Ny og raskere sekvenseringsteknologi vil gi matindustrien store fordeler
Listeria monocytogenes er en stor utfordring for matprodusenter. Bakterien kan overleve og vokse i langtidsholdbare matvarer, og har høy dødelighet. Forskere i Nofima har nå funnet en metode som betydelig raskere enn tidligere kan påvise bakterien, noe som kan ha stor økonomisk betydning for industrien, og hindre at folk blir syke.
Forskerne fant ut at ved sekvensering med et lite håndholdt sekvenseringsinstrument (MinION fra Oxford Nanopore Technologies) kunne man påvise Listeria etter bare fire timer oppformering i en prøve, Det er 20 timer raskere enn med den tradisjonelle deteksjonsmetoden. I tillegg til Listeria kunne andre mikroorganismer fra prosessmiljøet påvises samtidig. Dette er ikke bare kostnadseffektivt, men gir også informasjon om det store mikrobielle bildet i et prosessanlegg.
– Vi har undersøkt og sammenlignet forskjellige sekvenseringsteknologier for å få raskere svar på om det finnes Listeria i en prøve eller ikke. Vi var også interessert i om metodene klarer å skille mellom ulike Listeria-typer. Ideelt sett er det best å få svar før starten av neste arbeidsdag for å iverksette tiltak mot Listeria. Det er spesielt viktig at utstyr og flater der Listeria ble påvist er grundig rengjort før produksjonen fortsetter, forteller postdoktor Eva Wagner.
Listeria monocytogenes – Bakterien som gir store utfordringer
Listeria monocytogenes er en av de største utfordringene norsk matindustri står overfor, og hvert år brukes store ressurser for å bekjempe bakterien. Kontrollen består hovedsakelig av deteksjon og overvåkning av bakterien i matprosessmiljøet, siden den har en tendens til å bosette seg nettopp der, og danne et reservoar for smitte av produktene. Det er viktig å vite hvor bakterien er for å kunne spore den, bruke mottiltak og så unngå smitte av matprodukter som skal selges.
Listeria finnes i jord og vann, men ikke minst i mat som fisk, kjøtt, frukt og grønt. Risikoprodukter som kan bli smittet med Listeria er først og fremst langtidsholdbare, kjølelagrede produkter hvor bakterien finner vekstvilkår.
Ved å spise smittet mat, kan listeriose forårsakes; en svært alvorlig sykdom med 20-30 prosent dødelighet. Spesielle risikogrupper er personer med nedsatt immunforsvar, eldre over 65 år og gravide.
I dag tar det minimum 24 timer å finne svar
Ved tradisjonell påvisning av Listeria på laboratoriet er det nødvendig å oppformere bakterien i et selektivt medium av en prøve tatt fra miljø eller matprodukter. Denne prosessen kan ta fra minimum 24 timer til flere dager og i mellomtiden vil produksjonen fortsette.
Det betyr at matprodukter og ikke minst mennesker kan bli smittet med bakterien. Matprodusentene får svar på om Listeria kunne påvises eller ikke, men det er ikke mulig å skille mellom tilsynelatende like bakteriestammer med den brukte metoden.
Ekstremt nyttig metode
– Resultatene vi har fått med denne hurtigmetoden bringer oss nærmere vårt forskningsmål og betyr enorme muligheter for norsk matindustri, sier Nofimaforsker Birgitte Moen.
Nofima-forskerne anser bruk av den undersøkte metoden i industrien som ekstremt nyttig. At metoden gir raske svar, er selve nøkkelen. I dagens verden har matproduksjonen og omsetningen av mat blitt så rask at det ikke er forenelig med langvarige tradisjonelle påvisningsmetoder for mikroorganismer.
– Det neste trinnet er å samle ekte prøver fra industrien og teste metoden med dem, forteller Birgitte Moen.
Bruken av sekvenseringsteknologi vil kunne få stor betydning når det gjelder mer effektive og proaktive tiltak av Listeria i matindustrien, for å forhindre smitte og tilbakekalling av produkter, økonomiske tap og tilfeller av listeriose.
Foto: Jon-Are Berg-Jacobsen, Nofima
Nye metoder ved hjelp av sekvenseringsteknologier
Det kan også være relevant å skille ulike Listeria varianter fra hverandre for å unngå å følge mange blindspor. Ved bruk av en enda mer sensitiv sekvenseringsteknologi (Illumina) var det mulig å forutsi om det er mer enn én Listeria-type i prøven, basert på genetiske forskjeller.
– Nye sekvenseringsteknologier brukes for å bestemme den genetiske koden (DNA) og dermed identifisere mikroorganismer. Det vil gjøre dagens omfattende kontrolloperasjoner i industrien raskere, mer presise og mer kostnadseffektive, sier Annette Fagerlund, forsker i Nofima. Fagerlund leder prosjektet PathoSeq, et treårig forskningsprosjekt der målet er å hjelpe norske matprodusenter å få raskere, mer bærekraftige, kostnadseffektive og målrettede kontrollrutiner.
Fakta om forskningen
Eva Wagner er forfatter av en studie som nylig er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Applied and Environmental Microbiology. Leder av studien er forsker Birgitte Moen i Nofima.
Studien ser på muligheten for å kombinere tradisjonelle deteksjonsmetoder med nye sekvenseringsteknologier (Surveillance of Listeria monocytogenes: Early Detection, Population Dynamics, and Quasimetagenomic Sequencing during Selective Enrichment).
Forskningen er gjennomført i prosjektene PathoSeq og FutureFoodControl. Les mer om prosjektene her:
