Dit artikel maakt deel uit van het TAAG Leercentrum over microbiologisch onderzoek. Heb je het resultaat al in handen, lees dan hoe KVE worden geïnterpreteerd.
Wat is PCR (polymerasekettingreactie)?
PCR is een moleculair-biologische techniek waarmee miljoenen kopieën van een specifiek fragment genetisch materiaal kunnen worden gemaakt uit een zeer klein monster. In de microbiologie maakt dat het mogelijk de aanwezigheid van een bepaald micro-organisme aan te tonen door een voor die soort kenmerkende genetische sequentie te herkennen, in plaats van het te moeten kweken en zien groeien zoals bij traditioneel microbiologisch onderzoek.
Hoe werkt PCR in de microbiologie?
Extractie van genetisch materiaal
Het genetisch materiaal (DNA of RNA) in het monster wordt geëxtraheerd en gezuiverd om stoffen te verwijderen die de reactie kunnen verstoren.
Amplificatie
Er worden enzymen (polymerasen) en “primers” gebruikt die zijn ontworpen om de genetische sequentie van het doelorganisme te herkennen. Via temperatuurcycli wordt die sequentie exponentieel verdubbeld.
Detectie en interpretatie
Een apparaat meet een fluorescentiesignaal dat evenredig is met de hoeveelheid geamplificeerd materiaal. Overschrijdt dat signaal een bepaalde drempel, dan wordt het resultaat als positief geïnterpreteerd.
Realtime-PCR vs. PCR op basis van RNA
Traditionele realtime-PCR amplificeert en detecteert DNA en kan daardoor zowel levende cellen als genetische resten van inactieve cellen aantonen (bijvoorbeeld na verhitting of pasteurisatie). Technologieën op basis van RNA — dat na celdood veel sneller afbreekt — geven doorgaans beter weer of er actieve micro-organismen aanwezig zijn, wat van belang is bij het aantonen van pathogenen als Salmonella of Listeria monocytogenes. TAAG ontwikkelde zijn AiGOR™-technologie op dit principe. (Niet onafhankelijk bevestigde informatie: de exacte vergelijkende prestaties moeten per geval met TAAG worden gevalideerd.)
PCR vs. traditionele kweekmethoden
Doorlooptijd
Traditionele kweek kan 2 tot 7 dagen duren. PCR verkort die tijd aanzienlijk omdat het niet afhankelijk is van zichtbare koloniegroei.
Gevoeligheid en specificiteit
Beide methoden kunnen, mits goed gevalideerd, niveaus bereiken die geschikt zijn voor industrieel gebruik; de keuze hangt af van het micro-organisme, de matrix en de regelgevende eisen.
Beperkingen van elke methode
Traditionele kweek blijft in veel gevallen de regelgevende referentiemethode — degene die uiteindelijk een resultaat in KVE rapporteert. PCR vraagt om goed gedefinieerde extractieprotocollen, omdat bepaalde complexe matrices de reactie kunnen verstoren.
Toepassingen van PCR in de levensmiddelenindustrie
PCR wordt vooral gebruikt bij omgevingsmonitoring van productielocaties en analyse van eindproducten, en daarnaast bij hoofdoorzaakonderzoek.
Conclusie
PCR heeft de industriële microbiologie veranderd doordat micro-organismen in uren in plaats van dagen kunnen worden aangetoond. Begrijpen wat DNA versus RNA betekent, en welke voordelen PCR biedt ten opzichte van traditionele kweek, is bepalend om de juiste methode te kiezen.
Over TAAG
Maak kennis met AiGOR™, de op RNA gebaseerde moleculaire detectietechnologie van TAAG, ontworpen om actieve micro-organismen sneller te identificeren.
Veelgestelde vragen
Vervangt PCR de traditionele microbiologische kweek?
Niet altijd. Veel bedrijven gebruiken PCR als snelle screening en houden kweek aan voor regelgevende bevestiging.
Wat betekent een vals-positief bij PCR?
Dat treedt op wanneer de test genetisch materiaal van het micro-organisme aantoont terwijl dat niet meer leeft — vaker bij DNA-gebaseerde technologieën na hittebehandeling.
Vereist PCR hooggespecialiseerd personeel?
Het vraagt specifieke training, maar de huidige platforms zijn ontworpen om in industriële laboratoriumprocessen te passen.