Μια καινοτόμος μέθοδος ανίχνευσης βακτηρίων στο μοσχάρι
Η χρήση νανοσωματιδίων αργύρου σε συνδυασμό με φορητή φασματοσκοπία Raman έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας γρήγορης και οικονομικής δοκιμής που μπορεί να ανιχνεύσει επικίνδυνα βακτήρια στο μοσχάρι σε λίγα λεπτά. Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να ενισχύσει τα πρότυπα ασφάλειας τροφίμων από τη σφαγή μέχρι το σούπερ μάρκετ.
Η σημασία της ανίχνευσης βακτηρίων στο κρέας
Η βακτηριακή μόλυνση του κρέατος αποτελεί σοβαρή απειλή για τους καταναλωτές. Οι διαθέσιμες μέθοδοι ανίχνευσης συχνά είναι χρονοβόρες και τα αποτελέσματα καθυστερούν. Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Food εξετάζει τη χρήση της επιφανειακής ενισχυμένης φασματοσκοπίας Raman (SERS) σε συνδυασμό με φορητή φασματοσκοπία Raman για την ταχεία ανίχνευση βακτηρίων στο μοσχάρι.
Η διαδικασία και τα αποτελέσματα της μελέτης
Με την αύξηση της παραγωγής και των πωλήσεων τροφίμων παγκοσμίως, οι ασθένειες που προκαλούνται από τρόφιμα έχουν γίνει απειλή για τη δημόσια υγεία. Το μοσχάρι, που είναι πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά, προάγει την ανάπτυξη βακτηρίων. Αν και το σωστά μαγειρεμένο μοσχάρι συνήθως σκοτώνει τους περισσότερους επικίνδυνους μικροοργανισμούς, τα έτοιμα προς κατανάλωση τρόφιμα ενέχουν υψηλότερο κίνδυνο, καθώς δεν υπάρχει διαδικασία μαγειρέματος για την εξάλειψη των παθογόνων, καθιστώντας την ταχεία και ακριβή ανίχνευση ιδιαίτερα σημαντική.
Η φασματοσκοπία Raman, που βασίζεται στην ελαστική διάσπαση του φωτός από μόρια, δημιουργεί ένα μοναδικό μοτίβο φωτός, γνωστό και ως φασματοσκοπικό αποτύπωμα, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση συγκεκριμένων μορίων. Η μέθοδος SERS μπορεί να ενισχύσει τα σήματα Raman έως και επτά τάξεις μεγέθους, βελτιώνοντας τη διαδικασία ανίχνευσης.
Η τρέχουσα μελέτη διερεύνησε πώς η SERS, σε συνδυασμό με χημική ανάλυση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση τεσσάρων κοινών παθογόνων που σχετίζονται με το μοσχάρι. Οι ερευνητές προσδιόρισαν τις βέλτιστες συνθήκες ανίχνευσης και τα όρια ανίχνευσης (LOD) για όλα τα παθογόνα σε δείγματα μοσχαριού.
Κάθε παθογόνο παρήγαγε διακριτά φασματικά μοτίβα, με μοναδικές μετατοπίσεις Raman που χρησίμευαν ως αναγνωριστικά σημάδια. Για παράδειγμα, το E. coli O157:H7 παρουσίασε υψηλότερη ένταση στα 1350 cm-1, ενώ το S. typhimurium παρήγαγε κυρίαρχο σήμα στα 1520 cm-1. Αυτές οι φασματικές διαφορές αντικατοπτρίζουν τις παραλλαγές στη βιοχημική δομή των βακτηρίων.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι ότι δεν απαιτεί προεμπλουτισμό ή διαχωριστικά βήματα, καθιστώντας την ταχύτερη και πιο οικονομική σε σύγκριση με πολλές παραδοσιακές μεθόδους.
