Uma das metas de desenvolvimento sustentável das Nações Unidas para 2030 é alcançar Fome Zero. Não se trata apenas de ter alimentos disponíveis para todos, mas de ter alimentos seguros. Referimo-nos a não termos perigos nos alimentos ou, se os tivermos, que estejam em níveis que não afetem a saúde, incluindo microrganismos patogênicos.

É sabido que “é melhor prevenir do que remediar”. Na indústria de alimentos é a mesma história, os esforços deveriam focar fortemente a prevenção e não a descontaminação de produtos (mesmo que isso fosse possível). Uma tarefa conjunta entre governo e indivíduos é a detecção de patógenos nos alimentos antes que eles cheguem ao consumidor para prevenir o aparecimento da doença.

Os métodos de detecção de microrganismos têm avançado rapidamente e estão cada vez mais alinhados às necessidades industriais e governamentais: detecção rápida e precisa e a um custo acessível. As tecnologias para detecção de microrganismos patogênicos começaram com o uso do ágar, passando por métodos imunológicos e atualmente, e de maneira importante, métodos moleculares.

Os métodos de cultivo tradicionais baseiam-se na capacidade microbiana de metabolizar açúcares, proteínas e / ou produção de enzimas. Alguns microrganismos podem ter diferentes capacidades quando se trata de metabolizar ou produzir um composto. Por exemplo: Salmonella fermentadora de lactose ou sulfídrico negativo, essas variantes farão com que seja erroneamente relatado como negativo um teste de rotina e com pouca habilidade do analista e pode colocar em risco a saúde do consumidor.

Os métodos moleculares baseiam-se na presença de genes característicos de cada microrganismo, em seu DNA, de forma que o microrganismo será detectado independentemente da capacidade metabólica ou de produção de compostos. Por isso, além da rapidez, essas técnicas estão se tornando cada vez mais relevantes e utilizadas tanto por empresas quanto por órgãos fiscalizadores (como o USDA nos EUA e o MAPA em nosso país). Os métodos moleculares provavelmente irão eventualmente tomar o lugar Golden Standard que os métodos tradicionais baseados em ágar têm atualmente.

Dentro dos métodos moleculares, existe uma gama de metodologias e variantes. Vamos agrupá-los em dois grandes grupos: PCR e LAMP. A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) foi um marco para a ciência e especialmente para os métodos de detecção de patógenos. Desde sua descoberta em meados dos anos 80, ela passou por melhorias substanciais ao longo do tempo. As reações de amplificação mediadas por loop (LAMP) foram inicialmente desenvolvidas para detecção de vírus no início do século 21 e, desde então, têm sido cada vez mais utilizadas em vários campos, como pesquisa, vigilância e indústria.

Uma das diferenças mais importantes entre PCR e LAMP são as enzimas que eles usam, a primeira sendo uma Taq polimerase e a segunda uma BST polimerase. A última é geralmente reconhecida por sua estabilidade e resistência às condições e compostos da amostra. A quantidade de primers que cada tipo de reação contém é diferente, desde os PCRs básicos que contêm apenas um par de primers, até as reações em que os primers “Reporter” são adicionados para melhorar a especificidade e os LAMPs que requerem o reconhecimento de pelo menos seis diferentes regiões, o que lhe confere maior especificidade.

A parte da amplificação é extremamente diferente entre esses dois tipos de reações. Os PCRs realizam ciclos térmicos, ou seja, mudanças de temperatura constantes e controladas para desnaturar (95°C), alinhar (60°C) e estender (72°C) a genética, tendo como desvantagem em cada ligação e separação enzimática a possibilidade de inibição da reação. Por outro lado, a reação LAMP trabalha à mesma temperatura (60°C) e a amplificação se dá por deslocamento da cadeia sem a necessidade de termocicladores e seus gastos relacionados.

A detecção nas reações LAMP pode ser realizada por turbidimetria ou associada a outra tecnologia como a bioluminescência para obter resultados mais precisos, enquanto na PCR é necessário correr em géis ou adicionar compostos fluorescentes para leitura com filtro de fluorescência. Dependendo da natureza dos alimentos, alguns dos componentes dos alimentos podem afetar a leitura deste tipo.

Detectar e fazer correções conta a cada segundo, então cada minuto que conseguimos reduzir a reação significa a possibilidade de aplicar correções rápidas, de extrema importância para termos tempos de resposta cada vez mais curtos. Algumas reações LAMP podem dar resultados positivos alguns minutos após o início da reação, enquanto em algumas reações do tipo PCR é necessário esperar até o final do teste para ter um resultado que às vezes pode levar até horas.

Gustavo Gonzalez

Professional Service Pathogen Specialist – LATAM

3M Food Safety

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Sylnei Santos

Scientific Affairs Leader

3M Food Safety