Os recentes surtos de doenças transmitidas por alimentos e as novas estimativas sobre doenças transmitidas por alimentos do Centro de Controle e Prevenção de Doenças ou CDC poderiam ter sido o ímpeto que impulsionou a recente aprovação do projeto de lei de segurança alimentar S.510. Como parte dessa legislação, a FDA será obrigada a criar novas regulamentações de segurança de produtos para os produtores de frutas e vegetais de maior risco. Este elevado sentido de urgência por alimentos seguros faz com que os produtores e processadores de alimentos reavaliem as suas opções para testar os alimentos na fonte ou no campo.
TECNOLOGIAS DE TESTE EXISTENTES
Historicamente, os produtores e processadores têm usado um dos três métodos para testar bactérias: sistemas de monitoramento de limpeza de trifosfato de adenosina (ATP), testes de cultura e testes de reação em cadeia da polimerase (PCR).
Os sistemas de monitoramento de limpeza de trifosfato de adenosina testam a molécula ATP, que é encontrada em todos os materiais orgânicos. Os ensaios de ATP medem o ATP de células animais e vegetais, bem como de bactérias vivas ou mortas, leveduras ou fungos. Este ensaio pode ser usado em superfícies não orgânicas para determinar a limpeza e requer que haja de 10,000 a 100,000 bactérias presentes para produzir ATP suficiente para resultar em uma detecção positiva de bactérias.
Um ensaio de cultura é um teste laboratorial que determina quais bactérias ou leveduras podem estar presentes em uma determinada amostra. Os ensaios de cultura exigem que a amostra seja incubada por um período determinado, normalmente de 24 a 48 horas, para dar às bactérias a chance de crescer e determinar sua presença. Isso requer o envio da amostra para um laboratório.
PCR é um ensaio que usa DNA para testar várias bactérias e patógenos. O processo amplifica um pedaço de DNA gerando milhares a milhões de cópias. É altamente preciso e leva entre 12 horas e 26 horas.
PROBLEMAS INERENTES
As tecnologias existentes têm desvantagens que as tornam ineficazes para fins de produção de alimentos e testes ineficazes podem resultar em contaminação de alimentos, doenças, perda de receitas e muito mais.
Os ensaios de ATP testam a presença da molécula ATP, que está presente em todo material orgânico. Isto significa que um teste de ATP positivo apenas confirma a presença de matéria orgânica – não necessariamente bactérias. Este ensaio é na verdade um teste de limpeza ou de que uma superfície está livre de qualquer material orgânico vivo ou morto. Por testar material orgânico, não pode ser usado em alimentos, pois os alimentos são orgânicos. Além disso, o ensaio ATP não consegue detectar biofilme, que é um subproduto pegajoso de organismos que pode esconder bactérias vivas. Outro problema com o teste de ATP é produzir ATP suficiente para criar um teste positivo; as bactérias precisariam ser de pelo menos 10,000 bactérias.
Os ensaios de cultura em geral são bastante precisos, mas o método exige que as bactérias sejam incubadas por 24 a 48 horas para verificar a presença de bactérias. Isso significa que a amostra é enviada a um laboratório para esse período de incubação e um técnico treinado faz a leitura do teste. A necessidade de trabalho de laboratório aumenta o custo para o usuário final e o tempo adicional aumenta as chances de alimentos contaminados escaparem do processo.
Os ensaios de PCR, embora altamente precisos, exigem que o produtor envie a amostra para um laboratório onde um técnico treinado utiliza equipamentos caros para processar o teste. O teste em si consiste em várias etapas complicadas, que se somam aos custos repassados ao produtor de alimentos. Os ensaios PCR requerem uma fase de enriquecimento que leva entre 8 horas e 20 horas, mais 1 hora a 4 horas para o teste real. As etapas adicionais e o tempo aumentam os custos e as chances de a contaminação dos alimentos passar despercebida.
TESTE ENZIMÁTICO
Os microbiologistas estudam e usam enzimas para detectar bactérias desde o início da década de 1950. Muitos pararam de usar métodos enzimáticos e mudaram para tecnologias de antígeno/anticorpo ou de teste de amplificação de ácido nucleico (NAAT) nas décadas de 1970 e 1980. Desde aquela época, entretanto, a pesquisa continuada sobre enzimas levou à descoberta de enzimas bacterianas específicas associadas a muitos microrganismos diferentes. Esta informação levou ao desenvolvimento de substratos proprietários que podem identificar e ligar-se a enzimas específicas emitidas por bactérias específicas. Com essas novas informações, foram desenvolvidos testes para utilizar substratos patenteados que, quando hidrolisados por uma enzima, produzem uma fluorescência que pode ser lida por um fluorômetro ou pela adição de um reagente para produzir uma reação colormétrica.
Outros sistemas de diagnóstico devem encontrar a própria célula bacteriana cultivando a amostra em culturas ou replicando o DNA utilizando um sistema PCR/NAAT. Estes métodos demoram, na maioria dos casos, mais de um dia para obter resultados a partir do momento da colheita da amostra e requerem técnicos de laboratório treinados e equipamentos caros. Usando uma metodologia de detecção enzimática, as bactérias podem produzir milhares de moléculas de uma enzima, o que aumenta as chances e o tempo de serem detectadas em uma taxa muito mais rápida do que qualquer outro método de detecção.
KITS DE DETECÇÃO DE ENZIMAS BACTERIANAS
Usando esta metodologia, kits de detecção de enzimas bacterianas, que vêm em kits de esfregaço manual ou kits de fluorômetro digital portátil, podem ser usados em campo para testar superfícies e alimentos para organismos totais, bactérias gram negativas (Enterobacteriaceae). Os testes confirmam a presença ou ausência de bactérias acima dos níveis normais de fundo, com resultados imediatos em 20 minutos. Os testes são fáceis de realizar, não requerem equipamentos extras e também detectam bactérias escondidas no biofilme. A precisão é superior a 98% se mais de 1,000 organismos estiverem presentes por tira de teste, quando comparada aos métodos tradicionais. Os kits são projetados para servir como uma ferramenta de triagem para procurar “pontos críticos” que contenham níveis inaceitáveis de contaminação bacteriana. Por serem baratos, rápidos e fáceis de usar, monitoramento e testes mais frequentes podem ser realizados.
BENEFÍCIOS
Os ensaios de detecção de bactérias enzimáticas têm muitos benefícios em relação aos ensaios padrão de cultura, ATP e PCR, incluindo velocidade mais rápida, facilidade de uso, maior precisão, menor custo e capacidade de detectar biofilme. Os ensaios enzimáticos fornecem resultados em apenas 20 minutos entre a amostra e o resultado e os resultados estão disponíveis no campo ou no local, pois não exigem que as amostras sejam enviadas a um laboratório. Os ensaios de cultura ou PCR utilizam equipamentos especializados e técnicos treinados, o que os torna uma ferramenta de triagem eficaz e de baixo custo para produtores e processadores de alimentos.
CONCLUSÃO
A cultura atual, os ensaios de ATP e PCR são caros, lentos e complicados. O uso da detecção enzimática para identificar bactérias no campo fornece uma maneira precisa, rápida e barata de rastrear níveis perigosos de contaminação bacteriana. Ter uma ferramenta de triagem de baixo custo significa que os usuários podem testar com mais frequência, aumentando assim enormemente a taxa de sucesso na detecção de contaminação bacteriana antes que ela chegue ao consumidor.