Metagenómica e inteligencia artificial para detectar alteraciones en la calidad de la leche
Combinando la secuenciación del DNA con inteligencia artificial es posible detectar contaminantes y adulterantes en la producción lechera
Combinando los datos de secuenciación genética de las comunidades microbianas presentes en muestras de leche con inteligencia artificial (IA) se logró la detección de alteraciones en la calidad de la leche, tales como la presencia de contaminantes o de aditivos no autorizados.
Un estudio realizado por investigadores de Penn State, Cornell University e IBM Research brinda un nuevo enfoque metodológico para analizar la calidad de la leche, con el potencial de mejorar la seguridad de los productos lácteos.
El objetivo del estudio fue evaluar la viabilidad de utilizar datos de secuenciación shotgun como entrada en algoritmos de detección de anomalías utilizando leche fluida como sistema modelo.
En la publicacón realizada en mSystems, los investigadores reportaron que, mediante datos aportados por la secuenciación metagenómica de tipo shotgun y la aplicación de IA, lograron identificar leche tratada con antibióticos que se habían agregado experimentalmente a las muestras de leche de tanque a granel. Para validar los resultados, se aplicó una herramienta de IA explicable a conjuntos de datos disponibles públicamente de muestras de leche a granel secuenciadas genéticamente, lo que respaldó la robustez del ensayo. Se evaluaron el análisis de componentes principales contrastivo, los métodos basados en conglomerados y la IA explicable para la detección de dos clases de muestras anómalas utilizando perfiles metagenómicos longitudinales de leche fluida en comparación con muestras de referencia recolectadas en circunstancias comparables.
El estudio incluyó la recolección de 58 muestras de leche de tanque a granel y la aplicación de varios algoritmos de IA para diferenciar entre muestras de referencia y aquellas que presentaban anomalías potenciales, como la leche proveniente de granjas externas o la leche que contenía antibióticos.
Estos métodos podrían utilizarse para identificar componentes que desvían la composición microbiana típica del producto, lo que estaría indicando fraude alimentario o problemas de seguridad.