Tim koji predvodi Bruce Applegate sa Univerziteta Purdue razvio je novi test koji štedi vreme za otkrivanje posebno teškog soja E. coli u mlevenoj govedini.
Toksin koji proizvodi E. coli uzrokuje 175.000 bolesti godišnje u Sjedinjenim Državama. Služba za bezbednost hrane i inspekciju Ministarstva poljoprivrede SAD održava nultu toleranciju za O157:H7, soj E. coli koji može biti opasan po život, od 1994. Nulta tolerancija znači da ako se čak i jedna ćelija E. coli otkrije u standardni uzorak mlevene govedine od 325 grama, cela serija je označena kao nepodobna za potrošnju.
„Problem je u tome što morate da imate tehnologiju detekcije gde možete pronaći jednu ćeliju u svom uzorku“, rekao je Eplgejt, profesor nauke o hrani. Ali jednu ćeliju E. coli je skoro nemoguće pronaći u uzorku od 325 grama. „Ne postoji tehnologija koja to može da uradi osim ako ne uradite ono što mi zovemo obogaćivanje.“
Proces obogaćivanja podrazumeva pripremu posebnog okruženja koje omogućava E. coli O157:H7 da nadmaši sve druge mikroorganizme u uzorku hrane pre testiranja.
„Umesto jedne ćelije u ovom uzorku od 325 grama, imaću 10 do 100 miliona ovih ćelija unutra. Mogu da garantujem da ću je tada pronaći“, rekao je Eplgejt.
Test istovremeno obogaćuje uzorak i može otkriti E. coli tokom 15 sati ili više potrebnih za otpremu uzoraka iz proizvodnog pogona u laboratoriju za testiranje Službe za bezbednost i inspekciju hrane. Eplgejt i pet koautora objavili su detalje svog testa u časopisu Foods.
Novi test štedi vreme kombinovanjem obogaćivanja i detekcije tokom isporuke.
„Tačno očitavanje u veoma kratkom vremenskom periodu znači sve ne samo za prehrambenu industriju, već i za bezbednost u celini“, rekao je Chuian Chen, ko-voditelj časopisa Foods. Čen, koja je magistrirala bezbednost hrane i mikrobiologiju na Purdue-u 2018. godine, sada radi u industriji potrošačke hrane. Čen je napomenuo da se rad može prilagoditi i za primenu na druge patogene u hrani.
„Znamo da O157:H7 nije jedini mikroorganizam koji može da razboli ljude. Ima mnogo drugih“, rekla je ona.
Klaudija Koronel-Agilera, još jedan ko-vodeći autor i bivši postdoktorski istraživač u Eplgejtovoj laboratoriji, sada radi kao naučnik u oblasti mlekarstva.
„Za nas je vreme do otkrivanja glavni problem. Što brže imate rezultate, brže ćete pustiti proizvod“, rekao je Koronel-Agilera. „Koristite obogaćivanje tokom transporta, tako da kada proizvod stigne, već možete imati pozitivan ili negativan rezultat.
Novi test ima obećavajuće implikacije za nacije u Africi, Južnoj Americi i drugde koje imaju manje resursa od SAD da ulažu u bezbednost hrane.
„Metode testiranja koje imamo u SAD su skupe“, rekla je Koronel-Agilera. Ali metoda opisana u radu Foods je brza, laka i mnogo jeftinija verzija veoma efikasnih laboratorijskih metoda. „To će promeniti igru“, rekla je ona.
Sistem se zasniva na fagima – virusima koji inficiraju specifične bakterije.
„Genetski smo modifikovali ovaj fag na takav način da bi inficirao bakteriju i prouzrokovao da proizvodi svetlost“, rekao je Eplgejt.
Nakon inficiranja E. coli O157:H7, fag integriše svoj genom u hromozom bakterijskih ćelija. Kada se jednom integriše u hromozom E. coli O157:H7, fag proizvodi enzim koji stvara svetlost i izaziva sjaj inficiranih ćelija. Svetleća kultura ukazuje na prisustvo patogena.
„Onda činite da više bakterija sija tokom vremena. To je na neki način kao šindre“, objasnio je Eplgejt. „Dobijate vodene boginje. Dobijete plikove od umirućih ćelija, ali i taj virus uđe u vaše ćelije i kasnije dobijete šindre.“
Govor koji je Čen održao o radu osvojio je nagradu za najbolju oralnu prezentaciju na 20. međunarodnom simpozijumu o bioluminiscenciji i hemiluminiscenciji 2018. u Nantu, Francuska. Fag je, primetila je, posebno evoluirao da inficira samo jednu vrstu bakterije.
„Naš fag nije specifičan ni za jednu E. coli, samo za E. coli O157:H7“, rekla je ona.
