La scientifique alimentaire Lili He et ses collègues de l'Université du Massachusetts à Amherst rapportent qu'ils ont mis au point un nouveau méthode rapide et peu coûteuse de détection de bactéries dans l'eau ou un échantillon alimentaire. Une fois disponible dans le commerce, il devrait être utile aux cuisiniers utilisant des fruits et légumes frais, par exemple, et les travailleurs humanitaires sur le terrain répondant aux catastrophes naturelles, Il dit.

Chimiste analyste et expert en méthodes de détection des contaminations alimentaires, Il dit, "La plupart des gens dans le monde cuisinent leurs légumes avant de manger, mais ici aux États-Unis, de plus en plus de gens aiment manger ces aliments crus. Cela nous a donné l'idée qu'un test rapide qui peut être fait à la maison serait une bonne idée."

Elle ajoute, "La contamination microbienne est un sujet de recherche important en ce moment.  "C'est un problème depuis longtemps, mais c'est maintenant la préoccupation numéro un pour la sécurité alimentaire aux États-Unis."

Il, avec sa collègue chercheuse en sciences alimentaires Lynne McLandsborough et leurs étudiants, en particulier le premier auteur Brooke Pearson, ont rendu compte de leur nouvelle méthode en deux étapes - une optique, un produit chimique - dans deux articles cette année, un dans un récent premier numéro en ligne de Microbiologie alimentaire sortie prévue en 2018, et un précédent dans le journal de la Royal Society of Chemistry, Méthodes analytiques .

Pour ce travail, ils ont conçu une puce de détection de bactéries sensible et fiable qui peut tester si des épinards frais ou du jus de pomme, par exemple, porter une charge bactérienne. La puce, utilisé avec un microscope optique pour la détection optique, repose sur ce qu'Il appelle une "molécule de capture, " Acide 3-mercaptophénylboronique (3-MBPA) qui attire et se lie à toute bactérie. La méthode de détection chimique, « spectroscopie Raman améliorée en surface » (SERS), repose sur des nanoparticules d'argent. Les techniques sont maintenant en cours de brevetage.

Au cours de l'été dernier, la méthode de détection optique a été adaptée pour une éventuelle utilisation à domicile avec un adaptateur de microscope pour téléphone intelligent largement disponible en ligne pour environ 30 $. La première étape du nouveau test de détection des bactéries consiste à prélever un échantillon d'eau, jus ou purée de feuilles de légumes et placez la puce de détection chimique avec l'échantillon. Un lycéen d'été du laboratoire de sciences alimentaires de He a développé une application simple pour téléphone intelligent qui détecte visuellement les bactéries dans les échantillons contenant la puce. "Ce n'est que le début des travaux, " dit He. Elle espère recevoir plus de financement pour continuer cette application pratique.

La méthode standard de culture de bactéries à partir d'échantillons d'aliments, connu sous le nom de dénombrement sur plaque aérobie (APC) prend deux jours, Il explique. "Il y en a d'autres qui sont plus rapides, mais ils ne sont pas très sensibles ou fiables car les ingrédients de la nourriture peuvent interférer avec eux. Nous montrons dans notre article le plus récent que notre méthode est à la fois sensible et fiable et qu'elle peut vous donner des résultats en moins de deux heures."

Pour résoudre le problème des interférences alimentaires, les chercheurs ont conçu la puce UMass Amherst pour attirer uniquement les bactéries mais pas les sucres, graisses et protéines dans les aliments ou la saleté. Les composés alimentaires peuvent être lavés avec un tampon à pH élevé, le chimiste dit, ne laissant que des bactéries pour le comptage visuel avec le microscope et l'application pour téléphone intelligent. Cette méthode peut détecter aussi peu que 100 cellules bactériennes par millilitre de solution, par rapport à une sensibilité de 10, 000 cellules pour d'autres méthodes rapides.

Dans leur étude récente, Lui et ses collègues ont exploré « les avantages et les contraintes de ce test par rapport à la méthode APC conventionnelle et ont développé des méthodes de détection dans des matrices environnementales et alimentaires réelles, " expliquent les auteurs. " Cette étude a fait progresser la technique SERS pour des applications réelles dans l'environnement et les matrices alimentaires, " soulignent-ils.