Los recientes brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos y las nuevas estimaciones sobre enfermedades transmitidas por los alimentos del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades o los CDC posiblemente podrían haber sido el ímpetu que impulsó la reciente aprobación del proyecto de ley de seguridad alimentaria S.510. Como parte de esa legislación, se requerirá que la FDA cree nuevas normas de seguridad de productos agrícolas para los productores de frutas y verduras de mayor riesgo. Este mayor sentido de urgencia por alimentos seguros hace que los productores y procesadores de alimentos reevalúen sus opciones para probar los alimentos en la fuente o en el campo.
TECNOLOGÍAS DE PRUEBA EXISTENTES
Históricamente, los productores y procesadores han utilizado uno de los tres métodos para detectar bacterias: sistemas de monitoreo de limpieza de trifosfato de adenosina (ATP), pruebas de cultivo y pruebas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
Los sistemas de monitoreo de limpieza de trifosfato de adenosina prueban la molécula ATP, que se encuentra en todos los materiales orgánicos. Los ensayos de ATP miden el ATP de células animales y vegetales, así como de bacterias, levaduras o mohos vivos o muertos. Este ensayo se puede usar en superficies no orgánicas para determinar la limpieza y requiere que haya entre 10,000 100,000 y XNUMX XNUMX bacterias presentes para producir suficiente ATP para dar como resultado una detección positiva de bacterias.
Un ensayo de cultivo es una prueba de laboratorio que determina qué bacterias o levaduras pueden estar presentes en una muestra dada. Los ensayos de cultivo requieren que la muestra se incube durante un tiempo determinado, generalmente de 24 a 48 horas, para que las bacterias tengan la oportunidad de crecer y determinar su presencia. Esto requiere enviar la muestra a un laboratorio.
PCR es un ensayo que usa ADN para detectar varias bacterias y patógenos. El proceso amplifica una pieza de ADN generando de miles a millones de copias. Es muy preciso y tarda entre 12 y 26 horas.
PROBLEMAS INHERENTES
Las tecnologías existentes tienen inconvenientes que las hacen ineficaces para los propósitos de los productores de alimentos y las pruebas ineficaces pueden provocar la contaminación de los alimentos, enfermedades, pérdida de ingresos y mucho más.
Los ensayos de ATP prueban la presencia de la molécula ATP, que está presente en todo el material orgánico. Esto significa que una prueba de ATP positiva solo confirma que hay materia orgánica presente, no necesariamente bacterias. Este ensayo es en realidad una prueba de limpieza, o de que una superficie está libre de cualquier material orgánico vivo o muerto. Debido a que prueba material orgánico, no se puede usar en alimentos ya que los alimentos son orgánicos. Además, el ensayo de ATP no puede detectar biopelícula, que es un subproducto pegajoso de organismos que pueden ocultar bacterias vivas. Otro problema con las pruebas de ATP es producir suficiente ATP para crear una prueba positiva, las bacterias necesitarían tener al menos 10,000 bacterias.
Los ensayos de cultivo en general son bastante precisos, pero el método requiere que las bacterias se incuben durante 24 a 48 horas para verificar la presencia de bacterias. Esto significa que la muestra se envía a un laboratorio para este tiempo de incubación y un técnico capacitado lee la prueba. La necesidad de trabajo de laboratorio aumenta el costo para el usuario final y el tiempo adicional aumenta las posibilidades de que los alimentos contaminados pasen por el proceso.
Los ensayos de PCR, aunque también son muy precisos, requieren que el productor envíe la muestra a un laboratorio donde un técnico capacitado utiliza equipos costosos para procesar la prueba. La prueba en sí consta de varios pasos complicados, que se suman a los costos que se le pasan al productor de alimentos. Los ensayos de PCR requieren una fase de enriquecimiento que dura entre 8 y 20 horas, más de 1 a 4 horas para la prueba real. Los pasos adicionales y el tiempo aumentan los costos y las posibilidades de que la contaminación de los alimentos pase desapercibida.
PRUEBAS DE ENZIMAS
Los microbiólogos han estado estudiando y utilizando enzimas para detectar bacterias desde principios de la década de 1950. Muchos dejaron de usar métodos enzimáticos y cambiaron a tecnologías de antígeno/anticuerpo o de prueba de amplificación de ácido nucleico (NAAT) en las décadas de 1970 y 1980. Sin embargo, desde entonces, la continua investigación de enzimas ha llevado al descubrimiento de enzimas bacterianas específicas asociadas con muchos microorganismos diferentes. Esta información ha llevado al desarrollo de sustratos patentados que pueden identificar y vincularse a enzimas específicas emitidas por bacterias específicas. Con esta nueva información, se han desarrollado pruebas para utilizar sustratos patentados que, cuando se hidrolizan con una enzima, producen una fluorescencia que se puede leer con un fluorómetro o agregando un reactivo para producir una reacción colorimétrica.
Otros sistemas de diagnóstico deben encontrar la propia célula bacteriana cultivando la muestra en cultivos o replicando el ADN utilizando un sistema PCR/NAAT. Estos métodos tomarán, en la mayoría de los casos, más de un día para obtener resultados desde el momento de la recolección de muestras y requieren técnicos de laboratorio capacitados y equipos costosos. Usando una metodología de detección de enzimas, las bacterias pueden producir miles de moléculas de una enzima, lo que aumenta las probabilidades y el tiempo de detección a un ritmo mucho más rápido que cualquier otro método de detección.
KITS DE DETECCIÓN DE ENZIMAS BACTERIANAS
Usando esta metodología, los kits de detección de enzimas bacterianas, que vienen en kits de hisopo manual o kits de fluorómetro de mano digital, se pueden usar en el campo para analizar superficies y alimentos en busca de organismos totales, bacterias gram negativas (Enterobacteriaceae). Las pruebas confirman la presencia o ausencia de bacterias por encima de los niveles de fondo normales con resultados inmediatos en 20 minutos. Las pruebas son fáciles de realizar, no requieren equipo adicional y también detectan bacterias que se esconden en la biopelícula. La precisión es superior al 98 por ciento si hay más de 1,000 organismos presentes por tira reactiva en comparación con los métodos tradicionales. Los kits están diseñados para servir como una herramienta de detección para buscar "puntos calientes" que contienen niveles inaceptables de contaminación bacteriana. Debido a que son económicos, rápidos y fáciles de usar, se pueden realizar controles y pruebas más frecuentes.
BENEFICIOS
Los ensayos de detección de bacterias enzimáticas tienen muchos beneficios sobre los ensayos de cultivo estándar, ATP y PCR, incluida una mayor velocidad, facilidad de uso, mayor precisión, menor costo y la capacidad de detectar biopelículas. Los ensayos enzimáticos brindan resultados en tan solo 20 minutos desde la muestra hasta el resultado y los resultados están disponibles en el campo o en el sitio, ya que no requieren que las muestras se envíen a un laboratorio. Los ensayos de cultivo o PCR utilizan equipos especializados y técnicos capacitados donde los ensayos no lo hacen, lo que los convierte en una herramienta de detección eficaz y de bajo costo para los productores y procesadores de alimentos.
CONCLUSIÓN
Los ensayos actuales de cultivo, ATP y PCR son costosos, lentos y engorrosos. El uso de la detección de enzimas para identificar bacterias en el campo proporciona una forma precisa, rápida y económica de detectar niveles peligrosos de contaminación bacteriana. Tener una herramienta de detección de bajo costo significa que los usuarios pueden realizar pruebas con mayor frecuencia, lo que aumenta en gran medida la tasa de éxito en la detección de la contaminación bacteriana antes de que llegue al consumidor.