Разработаны инструменты для быстрого выявления в продуктах антибиотиков

Антибиотики, спасшие человечество от страшных инфекций, теперь нередко рассматривают как угрозу здоровью человека

В частности, по той причине, что ими стали злоупотреблять в животноводстве и птицеводстве. Всевозможными пенициллинами, тетрациклинами и прочими «убийцами бактерий» кормят сельскохозяйственных животных и птицу, чтобы они не болели и быстрее росли. Производство мяса и молока увеличивается, но польза от таких продуктов сомнительна.

Антибиотики накапливаются в организме животного, а потом попадают в составе продуктов питания человеку на стол. Результат: совершенно не нужный и неконтролируемый приём человеком бактериостатических и бактерицидных препаратов. Такие «невидимые таблетки», во-первых, могут вызвать аллергию, а, во-вторых, будут способствовать появлению штаммов микроорганизмов, устойчивых к действию антибиотиков.

Многие страны законодательно ограничили нелечебное использование противомикробных химических препаратов, а некоторые антибиотики, популярные десятилетия назад, и вовсе запретили к применению.

Но ограничения и запреты не всегда работают.

Чтобы контролировать ненормативное использование антибиотиков, нужно уметь выявлять даже их малые концентрации в пищевых продуктах. Специализированные лаборатории, оборудованные дорогостоящими приборами, с задачей массового мониторинга справиться не могут. Тестировать сырье и готовую продукцию пищевых производств нужно быстро, чтобы за время проверки партия мяса или молока не потеряла своей первой и единственной свежести. Для этого нужны тесты, позволяющие получить результат непосредственно на предприятии. Их разработкой и занимаются учёные из Института биохимии им. А.Н.Баха РАН совместно с коллегами из Южно-китайского сельскохозяйственного университета (г. Гуанчжоу).

«Мы создаём две группы методов для определения антибиотиков в молоке и мясе, — поясняет руководитель проекта с российской стороны, заведующий лабораторией иммунобиохимии Борис Дзантиев. — Одна группа экспрессная, скрининговая, позволяющая за 10 минут сказать, содержатся антибиотики в продукте или нет. Она основана на принципе иммунохроматографии. По виду такой тест представляет собой собранную из нескольких мембран полоску, на которую предварительно нанесены необходимые реагенты. Если эту полоску окунуть, например, в молоко, то жидкость под действием капиллярных сил начнет двигаться по мембранам, вымывая реагенты и обеспечивая специфические реакции «распознавания» антибиотиков антителами. В результате через 10 минут в определенных участках мембраны сконцентрируются наши реагенты и связанные с ними цветные метки.

И без всяких приборов, просто по внешнему виду полоски – количеству окрашенных зон и их цвету – можно определить, имеются ли в проверяемом препарате антибиотики и если да, то какие.

Этот способ контроля полезен, когда, допустим, приходит цистерна с молоком и нужно сразу сказать, есть в нём искомые вещества или нет. Если есть, то пропускать эту цистерну на следующий этап переработки нельзя. Плюс к тест-полоскам мы разрабатываем маленькие цифровые детекторы. Детектор фотографирует появившуюся метку и, используя специальную программу, выдаёт заключение о загрязнении сырья или продукта. Фактически это «лаборатория в кармане».

Дальше схема будет работать следующим образом. Допустим, с помощью тест-полоски  будет выявлена угроза: в мясе есть тетрациклины. «Подозреваемый» образец доставят в заводскую лабораторию, где подвергнут очередным испытаниям уже посредством стационарных методов, которые сегодня также находятся в разработке учёных института. С помощью этих методов можно будет подтвердить результаты первого исследования, а также установить количественное содержание антибиотиков в продукте. По оценкам самих учёных, это контрольная проверка также не займёт много времени — в заводской лаборатории за час можно будет охарактеризовать несколько десятков проб. По результатам такого двухступенчатого тестирования эксперты выдадут итоговое заключение по содержанию антибиотика в продукте.

«Важная особенность наших подходов — строго контролируемая специфичность анализа, — подчёркивает Борис Дзантиев. — Часто антитела, используемые в иммунохимических тестах, распознают не все разновидности контролируемых соединений (например, фторхинолонов или лактамных антибиотиков), а лишь часть из них. Или даже связываются со всеми антибиотиками определенного класса, но с какими-то лучше, а с какими-то хуже. В результате никакого количественного заключения о суммарном содержании антибиотиков в тестируемой пробе сделать нельзя.

Мы же совместно с китайскими партнерами стараемся подобрать наиболее эффективные сочетания реагентов для класс-специфического иммуноанализа – достоверного выявления всех антибиотиков определенного химического класса».

Учёные уже получили ключевые реагенты, позволяющие вывести анализы на нужный уровень чувствительности, и к лету этого года рассчитывают создать лабораторные образцы тестов. Далее начнется их апробация на разных пищевых продуктах  в России и в Китае. Для этого будут сформированы панели из образцов молока и мяса, в которых планируется установить наличие или отсутствие различных антибиотиков разработанными тестами, сравнив с данными существующих аналитических методов.
Конечной целью своих усилий разработчики считают то, чтобы проект не завершился на научной стадии, а жил самостоятельной жизнью. Поэтому они уже сейчас озабочены не только исследованиями, но и вопросами получения патентов на разработанные методы.

Выпуск тестов учёные планируют наладить в своём Институте, рассматриваются также возможности совместного производства с китайскими партнерами. Оптимизм им внушают ужесточающиеся нормативные требования к качеству и безопасности пищевых продуктов — в таких условиях должны быть востребованы инструменты для контроля мяса и молока на содержание антибиотиков. В их появлении, полагают учёные, будут заинтересованы производители молочной и мясной продукции. Конечно, если они не хотят иметь претензий со стороны Роспотребнадзора.

Проект "Разработка новых методов иммунохимического контроля ветеринарных препаратов, их производных и метаболитов с регулируемой специфичностью для мониторинга качества и безопасности продуктов питания" поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 годы».

Автор: Быкова Наталья