Разбудитель инфекции: ученые вывели на чистую воду неактивные патогены в еде
Российские ученые предложили новый метод для выявления «спящих» патогенов в продуктах питания. Это бактерии, которые в неблагоприятных условиях впадают в неактивное состояние и потому ускользают от стандартного санитарного контроля. Специалисты определили оптимальные условия, которые пробуждают такие микроорганизмы, возвращая их в обнаруживаемую форму. В отличие от традиционных методов для этого предлагается использовать не обогащенные, а наоборот — относительно бедные питательные среды на основе рыбных белков. Работа закладывает основу для создания более чувствительных и точных систем контроля безопасности пищевой продукции, полагают эксперты.
Как разбудить невидимую угрозу
Ученые из Российского биотехнологического университета («Росбиотех») разработали методику, которая позволяет найти в продуктах питания опасные микробы, невидимые для обычных санитарных проверок. Разработка открывает путь к созданию более надежных, чем традиционные, систем контроля качества еды.
Как пояснили специалисты, речь идет о микроорганизмах, способных впадать в так называемое жизнеспособное, но некультивируемое состояние — своего рода спячку. В него бактерии переходят в ответ на неблагоприятные для них факторы. Такие как нагревание, засолка, добавление консервантов, хранение в холодильнике и другие виды обработки пищи. В этом состоянии микробы не размножаются, но остаются живыми и могут проснуться, оказавшись в благоприятных условиях.
— Поэтому обнаружение в разных субстратах некультивируемых микроорганизмов, которые способны вызвать инфекционные заболевания, — одна из существенных научных и практических задач. Важно разобраться, что заставляет бактерии «впадать в спячку» и что может их «разбудить». Ответы на эти вопросы имеют важное значение для медицины, санитарного контроля и сельского хозяйства, — рассказала «Известиям» автор исследования, аспирант университета «Росбиотех» Румия Валитова.
По ее словам, в ходе научной работы акцент был сделан на изучении наиболее опасных патогенов — бактерий кишечной палочки, сальмонеллы и золотистого стафилококка. Их исследовали в стрессовых условиях, типичных для пищевых производств. В частности, ученые выяснили, что при засолке и дефиците питательных веществ эти микроорганизмы переходят в неактивное состояние в течение 56 дней.
— Одним из неожиданных результатов стало выявление условий выхода бактерий из состояния «спячки». Как ни странно, для этого нужна не богатая питательными веществами среда, как считалось ранее, а достаточно бедный состав на основе легкоусвояемых рыбных белков, — отметила специалист.
Например, взяв пробы с оборудования мясокомбината и образцы замороженной колбасы, ученые с помощью стандартного анализа не нашли в них опасных микробов, сообщила Румия Валитова. Вместе с тем новая методика, наоборот, позволила выявить значительное количество «спящих» бактерий.
Стоит ли пересмотреть методы контроля качества продуктов
По ее словам, результаты исследования ставят под сомнение эффективность традиционных методов диагностики опасных патогенов и указывают на необходимость пересмотра действующих лабораторных практик. Вместе с тем предложенный подход формирует основу для создания более чувствительных технологий обнаружения скрытых, но жизнеспособных микроорганизмов.
По итогам работы подготовлены рекомендации для пищевой отрасли. Они могут стать инструментом для повышения безопасности продуктов питания и снижения рисков возникновения заболеваний пищевого происхождения, добавила Румия Валитова.
— Впадение бактерий «в спячку» — распространенная эволюционная стратегия выживания. В такой форме патоген пережидает неблагоприятный период, а затем при улучшении условий возвращается в активное состояние. Классический пример — холерный вибрион (Vibrio cholerae) в водной среде. Это возбудитель опасного заболевания — холеры. Эта бактерия также обладает способностью входить в жизнеспособное некультивируемое состояние, что усложняет его выявление, — отметил молекулярный биолог, научный сотрудник МГУ имени М.В. Ломоносова Сергей Харитонов.
Значимость работы, по его словам, в том, что ученые исследовали широкий спектр факторов, позволяющих пробуждать и выявлять потенциально опасные микроорганизмы. Им также удалось подобрать условия, при которых патогены переходят из скрытого состояния в форму, доступную для обнаружения. Эксперт добавил, что существующие методы обнаружения таких «спящих» бактерий основаны на ДНК-анализе, который требует дорогостоящих реагентов и сложного оборудования. В этом контексте разработанный экономичный подход может быть успешно внедрен в повседневную практику контроля качества.
— Существует ряд бактерий, которые находятся в анабиозе вне организма человека и оживают, как только они попадают в организм. Но это не значит, что специалисты упускают какие-то риски, если не обнаруживают такие микроорганизмы, — сообщила замдиректора по научной работе «ФИЦ питания и биотехнологии», доктор биологических наук Наталья Ефимочкина.
По всем микроорганизмам, которые несут риски для жизни и здоровья людей, существуют критерии безопасности. Они подкреплены эпидемиологическими и научными исследованиями, уточнила она. То есть опасные патогены, которые могут вызвать болезни, находятся под постоянным вниманием ученых. Такие факторы риска идентифицируют в режиме 24/7. При этом микроорганизмы постоянно изменяются. Таким образом они выживают, «обучаясь» в ответ на воздействие со стороны человека и других негативных для них факторов. А потому ученые всегда держат руку на пульсе и совершенствуют методы обнаружения патогенов в пище, добавила она.
