Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Пищевая микробиология: микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ БАКТЕРИЙ

Системы распознавания с использованием специальных приборов позволяют за сравнительно короткое время определить вид микроорганизма, а также его чувствительность/устойчивость к антимикробным препаратам.

Наибольшей популярностью пользуются автоматические системы идентификации микроорганизмов типа Microscan и Vitek.

Система Microscan. Данная система идентификации бактерий основана на явлениях турбидиметрии, колориметрии и флуорес- ценсии. Система включает ряд пластиковых планшетов, в которые помещены биохимически активные субстраты. В основу распознавания грамотрицательных бактерий положено свойство комплекса антиген + антитело испускать «холодное» свечение благодаря искусственной адсорбции на антителах, светящихся в УФ-лучах, специальных белков — флуорохромов. Время анализа — 2 ч. Гемофилы, анаэробы и дрожжи идентифицируются методом, основанным на иммунохроматографии. Концентрацию антибиотиков определяют с учетом оптической плотности исследуемого субстрата. Система оборудована компьютером и программным обеспечением.

Система Vitek. Здесь используют планшеты. Суспензию бактерий определенной концентрации вносят в лунки. Распознавание микроорганизмов основано на турбидометрии раствора в лунке. Время анализа — от 4—8 до 18 ч. Система оборудована компьютером и программным обеспечением.

Биосенсоры — оптоволоконные методы. Оптическим волокном называют волновод, выполненный из стекла или полимеров и проводящий свет за счет полного внутреннего отражения. В оптоволоконном биосенсоре для улавливания биологической реакции и преобразования ее в различимый оптический сигнал используют оптический или электронный преобразователь.

Оптоволоконный биосенсор представляет собой клиновидный оптоволоконный зонд, покрытый изнутри специфическими антителами. Свет полупроводникового лазера проходит через всю систему оптических волокон и выходит на ее конце в виде исчезающей волны. Когда с антителами на конце связывается флуоресцентно меченый антиген, исчезающая волна взаимодействует с ним, испуская флуоресцентный сигнал во всех направлениях, в том числе и внутрь световода — к сенсорной системе. В качестве флуоресцентной метки используют флуоресцентные красители, такие как Су5.

В оптоволоконной системе поверхностного плазмонного резонанса антитела закреплены на поверхности тонкой металлической пленки, расположенной на отражающей поверхности оптически прозрачного стеклянного световода. Когда сквозь волновод проходит видимый или инфракрасный свет, он отражается от металлической пленки. Взаимодействие отраженного света с электронами на поверхности металла и резонансный эффект вызывают сильное поглощение, причем оно тем сильнее, чем выше концентрация комплексов антиген—антитело на поверхности металлической пленки. Чем больше комплексов образовалось, тем длиннее поглощаемые волны.

Оптоволоконный биосенсор применяли для установления наличия Е. coli 0157:Н7 в говяжьем фарше. При использовании двух световодов была достигнута пороговая чувствительность 9x10 и 5,2 х 10 КОЕ/г. Результаты были получены в течение 25 мин с момента подготовки образца. При анализе использовали два типа антител и флуоресцентный краситель Су5. Эта же система использовалась для определения L. monocytogenes; инокулят имел концентрацию менее 10 КОЕ/мл и подвергался 20-часовому обогащению. Результаты с биосенсора были получены за 20—45 мин.

Оптоволоконный биосенсор использовали для определения стафилококкового энтеротоксина В в мясе и молоке. Результаты получали в течение 5 мин при использовании одного антитела и в течение 8 мин — при использовании двух. Пороговая чувствительность составила 10 нг/мл.

Метод микрокалориметрии. Метод основан на измерении энтальпии, которая изменяется вследствие метаболической активности растущих микроорганизмов, так как производство тепла тесно связано с физиологической активностью клетки. Исследования проводятся в дискретных или проточных микрокалориметрах.

Изменения температуры, измеряемые с помощью биологических установок, происходят в результате катаболической активности клеток. Чаще всего в пищевой микробиологии применяют установку, обладающую чувствительностью 0,01 кал/ч при объеме пробы 10 мл. Результаты микрокалориметрии зависят от вида микроорганизма, размера инокулята, субстратов и других параметров. Ученые при помощи этого метода успешно идентифицировали промышленные штаммы дрожжей. Для этой цели успешно применяется проточная микрокалориметрия.

В процессе измерений микрокалориметр находится в проточном калориметрическом сосуде. С использованием специальной среды, содержащей семь сахаров, были построены термограммы для девяти молочнокислых бактерий (родов Enterococcus, Leuconostoc и Lactobacillus), которые различаются между собой в степени, достаточной для того, чтобы рекомендовать этот метод для их идентификации. Все культуры выращивались при 37°С (кроме культуры S. Cremoris, выращивавшейся при температуре 30°С), результаты были получены в течение 24 ч.

Метод использовали при определении бактериального заражения консервированных продуктов для разделения видов рода Enterobacteriaceae, определения наличия S. aureus и бактериального заражения говяжьего фарша. При установлении присутствия

S. aureus результаты для начальной концентрации 1 — 10 клеток на 1 мл были получены за 2 ч. При начальной концентрации 2 клетки/мл для получения результатов потребовалось 12—13 ч.

Проточная калориметрия использовалась для определения жизнеспособности восстановленных замороженных клеток S. cerevisiae в течение 3 ч после оттаивания.

При использовании метода для анализа мясного фарша пик производства тепла фиксируется через 24 ч после начала измерения при концентрации бактерий 1 — 10 КОЕ/г. Результаты микрокалориметрии хорошо коррелируют с результатами прямого подсчета колоний. При концентрации организмов 10 КОЕ/г измеримая скорость производства тепла получается через 6 ч и достигает пика через 10 ч после начала измерения.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Назовите условия идентификации микроорганизмов, ее цель и свойства микробной культуры, которые определяют при идентификации.
  • 2. Кратко охарактеризуйте рутинные и современные методы идентификации.
  • 3. В чем сущность метода нумерической таксономии?
  • 4. Опишите сущность систем Enterotube и индикаторных бумажек (СИБ), наборов мультимикротестов.
  • 5. Опишите сущность серологических методов идентификации бактерий, метода иммуномагнитного разделения, хроматографического метода.
  • 6. Дайте краткое описание метода сравнения геномов по составу основания ДНК.
  • 7. Изложите сущность метода гибридизации нуклеиновых кислот и метода генных зондов.
  • 8. Подробно охарактеризуйте методику полимеразной цепной реакции (ПЦР).
  • 9. Приведите автоматические системы идентификации бактерий: системы Microscan, Vitek, биосенсоры — оптоволоконные методы, метод микрокалориметрии.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>