Algumas espécies de microrganismos são persistentes no ambiente e sobrevivem a diversos produtos e procedimentos de limpeza.

Por esse motivo, adotar metodologias e abordagens para investigar a origem de uma contaminação pode ajudar na rápida identificação e resolução do problema.

Nesse cenário, novas tecnologias e técnicas moleculares são utilizadas na cadeia de laticínio para a rastreabilidade de fontes de contaminações, permitindo mais velocidade, assertividade e segurança na tomada de decisão, reduzindo custos e implementando processos industriais otimizados e eficientes.

Dado a criticidade do tema, seja para garantir a qualidade e segurança do produto final aos consumidores ou evitar custos desnecessários às empresas, o presente artigo discute as ferramentas que podem auxiliar na rastreabilidade de fontes de contaminações microbiológicas em indústrias de laticínios.

Os métodos moleculares são particulamente úteis no contexto de investigações comparativas e correlações entre estruturas de microrganismos, indicando as possíveis causas, locais de contaminação e métodos para um controle microbiológico eficiente e acessível.

 

Técnicas moleculares na rastreabilidade

As técnicas moleculares baseiam-se na identificação dos microrganismos a partir do seu DNA/RNA.

O DNA genômico é obtido a partir de uma matriz e existem diferentes técnicas moleculares que podem ser aplicadas. A seleção da técnica mais apropriada depende do que se deseja avaliar, do custo, do rendimento e da reprodutibilidade (LUIZ, 2012).

As técnicas moleculares podem ser utilizadas para o rastreamento epidemiológico de cepas envolvidas em surtos e casos de toxinfecções alimentares, uma vez que possibilitam um resultado em menor tempo e são mais precisas que as técnicas convencionais.

Os agentes patogênicos são isolados na amostra do alimento e os seus perfis genéticos são caracterizados para determinar uma possível associação e definir as causas e rotas de transmissão.

Essas técnicas também podem ser utilizadas em toda a cadeia de produção a fim de identificar a fonte inicial de contaminação e permitir a adoção de medidas de controles efetivas desde o início (DIAS, 2015). Abaixo, algumas técnicas moleculares mais aplicadas à indústria de alimentos:

 

Sequenciamento Completo de Genoma (WGS)

O sequenciamento de nova geração (NGS, do inglês Next Generation Sequencing) por meio da abordagem shotgun, permite examinar os genomas completos de isolados bacterianos.

O WGS pode, teoricamente, distinguir as cepas que diferem apenas de um único nucleotídeo (SALIPANTE et al., 2015).

No WGS são geradas sequências curtas a partir do sequenciamento de fragmentos aleatórios, as quais são montadas (por análise de bioinformática) formando o genoma inteiro.

O método tem se tornado cada vez mais acessível, em termos de custo; permitido diminuir o tempo de duração do sequenciamento do genoma; e fornecido dados mais detalhados e precisos, quando comparados ao PFGE, o que possibilita rastrear surtos de doenças de origem alimentar em tempo real (SALIPANTE et al., 2015; ALMEIDA, 2016; CDC, 2016).

 

Sequenciamento de amplicons por NGS

A NGS corresponde a um conjunto de diferentes métodos cujo principal avanço foi a capacidade de produzir milhões de pares de bases em uma única corrida e, também, a redução no tempo de análise e na taxa de erros (CHANG; LI, 2013; SEIFI et al., 2017).

Apesar de cada tecnologia de sequenciamento possuir estratégias diferentes, o NGS pode ser descrito em quatro passos básicos: preparo da amostra, amplificação da biblioteca, sequenciamento e análise dos dados (VARUZZA, 2013).

A preparação de bibliotecas baseadas em amplicons permite que sejam sequenciadas somente as regiões de interesse. Dessa forma, os primers podem ser projetados para evitar ou minimizar a amplificação de pseudogenes (CHANG; LI, 2013).

Os estudos baseados em amplicons geralmente centram-se em marcadores taxonômicos universais, como 16S rRNA (para bactérias), 18S rRNA (para eucariotos unicelulares) ou espaçadores internos transcritos (para fungos), com o intuito de pesquisar a diversidade microbiana e a estrutura da comunidade.

As bibliotecas de amplicons são particularmente úteis no contexto das investigações comparativas, e as correlações entre a estrutura da comunidade e os metadados podem fornecer informações sobre a dinâmica da comunidade e a adaptação dos microrganismos (VINCENT et al., 2017).