בדיקת גלוטן חדשה מגלה חיטה נסתרת במזון תוך פחות משלוש דקות

מדענים יצרו חיישן גלוטן בעלות דלת עלות המשלב רצועות זרימה לרוחב עם הדמיית סמארטפון, וחושף זיהום נסתר במזונות יומיומיים, החל מהצ'יפס לסלטים ומציע שקט נפשי למיליונים בתזונה ללא גלוטן.

לִלמוֹד: העצמת גילוי גלידין: מערכת זרימה לרוחב חצי-נקודה גלויה לתוצאות מהירות ואמינות. קרדיט תמונה: דייזי דייזי/Shutterstock.com

לחם חיטה היה חלק מרכזי מהתזונה האנושית במשך מאות שנים. עם זאת, כיום, גלוטן, חלבון החיטה הראשי, נחשד כמפעיל תגובות מזון שעלולות להיות חמורות. המשמעות היא הצורך לבחון מזונות לגלוטן אצל אנשים כאלה. מאמר שפורסם לאחרונה ב כתב העת לכימיה חקלאית ומזון מציגה מערכת גילוי גלוטן שפותחה לאחרונה שיכולה לחולל מהפכה בניתוח המזון.

מָבוֹא

כ -8% מהילדים ו -13% מהמבוגרים סובלים מאלרגיות למזון, בעיקר לחיטה, בוטנים ואגוזי עצים, חלב, ביצים, סויה, דגים, שומשום ורכיכה. אלרגיות אלה עולות כ- 25 מיליארד דולר בתחום הבריאות בלבד. יש צורך בבדיקות כדי לזהות במדויק מזונות המכילים אלרגנים, במיוחד מכיוון שאנשים עם אלרגיות למזון נוטים להיות יותר חסרי אוכל.

מצבים הקשורים לחיטה כוללים מחלת צליאק (הפרעה אוטואימונית, לא אלרגיה קלאסית) ורגישות לגלוטן שאינו קליאק. תגובות חיסוניות הקשורות לגלוטן מופעלות בעיקר על ידי רכיב הגלידין של חלבון חיטה זה. בהיותו בלתי מסיס במידה רבה, גלידין משקע ליצירת סיבים בנוכחות גלוטנין, מגדיל את הסיכוי לזיהום צולב ומקשה על הגילוי.

זיהום צולב ומיוג לא נכון של פריטי מסעדה ומזון המיוצר המוני נפוצים למדי למרות מדיניות ותקנות רגולטוריות. חולים במחלת צליאק לרוב אינם יכולים לאכול בבטחה או למגוון מוגבל של מזונות בטוחים.

בדיקות גלוטן המבוססות על בדיקה חיסונית מקושרת לאנזים (ELISA), תהודה פלסמון פני השטח (SPR) או חיישנים אלקטרוכימיים היא בדרך כלל יקרה ומורכבת. זה הניע את המחקר הנוכחי, שביקש לפתח מבחן אמין ועם זאת פשוט.

המערכת החדשה, המכונה LEO (זרימה לרוחב המשופרת על ידי הדמיה אופטית), משלבת מבחני זרימה לרוחב עם ניתוח תמונות מבוסס סמארטפון בעזרת טכנולוגיית האינטרנט של הדברים.

מבחני זרימה לרוחב הם בדיקות המאתרות נוכחות של חומר יעד במדגם נוזלי. הם משמשים באופן נרחב לאיתור חומרי הדברה, ביוכימיקלים הקשורים לסרטן ואלרגנים למזון. עם זאת, הם מספקים תוצאות איכותיות בלבד ובעלי דיוק בינוני.

רצועת הבדיקה החדשנית של הדור הבא משלבת שיטות גילוי תחרותיות וכריכותיות. טכנולוגיית בדיקת הזרימה לרוחב משולבת בתוכנת עיבוד תמונות, ומדידה את תוכן הגלוטן של המזון.

באזורי התחרות והגילוי של סנדוויץ 'יש ספי רגישות שונים, המספקים טווח גילוי קבוע. לפיכך, המבחן כולל:

• קו O או בקרה כדי להבטיח שהבדיקה תעבוד כראוי.
• קו E או אכילה המגלה 10 עמודים לדקה של גלוטן עם ניסוי תחרותי.
• קו L או מבחן עם רגישות נמוכה יותר (מגלה חמישה עמודים לדקה) עם בדיקת כריך, אך הופך להיות פחות אמין (אפקט הוו) ב 20 עמודים לדקה.

הפורמט המשולב מגביר להפליא את דיוק המערכת. היעדר קו O מציין מבחן לא חוקי. נוכחותו של גלידין <5 עמודים לדקה גורמת להופעה של O ו- E. בין 5 ל -10 עמודים לדקה, כל שלוש השורות מופיעות.

בגלידין> 10 ו -20 עמודים לדקה, אות קו ה- E נחלש ואילו אפקט הוו משפיע על קו L, ומשאיר את קווי O ו- L גלויים. אם קו O בלבד נראה, זה מצביע על כך שקווי E וגם L נעלמו בגלל אפקט הוו.

מערכת ניידת זו יכולה לדעת אם הדגימה מכילה גלידין תוך פחות משלוש דקות, מכיוון שהיא מחלצת את הגלאדין באמצעות נוזל יוני. יתר על כן, זה מתאם מאוד עם תוצאות ELISA, עם הסכמה של> 98%. גבולות הגילוי שלה של 5-10 עמודים לדקה נמצאים הרבה מתחת לסף 20 עמודים לדקה שיש למנהל המזון והתרופות לבדיקות כאלה.

תוצאות ה- LEO Assay הסכימו היטב עם אלה שהושגו בבדיקת ELISA המקובלת, אך לקחו פחות משלוש דקות לעומת שלוש שעות עבור ELISA.

מערכת הבדיקה גילתה כראוי וכימות את הגלאדין במדגם על פני טווח של עד 40 ריכוזי עמודים לדקה. זה היה ספציפי מאוד לגלוטן גם כאשר היה חלב, מכיוון שרק דגימות המכילות חיטה הניבו אותות. שיעור התאוששות הגלוטן היה 100% בבדיקות אטריות אורז ממוסמרות, והראו מיצוי יעיל בתנאים מבוקרים. ממשק ה- LEO, יחד עם סמארטפון, יכול ליצור מפה ניתנת לשיתוף של מסעדות מקומיות המגישות אוכל ללא גלוטן.

בדיקות בעולם האמיתי של מנות כביכול ללא גלוטן בתפריט מסעדה אישרו את הדיוק הגבוה. המזונות שנבדקו כוללים המבורגרים, סלטים עם רוטב, פיצה ובירה. מעל 95% מהמוצרים ללא גלוטן הכילו <20 עמודים לדקה גלוטן.

צ'יפס היו חריג, והראה זיהום צולב משמעותי מהטיגנים ששימשו. הסלטים הכילו גלוטן, ככל הנראה בגלל זיהום צולב במהלך ערבוב בקערות שהחזיקו בעבר קרוטונים או אולי בגלל ההלבשה.

בנוסף, גם LEO וגם בדיקת נוגדנים מבוססת רצועה נוספת בשימוש נרחב שימשו להשוואה בין מוצרי מזון מסחריים כמו PERRERE או שוקולד M&M, בייגלה, פריכות תפוחי אדמה של LAY או ממרח Lotus Biscoff. בניגוד ל- LEO, מבחן הרצועות האחר דורש מדגם מוכן, חיץ שצריך לקירור, ויותר זמן.

התוצאות היו עקביות ביותר. רמות הגלוטן נעו בין 0 ל> 20 עמודים לדקה. רמות הגלידין במזונות מסוימים היו מתחת לסף הגילוי של ELISA אך נאספו על ידי LEO.

אפליקציית LeomyFood המקושרת מעלה את תוצאות הבדיקה לענן. התוצאות מתועדות עם תאריכים ומיקומים וניתן לשתף אותם, ויוצרים "מפות מזון" מבוססות ראיות.

מסקנות

"עם התוצאות המהירות והמדויקות והעיצוב הידידותי למשתמש שלה, LEO תומך בבחירות מזון בטוחות יותר עבור אנשים הסובלים ממחלת צליאק ומתאים לשימוש אישי, קליני, תעשייתי ורגולטורי. " בהשוואה לבדיקות גלוטן אחרות, זה יכול להפחית את הסיכון לגילויים שהוחמצו מאפקט הוו, הוא חסכוני ב <$ 10 לבדיקה, ואינו זקוק לציוד נוסף.

בעתיד ניתן להרחיב אותו לאלרגנים אחרים של מזון, ובכך להבטיח בטיחות המזון וקידום שרשרת אספקת מזון מאובטחת. פליטת זיהום יכולה לעזור לאנשים עם מגבלות תזונה להימנע מחשיפות מקריות, שעלולות להיות מסוכנות.

יכולת ההסתגלות שלה עשויה לאפשר לו לאתר תרכובות אחרות, כולל חומצות גרעין ורעלים. "אנו מאמינים כי ל- LEO הנייד יש פוטנציאל לחולל מהפכה בניתוח המזון. "

הורד את עותק ה- PDF שלך עכשיו!