¿Qué microorganismos contienen los cosméticos y los alimentos?
Microorganismos en los alimentos Con la mejora continua del nivel de vida de las personas, las cuestiones de seguridad alimentaria han atraído cada vez más atención, y el problema de la contaminación microbiana de los alimentos también ha atraído la atención correspondiente. Existe la posibilidad de contaminar microorganismos en todos los aspectos de la producción, procesamiento, almacenamiento, transporte y venta de alimentos. Una vez contaminados, los microorganismos se multiplicarán y provocarán el deterioro de los alimentos o provocarán infecciones transmitidas por los alimentos o intoxicaciones alimentarias. El uso de métodos de detección tradicionales, que incluyen principalmente el examen morfológico y los métodos bioquímicos, tiene una alta precisión y sensibilidad; sin embargo, implica muchos experimentos, operaciones engorrosas, requiere mucho tiempo, mucho trabajo de preparación y acabado y requiere una gran cantidad de personal; participar. En los últimos años, con el rápido desarrollo de la biotecnología, se han utilizado ampliamente nuevas tecnologías y nuevos métodos en el campo de la inspección microbiológica de alimentos, mejorando efectivamente la eficiencia de detección y la velocidad de inspección. Algunos métodos de detección rápida actuales se utilizan en enumeración microbiana, diagnóstico temprano, identificación, etc., que acortan en gran medida el tiempo de detección y mejoran la tasa de detección microbiana. Los métodos de detección rápida de microorganismos en alimentos incluyen microbiología, química molecular, bioquímica, biofísica, inmunología y serología y sus aplicaciones combinadas.
1 Métodos de biología molecular
1.1 Método de sonda de ácido nucleico[1]
Los ácidos nucleicos celulares El ADN y el ARN son los únicos ácidos nucleicos grandes que pueden transmitir información genética .moléculas, que pueden usarse como objetivos para la detección. La diana suele ser una secuencia de ácido nucleico específica que puede detectarse utilizando una molécula de ácido nucleico del complemento como sonda. Al igual que con los métodos inmunológicos, las sondas también deben marcarse adecuadamente, como radioisótopos, enzimas o marcadores luminiscentes. La tecnología de sonda utilizada en investigaciones anteriores sólo puede utilizarse en aplicaciones de laboratorio especializadas debido al uso de isótopos radiactivos. Por lo tanto, la tecnología de segunda generación basada en la hibridación de ácidos nucleicos, el colorímetro, es ahora más popular. Este método se basa en la detección de componentes de ácido nucleico de ARN ribosómico (ARNt) almacenados durante el desarrollo. El uso de esta secuencia objetivo de ARNr naturalmente rica permite la detección sin radiación y al mismo tiempo mantiene una sensibilidad comparable o mayor que la de los métodos de radioisótopos. En general, la tecnología de sondas de ácido nucleico es una tecnología ideal de detección rápida, pero también existen ciertos problemas, es decir, es necesario preparar una sonda para cada tipo de bacteria que se va a detectar, y aún no se han preparado sondas para todas las cepas de bacterias. establecido, por lo que esta tecnología aún no se ha desarrollado más.
1.2 Método de reacción en cadena de la polimerasa (método PCR) [ 1 ]
La reacción en cadena de la polimerasa PCR (Polymerase Chain-Reaction1) es un método inventado por el científico estadounidense Mullis en 1983. Un método para rápidamente amplificar genes específicos o secuencias de ADN in vitro. Por lo tanto, también se le llama método de amplificación de genes in vitro. Puede provocar reacciones en tubos de ensayo. En unas pocas horas, una cantidad muy pequeña del gen diana o de un fragmento de ADN específico puede amplificarse cientos de miles o incluso millones de veces. Puede amplificar específicamente el ADN desde el nivel de picogramos (Pg) hasta el nivel detectable de microgramos (g) sin pasar por procedimientos de clonación de genes engorrosos y que requieren mucho tiempo. Se puede obtener una cantidad suficiente de copias de ADN precisas. En la actualidad, la tecnología de PCR se ha aplicado a la detección microbiana de tres maneras:
(1) Utilizando un conjunto de cebadores específicos o un conjunto de cebadores que consta de un cebador específico y un cebador común. Esta tecnología de PCR únicamente. producir un producto.
(2) Utilice cualquier cebador para obtener una mezcla de fragmentos de ADN de diferentes longitudes, es decir, RAPD-PCR (amplificación aleatoria de tecnología de reacción en cadena de la polimerasa de análisis de ADN polimórfico). Este método puede identificar bacterias perjudiciales. especies y sus subespecies.
(3) Tecnología de reacción en cadena de la polimerasa anidada. Dado que ciertos microorganismos pueden interferir con la PCR, los investigadores han desarrollado aún más la tecnología de PCR. Esta es la aplicación de la tecnología de reacción en cadena de la polimerasa anidada. El mecanismo de esta tecnología que se diferencia de los dos métodos anteriores es que se requieren dos conjuntos de cebadores durante la operación. El primer conjunto se utiliza para generar fragmentos de ADN amplificados. Este fragmento contiene el sitio de unión de la segunda ronda de cebadores de PCR. El producto de reacción de la primera ronda se dividió en alícuotas y se transfirió a la segunda ronda de cebadores de PCR para amplificar el ADN objetivo.
2 Tecnología de inmunoensayo
2.1 Principios básicos de la tecnología de inmunoensayo [2]
La inmunología se basa en el reconocimiento específico y la reacción de unión de antígenos y anticuerpos.
Antígeno se refiere a una sustancia que puede estimular el sistema inmunológico de un animal para producir una respuesta inmune, producir anticuerpos o linfocitos sensibilizados y puede unirse específicamente a los anticuerpos o linfocitos sensibilizados correspondientes in vivo o in vitro. Las características que debe poseer una sustancia antigénica son propiedades de cuerpo extraño, alto peso molecular y complejidad de la estructura molecular. Los alimentos o muchas macromoléculas de los alimentos (incluidas proteínas, enzimas, polisacáridos, ácidos nucleicos y microorganismos infecciosos, etc.) son buenos antígenos, y algunas sustancias de moléculas pequeñas (como hormonas, micotoxinas o residuos de pesticidas) pueden pasar a través del portador de macromoléculas (generalmente proteínas) se combinan para preparar antígenos artificiales. Por lo tanto, en teoría, casi todo lo que se encuentra en la ciencia de los alimentos puede servir como antígeno, directa o indirectamente. Los anticuerpos son uno de los productos de la respuesta inmune causada por antígenos. Pueden unirse específicamente a los antígenos activados y realizar análisis y determinaciones cualitativas y cuantitativas precisas.
2.2 Principales tecnologías de inmunoensayo utilizadas en la inspección de alimentos
(1) Inmunoensayo ligado a enzimas (ELISA) [3]
La base del ELISA es El principio básico del antígeno o anticuerpo en fase sólida y el etiquetado enzimático del antígeno o anticuerpo consiste en unir previamente el antígeno o anticuerpo a la superficie de un determinado portador en fase sólida sin dañar su actividad inmunológica durante la medición, la muestra que se va a analizar (que contiene; el anticuerpo o antígeno a analizar) y el antígeno o anticuerpo marcado con enzima reaccionan con el antígeno o anticuerpo unido al portador en fase sólida de acuerdo con un determinado procedimiento para formar un complejo de antígeno o anticuerpo cuando termina la reacción, la enzima- El antígeno o anticuerpo marcado en el portador de fase sólida está en una cierta proporción con la cantidad de anticuerpo o antígeno que se va a analizar en la muestra. Después del lavado, se eliminan otras sustancias de la solución de reacción. Al agregar el sustrato de reacción enzimática, el sustrato es catalizado por la enzima sobre el portador de fase sólida. Finalmente, el contenido de la sustancia a medir en la muestra se puede determinar mediante análisis cualitativo o cuantitativo de la cantidad de. el producto coloreado. Debido a la alta eficacia catalítica de la enzima, los resultados de la reacción inmune se amplifican indirectamente, lo que hace que el ensayo sea extremadamente sensible. La investigación nacional en esta área comenzó relativamente tarde, pero se han logrado algunos avances.
(2) Tecnología de detección de anticuerpos monoclonales
Utilice cultivo celular y tecnología de fusión celular para preparar un único anticuerpo (anticuerpo monoclonal) con especificidad de antígeno, que tenga un rendimiento estable y pueda identificar el antígeno. Las diferencias sutiles en la estructura del material y la unión específica a los antígenos evitan la interferencia de otras moléculas y pueden determinar con precisión el contenido de sustancias antigénicas. Los anticuerpos específicos en los métodos inmunológicos utilizan principalmente anticuerpos policlonales, mientras que los anticuerpos monoclonales rara vez se informan y se utilizan aún menos para pruebas de alimentos. Sin embargo, los anticuerpos monoclonales tienen buena reproducibilidad, gran especificidad y no son propensos a reacciones cruzadas. Su especificidad ha atraído la atención de académicos de varios países.
(3) Otros métodos de inmunoensayo
El radioinmunoensayo inicial (RIA) rara vez se ha utilizado debido al uso de marcadores radiactivos y a la falta de margen de mejora. En los últimos años, ha habido algunos informes exitosos sobre el uso de otros métodos inmunológicos para detectar alimentos, como la tecnología de enriquecimiento de perlas inmunomagnéticas. También hay ejemplos exitosos del uso del método de detección de oro coloidal (MOP) con anticuerpos monoclonales [4], que utiliza un método altamente específico. Tecnología de análisis inmunocromatográfico y de reacción de antígenos y anticuerpos, no se requiere pretratamiento de la muestra.
3 Método de tira reactiva rápida
La tira reactiva rápida se refiere al uso de papel, película de papel, película, etc. como medio portador, con un medio de cultivo específico y sustancias desarrolladoras de color adheridas a it, un método para medir los microorganismos en los alimentos a través del crecimiento y desarrollo del color de los microorganismos en ellos [5]. Se trata de un método de detección que integra la química, la ciencia de los polímeros y la microbiología
. El uso de tiras reactivas rápidas para la detección tiene ventajas significativas [6]: En primer lugar, las tiras reactivas rápidas pueden medir una pequeña cantidad de elementos de prueba, no requieren la preparación de reactivos, no requieren una gran cantidad de material de vidrio, son simples y rápidos de operar y fáciles de esterilizar. Es fácil de guardar, fácil de transportar, fácil de transportar y de bajo precio. Además, no hay residuos líquidos excepto el papel, lo que reduce o elimina en gran medida la contaminación del medio ambiente. El trabajo de limpieza después de la prueba reduce la carga de trabajo. Además, evita el defecto de que el método del agar caliente no es adecuado para la recuperación de bacterias dañadas, por lo que es apto para su uso en laboratorios, sitios de producción y entornos de campo. En segundo lugar, las tiras reactivas rápidas se pueden inocular al mismo tiempo que se toma la muestra, y los resultados pueden reflejar mejor la cantidad real de bacterias en la muestra en ese momento, evitando la reproducción bacteriana cuando se extiende el tiempo de inoculación.
El número aumenta.
En tercer lugar, los métodos convencionales generalmente requieren mucho tiempo y temperaturas específicas, lo que resulta en la incapacidad de muchas unidades de base y empresas de alimentos para implementarlos y lograr el propósito de la detección oportuna. No es necesario preparar la pieza de prueba antes de su uso, lo que acorta enormemente el tiempo.
4 Método de perlas inmunomagnéticas (IMS)
El método de separación de perlas inmunomagnéticas puede acoplar anticuerpos específicos a la superficie de partículas magnéticas. Unión específica a los microorganismos probados en la muestra. Las microesferas magnéticas que transportan microorganismos patógenos se concentran hacia los polos magnéticos bajo la acción de un campo magnético externo. Por lo tanto, los microorganismos diana pueden separarse específica y rápidamente de la muestra. En comparación con los métodos generales de aislamiento de cultivos bacterianos, este método mejora en gran medida la tasa de detección del Vibrio parahaemolyticus patógeno en los alimentos;
En comparación con los métodos de inspección convencionales, la tecnología de separación inmunomagnética tiene ventajas significativas. El microorganismo objetivo se puede aislar rápida y selectivamente a partir de una suspensión que contiene una gran cantidad de bacterias diversas. Si se combina con métodos de detección rápida, como la tecnología de microscopía directa, la tecnología de inmunoensayo ligado a enzimas y la PCR, la tecnología de separación inmunomagnética puede mejorar en gran medida la eficiencia de detección de microorganismos patógenos [7].
Método del chip genético 5
La tecnología del chip genético consiste en detectar varios oligonucleótidos genéticos en la superficie del chip y el ADN de la muestra microbiana se amplifica mediante PCR para preparar etiquetas fluorescentes. /p >
Luego, la sonda se hibrida con las manchas de oligonucleótidos en el chip y, finalmente, se utiliza el escáner para cuantificar y analizar el patrón de distribución de fluorescencia para determinar si ciertos microorganismos específicos están presentes en la muestra de prueba.
La tecnología de chips genéticos puede lograr una detección paralela y de alto rendimiento de microorganismos en el medio ambiente. En teoría, puede detectar todos los patógenos potenciales en un solo experimento
. El mismo chip se puede utilizar para detectar varios indicadores genéticos de un patógeno común; tiene las ventajas de ser sensible, específico y rápido y conveniente. Por tanto, tiene buenas perspectivas de desarrollo en la detección de microorganismos patógenos. La micromatriz del genoma híbrido construida por Borucki et al. [8] como 1 puede identificar con precisión varios aislados de Listeria monocytogenes estrechamente relacionados: Vol0kh ov [9] detectado mediante amplificación compleja de un solo tubo y tecnología de chip genético
E identificar 6 especies de Listeria: Call et al [10] analizaron E. coli0157: toxina I similar a Shiga, toxina II similar a Shiga y hemolisina A de H7, se descubrió que el chip genético puede detectar con precisión varios E. coli 0157: aislado H7. Aunque se han logrado grandes avances en la recolección de muestras, el procesamiento y la tecnología de chips genéticos. Sin embargo, para aplicar más ampliamente la tecnología de chips genéticos para detectar microorganismos alimentarios, es necesario resolver una serie de problemas, como establecer procedimientos estandarizados, reducir los costos de detección, simplificar las operaciones de preparación y etiquetado de muestras y mejorar aún más la especificidad de la detección.
Los microorganismos en cosmética se deben a la existencia muy extendida de microorganismos en la naturaleza, y a que las materias primas y aditivos de los cosméticos contienen una gran cantidad de aceites, coloides, proteínas, polioles y otros nutrientes y una gran cantidad de El agua, como las fuentes de carbono, las fuentes de nitrógeno y el agua, son necesarios para el crecimiento y la reproducción de los microorganismos. En condiciones adecuadas, como la temperatura y la humedad, los microorganismos crecerán y se reproducirán en grandes cantidades en los cosméticos. , por un lado, los microorganismos absorben y descomponen los ingredientes activos de los cosméticos, y se producen algunas sustancias nuevas debido a la excreción, que destruye los ingredientes de los cosméticos, provocando moho y corrupción, provocando que los cosméticos cambien de color (produciendo rojo , manchas de moho negras, verdes y de otros colores) y producen olores desagradables, y algunos microorganismos también producen toxinas, que pueden provocar que los consumidores sufran infecciones bacterianas y alergias y muchos otros peligros graves. La contaminación microbiana de los cosméticos se puede dividir en dos situaciones: generalmente, la contaminación microbiana encontrada durante el proceso de producción de los cosméticos se denomina contaminación primaria, mientras que la contaminación encontrada por los consumidores durante el uso se denomina contaminación secundaria. 1. Contaminación microbiana de primer nivel de los cosméticos La contaminación microbiana de primer nivel se refiere a la contaminación en el proceso de producción de cosméticos, incluida la contaminación de cuatro maneras: equipos, materias primas, producción y embalaje. Los equipos de producción, como diversas bombas de transferencia, trituradoras, mezcladoras, emulsionantes, máquinas llenadoras y otros equipos, son lugares donde se acumulan los microorganismos. Por tanto, se requiere desinfección, esterilización y otros tratamientos. Las materias primas cosméticas son fuentes de contaminación de microorganismos cosméticos. Es posible que haya sido contaminado antes de la fabricación, como al calentarlo y mezclarlo. Por lo tanto, es necesario prevenir la contaminación de las materias primas, principalmente materias primas animales y vegetales, antes de la fabricación, especialmente materias primas como proteínas y almidón.
Antes de la fabricación, es necesario inspeccionar aleatoriamente las materias primas y realizar recuentos de cultivos microbianos. La situación de los microorganismos en las materias primas está directamente relacionada con el producto. La cantidad de microorganismos en las materias primas o productos debe controlarse para que sea inferior a 100/g y no debe haber bacterias patógenas. Además de desinfectar y esterilizar las materias primas, también se debe prestar atención a la contaminación microbiana del agua. El agua desionizada utilizada en la producción no se puede almacenar. En verano, la cantidad de microorganismos en el agua desionizada puede alcanzar 1 millón/g. El agua del grifo a menudo está contaminada con bacterias, por lo que el agua también debe tratarse para su desinfección. En el proceso de fabricación de cosméticos, como cuando se elaboran emulsiones, generalmente se utiliza la esterilización por calor, se calienta agua a 90 °C durante 20 minutos para esterilizarla y luego se emulsiona con una fase oleosa de una temperatura similar. El embalaje, el proceso final de la producción de cosméticos, también es un eslabón propenso a la contaminación microbiana. En la sala de envasado es necesaria una purificación del aire. La limpieza del aire se expresa mediante el número medio de partículas de polvo >0,5 μm por litro de aire de amonio. En los últimos años, mi país ha comenzado a adoptar estándares estadounidenses para la clasificación de la limpieza del aire. El método de expresión es el siguiente: Nivel de limpieza del aire > número promedio de partículas de polvo de 0,5 μm 100 niveles (Ⅰ) <3,5 partículas/litro 1000 niveles (. II) <35 partículas/Hasta 10.000 niveles (Ⅲ) <350 granos/litro 100.000 niveles (Ⅳ) <3.500 granos/litro La producción y el envasado de cosméticos requieren una limpieza del aire entre 10.000 niveles (Ⅲ) y 100.000 niveles (Ⅳ). El nivel III es un taller estéril y el nivel (IV) es un taller semiestéril. Se puede utilizar un cultivo bacteriano para comprobar si la sala de envasado es una sala limpia y estéril. Durante el proceso de envasado de cosméticos, el cuerpo humano y la ropa del operador también pueden causar una contaminación microbiana grave. Por ejemplo, la cantidad de microorganismos en el cuero cabelludo humano puede llegar a 1,4 millones/cm2. Por lo tanto, se deben mantener altos estándares de higiene personal. También se debe desinfectar la ropa, gorros, zapatos, etc. Además, los envases, botellas, latas, tubos, etc. de cosméticos también estarán contaminados por microorganismos. Generalmente, la cristalería está más contaminada que la de plástico, por lo que los materiales de embalaje deben desinfectarse. 2. Contaminación microbiana secundaria de los cosméticos. Esta contaminación microbiana significa que cuando los consumidores usan cosméticos, como cuando los aplican con los dedos, los microorganismos en los dedos también los contaminarán si las tapas de los productos cosméticos se abren con frecuencia. ser contaminado por microorganismos De esta manera, los microorganismos también se multiplicarán rápidamente en los cosméticos, provocando que los cosméticos se enmohezcan, se pudran y se deterioren. Por lo tanto, al producir cosméticos, es necesario añadirles conservantes eficaces. Inhibir la reproducción de microorganismos.