Цепочка поставок мяса на мировой рынок очень сложна и обычно очень эффективна. Но когда сбои в одной части мира могут привести к задержкам транспортировки на океан и континент, порча мяса становится очень реальным риском для производителей, продавцов и потребителей продуктов питания. Это особенно верно, если протоколы проверки пищевых продуктов нестрогие.
Чтобы повысить безопасность пищевых продуктов , группа исследователей Concordia разработала новую, недорогую, надежную и удобную для потребителя технологию, которая определяет наличие токсина путресцина в говядине. Как видно из названия, путресцин отвечает за неприятные запахи разлагающегося мяса и при употреблении в больших дозах может вызывать головные боли, рвоту, диарею и учащенное сердцебиение. Это также было связано с более высоким риском колоректального рака.
Исследователи объясняют, как они разработали синтетический биосенсор на бумажной основе в журнале Applied Bio Materials с использованием природного белка.
«Создание быстрого и простого в использовании биосенсора, с помощью которого люди могли бы проверять качество пищи, которую они едят, расширяет их возможности», — говорит ведущий автор Алаа Селим, магистр наук 22 года, в настоящее время претендующая на докторскую степень. в Организации по вакцинам и инфекционным заболеваниям Университета Саскачевана. «Мы хотели сделать устройство, которым мог бы пользоваться каждый, которое было бы одноразовым и не содержало токсичных материалов».
Среди ее соавторов ее бывший доктор философии. студенты-коллеги из Лаборатории микрофлюидики Ши, Джеймс Перри, Мохамед Наср и Джей Пимприкар, а также Стив Ши, адъюнкт-профессор электротехники и вычислительной техники.
Результаты улучшаются со временем
Техника, лежащая в основе сенсора, основана на бесклеточном синтезе белка, который производит белок с использованием биологических механизмов клетки, фактически не используя живую клетку. Исследователи обнаружили, что белок-репрессор путресцина PuuR, обнаруженный в бактериях E.coli, можно использовать для указания на присутствие путресцина.
В ходе лабораторных испытаний путресцин был добавлен к бесклеточной системе, которая производила репрессор в растворе, и помещен на бумажное устройство, чтобы проверить, смогут ли исследователи визуально увидеть присутствие путресцина в ультрафиолетовом свете. Через час исследователи обнаружили, что биосенсор обнаруживает присутствие путресцина; через четыре часа они были уверены, что их показания очень точны.
Затем они приступили к тестированию реальных образцов мяса. Небольшие кусочки говядины, хранившиеся в морозильной камере, в холодильнике и при комнатной температуре, сравнивали, чтобы увидеть, сколько путресцина накопилось за несколько дней.
Как и ожидалось, образцы из морозильника и холодильника имели очень низкий уровень путресцина, в то время как образец, хранившийся при комнатной температуре, показал довольно высокий уровень — достаточный, чтобы вызвать тошноту у любого, кто мог его съесть. Они сравнили результаты своего биосенсора с результатами высокотехнологичной хроматографии, используемой для проверки пищевых продуктов, и обнаружили, что их результаты несколько коррелируют.
Основополагающая технология
Хотя полнофункциональная коммерчески доступная версия биосенсора не будет доступна в ближайшее время, исследователи с оптимизмом смотрят на ее потенциал.
«Мы считаем, что наша работа — это первый шаг к использованию датчиков в мясоперерабатывающей промышленности», — говорит Ши, исследователь кафедры микрофлюидики для биологического и химического анализа Университета Конкордия. «Кроме того, мы считаем, что этот тип зондирования можно использовать в других областях, таких как отбор проб окружающей среды на загрязнение тяжелыми металлами, а также диагностика рака и болезней».
Для Селима самым важным для потребителя является его здоровье и здоровье его семьи. «Я хочу, чтобы любой, независимо от его опыта в области технологий, мог использовать это, будь то студент колледжа , занятая мама или люди, работающие в ресторанной индустрии».
