چکیده

صنایع غذایی یکی از بخش های عمده مرتبط با حظور میکروارگانیسم ها ی پاتوزن می باشد.نقص در تعیین پاتوزن می تواند منجر به اثرات مرگبار شود.اگرچه امنیت غذایی به طور عمده بهبود یافته است اما پیشرفت ها در زمینه اثرات میکروارگانیسم ها ی ناشی از غذای حاصل از آلودگی میکروبی،شیمیایی وتوکسین ها در بسیاری از کشورها یکنواخت نیست. بیوتکنولوژی می تواند به طور شگفت انگیزی زمان و نیروی انسانی مورد نیاز جهت ردیابی شکارسازی و شنتاسایی میکروبها را کاهش دهد. در این مقاله کاربرد های بیوتکنولوژی تشخیصی، در زمینه کاوشگرهای ژنی جهت ردیابی میکروبهایی بیماریزا ، واکنشهای زنجیره ای پلیمراز، آنتی بادی ها در سیستم خای تشخیصی ، نورافشانه زیستی برای پایش بهداشت و آلودگی بوسیله میکروب خاص ، ونیز بیوسنسورها یا حسگرهای زیستی در صنایع غذایی مورد بحث قرار می گیرد.

کلمات کلیدی

.۱ آنتی بادی ، بیوتکنولوژی، بیوسنسورها،پاتوژن ها

– pegahdargany@yahoo.com09112922083 دانشجوی کارشناسی ارشد ۱

-۱ مقدمه

طبق تعریف سازمان سلامتی جهانی((W AO بیماری ناشی از غذابه عنوان بیماری تعریف می شودو معمولا هم عفونت ها وهم توکسین ها درطبیعت به وسیله عواملی که از طریق هضم غذا وارد بدن می شوند به وجود می آیند.اگرچه پاتوزن های ناشی از غذای گوناگونی وجود دارند که شناساسی شده اند به طور کلی مشخص شده است که عمده میکروارگانیسم هایی که مسئول بیماری های ناشی ازغذا هستند عبارتند از: کامپیلوباکتر،سالمونلا، لیستریامنوسیتوزنزواشرشیاکلای. متدهای زیادی مثل عملیات کشاورزی خوب، عملیات تولید خوب ، کنترل نقاط بحرانی وخطرناک ( HACCP) وجود دارند که میتوانند به طور فزاینده ای میکروارگانیسم ها ی پاتوزن در غذا را کاهش دهنداما هنوز نقش تکنولوزی تعیین پاتوزن حیاتی است زیرا که کلید جلوگیری وشناسایی مشکلات مربوط به سلامتی و ایمنی است .حذف میکروار گانیسم های بیماریزا به طور کامل از مواد غذایی غیر ممکن است . برخی از عوامل بیماریزا (مانند باسیلوس سرئوس ) میکروار گانیسم های پراکنده در روی خاک و گیاهان هستند .هر گونه خطا و لغزش در بهداشت کارگران یا دستگاهها و تجهیزات فرآوری مواد غذایی موجب گسترش دامنه وسیعی از عوامل بیماریزا بالقوه می شود .زیرا باکتریها و ویروسهای بیماریزا گسترش بسیار وسیعی دارند به دلیل حضور همه جایی عوامل بیماریزا ،صنعت مواد غذایی ملزم است تا به ابزار های مطمئن جهت ارزیابی مواد غذایی وشناسایی میکروار گانیسم های بیماریزا دسترسی داشته باشد ابزارهای تشخیص میکروبی همچنین برای کلنیکها جهت کمک به شناسایی عوامل بیماریزا با منشا غذایی که جزو بیماریهایی معده ای روده ای شناخته می شوند ضروری است . سرعت تشخیص در واحدهای فراوری مواد غذایی بسیار مهم است .اگر آلودگی به میکروب بیماریزا قبل از

خروج محصول از واحد تولیدی مشخص شود امکان پیشگیری از آن میسر است به هر حال بسته به نوع محصول و سیستم توزیع ممکن است زمان تشخیص آلودگی طولانی شود که در پیشگیری از بیماری مفید نخواهد بود روشهای فعلی شناسایی میکروبی اغلب ۲تا۳ روز به طول می انجامد که این امر سبب افزایش خطر تشخیص دیر هنگام ماده غذایی آلوده می شود ۱]و. [۲

-۲ بیوتکنولوژی تشخیصی
-۱-۲ گاوشگرهای اسید نوکلنیک ف

کاوشگرهای DNAو RNAکاملاٌ اختصاصی اند .آنها را می توان به گونه ای طراحی نمود که تنها با گونه یا نژاد هدف هیبرید گردد تنها چیزی که مورد نیاز است شناسایی توالی DNA است که تنها در میکروب هدف یافت شئد . استفاده از از کاوشگرهای DNA در بیولوژی ملکولی کاملا ٌمتداول است . بیوتکنولوژیستها از مدتها پیش به نقش بالقوه کاوشگر ها در سیستم های تشخیص پی برده بودند و این نقش بالقوه اکنون بالفعل شده است اما قبل از هر چیز نیاز به تبدیل و اصلاح روشهای سنتی هیبریداسیون مانند:ساترن بلاتینگ که پرهزینه و غیر قابل اطمینان است به تکنیکهای با ایمنی بیشتر و ساده تر می باشد . اصولی که استفاده از کاوشگرهای DNA برمبنای آن استوار می باشد بسیار ساده است رشته های کوتاه تک رشته ای از DNA که مکمل ژنهای موجود در میکروب بیماریزا می باشند سنتز می گردند سپس نمونه ماده غذایی به گونه ای آماده سازی می گردد که هرگونه سلول میکروبی در آن تجزیه شود تا DNA خود را آزاد نماید DNA دو رشته ای میکروبی را سپس به رشته های منفرد تبدیل نموده و پس از آن کاوشگر (پروب) به نمونه افزوده می شود

.هیبریداسیون (به هم پیوستن رشته های مکمل به همدیگر ) بین رشته های منفرد DNA کاوشگر و رشته های تک رشته ای آزاد شده از میکروب بیماریزا موجود در نمونه غذا صورت می گیرد در مرحله بعد DNA کاوشگر هیبرید شده را می توان ردیابی و آشکارسازی نمود ۵]و. [۱۲

-۲-۲ استفاده از واکنش زنجیری پلیمراز(صشغ)

PCR توان شناسایی بسیار سریع (در چند ساعت ) میکروبهای بیماری زا را دارد PCR با سرعت، توالی ویژه ای از DNA را تکثیر می کند و به طور نظری می توان یک کپی از توالی DNA نمونه را تکثیر نماید . بنابراین در افق دور PCR بالقوه توان به کارگیری در تشخیص مواد غذایی از قبیل ردیابی حضور یک میکروب بیماری زا در ۲۵گرم نمونه غذایی ظرف چند ساعت را دارا است، متاسفانه استفاده از PCR برای نمونه های غذایی از نظر تکنیکی مساله دار است . غذا معمولا حاوی مقادیر زیادی از DNA حیوانی یا گیاهی است که ممکن است در کار PCR ایجاد اختلال نماید و علاوه برآن مواد شیمیایی موجود در غذا ممکن است با خاصیت باز دارندگی گاهی به طور مستقیم برفعا لیت DNA پلیمراز اثر گذارد . این مشکلات برای بعضی از مواد غذایی از طریق رقیق کردن مواد بازدارنده یا تغلیظ میکروار گانیسمها (باکتریها) برطرف شده اند . راهکارهای پیشنهاد شده برای تلغیظ شامل سانتریفوژ کردن نمونه های مایع و یا حل کردن مواد جامد است که متعاقب آن از تکنیک جداسازی میل ترکیبی استفاده می شود یکی ازتکنیک های میل ترکیبی استفاده از پیوند کووالانسی آنتی بادی ویژه این پاتوژن به مهره های مغناطیسی است . مهره های مغناطیسی را سپس به نمونه غذایی می افزایند و پس از گرمخانه گذاری مهره ها هر مهره ای که به پاتوژن پیوند شده باشد به روش مغناطیسی جدا می شود با استفاده ازPCR می توان به حضور مقدار کمی از پاتوژن در نمونه پی برد .همچنین مهره های مغناطیسی برای افزایش کارایی ردیابی اشرشیا کلی O157:H7 با استفاده از روش های کشت به کار گرفته شده اند .کیتهای تشخیصی مبتنی بر PCRبرای ردیابی پاتوژنهای با منشاٌ غذایی (مثلاٌ لیستریا مونوسایتوژنز) امروزه به صورت تجاری در بازار عرضه می شوند .هزینه های قابل توجهی جهت خرید دستگاه PCR یا چرخه حرارتی و همچنین آموزش کارکنان جهت استفاده از آن باید متحمل شد .همچنین باید توانایی این تکنیک ها جهت تشخیص مقدار کم آلودگی در مواد غذایی در مقایسه با روشهای متداول کشت میکروبی به اثبات برسد . توانایی PCR در ردیابی موجودات مرده یکی از

مشکلات به شمار می رود .برای مثال DNA خارج شده به مقدار کم از میکروب بیماریزا که توسط تیمار حرارتی نابود شده است میتواند PCR تکثیر گردد در صورتی که قبل از PCR مرحله غنی سازی وجود داشته باشد مشکل مذکور کمتر خواهد بود. هر چند این عمل طول مدت تشخیص را یک روز افزایش میدهد ۳]و۵و۱۲و[۱۳