Nuevo ensayo acelera el proceso de prueba de E. coli

Un equipo dirigido por Bruce Applegate de la Universidad de Purdue ha desarrollado un nuevo ensayo que ahorra tiempo para detectar una cepa especialmente grave de E. coli en la carne molida.

La toxina producida por E. coli representa 175 000 enfermedades al año en Estados Unidos. El Servicio de Inspección y Seguridad Alimentaria del Departamento de Agricultura de EE.UU  ha mantenido una tolerancia cero para O157:H7, una cepa de E. coli que puede poner en peligro la vida, desde el año 1994. Tolerancia cero significa que si se detecta incluso una célula de E. coli en una muestra estándar de 325 gramos (11,4 onzas) de carne molida, el lote completo se marca como no apto para el consumo.

“El problema es que debe tener una tecnología de detección en la que pueda encontrar una celda en su muestra”, dijo Applegate, profesor de ciencias de alimentos. Pero una célula de E. coli es casi imposible de encontrar en una muestra de 325 gramos. “No hay una tecnología capaz de hacer eso a menos que hagas lo que llamamos un enriquecimiento”.

El proceso de enriquecimiento implica la preparación de un entorno especial que permita que E. coli O157:H7 supere a todos los demás microorganismos en una muestra de alimentos antes de la prueba.

“En lugar de una célula en esta muestra de 325 gramos, tendré de 10 a 100 millones de estas células allí. Puedo garantizar que lo encontraré entonces”, indicó Applegate.

El ensayo enriquece la muestra y puede detectar E. coli durante las 15 horas o más necesarias para enviar muestras desde una instalación de producción a un laboratorio de pruebas del Servicio de Inspección y Seguridad Alimentaria. Applegate y cinco coautores publicaron los detalles de su ensayo en la revista Foods.

El nuevo ensayo ahorra tiempo al combinar el enriquecimiento y la detección durante el envío. Vea un video sobre el nuevo ensayo aquí.

“Tener una lectura precisa en un período de tiempo muy corto significa todo no solo para la industria alimentaria, sino también para la seguridad en general”, comentó Chuyan Chen, coautor principal del artículo de Foods. Chen, quien recibió su maestría en seguridad alimentaria y microbiología en Purdue en 2018, ahora trabaja en la industria de alimentos envasados para el consumidor. Chen señaló que este trabajo también se puede adaptar para aplicarlo a otros patógenos alimentarios.

“Sabemos que O157:H7 no es el único microorganismo que puede enfermar a los humanos. Hay muchos otros”, señaló.

Claudia Coronel-Aguilera, otra coautora principal y exinvestigadora postdoctoral en el laboratorio de Applegate, ahora trabaja como científica investigadora en la industria láctea.

“Para nosotros, el tiempo de detección es el principal problema. Cuanto más rápido tenga resultados, más rápido lanzará el producto”, dijo Coronel-Aguilera. “Está utilizando el enriquecimiento durante el transporte, por lo que cuando llega el producto, ya puede tener un resultado positivo o negativo”.

El nuevo ensayo tiene implicaciones prometedoras para las naciones de África, América del Sur y otros lugares que tienen menos recursos que los EE. UU para invertir en seguridad alimentaria.

“Los métodos de prueba que tenemos en los EE. UU son costosos”, indicó Coronel-Aguilera. Pero el método descrito en el documento de Foods es una versión rápida, fácil y mucho menos costosa de los métodos de laboratorio altamente efectivos. “Eso será un cambio de juego”, añadió.

El sistema se basa en fagos, virus que infectan bacterias específicas: “Modificamos genéticamente este fago de tal manera que infectaría a la bacteria y haría que produjera luz”, dijo Applegate.

Después de infectar a E. coli O157:H7, el fago integra su genoma en el cromosoma de las células bacterianas. Una vez integrado en el cromosoma E. coli O157:H7, el fago produce una enzima que produce luz y hace que las células infectadas brillen. Un cultivo brillante indica la presencia del patógeno.

“Entonces estás haciendo que más bacterias brillen con el tiempo. Es como el herpes zóster en cierto modo”, explicó Applegate. “Tienes varicela. Te salen ampollas de las células moribundas, pero también ese virus entra en tus células y luego te da culebrilla”.

La charla que dio Chen sobre el trabajo ganó el Premio a la Mejor Presentación Oral en el 20º Simposio Internacional sobre Bioluminiscencia y Quimioluminiscencia en 2018 en Nantes, Francia. El fago, señaló, se desarrolla específicamente para infectar solo un tipo de bacteria: “Nuestro fago no es específico de ninguna E. coli, solo de E. coli O157:H7”.

Los coautores adicionales del artículo de Foods incluyen a Arun Bhunia, profesor de ciencia de los alimentos de Purdue, y Andrew Gehring y George Paoli del Servicio de Investigación Agrícola del USDA en Wyndmoor, Pensilvania. Las colaboraciones de Gehring y Paoli con Applegate son parte de un acuerdo de cooperación de larga data entre el Servicio de Investigación Agrícola del USDA y el Centro de Ingeniería de Seguridad Alimentaria de Purdue.

Noticia publicada con información de The Provisioner Online

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