- Việc kiểm nghiệm vi sinh vật trong thực phẩm nhằm phát hiện sớm các tác nhân gây bệnh, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời.

- Hiện nay, có nhiều phương pháp kiểm nghiệm vi sinh trong thực phẩm, bao gồm nuôi cấy truyền thống, kỹ thuật miễn dịch và sinh học phân tử. Trong đó, phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) là một công cụ mạnh mẽ giúp phát hiện vi sinh vật gây bệnh một cách nhanh chóng, chính xác và đặc hiệu.

1. Nguyên lý của phương pháp PCR

- PCR là một kỹ thuật khuếch đại DNA in vitro dựa trên chu trình nhiệt, cho phép phát hiện các đoạn DNA đặc hiệu của vi sinh vật gây bệnh. Nguyên lý chính của PCR bao gồm ba bước chính:

- Biến tính (Denaturation): Mẫu DNA được nung nóng ở nhiệt độ cao (khoảng 94-98°C) để tách sợi đôi thành hai sợi đơn.

- Gắn mồi (Annealing): Hạ nhiệt độ xuống 50-65°C để các mồi (primers) đặc hiệu gắn vào đoạn DNA đích.

- Kéo dài (Extension): DNA polymerase (thường là Taq polymerase) tổng hợp chuỗi DNA mới từ các mồi với sự bổ sung nucleotide ở 72°C.

Chu trình này lặp lại nhiều lần (thường từ 25-40 lần) để khuếch đại một lượng lớn DNA mục tiêu, giúp dễ dàng phát hiện vi sinh vật gây bệnh ngay cả khi chúng có mặt ở nồng độ rất thấp.

2. Quy trình kiểm nghiệm vi sinh vật trong thực phẩm bằng PCR

* Bước 1: Chuẩn bị mẫu

- Mẫu thực phẩm được lấy và xử lý để giải phóng DNA của vi sinh vật có trong đó.

- Các loại mẫu phổ biến gồm thịt, sữa, nước, rau củ, thực phẩm chế biến sẵn.

- Kỹ thuật tách chiết DNA thường sử dụng bộ kit thương mại hoặc phương pháp truyền thống (sử dụng ly giải bằng nhiệt, hóa chất hoặc enzym).

* Bước 2: Chuẩn bị phản ứng PCR

Hệ thống PCR bao gồm các thành phần:

- Mẫu DNA đã tách chiết.

- Cặp mồi đặc hiệu (primers) cho vi khuẩn hoặc vi sinh vật cần phát hiện.

- dNTPs (deoxynucleotide triphosphates) - nguyên liệu để tổng hợp DNA mới.

- DNA polymerase chịu nhiệt (Taq polymerase).

- Dung dịch đệm và ion Mg2+ cần thiết cho hoạt động của enzyme.

* Bước 3: Chạy PCR

- Hỗn hợp phản ứng PCR được đặt vào máy PCR để thực hiện chu trình khuếch đại DNA.

- Thời gian chạy PCR thường kéo dài từ 1 đến 2 giờ, tùy thuộc vào loại vi sinh vật cần phát hiện.

* Bước 4: Phân tích kết quả

- Sau khi hoàn thành PCR, sản phẩm khuếch đại DNA được phân tích bằng điện di trên gel agarose và nhuộm màu ethidium bromide hoặc SYBR Green.

- Nếu có băng DNA xuất hiện ở vị trí mong đợi, điều đó cho thấy sự hiện diện của vi sinh vật gây bệnh trong mẫu thực phẩm.

- Ngoài điện di, phương pháp PCR real-time (qPCR) có thể được sử dụng để định lượng chính xác số lượng vi sinh vật trong mẫu.

3. Ưu điểm và hạn chế của phương pháp PCR

3.1. Ưu điểm:

- Độ nhạy cao: Có thể phát hiện vi sinh vật ở nồng độ rất thấp.

- Tốc độ nhanh: Chỉ mất vài giờ để có kết quả, so với phương pháp nuôi cấy có thể mất vài ngày.

- Độ đặc hiệu cao: Có thể phân biệt vi sinh vật gây bệnh với vi khuẩn không gây bệnh dựa vào đặc điểm di truyền.

- Khả năng định lượng (với qPCR): Giúp xác định chính xác số lượng vi sinh vật có trong mẫu.

3.2. Hạn chế:

- Chi phí cao: Thiết bị và hóa chất PCR thường đắt đỏ hơn so với phương pháp nuôi cấy truyền thống.

- Yêu cầu kỹ thuật cao: Cần có phòng thí nghiệm đạt chuẩn và nhân viên có chuyên môn.

- Không phân biệt vi sinh vật sống hay chết: PCR chỉ phát hiện DNA, nên có thể phát hiện cả vi sinh vật đã bị tiêu diệt.

4. Ứng dụng của PCR trong kiểm nghiệm thực phẩm

- Phát hiện Salmonella spp. trong thịt gà, trứng, sữa.

- Phát hiện Escherichia coli O157:H7 trong rau củ, thịt bò.

- Phát hiện Listeria monocytogenes trong sữa và thực phẩm chế biến sẵn.

- Phát hiện Vibrio parahaemolyticus trong hải sản.

- Kiểm tra các tác nhân gây bệnh khác như Staphylococcus aureus, Campylobacter spp., Clostridium botulinum.

Phương pháp PCR đã và đang trở thành một công cụ quan trọng trong kiểm nghiệm vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm. Với độ nhạy và độ đặc hiệu cao, PCR giúp phát hiện nhanh chóng các tác nhân gây bệnh, góp phần đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên, do chi phí cao và yêu cầu kỹ thuật phức tạp, PCR thường được kết hợp với các phương pháp khác để tối ưu hiệu quả kiểm nghiệm.

Công ty Thái Bình Dương chuyên cung cấp các test kit Real Time PCR dùng để kiểm nghiệm vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm. Mọi yêu cầu về thông tin và chi tiết báo giá về sản phẩm, quý khách hàng vui lòng liên hệ lại chúng tôi!