최근 식인성 질병 발생과 질병 통제 예방 센터 또는 CDC의 식인성 질병에 대한 새로운 추정치는 최근 식품 안전 법안 S.510 통과에 박차를 가했을 수 있습니다. 해당 법안의 일부로 FDA는 가장 위험한 과일 및 채소 생산자를 위한 새로운 농산물 안전 규정을 만들어야 합니다. 안전한 식품에 대한 긴박감이 높아짐에 따라 식품 재배자와 가공업자는 소스 또는 현장에서 식품을 테스트하기 위한 옵션을 재평가하고 있습니다.
기존 테스트 기술
재배자와 가공업자는 역사적으로 박테리아를 테스트하기 위해 세 가지 방법 중 하나를 사용했습니다. ATP(아데노신 삼인산) 청정도 모니터링 시스템, 배양 테스트 및 중합효소 연쇄 반응(PCR) 테스트입니다.
아데노신 삼인산 청정도 모니터링 시스템은 모든 유기 물질에서 발견되는 ATP 분자를 테스트합니다. ATP 분석은 살아있는 또는 죽은 박테리아, 효모 또는 곰팡이뿐만 아니라 동물 및 식물 세포에서 ATP를 측정합니다. 이 분석법은 비 유기 표면에서 청결도를 결정하는 데 사용할 수 있으며 박테리아를 양성으로 검출할 수 있는 충분한 ATP를 생성하려면 10,000~100,000개의 박테리아가 있어야 합니다.
배양 분석은 주어진 샘플에 어떤 박테리아 또는 효모가 존재할 수 있는지를 결정하는 실험실 테스트입니다. 배양 분석에서는 샘플을 정해진 시간(일반적으로 24~48시간) 동안 배양하여 박테리아가 성장할 수 있는 기회를 주어 그 존재를 확인해야 합니다. 이를 위해서는 샘플을 실험실로 보내야 합니다.
PCR은 다양한 박테리아와 병원체를 검사하기 위해 DNA를 사용하는 분석입니다. 이 과정은 수천에서 수백만 사본을 생성하는 DNA 조각을 증폭합니다. 매우 정확하며 12시간에서 26시간이 소요됩니다.
내재된 문제
기존 기술은 식품 생산자의 목적에 비효율적으로 만드는 단점이 있으며 비효율적인 테스트는 식품 오염, 질병, 수익 손실 등을 초래할 수 있습니다.
ATP 분석은 모든 유기 물질에 존재하는 분자 ATP의 존재를 테스트합니다. 이것은 양성 ATP 테스트가 유기물이 존재한다는 것만 확인한다는 것을 의미합니다. 반드시 박테리아는 아닙니다. 이 분석은 실제로 청결도 또는 표면에 살아 있거나 죽은 유기 물질이 없는지 테스트하는 것입니다. 유기물 검사를 하기 때문에 유기농 식품이므로 식품에 사용할 수 없습니다. 또한 ATP 분석은 살아있는 박테리아를 숨길 수 있는 유기체의 끈적끈적한 부산물인 생물막을 감지할 수 없습니다. ATP 테스트의 또 다른 문제는 양성 테스트를 생성하기에 충분한 ATP를 생성하는 것입니다. 박테리아는 적어도 10,000개의 박테리아를 셀 필요가 있습니다.
일반적으로 배양 분석은 매우 정확하지만 이 방법에서는 박테리아의 존재를 확인하기 위해 박테리아를 24시간에서 48시간 동안 배양해야 합니다. 이는 샘플이 이 배양 시간 동안 실험실로 보내지고 숙련된 기술자가 테스트를 읽는다는 것을 의미합니다. 실험실 작업의 필요성은 최종 사용자의 비용을 증가시키고 추가된 시간은 오염된 식품이 공정을 통과할 가능성을 증가시킵니다.
PCR 분석은 정확도가 높지만 숙련된 기술자가 값비싼 장비를 사용하여 테스트를 처리하는 실험실로 샘플을 배송해야 합니다. 테스트 자체는 식품 생산자에게 전가되는 비용에 추가되는 몇 가지 복잡한 단계로 구성됩니다. PCR 분석에는 8시간에서 20시간 사이의 농축 단계가 필요하며 실제 테스트에는 1시간에서 4시간이 더 소요됩니다. 추가된 단계와 시간으로 인해 비용이 증가하고 식품 오염이 눈에 띄지 않게 될 가능성이 있습니다.
효소 테스트
미생물학자들은 1950년대 초부터 박테리아를 검출하기 위한 효소를 연구하고 사용해 왔습니다. 많은 사람들이 1970년대와 1980년대에 효소 방법 사용을 중단하고 항원/항체 또는 NAAT(Nucleic Acid Amplification Testing) 기술로 전환했습니다. 그러나 그 이후로 계속된 효소 연구는 많은 다른 미생물과 관련된 특정 박테리아 효소의 발견으로 이어졌습니다. 이 정보는 특정 박테리아가 방출하는 특정 효소를 식별하고 연결할 수 있는 독점 기질의 개발로 이어졌습니다. 이 새로운 정보 테스트는 효소에 의해 가수분해될 때 형광을 생성하는 독점 기질을 활용하기 위해 개발되었으며, 이는 형광계로 읽거나 반응 비색을 생성하기 위해 시약을 추가하여 읽을 수 있습니다.
다른 진단 시스템은 배양에서 샘플을 성장시키거나 PCR/NAAT 시스템을 사용하여 DNA를 복제하여 박테리아 세포 자체를 찾아야 합니다. 이러한 방법은 대부분의 경우 샘플 수집 시점부터 결과를 얻는 데 하루 이상 걸리며 숙련된 실험실 기술자와 값비싼 장비가 필요합니다. 효소 검출 방법론을 사용하여 박테리아는 수천 개의 효소 분자를 생성할 수 있으며, 이는 다른 어떤 검출 방법보다 훨씬 빠른 속도로 검출될 확률과 시간을 증가시킵니다.
박테리아 효소 검출 키트
이 방법을 사용하면 수동 면봉 키트 또는 디지털 휴대용 형광계 키트로 제공되는 박테리아 효소 검출 키트를 현장에서 사용하여 전체 유기체, 그람 음성 박테리아(장내세균)에 대한 표면 및 식품을 테스트할 수 있습니다. 테스트는 20분 안에 그 자리에서 결과를 통해 정상 배경 수준 이상의 박테리아의 존재 여부를 확인합니다. 테스트는 수행하기 쉽고 추가 장비가 필요하지 않으며 생물막에 숨어있는 박테리아도 감지합니다. 기존 방법과 비교할 때 테스트 스트립당 98개 이상의 유기체가 있는 경우 정확도는 1,000% 이상입니다. 키트는 허용할 수 없는 수준의 박테리아 오염이 포함된 "핫스팟"을 찾기 위한 스크리닝 도구 역할을 하도록 설계되었습니다. 저렴하고 빠르고 사용하기 쉽기 때문에 더 자주 모니터링하고 테스트할 수 있습니다.
혜택
효소 박테리아 검출 어세이는 표준 배양, ATP 및 PCR 어세이보다 빠른 속도, 사용 용이성, 높은 정확도, 낮은 비용 및 생물막 검출 능력을 포함하여 많은 이점이 있습니다. 효소 분석은 샘플에서 결과까지 20분 이내에 결과를 제공하며, 실험실로 샘플을 보낼 필요가 없기 때문에 결과를 현장 또는 현장에서 사용할 수 있습니다. 배양 또는 PCR 분석은 분석과 달리 전문 장비와 숙련된 기술자를 활용하므로 식품 재배자와 가공업자를 위한 효과적이고 저렴한 스크리닝 도구입니다.
결론
현재 배양, ATP 및 PCR 분석은 비싸고 느리며 번거롭습니다. 현장에서 박테리아를 식별하기 위해 효소 검출을 사용하면 위험한 수준의 박테리아 오염을 스크리닝하는 정확하고 빠르고 저렴한 방법을 제공합니다. 저렴한 스크리닝 도구를 사용하면 사용자가 더 자주 테스트할 수 있으므로 박테리아 오염이 소비자에게 전달되기 전에 포착 성공률이 크게 높아집니다.