W przemyśle mleczarskim, gdzie bezpieczeństwo żywności stanowi fundament zaufania konsumentów i stabilności operacyjnej, kluczowe staje się szybkie i precyzyjne wykrywanie oraz eliminowanie źródeł kontaminacji mikrobiologicznej. W tym kontekście zaawansowane techniki typowania molekularnego stanowią przełom w podejściu do zarządzania ryzykiem.
Wyzwania związane z zanieczyszczeniem mikrobiologicznym
Mimo stosowania ścisłych procedur sanitarnych, zagrożenia takie jak Listeria monocytogenes, Salmonella czy E. coli nadal mogą przedostawać się do środowiska produkcyjnego. Ich obecność niesie ze sobą ryzyko wycofań produktów, strat finansowych i utraty reputacji. Szczególnie niebezpieczne są szczepy zdolne do długotrwałego przetrwania i tworzenia biofilmów, odporne na standardowe procesy mycia i dezynfekcji.
Aby skutecznie przeciwdziałać takim sytuacjom, konieczne jest nie tylko wykrycie obecności patogenu, ale także jego precyzyjna identyfikacja na poziomie szczepu. Dzięki temu możliwe jest ustalenie, czy źródłem kontaminacji jest nawracający problem w środowisku produkcyjnym, surowiec, czy jednorazowe zakażenie krzyżowe.
Typowanie molekularne jako narzędzie diagnostyczne
Typowanie molekularne umożliwia szczegółową analizę genetyczną izolowanych patogenów. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod mikrobiologicznych, które wykrywają bakterie na poziomie gatunku, typowanie pozwala na rozróżnienie poszczególnych szczepów. To kluczowe w sytuacjach, gdy zakażenia mają charakter nawracający lub trudny do zidentyfikowania w czasie rzeczywistym.
Mapowanie patogenów – krok po kroku
Proces mapowania i identyfikacji patogenów można podzielić na kilka etapów:
- Wstępna detekcja
Obecność patogenów takich jak Listeria monocytogenes, Salmonella czy E. coli wykrywana jest przy użyciu standardowych metod: hodowli mikrobiologicznej, testów ELFA lub technik PCR. Pozytywny wynik stanowi punkt wyjścia do dalszego dochodzenia.
- Pobieranie próbek i izolacja
W kolejnym kroku pobierane są próbki z różnych obszarów zakładu – z powierzchni produkcyjnych, urządzeń, surowców i produktów. Ich celem jest dokładna lokalizacja źródła skażenia oraz wyizolowanie bakterii do dalszej analizy.
- Typowanie molekularne
Po izolacji patogenu przeprowadza się jego typowanie genetyczne. Narzędzie takie jak GENE-UP® TYPER pozwala określić, czy wykryty szczep to nowy incydent, czy też kontynuacja wcześniejszego problemu.
System wykorzystuje zestaw markerów genetycznych, które umożliwiają stworzenie „profilu szczepu”. Na podstawie tej charakterystyki bakteria jest przypisywana do grupy filogenetycznej, co pozwala na ocenę pokrewieństwa z innymi szczepami występującymi w zakładzie lub znanymi z baz danych.
- Analiza danych i interpretacja
Wyizolowany szczep jest porównywany z innymi zebranymi szczepami lub bazą referencyjną, taką jak baza danych GENE-UP® TYPER. Ta analiza daje o wiele więcej informacji o charakterze występującego zanieczyszczenie.
- Wdrażanie działań korygujących
Na podstawie uzyskanych danych podejmowane są konkretne działania – mogą to być zmiany w procedurach czyszczenia, modyfikacje w sprzęcie produkcyjnym lub kontrola surowców. W przypadku uporczywych szczepów często konieczne jest wprowadzenie bardziej zaawansowanych rozwiązań higienicznych.
GENE-UP® TYPER – przełomowe rozwiązanie do analizy przyczyn
Zestaw GENE-UP® TYPER, opracowany przez bioMérieux, jest szybkim i łatwym w obsłudze rozwiązaniem do typowania szczepów bakteryjnych. Dzięki zastosowaniu technologii qPCR, cały proces od izolacji do uzyskania wyniku może zamknąć się w ciągu dwóch godzin – co znacząco skraca czas reakcji w porównaniu do metod takich jak sekwencjonowanie całogenomowe (WGS).
GENE-UP® TYPER wykorzystuje 16 markerów genetycznych do klasyfikacji szczepów bakteryjnych i porównuje je z dużą bazą danych zawierającą ponad 30 000 szczepów Listeria monocytogenes. Algorytmy predykcyjne dostarczają jasnego obrazu, w jaki sposób rozpoznane szczepy są spokrewnione z wcześniej zidentyfikowanymi, dzięki czemu zakłady mogą na czas podjąć działania zapobiegające rozprzestrzenianiu się kontaminacji.
Przebieg pracy z GENE-UP® TYPER
- Przygotowanie próbek
Z próbek środowiskowych lub produktów przygotowywana jest zawiesina bakteryjna na bazie wyizolowanej kolonii (np. Listeria monocytogenes). - Etap lizy i przygotowania PCR
Liza komórkowa trwa około 5 minut. Uzyskany materiał przenosi się do paska PCR GENE-UP® TYPER, który zawiera gotowe do użycia odczynniki. - Amplifikacja i detekcja markerów
Reakcja qPCR prowadzona w systemie GENE-UP® tworzy w ciągu godziny unikalny profil szczepu na podstawie 16 markerów genetycznych. - Interpretacja wyników
Dane trafiają do aplikacji Augmented Diagnostics, gdzie algorytmy porównują uzyskany profil z dużą bazą danych. Przypisywany jest tzw. adres GENE-UP® TYPER – informacja o pochodzeniu, pokrewieństwie i potencjalnym zagrożeniu. - Raport i działania
Użytkownik otrzymuje raport zawierający szczegółowe dane o zidentyfikowanym szczepie oraz rekomendacje dotyczące dalszych kroków zapobiegawczych i korekcyjnych.
Zastosowanie w praktyce
W jednym z zakładów mleczarskich wdrożenie GENE-UP® TYPER umożliwiło wykrycie szczepu Listeria monocytogenes, który przez ponad dwa lata utrzymywał się w środowisku produkcyjnym. Typowanie pozwoliło na jednoznaczną identyfikację źródła i wdrożenie skutecznych działań sanitarnych. W efekcie ryzyko kolejnych incydentów zostało znacząco ograniczone.
Podsumowanie
Typowanie molekularne stanowi jedno z wyjątkowo skutecznych narzędzi wspierających bezpieczeństwo żywności. Dzięki technologiom takim jak GENE-UP® TYPER, zakłady produkcyjne mogą nie tylko reagować na zagrożenia, ale także aktywnie im zapobiegać – zyskując większą kontrolę nad procesami i podnosząc standardy jakości.
Źródło: GENE-UP-TYPER Whitepaper-When Data Science Meets Molecular Biology (1)
.jpg)
