Chiunque può contrarre l'avvelenamento da salmonella, ma bambini, bambini piccoli, gli anziani e le persone con immunodeficienze sono particolarmente suscettibili. Per le persone con sistema immunitario indebolito, la malattia gastrointestinale può portare a gravi complicazioni. Finora ci sono voluti diversi giorni per rilevare la salmonella negli alimenti. Un nuovo test rapido sviluppato dai ricercatori Fraunhofer rileverà i germi in meno di otto ore.

Diarrea persistente, vomito, febbre, mal di stomaco:sono tutti sintomi di avvelenamento da salmonella. Quando una persona consuma prodotti alimentari di origine animale infetti come uova e prodotti a base di uova (ad esempio maionese), latte, pollame, frutti di mare o carne cruda, i batteri entrano nel loro sistema gastrointestinale e innescano i sintomi tipici. Quando si tratta di rilevare la presenza di salmonella nei prodotti animali, le tecniche microbiologiche tradizionali possono richiedere fino a quattro giorni. Questo è un grosso problema per i produttori di alimenti, che non possono aspettare così a lungo per i risultati prima di spedire la loro merce. Questo porta, di volta in volta, a costosi ritiri di prodotti. Sono quindi necessari metodi di rilevamento notevolmente più rapidi. Insieme al laboratorio tedesco di microbiologia e analisi degli alimenti SELEKTIS GmbH, un team di ricercatori del Fraunhofer Institute for Cell Therapy and Immunology, Branch Bioanalytics and Bioprocesses IZI-BB di Potsdam sta sviluppando un test rapido in grado di determinare se il cibo è contaminato da salmonella in meno di otto ore. Le banche di promozione commerciale dei Länder del Brandeburgo (Investitionsbank des Landes Brandenburg, ILB) e Berlino (Investitionsbank des Landes Berlin, IBB) stanno sponsorizzando il progetto con il finanziamento del Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR).

Processo di arricchimento ridotto a 4-6 ore

Finora l'arricchimento dei batteri richiedeva molto tempo. L'arricchimento implica la coltivazione e la propagazione di microbi, disponibili solo in quantità limitate, in un mezzo di coltura liquido durante la notte, in modo che vi sia una carica batterica sufficientemente elevata per il successivo rilevamento. Questo processo dura circa 18 ore, con altri tre giorni necessari per l'arricchimento selettivo e l'incubazione delle salmonelle in ulteriori terreni liquidi, per lo striscio di una coltura batterica su piastre di agar, e per il test sierologico. Ora i partner del progetto sono riusciti a ridurre il lungo processo di arricchimento iniziale da 18 ore a quattro-sei ore. Ciò è stato ottenuto utilizzando una tecnica innovativa per coltivare le salmonelle:"Lo abbiamo fatto creando una coltura rapida con condizioni di crescita ottimizzate per le salmonelle. Per mezzo di un innovativo, metodo di arricchimento ottimizzato, siamo in grado di aumentare la concentrazione dei batteri a tal punto da poterli rilevare con metodi di biologia molecolare già dopo poche ore. Per fare questo, il DNA delle salmonelle viene amplificato e rilevato automaticamente, qualcosa che otteniamo estraendo il DNA delle salmonelle e amplificandole con mezzi di biologia molecolare in misura tale da poterle rilevare dopo altri 30 minuti. Per il test rapido, progettiamo le molecole che rilevano in modo specifico il DNA delle salmonelle, " spiega il dottor Harald Peter. Ciò che è fondamentale è ottenere una concentrazione quanto più alta possibile di DNA della salmonella in un breve lasso di tempo per il rilevamento sensibile. I ricercatori possono utilizzare coloranti fluorescenti per etichettare il DNA replicato e rilevarlo utilizzando molecole di cattura.

Sistema automatizzato pianificato per la preparazione del campione e il rilevamento dei patogeni

Sebbene le tecniche di rilevamento biologico molecolare siano già utilizzate nei laboratori, sono raramente impiegati in processi completamente automatizzati e fino ad ora non nella diagnostica alimentare. Per il loro progetto, Il Dr. Peter e il suo team pianificano di sviluppare un sistema che esegua automaticamente tutte le procedure eseguite manualmente, come la coltivazione, arricchimento, replicazione biologica molecolare e rilevamento. Nel futuro, tutti i componenti necessari saranno integrati in un dispositivo compatto di dimensioni 40 x 40 centimetri. Utilizzando alcune speciali tecniche di biologia molecolare, i ricercatori del Fraunhofer IZI-BB possono saltare alcuni passaggi di purificazione del DNA, Per esempio, semplificando e velocizzando notevolmente il processo.

La legge tedesca sull'igiene alimentare (Lebensmittelhygiene-Verordnung) stabilisce che un campione di 25 grammi di carne non deve contenere un solo batterio della salmonella. Di conseguenza, il nuovo test rapido deve essere in grado di rilevare un singolo batterio entro sei-otto ore, cioè entro una giornata lavorativa media. Un ulteriore compito è quello di distinguere le salmonelle da altri microrganismi, "dice il dottor Peter, delineando la sfida. Un grande vantaggio è che il test può essere applicato anche ad altri patogeni alimentari. Per fare questo, le molecole di cattura devono semplicemente essere adattate ad altri organismi utilizzando un computer e banche dati genetiche.