Wissenschaftler entwickeln schnelle Methode zum Nachweis von Salmonellen

Wissenschaftler entwickeln schnelle Methode zum Nachweis von Salmonellen
Wissenschaftler entwickeln schnelle Methode zum Nachweis von Salmonellen
Anonim

FAYETTEVILLE, Arkansas – Forscher der University of Arkansas haben einen Weg gefunden, innerhalb von zwei Stunden nur 5.000 Salmonella-Bakterien aus einer Hühnerschlachtkörperprobe nachzuweisen. Ihre Nachweismethode könnte eines Tages zu schnelleren, empfindlicheren und umfassenderen biologischen Sensoren in der Lebensmittelindustrie führen.

Yanbin Li und Michael Slavik, Professoren für Geflügelwissenschaften, und David Paul, Chemie, werden ihre Ergebnisse in einer der nächsten Ausgaben des Journal of Food Protection veröffentlichen.

Die Centers for Disease Control and Prevention in Atlanta schätzen, dass jedes Jahr 800.000 bis 2 Millionen Menschen an Fieber, Krämpfen und Durchfall leiden, die eine S. typhimurium-Infektion begleiten. Die meisten Betroffenen erkranken durch kontaminierte Nahrung oder Wasser.

Während solche Lebensmittelvergiftungen durch Händewaschen und gründliches Garen von Fleisch verhindert werden können, versuchen die Forscher der University of Arkansas, einen Detektor zu bauen, der Salmonellen auf der Stelle findet - bevor das Fleisch überhaupt die Verpackungsanlage verlässt.

"Nach zwei Stunden können die beprobten Lebensmittel in der Fabrik sein", sagte Slavik. Dies könnte Verbrauchern den Kauf kontaminierter Lebensmittel und Herstellern kostspielige Rückrufaktionen ersparen.

Li, Slavik und Paul bündeln ihr Fachwissen in Bakteriologie, Lebensmittelverarbeitung und Mikrosensoren, um einen Biosensor vor Ort zu entwickeln, der Salmonellen erkennen kann.

"Biosensoren sind der bessere Weg, um bakterielle Kontaminationen in Verarbeitungsanlagen online und in Echtzeit nachzuweisen", sagte Li.

Die derzeitige Kulturmethode zum Nachweis von Salmonellen erfordert das Abtupfen des Fleisches und das Züchten der Bakterien für drei Tage, eine unrealistische Praxis für eine Verarbeitungsanlage, die täglich Millionen von Hühnern verarbeiten und versenden kann.

Um den Nachweisprozess zu beschleunigen, haben die Forscher eine rohe "Hühnersuppe" hergestellt, indem sie einen Hühnerkadaver in einer Plastiktüte mit Puffer geschüttelt haben. Sie gießen die suppige Puffermischung in ein Reagenzglas, das mit kleinen Magnetkügelchen gefüllt ist, die mit Antikörpern beschichtet sind, die einen bestimmten Salmonella-Stamm binden. Die Wissenschaftler waschen die Mischung mit einem anderen Puffer, indem sie die Kügelchen mit einem Magneten auf eine Seite mit den an den Antikörper gebundenen Salmonellen ziehen.

Dann fügen sie ein Enzym hinzu, das an die S. typhimurium-Bakterien bindet. Sie waschen das überschüssige Enzym ab und verwenden erneut die magnetischen Kügelchen, um das Antikörper-Bakterien-Enzym-Sandwich intakt zu h alten.

Die Wissenschaftler fügen der Mischung Phenylphosphat hinzu. Das an die Bakterien gebundene Enzym zerkleinert das Phenylphosphat, um Phenol zu erzeugen, das von einer Elektrode nachgewiesen werden kann. Die Reaktion findet in weniger als einer Stunde statt und die produzierte Phenolmenge ist direkt proportional zur Bakterienmenge in der Probe.

Mit dieser Methode können mit einer Elektrode in der Größe eines Kugelschreibers in zwei Stunden nur 5.000 Bakterien nachgewiesen werden.

Die Wissenschaftler suchen weiterhin nach Möglichkeiten, den Nachweisprozess zu beschleunigen und immer weniger Bakterien nachzuweisen, sagte Li. Sie werden sich auf mikrobielle, technische und chemische Methoden konzentrieren, um die Reaktionszeit zu beschleunigen. Sie werden auch versuchen, die unspezifische Bindung an die Antikörper zu reduzieren, was die Genauigkeit des Tests erhöht.

Obwohl bessere Nachweismethoden dazu beitragen können, das Auftreten von Salmonellen in rohen tierischen Produkten zu verringern, werden sie das Problem lebensmittelbedingter Krankheiten nicht beseitigen. Ein Detektor könne niemals garantieren, dass die gesamte Fleischmenge, die in einer durchschnittlichen Verarbeitungsanlage verarbeitet wird, frei von Salmonellen ist, sagte Slavik, da nur ein kleiner Teil des an einem bestimmten Tag verarbeiteten Fleisches getestet werden könne. Eine Salmonellenkontamination kann auch auftreten, nachdem das Fleisch die Verarbeitungsanlage verlassen hat – durch ungewaschene Hände und Kreuzkontamination bei der Zubereitung von Speisen.

"Das Einzige, was wir tun können, ist sicherzustellen, dass sich keine Bakterien auf dem getesteten Kadaver befinden, wenn er das Werk verlässt", sagte Paul.

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