CONTAMINAZIONE FECALE | Inventano un sistema portatile per rilevare la contaminazione fecale nei raccolti

Una coltura agricola può essere contaminata da rifiuti fecali proveniente da un allevamento di bestiame nelle vicinanze? I ricercatori statunitensi hanno scoperto un metodo semplice e affidabile che consente misurare la presenza di agenti patogeni nelle piante dello stesso campo. Questa è una nuova tecnologia biosensoriportatile e maneggevole, ispirato a sua volta da un’altra scoperta fatta durante la pandemia di Covid 19. I test hanno dato risultati con una precisione del 100% solo un’ora dopo la raccolta dei campioni in una coltura.

“Il metodo che abbiamo adottato è quello di utilizzare a indicatore fecale chiamato bacteroidales come indicatore di rischio“, ha spiegato Mohit Verma, professore associato di ingegneria agraria e biologica alla Purdue. Verma e il suo team hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Biosensori e Bioelettronica.

“L’obiettivo era quello di stimare quali rischi potrebbero esistere nella produzione di prodotti freschi a causa del esistenza del bestiame o animali selvatici nelle vicinanze”, ha detto Verma. Normalmente, questo rilevamento viene effettuato misurando gli agenti patogeni che possono essere presenti nelle colture. Se presenti, tali prodotti agricoli vengono scartati per la commercializzazione. Ma il rilevamento di agenti patogeni a bassi livelli, come e come richiedono i requisiti normativi per i prodotti deperibili, è complicato.

La tecnologia utilizzata da questo team di ricercatori si chiama amplificazione isotermica mediata da loop (LAMP) e è stato implementato su dispositivi cartacei che permettono di ottenere rapidi risultati negli usi agricoli. In precedenza, il team di Verma aveva già sviluppato lo stesso sistema per rilevare la malattia respiratoria bovina e il COVID-19.

“Per quanto ne sappiamo, questo lavoro rappresenta la prima dimostrazione di una piattaforma di test LAMP portatile messa in pratica in un raccolto di prodotti freschi”, hanno scritto i coautori nel loro articolo sulla rivista.

I Bacteroidales sono un organismo fecale presente in suini, pollame e bovini. La maggior parte degli agenti patogeni trasmessi dai prodotti freschi, tra cui E. coli e salmonella, hanno origine nell’intestino.

Bandiere di plastica come rilevatori

Il team della Purdue University ha testato il sistema in un raccolto di lattuga in California e in un altro campo in Indiana. Nello specifico, i campioni microbici sono stati raccolti utilizzando piccole bandierine di plastica che erano state distribuite in vari punti di queste colture.

Queste piccole bandierine hanno raccolto campioni di bioaerosol per una settimana e sono stati poi portati in laboratorio per i test quantitativi della reazione a catena della polimerasi. “Questo ci permette di misurare i batteriodi e, quindi, il livello di contaminazione fecale”, ha detto il ricercatore.

Ma con il test kit che completa la dotazione e composto da un dispenser a gocce, dispositivi cartacei e una camera di riscaldamento, Gli agricoltori possono eseguire l’intero processo direttamente sul campo.

La bandierina di raccolta viene spruzzata con un liquido contenente i composti necessari per rilevare il DNA nei campioni. Il dispositivo di carta viene quindi fatto passare in una camera di riscaldamento. Un’ora dopo, il dispositivo rivela quanti batteriodi sono presenti. Questo metodo fornisce risultati affidabili che confermano ciò che i produttori, dopo un’ispezione visiva, spesso sospettano intuitivamente che stia accadendo nei loro campi.

I risultati dei test effettuati sul campo Coincidevano al 100% con i risultati di laboratorio. Si trattava di campioni che includevano concentrazioni di contaminazione molto basse o molto elevate.

Bassi livelli di Bacteroidales indicano che la coltura in questione si trova in una zona a basso rischio. Al contrario, livelli elevati indicano la necessità di prendere precauzioni. Livelli elevati di contaminazione sarebbero 1.000 copie di DNA per centimetro quadrato trovate su un tampone di test e una copia corrisponderebbe a una cellula di una qualsiasi di un’ampia classe di batteri. Livelli bassi corrisponderebbero a 10 copie per centimetro quadrato.

“Il limite più grande è che ancora non sappiamo veramente cosa significano questi numeri”, ha detto Verma. “Cosa succede nel mezzo? Dove fissiamo la soglia? Fa parte del lavoro in corso”, ha aggiunto.

Studio di riferimento: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566324003798?via%3Dihub

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