Sprzęt do siary musi być czysty!
Dokładna ocena czystości sprzętu jest wyzwaniem w większości gospodarstw mlecznych. Naukowcy z Uniwersytetu w Montrealu odkryli, że luminometria ATP jest narzędziem umożliwiającym szybki pomiar czystości sprzętu używanego do zbierania i skarmiania siarą w tego typu gospodarstwach.
tekst: Mateusz Uciński
Jak wiadomo, aby zapewnić cielęciu odpowiedni poziom przeciwciał w surowicy krwi, ważna jest między innymi odpowiednia ilość siary podanej po urodzeniu. Najczęściej przytaczanymi w literaturze wartościami są: 10–12% masy ciała lub 4 litry dobrej jakości siary podane w ciągu dwóch pierwszych godzin życia cielęcia i kolejne 2–3 litry podane 12 godzin po urodzeniu. Z tego punktu widzenia podawanie siary z butelki czy wiaderka ze smoczkiem lub przy użyciu zgłębnika ma znaczącą przewagę nad ssaniem matki, ze względu na opóźnienie w zdolności samodzielnego pobrania siary przez cielę, często słabą zdolność matczyną oraz brak możliwości kontroli ilości i jakości pobranej siary. Właśnie dlatego tak ważne jest, aby sprzęt używany do zbierania i skarmiania siarą w hodowli był utrzymywany w odpowiedniej czystości.
Większość badań potwierdza, że bezpośrednie pobieranie wymazów lub próbek z powierzchni sprzętu do karmienia albo dojenia w celu ilościowego określenia skażenia bakteryjnego przy użyciu klasycznej kultury mikrobiologicznej jest ogólnie złotym standardem. Jednak określenie całkowitej liczby bakterii w siarze nie pozwala na oddzielenie różnych źródeł zanieczyszczenia, które obejmują zanieczyszczenie siary podczas dojenia, karmienia cieląt i przechowywania.
W urządzeniach niewłaściwie czyszczonych osadza się białko, tłuszcz i cukier. Te pozostałości mogą służyć jako matryca dla przyszłej adhezji bakterii oraz wzrostu i tworzenia biofilmu, co umożliwia przyszłym mikroorganizmom przyleganie i proliferację na zanieczyszczonej powierzchni. Znajomość zmienności poziomów skażenia w stadach i powiązanie ich z procedurami odchowu cieląt ułatwia producentom mleka i wspierającym gospodarstwa lekarzom weterynarii ocenę, czy stosowane procedury czyszczenia sprzętu są odpowiednie, jednocześnie przyczynia się do ulepszenia programów odchowu cieląt w gospodarstwach. Aby to dogłębnie ocenić, z pomocą przychodzi luminometria.
Światło prawdę Ci powie
Luminometria jest techniką analityczną służącą do wykrywania i pomiaru emisji fotonów światła, czyli luminescencji. Luminescencja (łac. lumen – światło) zachodzi w momencie przejścia cząsteczki ze stanu wzbudzonego do stanu podstawowego. Następuje wówczas emisja promieniowania w zakresie widzialnym. W obrębie tego zjawiska wyróżniamy między innymi chemiluminescencję – emisję promieniowania towarzyszącą niektórym reakcjom chemicznym. Szczególnym rodzajem chemiluminescencji jest bioluminescencja, czyli emisja światła wywołana reakcjami biochemicznymi przebiegającymi w organizmach żywych. Wielkość emisji światła powstającej w reakcji luminescencji mierzona jest za pomocą luminometru, a wynik pomiaru podawany jest w tzw. relatywnych jednostkach świetlnych RLU (ang. relative light unit). Aparat luminometryczny wyposażony jest w komorę pomiarową, detektor oraz układ przetwarzający sygnał optyczny na elektryczny. Detektor stanowią fotodiody oraz przewody PMTs (ang. photomultipler tubes) umożliwiające wzbudzenie kaskady elektronów przez foton emitowanego światła.
Metoda luminometryczna jest powszechnie wykorzystywana w badaniach stanu higienicznego powierzchni produkcyjnych w różnych zakładach przetwórstwa spożywczego. Polega na wykrywaniu i ilościowym oznaczaniu adenozynotrifosforanu – ATP. Związek ten występuje we wszystkich organizmach żywych, w tym także w komórkach drobnoustrojów (np. bakteriach, drożdżach i grzybach strzępkowych), zanieczyszczających środowisko produkcyjne. ATP odpowiada za ważne funkcje fizjologiczne organizmów, pełniąc rolę głównego nośnika energii, dlatego może być również wskaźnikiem czystości powierzchni, jakości wody lub obecności substancji alergennych w środowisku produkcyjnym. Luminometry, stosowane obecnie w przemyśle spożywczym, są to małe urządzenia przenośne umożliwiające przeprowadzanie badań poza laboratorium, bezpośrednio na obszarze produkcyjnym.
Czystość przede wszystkim
Naukowcy ocenili czystość różnego sprzętu używanego do zbierania siary i procedur karmienia cieląt na farmach mlecznych za pomocą szybkiego, przenośnego urządzenia luminometrycznego ATP. Badanie przeprowadzono na 42 komercyjnych stadach mlecznych w Quebecu w Kanadzie. W okresie badawczym czystość siary i sprzętu stosowanego do karmienia mlekiem oceniano za pomocą wymazu pobranego bezpośrednio z powierzchni, używając wacików Hygiena Ultrasnap. Łącznie zbadano 155 próbek wymazów z 6 urządzeń (wiaderka do pobierania siary, wiadro lub butelka do karmienia, podajniki rurkowe, linia dojenia siary i wewnętrzna powierzchnia smoczków).
Linie mleczne używane do zbierania siary i wewnętrzna część smoczków charakteryzowały się najwyższym poziomem zanieczyszczenia ze wszystkich przebadanych obszarów. Stwierdzono, że mediana (zakres) RLU dla wiader używanych do zbioru siary, wiader lub butelek do karmienia, podajników rurowych, linii udojowej siary oraz powierzchni wewnętrznej smoczków wynosiła 41 RLU (3–1625 RLU), 78 RLU (<1–3765), odpowiednio 29 RLU (<1–2177) RLU), 83 RLU (<1–9968) RLU) i 1101 RLU (2–9546 RLU). Mimo zastosowania stosunkowo wysokiego progu do określenia nadmiernego skażenia bakteryjnego sprzętu przeznaczonego do karmienia (≥1000 RLU), w 67% (28/42) odwiedzonych gospodarstw stwierdzono maksymalną wartość RLU powyżej tego progu, co wskazuje, że istnieje możliwość poprawy czyszczenia sprzętu do zbioru i karmienia.
Naukowcy doszli do wniosku, że zastosowanie przenośnego urządzenia (luminometru) jako szybkiego narzędzia do pracy w gospodarstwie jest bardzo obiecujące i pomoże ocenić stan higieny sprzętu do karmienia siarą i mlekiem oraz rozróżnić stada mleczne według sposobu ich zarządzania. Stwierdzili również, że pośrednią sugestią z obecnego badania byłoby użycie luminometrii jako szybkiego testu przesiewowego do badania globalnej higieny zarządzania siarą.
