أهمية البروتوكول
C. jejuni و C. coli هما النوعان الرئيسيان من العطيفة التي وجد أنها منتشرة في الدواجن22 وكبد23،24. في هذه الدراسة ، تم جمع عينات اللحوم من أجزاء الدجاج (الأرجل والأجنحة والفخذين) وكبد الدجاج وكبد البقر بشكل عشوائي خلال فترات زمنية مختلفة ، ومن متاجر البيع بالتجزئة والشركات المصنعة المختلفة لعزل العطيفة spp. ومن بين مجموع سلالات العطيفة المعزولة البالغ عددها 49 سلالة، تم تحديد 36 سلالة على أنها C. jejuni و 13 سلالة من بكتيريا C. coli، مع عدم العثور على أنواع أخرى من العطيفة ، وهو ما يتفق مع التقارير الأخرى25.
يعتمد الفحص على مورفولوجيا الخلية الحلزونية الشكل والحركة المميزة الشبيهة بالمفتاح ل Campylobacter spp. تم استخدام تقنية ترشيح سلبية بسيطة ولكنها فعالة26,27 استغلت مورفولوجيا الخلية الحلزونية الشكل (طويلة ، نحيلة ، 0.2-0.9 × 0.5-5 ميكرومتر) وحركة المفتاح القوية لفصل العطيفة عن خليط من الكائنات الحية الخلفية. سمحت الحركة العالية للكامبيلوباكتر للخلايا باجتياز مرشحات الغشاء والتحرك نحو ظروف مواتية موجودة داخل وسط أجار ، في حين أن الكائنات الحية الدقيقة الخلفية الأخرى من منتجات اللحوم لم تتمكن من المرور. هذه الطريقة غير مكلفة نسبيا وسريعة وانتقائية ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في مجموعة متنوعة من الإعدادات ، بما في ذلك مرافق تجهيز الأغذية والمختبرات السريرية ومختبرات الأبحاث.
غالبا ما يتم الاستشهاد بمقال رائد ينص على أن مرشح 0.45 ميكرومتر يعمل بشكل جيد لدرجة أن 0.65 ميكرومتر لم يتم تقييمه28. تشير نتائج هذه الدراسة الحالية إلى أن مرشح حجم المسام 0.65 ميكرومتر كان أفضل بكثير من حجم المسام 0.45 ميكرومتر ، مما أدى إلى زيادة 29 ضعفا في عدد الخلايا المستعادة من التخصيب. هذا مهم لأن المرشحات المحددة لا تعرض انتقائية مخفضة كما تم الإبلاغ عنه سابقا29. علاوة على ذلك ، كما هو معروف أن الترشيح سيقلل بشكل كبير من كمية العطيفة المستردة مقارنة بالطلاء المباشر30 ، وبالتالي ، فإن زيادة حجم المسام يحسن استعادة الكائنات الحية الدقيقة ، وهو ما يتوافق مع النتائج المبلغ عنها سابقا21. هذا أمر مهم لأن جميع الخلايا التي اجتازت المرشحات شكلت مستعمرات كامبيلوباكتر موحدة ، مما يشير إلى أن كلا المرشحين كانا كافيين لمنع البكتيريا الدقيقة الأخرى وجزيئات الطعام من المرور. بالإضافة إلى ذلك ، يشير المخطط الانسيابيFSIS 7 إلى إمكانية إنتاج نتائج ممتدة بسبب إعادة عزل الخطوط على ألواح Campy-Cefex التي تحتوي على مضادات حيوية. وعلى النقيض من ذلك، فإن البروتوكول الموصوف في هذه المخطوطة، والذي يجمع بين استخدام الترشيح والتخصيب الانتقائي مع سيفوبيرازون وسيكلوهكسيميد وتريميثوبريم وفانكومايسين، لم يستلزم إعادة الخطوط.
تتوافق الطريقة الحالية المستخدمة مع برامج أخذ العينات والتحقق FSIS الحالية17. نظرا لأن مستوى تلوث العطيفة يمكن أن يكون منخفضا (153 CFU / 450 جم دجاج) ، يتم شطف الشطف بالطرد المركزي لتركيز العينة بعامل أربعة ، مما يزيد من حساسية الفحص. بعد تركيز الشطف بعامل 4x ، يتم إثراء العينات لمدة 48 ساعة وفحصها بنظام الكشف الجزيئي (MDS) لتكرار الطريقة المستخدمة من قبل مختبرات FSIS (البيانات غير معروضة). والجدير بالذكر أن الطريقة الموصوفة لم تفشل بعد في تحديد السلالات الإيجابية في غضون 24 ساعة والتي تم اكتشافها بواسطة نظام الكشف الجزيئي باستخدام 48 ساعة من التخصيب (البيانات غير معروضة). أخيرا ، هناك فائدة إضافية لهذا البروتوكول وهي أنه يمكن أن يوفر معلومات تتعلق بالأنواع البكتيرية وتحديد ما إذا كانت العطيفة هي C.coli أو C. jejuni أو C. lari ، في حين أن MDS المعتمدة في MLG 41.07 يمكن أن توفر فقط استجابة إيجابية / سلبية ثنائية ل Campylobacter.
خطوات حاسمة
يتطلب بروتوكول عزل العطيفة وتحديدها الدقة أثناء الطرد المركزي والترشيح والتحليل الجزيئي. تعتبر التخفيفات الدقيقة وظروف الحضانة المناسبة والالتزام الدقيق بظروف فحص qPCR أمرا محوريا لتحديد الأنواع بشكل موثوق.
باعتبارها بكتيريا محبة للهواء الدقيق ، فإن العطيفة هشة للغاية وحساسة للضغوط البيئية المختلفة وتتطلب ظروفا فريدة من نوعها للنمو31،32،33. في عينات الطعام التي تمر عادة بفترات طويلة من النقل والتخزين ، ربما تكون العديد من خلايا العطيفة في حالة سكون أو إصابة شبه مميتة / مميتة34,35. وبالتالي ، من المهم استعادة الخلايا المجهدة من مصفوفات الطعام وتنميتها إلى تركيز أعلى. في الخطوة الأولى من الإجراء ، استخدمنا مرق بولتون المكمل بدم الحصان والمضادات الحيوية للتخصيب الانتقائي للكامبيلوباكتر من الطعام. كان الدم الإضافي بمثابة عامل تبريد الأكسجين للتغلب على الآثار الضارة لجذور الأكسجين الحرة36. تم استخدام المضادات الحيوية لمنع نمو البكتيريا الخلفية37.
لتقليل وقت تعرض العطيفة للأكسجين الجوي المحيط ، تم اختيار فترة حضانة مدتها 15 دقيقة للسماح للخلايا باجتياز المرشح. أيضا ، لعبت رطوبة لوحة أجار البروسيلا تحت المرشح دورا مهما في معدل المرور. على وجه التحديد ، أشارت نتائج اختبار ألواح أجار المجففة لمدة 0 ساعة و 1 ساعة و 2 ساعة و 3 ساعات إلى أن محتوى الرطوبة العالي في المرشح يمنع الخلايا من المرور. بنفس القدر من الأهمية هو الوضع الدقيق للمرشحات والقطرات على الألواح والمرشحات ، وكلاهما يؤثر على نجاح عزل الخلايا.
المزالق والقيود المحتملة
أثناء تقديم نهج منظم لعزل وتحديد أنواع العطيفة من عينات الدجاج النيئة ، فإن العديد من قيود هذا البروتوكول تستحق الاهتمام. التلوث الخارجي ، والألواح غير المجففة بشكل كاف ، وانسداد المرشحات التي تعوق الحركة الميكروبية ، وحبس الكائنات الحية الدقيقة داخل الحبيبات ، والختم غير الكامل لغرفة الغلاف الجوي ، والقطرات التي تنتشر خارج حدود المرشح هي من بين المزالق الأولية.
قد يؤدي الفصل غير الكافي للكائنات الحية الدقيقة عن أسطح الطعام أو حبسها داخل الجزء الأكبر من العينة إلى إعاقة عزلها باستخدام هذه الطريقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاعتماد على الحركة الميكروبية للاجتياز من خلال المرشحات السلبية يمثل قيدا ملحوظا. من الممكن أن تكون أغشية المرشح قد احتفظت ببعض سلالات العطيفة الأقل حركة ، حيث ثبت أن المرشحات يمكن أن تقلل من كفاءة التقاط مسببات الأمراض الميكروبية في الغذاء38. تشمل القيود الإضافية طبيعة الدفعات لعمليات الطرد المركزي والترشيح ، والقابلية لانسداد المرشح ، وعدم الكفاءة في تشتيت الحبيبات المتكونة ، مما سيؤثر على دقة الأحمال الميكروبية. وتؤكد هذه القيود مجتمعة على الحاجة إلى توخي الحذر والمنهجيات التكميلية لضمان التحليل الشامل، لا سيما عند التعامل مع أنواع متنوعة من العينات أو البحث عن قدرات إنتاجية عالية.
اقتراحات لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها
لاستباق المشكلات المحتملة ، تأكد في البداية من أن جميع المواد تلتزم بمعايير الجودة اللازمة ولم تنته صلاحيتها. استكشاف أخطاء المرشحات المسدودة وإصلاحها عن طريق استخدام ترشيح إضافي لإزالة أي ملوثات كبيرة قد تقيد مرور العطيفة عبر غشاء النيتروسليلوز. إذا لوحظ تلوث ، تحقق من أن القطرات لم توضع بالقرب من حافة المرشح وسمحت للسائل بالوصول إلى الآجار عن طريق الدوران حول المرشح بدلا من المسام. إذا لم يكن هناك نمو كاف بعد التخصيب ، فتحقق من أن أختام الحاويات الجوية محكمة ولا تتسرب.
التحسين والتوسع المحتمل
قد يؤدي استكشاف مواد ترشيح بديلة إلى تعزيز الاجتياز الميكروبي وتمكين توسيع هذا البروتوكول لاستخدامه في عزل الكائنات الحية الدقيقة المتحركة الأخرى من المخاليط غير المتجانسة مثل الطعام. ينصح بتحديد الضوابط للاحتفاظ بمتغيرات العطيفة الأقل حركة دون التأثير سلبا على الخصوصية. بالإضافة إلى ذلك ، في حين ثبت أن مقايسة qPCR متعددة الإرسال المستخدمة في هذه الدراسة لديها القدرة على اكتشاف C.lari، يمكن تضمين 18 نوعا آخر من العطيفة ذات الأهمية في هذا الفحص.
باختصار ، من خلال تقييم المعلمات والإعدادات المختلفة ، تم تحديد الظروف المناسبة للعزل القائم على الترشيح وتحديد مستوى الأنواع ل C. jejuni و C. coli من الطعام. وقد ثبت أن هذه الطريقة حساسة ومحددة وقوية وفعالة من حيث التكلفة. من خلال تطبيقه على عينات غذائية حقيقية ، تمكن البروتوكول من عزل 36 سلالة C. jejuni و 13 سلالة C. coli من 79 عبوة لحوم.
يتماشى البروتوكول مع توجيه FSIS 10,250.117 ، الذي يحدد إجراءات أخذ عينات أجزاء الدجاج النيئة ، و MLG 41.076 لعزل وتحديد العطيفة. تشير البيانات إلى أن تركيز العينة بمقدار 4 أضعاف وإثرائها لمدة 24 ساعة ، إلى جانب الترشيح والطلاء ، ينتج مستعمرات معزولة ومؤكدة في غضون 48 ساعة مقابل 96 ساعة. يتوافق البروتوكول مع الأساليب القائمة على الحمض النووي مثل تسلسل الجينوم لتوفير توصيف شامل لسلالات العطيفة ، بما في ذلك ملامح مقاومة مضادات الميكروبات ، والتنبؤات بالفوعة ، والعلاقات التطورية. ويمثل البروتوكول بديلا واعدا للتعافي الفعال وعزل العطيفة من الدواجن النيئة، مما يمكن أن يسهل الدراسات الوبائية وتدخلات الصحة العامة.