერიებს შეუძლიათ გამოიმუშაონ ფერმენტის ათასობით მოლეკულა, რაც ზრდის აღმოჩენის შანსებს და დროს ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე გამოვლენის სხვა მეთოდები.
ბაქტერიული ფერმენტების გამოვლენის ნაკრები
ამ მეთოდოლოგიის გამოყენებით, ბაქტერიული ფერმენტების გამოვლენის ნაკრები, რომელიც მოდის ხელით ნაცხის კომპლექტებში ან ციფრული ხელის ფლუორომეტრის კომპლექტებში, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ველზე ზედაპირებისა და საკვების შესამოწმებლად მთლიან ორგანიზმებზე, გრამუარყოფით ბაქტერიებზე (Enterobacteriaceae). ტესტები ადასტურებენ ბაქტერიების არსებობას ან არარსებობას ნორმალურ ფონის დონეზე ზემოთ, შედეგები ადგილზე 20 წუთში. ტესტები მარტივი შესასრულებელია, არ საჭიროებს დამატებით აღჭურვილობას და ასევე აღმოაჩენს ბიოფილმში დამალულ ბაქტერიებს. სიზუსტე 98 პროცენტზე მეტია, თუ 1,000-ზე მეტი ორგანიზმი იმყოფება ტესტის ზოლზე ტრადიციულ მეთოდებთან შედარებით. ნაკრები შექმნილია იმისთვის, რომ ემსახურებოდეს სკრინინგის საშუალებას „ცხელი წერტილების“ მოსაძებნად, რომლებიც შეიცავს ბაქტერიული დაბინძურების მიუღებელ დონეს. იმის გამო, რომ ისინი იაფია, სწრაფი და მარტივი გამოსაყენებელია, შეიძლება უფრო ხშირი მონიტორინგი და ტესტირება.
უპირატესობები
ენზიმური ბაქტერიების გამოვლენის ანალიზს ბევრი უპირატესობა აქვს სტანდარტულ კულტურასთან, ATP და PCR ანალიზებთან შედარებით, მათ შორის უფრო სწრაფი სიჩქარე, გამოყენების სიმარტივე, მაღალი სიზუსტე, დაბალი ღირებულება და ბიოფილმის გამოვლენის უნარი. ფერმენტული ანალიზი იძლევა შედეგებს სულ მცირე 20 წუთში ნიმუშიდან შედეგამდე და შედეგები ხელმისაწვდომია ადგილზე ან ადგილზე, რადგან არ საჭიროებს ნიმუშების ლაბორატორიაში გაგზავნას. კულტურის ან PCR ანალიზები იყენებს სპეციალიზებულ აღჭურვილობას და გაწვრთნილ ტექნიკოსებს, სადაც ანალიზები არა, რაც მათ ეფექტურ, დაბალფასიან სკრინინგ ინსტრუმენტად აქცევს საკვების მწარმოებლებისთვის და გადამამუშავებლებისთვის.
დასკვნა
მიმდინარე კულტურა, ATP და PCR ანალიზები ძვირია, ნელი და შრომატევადი. ველში ბაქტერიების იდენტიფიცირებისთვის ფერმენტის გამოვლენის გამოყენება უზრუნველყოფს ზუსტ, სწრაფ და იაფ გზას ბაქტერიული დაბინძურების საშიში დონის დასადგენად. იაფი სკრინინგის ხელსაწყოს ქონა ნიშნავს, რომ მომხმარებლებს შეუძლიათ უფრო ხშირად სცადონ, რითაც მნიშვნელოვნად გაზრდის ბაქტერიული დაბინძურების დაჭერის წარმატების მაჩვენებელს, სანამ ის მომხმარებლამდე მიაღწევს.