Triplex lateral flow immunoassay for sensitive and simultaneous detection of allergenic proteins from walnut, almond and hazelnut
تقدم هذه الدراسة مقايسة مناعية تدفق جانبي ثلاثية التحليل، تم التحقق من صحتها، وقادرة على الكشف السريع والحساس والمتزامن عن بروتينات الجوز واللوز والبندق في المصفوفات الغذائية المعقدة، مما يدعم التوسيم الاحترازي الفعال للمواد المسببة للحساسية في صناعة الأغذية.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
بالنسبة لملايين الأشخاص حول العالم، يمكن لوجبة بسية أن تحمل تهديداً خفياً. فقد تحتوي قضمة واحدة من قطعة كعك أو رشفة من مشروب على أثر لمكون يتعرف عليه جهازهم المناعي كغزو خطير. هذا التفاعل، المعروف باسم الحساسية، يمكن أن يتراوح بين الانزعاج الطفيف وحالة طوارئ تهدد الحياة تسمى "تأق" (anaphylaxis)، حيث تتوقف أجهزة الجسم عن العمل بسرعة. ومن بين أكثر المحفزات خطورة هي المكسرات الشجرية، مثل اللوز والبندق والجوز. ولأن هذه المكسرات شائعة جداً في الأطعمة المصنعة وغالباً ما تُستخدم في منشآت تتعامل مع منتجات متنوعة، فإن خطر التلوث الخلطي العرضي يكون مرتفعاً. ولحماية المستهلكين، تعتمد شركات تصنيع الأغذية على الملصقات الدقيقة، لكنها تحتاج أيضاً إلى وسيلة للتحقق من أن منتجاتها خالية حقاً من هذه المكسرات المحددة قبل وصولها إلى الرفوف. وهنا يأتي دور الاختبار السريع، الذي يقدم فحصاً سريعاً لضمان السلامة دون الانتظار الطويل الذي تتطلبه التحليلات المختبرية التقليدية.
لقد طور علماء في جامعة سرقسطة وشركاؤهم أداة جديدة لتلبية هذه الحاجة: شريط اختبار واحد محمول قادر على اكتشاف ثلاثة أنواع مختلفة من المكسرات الشجرية في وقت واحد. هذا الجهاز، المعروف باسم "المقايسة المناعية للتدفق الجانبي متعددة الإرسال" (multiplex lateral flow immunoassay)، يعمل بشكل مشابه لاختبار الحمل المنزلي، ولكنه مصمم للبحث عن بروتينات محددة توجد في اللوز والبندق والجوز. وبدلاً من الحاجة إلى ثلاثة اختبارات منفصلة، لكل منها مواد كيميائية وفترة انتظار خاصة بها، يتيح هذا الشريط الجديد لمفتش سلامة الأغذية غمس عينة واحدة في محلول منظم ووضعها على الجهاز. وفي غضون دقائق، يكشف الشريط عما إذا كان أي من المكسرات الثلاثة موجوداً. لقد بنى الباحثون هذه الأداة عن طريق تدريب الأجسام المضادة، وهي بروتينات تعمل مثل أقفال دقيقة للغاية، للتعرف على "المفاتيح" الفريدة الموجودة فقط في بروتينات هذه المكسرات الثلاثة. وعندما تجد الأجسام المضادة مطابقتها، فإنها تحفز ظهور خط أحمر مرئي على الشريط، مما يشير إلى نتيجة إيجابية.
لم يكتف الفريق ببناء الجهاز فحسب، بل أخضعه لسلسلة صارمة من الفحوصات لضمان عمله بموثوقية في العالم الحقيقي. فقد اختبروا الشريط مقابل مجموعة واسعة من الأطعمة، بما في ذلك الفواكه والخضروات والحبوب واللحوم والبذور الأخرى، للتأكد من أنه لن يعطي إنذاراً كاذباً. وأظهرت النتائج أن الاختبار انتقائي للغاية؛ فهو يضيء فقط للمكسرات الثلاث المستهدفة ويتجاهل كل شيء آخر، بما في ذلك أنواع أخرى من المكسرات مثل البقان أو البرازيل، والتي تشبهها كيميائياً ولكنها متميزة عنها. كما تحقق الباحثون من مدى حساسية الجهاز، وتحديد أصغر كمية من بروتين المكسرات يمكنه اكتشافها بشكل موثوق. ووجدوا أن الشريط يمكنه اكتشاف كمية ضئيلة تصل إلى ميكروغرام واحد من بروتين اللوز لكل غرام من الطعام، ونصف ميكروغرام للجوز، وميكروغرامين ونصف للبندق في المستخلصات الخام. وهذه المستويات منخفضة بما يكفي لرصد حتى الآثار الضئيلة من التلوث التي قد تضر بالمستهلك الحساس.
ومع ذلك، نادراً ما يكون الطعام مجرد مكونات خام؛ فهو يُطهى ويُخبز ويُخلط مع الدهون والأحماض، وكلها عوامل يمكن أن تغير كيفية سلوك البروتينات. ولرؤية ما إذا كان بإمكان الاختبار التعامل مع هذه التغييرات، قام الفريق بخبز قطع كعك تحتوي على كميات صغيرة معروفة من اللوز والبندق والجوز المطحون. ثم اختبروا هذه المخبوزات باستخدام شريطهم الجديد. وحتى بعد الحرارة العالية للفرن، والتي يمكن أن تغير بنية البروتينات، نجح الجهاز في تحديد المكسرات. وفي قطع الكعك المخبوزة هذه، استطاع الشريط لا يزال اكتشاف ميكروغرامين من اللوز، وميكروغرام ونصف من الجوز، واثني عشر ميكروغراماً من البندق لكل غرام من الطعام. كما اختبر الباحثون الشريط في أطعمة سائلة وصلبة معقدة مثل مشروبات الشوكولاتة، والجبن الطازج، والمشروبات العشبية، مؤكدين أن الاختبار يعمل بدقة بغض النظر عن قوام الطعام أو حموضته.
هناك مشكلة شائعة في بعض الاختبارات السريعة، وهي أنه إذا كانت العينة تحتوي على الكثير من المادة المستهدفة، فقد يفشل الاختبار في إظهار نتيجة، وهي ظاهرة تُعرف باسم "تأثير الخطاف" (hook effect). وقد تحقق الباحثون من ذلك عبر اختبار عينات ذات تركيزات عالية جداً من بروتين المكسرات. ووجدوا أنه بينما أصبحت خطوط الاختبار باهتة عند المستويات العالية جداً، إلا أن الجهاز ظل موثوقاً للتركيزات المنخفضة التي تهم السلامة. وكانت التركيزات المطلية لإحداث هذا الفشل عالية جداً لدرجة أنها لن تحدث إلا إذا أضاف شخص ما كمية كبيرة من المكسرات كعنصر أساسي، وفي هذه الحالة سيكون المنتج مطالباً بالفعل بحمل ملصق تحذيري. وهذا يعني أن الاختبار آمن لغرضه المنشود: وهو العثور على الآثار العرضية.
تخلص الدراسة إلى أن هذا الشريط الجديد يعد إضافة قوية لمجموعة أدوات سلامة صناعة الأغذية. فمن خلال السماح بالكشف المتزامن عن ثلاثة مسببات رئيسية للحساسية في اختبار واحد سريع وغير مكلف، فإنه يساعد الشركات المصنعة على اتخاذ قرارات أفضل بشأن منتجاتها. فإذا عرفت المصانع بالضبط أي المكسرات موجودة وبأي كميات، يمكنها استخدام ملصقات التحذير الاحترازية بمسؤولية أكبر، مما يتجنب الإفراط في استخدام التحذيرات التي قد تربك المستهلكين مع الاستمرار في حماية أولئك الذين يعانون من حساسية شديدة. لقد تم التحقق من قدرة الجهاز على العمل في كل من المكونات الخام والأطعအစား المطهوة والنهائية، مما يوفر طريقة عملية لإدارة مخاطر حساسية المكسلات الشجرية في سلسلة توريد غذائية تزداد تعقيداً.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.