Evaluation of immunomagnetic separation coupled with culture and molecular methods for the detection and recovery of Shigella spp. in ready-to-eat salads
تُظهر هذه الدراسة أن الفصل المناعي المغناطيسي المقترن بالاستزداء والطرق الجزيئية يكتشف ويستعيد بفعالية بكتيريا الشيجيلا (Shigella spp.) في السلطات الجاهزة للأكل شديدة التلوث، مع معدلات نجاح أعلى بكثير عند 100 وحدة تشكيل مستعمرة/غرام مقارنة بـ 10 وحدات تشكيل مستعمرة/غرام، ووجود طبيعي ملحوظ في عينة واحدة غير ملقحة.
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
في كل يوم، يتناول الملايين من الناس سلطات لا تتطلب طهياً، ولا غسيلاً، ولا أي تحضير إضافي. هذه الوجبات الجاهزة للأكل مريحة، لكن سلامتها تعتمد كلياً على عالم البكتيريا غير المرئي الذي قد يختبئ داخل الأوراق. ومن بين أخطر هذه الغزاة المجهريين مجموعة من البكتيريا تسمى "شيجيلا" (Shigella)، والتي تسبب إسهالاً شديداً ويمكن أن تنتشر بسرعة عبر الطعام الملوث. ولأن هذه السلطات تُؤكل نيئة، فإن أي بكتيريا موجودة فيها لا تُقتل بالحرارة، مما يجعل اكتشاف مثل هذه المسببات المرضية مهمة حاسمة لسلامة الغذاء. ويكمكم التحدي الذي يواجه العلماء في أن هذه الخضروات بيئات معقدة، غالباً ما تضج ببكتيريا غير ضارة يمكنها إخفاء البكتيريا الخطيرة، تماماً مثل محاولة العثور على إبرة محددة وسط كومة من الإبر الأخرى. ولحل هذه المشكلة، طور الباحثون أدوات لسحب البكتيريا المستهدفة من هذا الخليط، ولكن لا يزال من غير الواضح أي الطرق تعمل بشكل أفضل عندما يكون الطعام مليئاً بحياة أخرى بالفعل.
لقد شرع فريق من العلماء في فنزويلا في اختبار مجموعة محددة من التقنيات المصممة لإيجاد بكتيريا "شيجيلا" في بيئات السلطة الصعبة هذه. فقد ركزوا على طريقة تسمى "الفصل المغناطيسي المناعي"، والتي تستخدم حبيبات مغناطيسية دقيقة مغلفة بالأجسام المضادة — وهي بروتينات تعمل مثل خطافات متخصصة مصممة للإمساك فقط ببكتيريا "شيجيلا". وبمجرد التقاط البكتيريا بواسطة هذه الحبيبات المغناطيسية، يمكن لمغناطيس أن يسحبها بعيداً عن بقية خليط السلطة، مما يؤدي إلى تركيزها لتصبح أسهل في الكشف. أراد الباحثون معرفة ما إذا كان هذا الخطاف المغناطيسي يعمل بشكل أفضل عند اقترانه بنوعين مختلفين من الحمامات السائلة المستخدمة للمساعدة في نمو البكتيريا قبل الخطوة المغناطيسية، وما إذا كان أكثر فعالية عندما يبحثون عن البكتيريا عن طريق تنميتها على طبق أو باستخدام اختبار جزيئي يقرأ شفرتها الوراثية.
ولإجراء هذا الاختبار، اشترى الفريق خمسة وأربعين عبوة من السلطات الجاهزة للأكل التجارية من المتاجر المحلية. وقد أنشأوا تجربة منضبطة عبر أخذ أجزاء من هذه السلطات وإضافة عدد معروف من بكتيريا "شيجيلا" إليها عمداً، مما خلق مجموعتين: إحداهما تحتوي على كمية قليلة جداً من البكتيريا، والأخرى تحتوي على كمية أعلى. كما احتفظوا ببعض أجزاء السلطة خالية تماماً من البكتيريا المضافة لمعرفة ما إذا كانت الطريقة ستجد التلوث الطبيعي. وقسم العلماء هذه العينات إلى مجموعتين للخطوة الأولى من العملية؛ حيث وُضع نصفها في مرق سائل لطيف وغير انتقائي يسمح لجميع أنواع البكتيريا بالنمو، بينما وُضع النصف الآخر في مرق مختلف يكون أكثر قسوة ومخصصاً لإيقاف نمو العديد من البكتيريا غير المستهدفة. وبعد ترك البكتيريا تنمو في هذه السوائل، طبق الباحثون الحبيبات المغناطيسية لالتقاط "شيجيلا".
وبمجرد أن أدت الحبيبات المغناطيسية عملها، قسم الفريق النتائج لاختبار طريقتين مختلفتين للتأكد من وجود البكتيريا. في النهج الأول، أخذوا البكتيريا الملتقطة ونشروها على أطباق "آجار" خاصة لمعرفة ما إذا كانت ستنمو إلى مستعمرات مرئية يمكن تحديد هويتها. وفي النهج الثاني، أخذوا المادة الملتقطة وأجروا عليها اختباراً جزيئاً يبحث عن البصمة الجينية المحددة لـ "شيجيلا" دون الحاجة لتنمية البكتيريا أولاً. سمح هذا بمقارنة طريقة المزارع التقليدية مقابل الطريقة الجزيئية الحديثة الأسرع، ومعرفة ما إذا كان نوع المرق السائل المستخدم في البداية سيحدث فرقاً.
وكشفت النتائج أن نوع المرق السائل المستخدم في البداية لم يغير النتيجة بشكل كبير. وسواء استخدم العلماء المرق اللطيف أو المرق الأكثر قسوة، فإن القدرة على إيجاد البكتيريا كانت متشابهة إحصائياً. ومع ذلك، فإن كمية البكتيريا التي بدأوا بها أحدثت فرقاً هائلاً. فعندما كانت عينات السلطة تحتوي على تركيز أعلى من البكتيريا، كانت الطريقة المغناطيسية أكثر نجاحاً في العثور عليها، بغض النظر عما إذا كانوا يستخدمون أطباق المزارع أو الاختبار الجزيئي. وعندما كان المقدار الأولي منخفضاً جداً، واجهت الطريقة صعوبة في اكتشاف البكتيريا في حالات كثيرة. وهذا يشير إلى أنه على الرغم من أن الحبيبات المغناطيسية أداة قوية، إلا أنها لا تزال تعتمد على وجود كمية كافية من البكتيريا المستهدفة للإمساك بها بفعالية.
وفي اختبار للتطبيق في العالم الحقيقي، طبق الباحثون أفضل طريقة لديهم على عبوات السلطة الخمسة والأربعين الأصلية التي لم يتم تلويثها اصطناعياً. نجح الاختبار في تحديد بكتيريا "شيجيلا" في عبوة واحدة من أصل خمسة وأربعين، وهو اكتشاف يؤكد أن البكتيريا يمكن أن تكون موجودة بالفعل في السلطات التجارية الجاهزة للأكل. هذا الاكتشاف الوحيد، الذي يمثل نسبة صغيرة ولكن حقيقية من العينات، يسلط الضوء على أهمية وجود أدوات حساسة للإمساك بهذه المسببات المرضية قبل وصولها إلى المستهلكين. وتخلص الدراسة إلى أن الجمع بين الفصل المغناطيسي والاختبار الجزيئي يوفر طريقة أسرع لفحص هذه البكتيريا الخطيرة مقارنة بالطرق التقليدية، رغم أن التقنية لا تزال بحاجة إلى تحسين لتصبح موثوقة عندما تكون البكتيريا موجودة بأعداد صغيرة جداً. ويظهر هذا العمل أنه بينما يعد الخطاف المغناطيسي أداة واعدة لتنظيف الفوضى المعقدة للسلطة، فإن نجاحه يعتمد بشدة على عدد البكتيريا الموجودة بالفعل ليتم الإمساك بها.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.