Η ταυτοποίηση των τροφιμογενών παθογόνων μπορεί να γίνει με συμβατικές μεθόδους ή με πιο προηγμένες, όπως η χρήση βιοαισθητήρων – Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Τα τροφιμογενή παθογόνα μικρόβια αποτελούν μείζον πρόβλημα για τη δημόσια υγεία και έχουν σημαντικό οικονομικό αντίκτυπο παγκοσμίως. Από την πρωτογενή παραγωγή έως την κατανάλωση, τα τρόφιμα μολύνονται από ιούς, παράσιτα και βακτήρια, τα οποία προκαλούν σοβαρές τροφιμογενείς ασθένειες όπως η αιμορραγική κολίτιδα, το αιμολυτικό ουραιμικό σύνδρομο (HUS), τύφο, οξεία γαστρεντερίτιδα, διάρροια και θρομβωτική θρομβοπενική πορφύρα (TTP). Ως εκ τούτου, η έγκαιρη ανίχνευση των τροφιμογενών παθογόνων μικροβίων είναι απαραίτητη για τη ασφάλεια των τροφίμων, την πρόληψη των τροφιμογενών ασθενειών και την δημόσια υγεία. Η ταυτοποίηση των τροφιμογενών παθογόνων γίνεται με συμβατικές μεθόδους (π.χ. μεθόδους που βασίζονται σε καλλιέργεια κλασσικής μικροβιολογίας, βιοχημικές δοκιμές, ανοσολογικές δοκιμές και αναλύσεις βασισμένες στα νουκλεϊκά οξέα) και με πιο σύγχρονες όπως οι δοκιμές βασισμένες σε βιοαισθητήρες. Η ακαδημαϊκή επιστημονική κοινότητα, τα αναλυτικά εργαστήρια τροφίμων και οι υπεύθυνοι ασφάλειας τροφίμων της βιομηχανίας τροφίμων, καλούνται να επιλέξουν μια κατάλληλη μέθοδο για να λαμβάνουν τα πιο αξιόπιστα και ταχεία αποτελέσματα.
A. Συμβατικές μέθοδοι
1. Culture-based μέθοδοι
Η μέθοδος αυτή, που βασίζεται στην μικροβιολογική καλλιέργεια, είναι η παλαιότερη τεχνική που επιβεβαιώνει την παρουσία και αριθμεί τροφογενή παθογόνα σε μολυσμένα τρόφιμα.
2. Biochemical testing μέθοδοι
Οι βιοχημικές δοκιμές είναι μέθοδοι που αρχικά προάγουν την ανάπτυξη των προς εντοπισμό παθογόνων μικροοργανισμών και στη συνέχεια με την χρήση χημικών ενώσεων ως σήματα που υποδεικνύουν την παρουσία τους γίνεται ανίχνευση και υπολογισμός. Υπάρχουν πολλές βιοχημικές εξετάσεις που επιβεβαιώνουν την παρουσία συγκεκριμένων παθογόνων σε δείγματα τροφίμων. Είναι το τεστ οξειδάσης, το τεστ καταλάσης, το τεστ παραγωγής ινδόλης, το ερυθρό του μεθυλίου, η Voges-Proskauer, το άγαρ τριπλού σακχάρου, οι πλάκες με άγαρ αίματος, το άγαρ κινητικότητας, το άγαρ άλατος μαννιτόλης, το τεστ υδρόλυσης αμύλου, το τεστ υδρόλυσης γαλακτόζης, η ζύμωση υδατανθράκων, η χρήση κιτρικών, δοκιμή ουράσης, δοκιμή παραγωγής υδρόθειου, δοκιμή αναγωγής νιτρικών, δοκιμή ευαισθησίας οπτοχίνης και δοκιμή ευαισθησίας βακιτρακίνης. Επιπλέον τα βακτήρια γαλακτικού οξέος (LAB) που απομονώνονται από ψάρια και γαρίδες μπορούν να αναγνωριστούν μια και παράγουν διαφορετικά ένζυμα, οξέα, αμμωνία, ινδόλη και αέρια.
3. Immunological-based μέθοδοι
Η ανοσολογική ανίχνευση των τροφογενών παθογόνων γίνεται με αλληλεπιδράσεις αντισώματος-αντιγόνου, όπου ένα συγκεκριμένο αντιγόνο συνδέεται με ένα συγκεκριμένο αντίσωμα (μονοκλωνικό ή πολυκλωνικό αντίσωμα). Τα μονοκλωνικά αντισώματα είναι πιο κατάλληλα από τα πολυκλωνικά αντισώματα για την επιλεκτική ανίχνευση παθογόνων λόγω της ειδικότητας, της ευαισθησίας, της αναπαραγωγιμότητας και της αξιοπιστίας τους. Είναι μια σειρά από γρήγορες μέθοδος σε σύγκριση με τη μέθοδο που βασίζεται στην καλλιέργεια για την ανίχνευση παθογόνων μικροοργανισμών και των τοξινών τους (δηλαδή, μυκοτοξίνες). Ανιχνεύει την πρωτεϊνική τοξίνη παθογόνων μικροοργανισμών και μεταβολικές ουσίες όπως πρωτεΐνη, γλυκοπρωτεΐνη και πολυσακχαρίτες που σχετίζονται με την ανάπτυξη του παθογόνου. Αυτή η ανάλυση είναι δαπανηρή, απαιτεί βήματα προ-εμπλουτισμού και η διασταυρούμενη αντιδραστικότητα με άλλα αντιγόνα μπορεί να προκαλέσει ψευδώς θετικά αποτελέσματα. Υπάρχει μια ποικιλία ανοσολογικών μεθόδων που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση του παθογόνων μικροοργανισμών στα τρόφιμα. Βασικά είναι ο ανοσοπροσροφητικός προσδιορισμός συνδεδεμένου με ένζυμο (ELISA), ο ανοσοπροσδιορισμός πλευρικής ροής, ο προσδιορισμός ανοσοφθορισμού, ο ανοσομαγνητικός διαχωρισμός, η συγκόλληση λατέξ, οι δοκιμές ανοσοδιάχυσης, ο ανοσοχρωματογραφικός προσδιορισμός, η ανοσοσφαιρίνη G (Igsbelaent assay, IgSAy-Goldaiosay), κ.ά.
4. Nucleic acid-based μέθοδοι
Η ανίχνευση παθογόνων μέσω ενίσχυσης νουκλεϊκού οξέος είναι μια μοριακή μέθοδος που βασίζεται στον εντοπισμό και τον ποσοτικό προσδιορισμό ειδικών γονιδιωμάτων του προς διερεύνηση παθογόνου μικροοργανισμού (DNA/RNA). Είναι καλύτερη μέθοδος από οποιαδήποτε άλλη συμβατική μέθοδο ανίχνευσης παθογόνων τροφίμων λόγω της ταχύτητας, της ευαισθησίας, της ακρίβειας, της ειδικότητας, της στιβαρότητας, του ελαχιστοποιημένου κινδύνου μόλυνσης και της ικανότητας εντοπισμού μικρών ποσοτήτων νουκλεϊκού οξέος στόχου σε δείγματα τροφίμων. Η αρχή αυτής της μεθόδου ενισχύει τα γονιδιώματα διαφόρων παθογόνων όπου χρησιμοποιούνται συγκεκριμένα σύνολα εκκινητών για αντιγραφή, ακολουθώντας τρία επιθυμητά στάδια θερμοκρασίας: μετουσίωση, ανόπτηση και επέκταση, όπου χρησιμοποιούνται ρυθμιστικά συστήματα σε διαφορετικές μηχανές θερμοκυκλοποίησης. Η ηλεκτροφόρηση γέλης αγαρόζης και η χρώση με βρωμιούχο αιθίδιο ανιχνεύουν προϊόντα νουκλεϊκού οξέος [74].
B. Προηγμένες μέθοδοι
- Hybridization-based μέθοδοι
- Array-based μέθοδοι
- Φασματοσκοπικές μέθοδοι (Spectroscopy techniques)
- Loop-mediated isothermal amplification (LAMP)
- Χρήση βιοαισθητήρων
- CRISPR-cas-based molecular diagnostics
Συμπέρασμα
Σε ανασκόπηση στο National Library of Medicine με τίτλο Conventional and advanced detection techniques of foodborne pathogens: A comprehensive review αναλύονται οι συμβατικές και προηγμένες μεθόδους ανίχνευσης για τροφογενή παθογόνα. Η έγκαιρη ανίχνευση παθογόνων στα τρόφιμα είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της ασφάλειας των τροφίμων και την αποφυγή επιβλαβών τροφικών δηλητηριάσεων. Οι συμβατικές μέθοδοι βασίζονται αποκλειστικά στο εργαστήριο. Το μειονέκτημα της συμβατικής μεθόδου περιλαμβάνει ότι είναι χρονοβόρα, η μεγάλη απαίτηση σε πόρους, ο κίνδυνος μόλυνσης και το εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό που απαιτείται για την επίτευξη καλύτερων αποτελεσμάτων. Την ίδια στιγμή, καταγράφονται πλεονεκτήματα για τις προηγμένες μεθόδους που περιλαμβάνουν ταχύτερη απόκριση, απλότητα, ισχυρή ένταση, χαμηλό κόστος και γρήγορη ανάλυση δεδομένων.
Ωστόσο, τόσο οι συμβατικές όσο και οι προηγμένες τεχνικές έχουν και πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Συνεπώς, κατά την επιλογή της μεθόδου, η μέθοδος που υιοθετείται πρέπει να είναι ακριβής, αξιόπιστη, οικονομικά αποδοτική και επιλεκτική για ένα συγκεκριμένο τροφιμογενές παθογόνο και αρκετά γρήγορη ώστε να επιτυγχάνονται αξιοποιήσιμα αποτελέσματα. Εκτός από αυτό, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες σημαντικές προκλήσεις στην εφαρμογή μεθόδων στην βιομηχανία τροφίμων, όπως οι rapid μέθοδοι και οι έξυπνες τεχνικές / συσκευές ανίχνευσης για τα τροφιμογενή παθογόνα. Μη ξεχνάμε πως η επιλογή μεθόδου για την ανίχνευση παθογόνων εξαρτάται από τον τύπο τροφής και τα θρεπτικά συστατικά (πρωτεΐνες, λίπος, φυτικές ίνες και υδατάνθρακες) των τροφίμων που θέλουμε να ελέγξουμε.
Ακολουθήστε το Cibum 
