最近的食源性疾病爆發和疾病控制與預防中心或 CDC 對食源性疾病的新估計可能是推動最近通過食品安全法案 S.510 的動力。 作為該立法的一部分,FDA 將被要求為風險最高的水果和蔬菜的生產者制定新的農產品安全法規。 這種對安全食品的緊迫感增強了食品種植者和加工商重新評估他們在源頭或現場測試食品的選擇。
現有的測試技術
種植者和加工商歷來使用三種方法之一來測試細菌:三磷酸腺苷 (ATP) 清潔度監測系統、培養測試和聚合酶鏈反應 (PCR) 測試。
三磷酸腺苷清潔度監測系統測試分子 ATP,它存在於所有有機材料中。 ATP 測定法測量來自動物和植物細胞以及活的或死的細菌、酵母或黴菌的 ATP。 該測定可用於非有機表面以確定清潔度,並且需要存在 10,000 到 100,000 個細菌才能產生足夠的 ATP,從而對細菌進行陽性檢測。
培養測定是一種實驗室測試,可確定給定樣品中可能存在哪些細菌或酵母菌。 培養分析需要將樣品培養一段時間,通常為 24 至 48 小時,以使細菌有機會生長以確定其存在。 這需要將樣品送到實驗室。
PCR 是一種使用 DNA 檢測各種細菌和病原體的檢測方法。 這個過程放大了一段 DNA,產生了數千到數百萬個拷貝。 它非常準確,需要 12 小時到 26 小時。
固有問題
現有技術的缺陷使它們對食品生產者的目的無效,而無效的測試可能導致食品污染、疾病、收入損失等等。
ATP 檢測測試是否存在存在於所有有機材料中的分子 ATP。 這意味著 ATP 測試呈陽性僅證實存在有機物——不一定是細菌。 該測定實際上是對清潔度或表面是否沒有任何活的或死的有機物質的測試。 因為它測試有機材料,它不能用於食物,因為食物是有機的。 此外,ATP 檢測無法檢測生物膜,這是生物體的粘性副產品,可以隱藏活細菌。 ATP 測試的另一個問題是產生足夠的 ATP 以產生陽性測試,細菌需要至少 10,000 個細菌。
一般來說,培養檢測非常準確,但該方法需要將細菌培養 24 小時至 48 小時以驗證細菌的存在。 這意味著在這段孵育時間內將樣本送到實驗室,並由訓練有素的技術人員讀取測試結果。 對實驗室工作的需求增加了最終用戶的成本,並且增加的時間增加了受污染的食物通過該過程的機會。
PCR 檢測雖然也非常準確,但要求生產商將樣品運送到實驗室,在那裡訓練有素的技術人員使用昂貴的設備來處理測試。 測試本身包括幾個複雜的步驟,增加了食品生產商的成本。 PCR 檢測需要 8 到 20 小時的富集階段,實際測試需要 1 到 4 小時。 增加的步驟和時間增加了成本和食品污染的機會被忽視。
酶檢測
自 1950 年代初以來,微生物學家一直在研究和使用酶來檢測細菌。 許多人在 1970 年代和 1980 年代停止使用酶法並轉而使用抗原/抗體或核酸擴增測試 (NAAT) 技術。 然而,從那時起,持續的酶研究導致發現了與許多不同微生物相關的特定細菌酶。 這些信息導致了專有底物的開發,這些底物可以識別並鏈接到特定細菌釋放的特定酶。 有了這些新信息,測試已經開發出來利用專有底物,當被酶水解時會產生熒光,該熒光可以通過熒光計讀取,也可以通過添加試劑來產生反應比色。
其他診斷系統必須通過在培養物中培養樣本或利用 PCR/NAAT 系統複製 DNA 來找到細菌細胞本身。 在大多數情況下,這些方法從樣本採集到獲得結果需要一天以上的時間,並且需要訓練有素的實驗室技術人員和昂貴的設備。 使用酶檢測方法,細菌可以產生數千個酶分子,這比任何其他檢測方法都更快地增加了被檢測的機率和時間。
細菌酶檢測試劑盒
使用這種方法,手動拭子套件或數字手持熒光計套件中的細菌酶檢測套件可用於現場測試表面和食物中的總生物體、革蘭氏陰性細菌(腸桿菌科)。 測試確認是否存在高於正常背景水平的細菌,並在 20 分鐘內當場獲得結果。 該測試易於執行,不需要額外的設備,還可以檢測隱藏在生物膜中的細菌。 與傳統方法相比,如果每個測試條存在 98 多個生物,則準確度大於 1,000%。 這些試劑盒旨在用作篩選工具,以尋找包含不可接受水平的細菌污染的“熱點”。 因為它們便宜、快速且易於使用,所以可以進行更頻繁的監控和測試。
好處
與標準培養、ATP 和 PCR 檢測相比,酶細菌檢測檢測具有許多優勢,包括更快的速度、易用性、更高的準確性、更低的成本和檢測生物膜的能力。 酶分析從樣品到結果只需 20 分鐘即可提供結果,並且結果可在現場或現場獲得,因為它們不需要將樣品送到實驗室。 培養或 PCR 檢測利用專門的設備和訓練有素的技術人員,而檢測卻沒有,這使它們成為食品種植者和加工者的有效、低成本的篩選工具。
結論
當前的培養、ATP 和 PCR 檢測昂貴、緩慢且繁瑣。 使用酶檢測來識別現場細菌提供了一種準確、快速且廉價的方法來篩查危險水平的細菌污染。 擁有低成本的篩選工具意味著用戶可以更頻繁地進行測試,從而大大提高在細菌污染到達消費者之前捕獲細菌污染的成功率。