新检测方法加快了大肠杆菌检测过程

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对牛肉中致病性大肠杆菌的新的、更快的检测是基于使用改良的噬菌体,一种感染细菌的病毒。感染致病性大肠杆菌后,噬菌体产生一种酶,使细菌发光。图片来源:普渡农业通讯照片/汤姆坎贝尔

由普渡大学的布鲁斯·阿普尔盖特(BruceApplegate)领导的一个团队开发了一种省时的新方法,用于检测碎牛肉中特别严重的大肠杆菌菌株。

大肠杆菌产生的毒素在美国每年导致超过17万人患病。自年以来,美国农业部食品安全和检验局一直对O7:H保持零容忍,O:H11是一种可能危及生命的大肠杆菌菌株。零容忍意味着,如果在克(11.4盎司)的磨碎牛肉标准样品中检测到一个大肠杆菌细胞,那么整批牛肉都被标记为不适合食用。

“问题是,你需要有一种检测技术,你可以在你的样本中找到一个细胞,”食品科学教授Applegate说。但是在克的样本中几乎不可能找到一个大肠杆菌细胞。“没有一种技术能够做到这一点,除非你做我们所说的浓缩。

富集过程需要准备一个特殊的环境,使大肠杆菌O:H7在测试前胜过食品样品中的所有其他微生物。

“在这个克的样本中,我将有10万到亿个这样的细胞,而不是一个细胞。我可以保证我会找到它,“Applegate说。

该检测既丰富了样品,又可以在将样品从生产设施运送到食品安全和检验局的测试实验室所需的15小时或更长时间内检测大肠杆菌。Applegate和五位合著者在《食品》杂志上发表了他们的测定细节。

新的检测方法通过在运输过程中结合富集和检测来节省时间。

“在很短的时间内获得准确的读数不仅意味着食品行业,而且意味着整个安全,”食品论文的共同主要作者ChuyanChen说。Chen于年在普渡大学获得食品安全和微生物学硕士学位,现在在消费包装食品行业工作。Chen指出,这项工作也可以适用于其他食物病原体。

“我们知道O:H7并不是唯一能让人类生病的微生物。还有很多其他的,“她说。

ClaudiaCoronel-Aguilera是另一位共同主要作者,也是Applegate实验室的前博士后研究员,现在担任乳制品行业的研究科学家。

“对我们来说,检测时间是主要问题。你越快得到结果,你发布产品的速度就越快,“Coronel-Aguilera说。“你在运输过程中使用浓缩液,所以当产品到达时,你已经可以得到阳性或阴性的结果。

新检测方法对非洲,南美和其他地方的国家具有有希望的影响,这些国家在食品安全方面的投资资源少于美国。

“我们在美国拥有的测试方法很昂贵,”Coronel-Aguilera说。但是食品论文中描述的方法是一种快速,简单且便宜得多的高效实验室方法版本。“这将改变游戏规则,”她说。

该系统基于噬菌体-感染特定细菌的病毒。

“我们对这种噬菌体进行了基因改造,使其感染细菌并使其产生光,”Applegate说。

感染大肠杆菌O:H7后,噬菌体将其基因组整合到细菌细胞的染色体中。一旦整合到大肠杆菌O:H7染色体中,噬菌体就会产生一种酶,使受感染的细胞发光。发光培养表明存在病原体。

“然后你会随着时间的推移让更多的细菌发光。这在某种程度上就像带状疱疹,“Applegate解释说。“你得了水痘。你会从垂死的细胞中得到水泡,但病毒也会进入你的细胞,然后你会得到带状疱疹。

Chen关于这项工作的演讲在20年在法国南特举行的第届生物发光和化学发光国际研讨会上获得了最佳口头报告奖。她指出,噬菌体是专门进化为只感染一种细菌的。

“我们的噬菌体不特定于任何大肠杆菌,只针对大肠杆菌O:H7,”她说。

更多信息:陈楚彦等人,样品运输过程中大肠杆菌O:H7同时富集和检测的研究,食品()。DOI:10./foods




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