Rýchla detekcia nežiaducich zárodkov pri výrobe potravín pomocou biočipu
Výpis z prednášky 44. Kulmbacherov týždeň 2009
Bezpečnosť potravín a hygiena procesov sú ústrednými problémami potravinárskeho priemyslu. Dôležitým aspektom je tu zabránenie kontaminácii hygienicky relevantnými zárodkami, napr. B. Escherichia coli pri výrobe potravín. So zavedením nového zákona o hygiene komunity 01. januára 2006 to získalo ďalší význam.Klasické mikrobiologické metódy, ktoré sa v súčasnosti používajú v praxi, sú časovo náročné a nákladné a spôsobujú problémy najmä malým a stredným podnikom (MSP) v potravinárskom priemysle, pretože externé ponuky služieb musia byť akceptované z dôvodu nedostatku vlastných služieb. laboratórne kapacity. Okrem toho, dlhé trvanie klasickej mikrobiologickej kontroly spôsobuje oneskorenie v reťazci procesov, čo následne vedie k oneskorenému uvoľňovaniu produktu. Alternatívne imunologické a molekulárno-biologické metódy detekcie sú náchylné na zlyhanie, najmä v zložitých matriciach, a majú relatívne vysoký detekčný limit alebo vyžadujú drahé vybavenie, ktoré môže obsluhovať len odborný personál.
Miniaturizácia imunologických a molekulárno-biologických metód detekcie umožňuje integráciu detekcie baktérií v takzvaných systémoch lab-on-a-chip. Pomocou takýchto systémov možno dosiahnuť úroveň automatizácie, ktorá umožňuje obsluhu neskúseným personálom.
Vhodnosť takéhoto systému na detekciu baktérií pri výrobe potravín bola skúmaná v rámci spoločného projektu rýchlej detekcie Escherichia coli vo všetkých štádiách výroby potravín pomocou priamej a špecifickej detekcie bakteriálnej 16S rRNA.
Hlavnou myšlienkou spoločného projektu s Univerzitou v Bayreuthe (laboratórium pre biochémiu) je priama detekcia 16S ribozomálnych ribonukleových kyselín (rRNA). Tieto sa vyskytujú vo veľkom počte v každej bakteriálnej bunke ako stavebné bloky ribozómov, bunkových miest produkcie proteínov. Cieľom je vyhnúť sa amplifikačným krokom, ako je polymerázová reťazová reakcia (PCR). 16S rRNA sa deteguje elektrochemicky v biočipe pomocou nového reportérového enzýmu, esterázy 2 z Alicyclobacillus acidocaldarius.
Vo výskumnom projekte financovanom z AiF-FEI (ZuTech research project AiF 230 ZN) boli optimalizované biochemické parametre biočipu a príprava vzorky pozostávajúca z izolácie RNA a kroku obohatenia.
Takto stanovená celková detekcia E. coli bola nakoniec použitá v sériovom experimente na kontrolu kvality 25 vzoriek mäsa. Výsledky potvrdili spoľahlivú detekciu obohatenia 2000 CFU/ml, ako aj vysokú selektivitu a citlivosť vyvinutého detekčného postupu pre E. coli ≤ 1 CFU/ml odkvapkávanej šťavy po obohatení 5 hodín. Vyvinutý detekčný systém poskytuje výsledky analýzy do cca 7 hodín, teda do jedného pracovného dňa, a preto je v zásade veľmi vhodný na použitie pri výrobe potravín.
Prednášky týždňa Kulmbach sú plne zdokumentované v bulletine sponzorujúcej spoločnosti pre výskum mäsa v Kulmbachu.
Newsletter vydáva spoločnosť na podporu výskumu mäsa v Kulmbachu a členom sa zasiela bezplatne. Sponzorská spoločnosť využíva značné finančné prostriedky, ktoré sa používajú na výskumné práce MRI v lokalite Kulmbach.
Viac nižšie www.fgbaff.de
Zdroj: Kulmbach [ HEIDENREICH, B., Ch. PÖHLMANN, Ch. SPRINZL a M., GAREIS ]
