Obecnie trudno sobie wyobrazić badanie mleka surowego bez użycia urządzeń takich, jak powszechnie stosowany analizator BactoScan™, który dostarcza istotnych danych o zawartości bakterii w mleku surowym. "W ostatnich latach byliśmy świadkami wielu zmian, zarówno od strony regulacji prawnych, jak i rozliczeń. Obecnie większość testów w branży przeprowadza się z użyciem analizatora BactoScan" - mówi John Rhoads, kierownik laboratorium w Eastern Laboratory Services.
Wprowadzony w latach 80 analizator BacSomatic pracuje w oparciu o technologię cytometrii przepływowej, która polega na zliczaniu pojedynczych bakterii w próbce mleka surowego (odbywa się to w czasie poniżej 10 minut). Kolejny analizator, który także wszedł do użycia w latach 80, Fossomatic™, również pracuje w oparciu o technologię cytometrii przepływowej i liczy komórki somatyczne w tempie do 600 badań na godzinę. Podczas, gdy laboratoria surowcowe mają możliwość posługiwania się takimi narzędziami w celu przyśpieszenia realizacji badań, mleczarnie zmuszone są do korzystania z subiektywnych metod ręcznych, jak np. testy przeprowadzane z użyciem szalki Petriego lub płytek Petrifilm. Takie badania trwają zwykle ok. 2 do 3 dni, a ich wyniki opierają się o subiektywne zliczanie jednostek tworzących kolonie w polu widzenia.
Od BactoScan do BacSomatic
Rhoads dostrzegł potencjał do poprawy sytuacji na przestrzeni całego łańcucha dostaw i chciał przetestować rozwiązanie pracujące w oparciu o technologię cytometrii przepływowej, ale stworzone specjalnie z myślą o badaniu mniejszej liczby próbek, a jednocześnie oferujące precyzję zbliżoną do tej, którą zapewniają duże analizatory laboratoryjne. Analizator BacSomatic firmy FOSS pracuje w oparciu o technologię cytometrii przepływowej podobnie, jak urządzenie BactoScan przeznaczone dla dużych laboratoriów, a jednocześnie ma niewielki rozmiar, dostosowany do pracy w warunkach małych laboratoriów badających ok 25 do 100 próbek dziennie. "Dostępność dokładnego i automatycznego badania, które można przeprowadzać w mleczarni pomoże podnieść standard kontroli jakości na przestrzeni całego łańcucha dostaw, np. poprzez umożliwienie porównywania parametrów mleka surowego na farmie oraz w mleczarni w oparciu o tę samą metodologię badawczą" - mówi Rhoads.
Analizator BacSomatic
Wspólny mianownik w podejściu do oceny jakości mleka
Stan mleka może ulec istotnym zmianom na drodze "od krowy do mleczarni", w zależności od tego, jak wyglądają warunki przechowywania i transportu oraz jak obchodzimy się z surowcem. Dostęp do powszechnej metody kontroli jakości mleka pozwoliłby miarodajnie porównywać wyniki analiz przeprowadzanych w laboratorium oraz w zakładzie produkcyjnym. To z kolei da istotne korzyści, jak np. dłuższa przydatność produktu do spożycia, która w dużej mierze zależy od zawartości bakterii w surowcu. "W takiej sytuacji wszyscy korzystalibyśmy z tej samej metody badawczej" - mówi Rhoads. "Pozwoliłoby nam to lepiej porównywać producentów oraz dostawy surowca. Z punktu widzenia łańcucha dostaw, w obecnej sytuacji dostrzegamy istotne różnice pomiędzy badaniami przeprowadzanymi w laboratorium oraz wynikami badań ręcznych. Nie mamy w tej chwili nic, co mogłoby posłużyć za punkt odniesienia."
Pierwsze wrażenia
ELS przeprowadziła trwające kilka miesięcy testy urządzenia, aby przekonać się, czy analizator BacSomatic może wypełnić lukę na rynku. "Byliśmy pod wrażeniem tego, jak precyzyjne i łatwe w użyciu jest to urządzenie" - mówi Rhoads. "System gotowych do użycia woreczków na odczynniki pozwala wyeliminować konieczność ich ręcznego mieszania, a urządzenie ma niewielki rozmiar, co jest korzystne dla mniejszych laboratoriów przyzakładowych. Wyniki są dostępne w ok. 10 minut i dotyczy to również liczby komórek somatycznych. Wydaje mi się, że może to być duża korzyść dla mleczarni i ma sens z punktu widzenia siły roboczej, jeżeli wziąć pod uwagę obecny poziom kosztów działalności." Poza tym, ten analizator jest bardzo spójny z wynikami metod tradycyjnych. "BacSomatic zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia błędu ludzkiego" - wyjaśnia Rhoads. "Urządzenie wykonuje tę samą czynność raz za razem w spójny sposób. Analizator wyposażony jest w system sterowania, a całość sprawia wrażenie dokładności i metodyczności."
Jednostki tworzące kolonie, czy zliczanie pojedynczych bakterii
Istotnym czynnikiem, który ma wpływ na powtarzalną dokładność badań jest zastosowanie metody polegającej na zliczaniu pojedynczych komórek bakteryjnych (ang. Individual Bacteria Count - IBC) zamiast zliczania jednostek tworzących kolonie (ang. Colony Forming Units - CFU). Laboratoria zajmujące się badaniem mleka surowego pracują w oparciu o zliczanie pojedynczych komórek bakteryjnych już od wielu lat, dzięki urządzeniom takim, jak BactoScan, a następnie przeliczają je na jednostki tworzące kolonie na podstawie procedur zatwierdzonych przez amerykańską Agencję Żywności i Leków lub też regulacje Unii Europejskiej. Jest to możliwe dzięki tabeli konwersji, którą ponad 20 lat temu opracowano i zatwierdzono do celów badań przeprowadzanych na potrzeby organów regulacyjnych w USA, a także w poszczególnych krajach UE. Tabela powstała w oparciu o pulę danych referencyjnych, co umożliwia porównanie wyników pomiaru metodą standardową z wynikami pomiarów analizatorem BactoScan (łącznie uwzględnionych zostało ponad 2000 punktów danych). Poprawność tabeli została następnie zweryfikowana w toku dalszych badań. Wszystkie laboratoria zajmujące się badaniem mleka w UE korzystają z takich tabeli do dziś.
Analizator BacSomatic uwzględnia obie metody analityczne, a wynik wyświetlany jest w dwóch kolumnach: w jednej w postaci liczby pojedynczych bakterii, a w drugiej w postaci liczby jednostek tworzących kolonie (obliczonej w oparciu tabelę konwersji znajdującą się pamięci urządzenia). Ale skoro wiemy, że liczba pojedynczych bakterii to bardziej precyzyjny parametr, to dlaczego po prostu całkowicie nie zrezygnujemy z konwersji na jednostki tworzące kolonie? "Metoda uwzględniająca pojedyncze bakterie wciąż nie jest powszechnie stosowana w branży z przyczyn historycznych" - wyjaśnia Rhoads. "Taka zmiana wiąże się istotnymi komplikacjami od strony ustawodawczej, w związku z czym wszystkie oficjalne agencje będą dalszym ciągu pracować w oparciu o metodę uwzględniającą liczbę jednostek tworzących kolonie. Niezależnie od tego, nic nie stoi na przeszkodzie, by równolegle informować użytkownika o liczbie pojedynczych bakterii w mleku."
Czas na precyzyjne pomiary
Pomimo, iż korzystanie z nowej i szybkiej metody jaką jest cytometria przepływowa będzie się zawsze wiązać z koniecznością przeprowadzania konwersji, którą można przyrównać do wymiany złotówek na euro, praktyczne korzyści, jakie oferuje to w pełni automatyczne rozwiązanie analityczne trudno jest zignorować. "Mleczarnie powinny zweryfikować dokładność metod analitycznych, na których obecnie polegają" - mówi Rhoads. "Stosowanie standardowej metody płytkowej wiąże się z pewnymi rozbieżnościami pomiędzy badaniami przeprowadzanymi przez różne osoby. Jest to akceptowalne zjawisko, ale jego skala jest wciąż dość duża. Z kolei w przypadku analizatora BacSomatic naprawdę nie widzę żadnych słabych stron, skoro jest to urządzenie, które potrafi zbadać odpowiednią liczbę próbek, a wyniki badań są weryfikowane względem liczby pojedynczych bakterii, co gwarantuje prawidłową pracę. Dla mnie najważniejszą kwestią jest poprawa precyzji."
System gotowych do użycia woreczków na odczynniki pozwala wyeliminować konieczność ręcznego mieszania odczynników, a urządzenie ma niewielki rozmiar, co jest korzystne dla mniejszych laboratoriów przyzakładowych.
Pojedyncze bakterie a jednostki tworzące kolonie
Zarówno w Europie, jak i w USA, całkowita liczba bakterii w mleku surowym musi wynosić mniej niż 100 000 jednostek tworzących kolonie na mililitr, a stawki, które otrzymują rolnicy są uzależnione od tego parametru. Mimo to, prawie żadne laboratorium zajmujące się określaniem całkowitej liczby bakterii w próbkach mleka surowego nie korzysta z metody określającej liczbę jednostek tworzących kolonie na mililitr surowca. Zamiast tego, stosują one współczesne urządzenia, które umożliwiają zliczenie pojedynczych komórek bakteryjnych. Aby możliwa była spójna ocena surowca, we wszystkich krajach i regionach obowiązują lokalne tabele konwersji, które umożliwiają przeliczenie liczbę pojedynczych komórek bakteryjnych na mililitr na liczbę jednostek tworzących kolonie.