Диагностика в биотехнологии

Новые методы диагностики в биотехнологии, предусмотренные требованиями системы качества HACCP

Обнаружение и установление количества микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов, является непременным условием гарантии их качества. Что понимают под термином «микроорганизмы, вызывающие порчу пищевых продуктов»? Это микроорганизмы, способные вызвать видимые или обнаруживаемые по запаху и вкусу изменения физических и органолептических свойств продуктов в результате метаболической активности. Для обнаружения и определения численности микроорганизмов в пищевых продуктах применяют ряд методов, которые по способу подсчета численности клеток можно разделить на ряд групп:

с использованием культивирования;
с использованием микроскопа;
с использованием других инструментальных методов.

Диагностика в биотехнологии. Испытание тестовых слайдов HiDip Slides (tеsting surface). Краткая информация о слайдовом способе контроля стерильности. Тестовые слайды HiDip Slides (tеsting surface) производятся индийской фирмой HiMedia, имеющей свое представительство в Киеве. Фирма выпускает целую серию двухсторонних слайдов, которые могут комбинироваться в любой комбинации (предоставляются варианты возможных комбинаций для разных типов комтаминантов).

На рисунках 1-3 показаны двухсторонние микробиологические тестеры – с Rose Bengal Agar / Tryptone Soya Agar (Одна сторона слайда – агар на основе бенгальского розового – для идентификации грибной микрофлоры; другая сторона пластинки – триптоно- соевый агар–для идентификации бактерий). Методика испытания тестеров, приведена на рисунках 1-3.

Рисунки 1-3 – Наглядное изложение методики микробиологического контроля с применением слайдов

Rose Bengal Chloramphenicol Agar (RBCA) – бенгал-розовый хлорамфеникольный агар – это селективный агар для обнаружения и определения численности дрожжей и плесеней. Содержит хлорамфеникол для подавления численности бактерий и бенгал- роз для ограничения размера грибных колоний. Эта среда особенно рекомендуется для свежих белковых продуктов, в которых бактериальные контаминанты, в основном, представлены граммотрицательными микроорганизмами. При очень большой бактериальной нагрузке рекомендуется в питательную среду добавлять другие антибиотики, такие как гентамицин и окситетрациклин.

Для обнаружения количества клеток плесеней и дрожжей также часто используется среда TGYA. Среда TGCA (Tryptone Glucose Yeas Extract Agar) – солодовый агар, триптон-соевый агар с дрожжевым экстрактом – подкисленная соляной кислотой. Этапитательная среда, в основном, рекомендуется для клеток, подвергнутых тепловому стрессу, в пищевых продуктах с высокой кислотностью и пониженной активностью воды (aw), а также в кислых напитках. Также для идентификации дрожжевых и грибных колоний на поверхность слайдов может быть нанесен солодовый агар (Malt Extract Agar), Czapec Dox Agar (среда Чапека-Докса) или другая среда.

Рисунок 4 – Внешний вид грибных колоний на агаровой Рисунок 5 – Внешний вид бактериальных колоний на

пластинке с бенгальским розовым – выросшие колонии Tryptone Glucose Yeast Extract Agar (триптоно-соевом агаре)

имеют вид желтых или белых колоний

Новые методы диагностики в биотехнологии, предусмотренные требованиями системы качества HACCP

Диагностика в биотехнологии — ускоренное инкубационное тестирование. Необходимость в ускоренном биологическом тестировании возникла в связи с угрозой биотерроризма в ХХ в., а также в связи с возникновением американской космической программы NASA.

История возникновения методов промышленного микробиологического тестирования состоит из следующих этапов:

1965-1975 гг.-разработка мини- диагностических комплексов;
1975-1985 гг.-внедрение иммунологических методов;
1985-1995 гг.- использование метода ПЦР, комплекса для иммунологических тестов, зондов;
с 1995 г. и по настоящее время- применение генно- инженерных методов, протеомиксов и т.д.

Ускоренное лабораторное тестирование распостранено в ряде отраслей пищевой промышленности в пивоварении, виноделии, консервной отрасли. Существует три варианта этого тестирования:

Выращивание микроорганизмов в самом продукте в условиях, благоприятных для роста определенной группы микроорганизмов («форсированный тест», который часто применяется в пивоварении). Этот тест аналогичен карантину продукта (пива) при повышенной температуре в производственных условиях в течение нескольких недель до начала реализации продукта;
Выращивание микроорганизмов непосредственно в продукте в условиях, благоприятных для роста конкретного вида микрофлоры (например, в йогурте в условиях, благоприятных для роста конкретного вида или штамма дрожжей или бактерий);
Выращивание микроорганизмов непосредственно в продукте в условиях, более благоприятных для роста конкретного вида микрофлоры, чем те, которые могут быть в самом продукте.

К методам экспресс-тестирования относятся методы диагностики в биотехнологии, а именно методы биолюминесценции, биоэлектрических явлений, методы, основанные на измерении силы тока. На последнем принципе основана работа установки «Бак Трак» – в основе прибора измерение электрического импеданса (электрического сопротивления) питательной среды в результате размножения микроорганизмов и появления продуктов их жизнедеятельности. Прибор «Бак Трак» разработан австрийской фирмой Sy-Lab.Он используется в России и Украине передовыми предприятиями пищевой промышленности, в частности, при оценке микробиологических показателей качества воды.

Изменение импедансного сигнала происходит в экспоненциальной зависимости, когда количество клеток в 1 мл среды достигнет граничного уровня 10^6-10⁷.Это время называется временем импеданса. Время импеданса обратно пропорционально концентрации микроорганизмов в пробе, т.е., чем выше степень контаминации материала, тем быстрее достигается скачок на кривой и тем короче время достижения точки импеданса. Длительность анализа колеблется от нескольких часов до суток – чем больше бактериальная нагрузка в пробе, тем короче анализ.

Автор статьи: Главный микробиолог ООО «НПП« Витан» к.б.н. Бондарь Ирина Владимировна