لم تتضمن هذه الدراسة مشاركين من البشر أو الحيوانات الفقارية؛ ولذلك، لم يتطلب الأمر الحصول على موافقة أخلاقية مؤسسية. تدرج الكواشف والمعدات المستخدمة في جدول المواد.
1. السلالات البكتيرية المستخدمة واستخلاص الحمض النووي DNA
تمت زراعة سلالات Vibrio cholerae no O1 CECT 55، و V. parahaemolyticus ATCC 17802، و V. vulnificus ATCC 29037، و V. alginolyticus ATCC 17749 في مرق تغذية القلب والدماغ (BHI) مع 2% NaCl عند 37 °C لمدة 24 h. بينما تم استزراع سلالات Escherichia coli ATCC 25922، و Cronobacter sakazakii ATCC 12868، و Listeria monocytogenes ATCC 49594، و Salmonella Typhimurium ATCC 14028 في مرق BHI بدون كلوريد الصوديوم عند 37 °C لمدة 24 h لاستخدامها كضوابط سلبية في الاختبارات. ولاستخلاص الـ DNA، تم طرد المزرعة التي نمت طوال الليل مركزياً عند 16,000 x g لمدة 6 min عند 25 °C في جهاز طرد مركزي. تم سكب السائل الطافي بعناية لتجنب تعكير كتلة الخلايا، ثم أُعيد تعليق الكتلة جيداً عن طريق السحب بالماصة في 500 μL من محلول منظم TAE (حمض التريس-أسيتيك-EDTA، pH 8). تم غلي المعلق لمدة 6 min لتحليل الخلايا، ثم بُرِّد فوراً على الثلج لمدة 5 min. أُجريت عملية طرد مركزي نهائية لترسيب الحطام الخلوي، مما نتج عنه سائل طافي رائق يحتوي على الـ DNA المستخلص، والذي استُخدم لاحقاً كقالب للتضخيم بواسطة تقنية LAMP22,23.
2. إجراء LAMP
تم اختبار البادئات المستخدمة في تقنية LAMP (الجدول 1) لتأكيد النوعية في تحديد أنواع V. cholerae وV. parahaemolyticus وV. vulnificus وV. alginolyticus. أُجري تحديد كل نوع من أنواع Vibrio باستخدام تقنية LAMP في أنابيب تفاعل عن طريق تحضير حجم نهائي قدره 25 μL من الخليط الذي يحتوي على: 1.6 μM من كل بادئ، و1.4 mM من خليط dNTP، و6 mM من MgSO4، و800 mM من betaine، و8 U من Bst DNA polymerase، و5 μL من الحمض النووي القالب (template DNA). خُلط مزيج التفاعل برفق وحُضن في حمام مائي عند 65 °C لمدة 60 min. وبعد انتهاء وقت التحضين، فُصلت نواتج التضخيم على هلام أغاروز بنسبة 1.5%. ثم صُبغت نواتج التضخيم باستخدام 1 μL من صبغة DNA فلورية مخففة بنسبة 1:100 وكُشفت باستخدام جهاز إضاءة خلفية (transilluminator) بضوء أزرق. وتضمنت تقنية أخرى لتحديد ما إذا كان الاختبار إيجابياً في التعرف على الممرض إضافة 4 μL من hydroxynaphthol blue (HNB, 125 μM) إلى أنابيب التفاعل وملاحظة تغير اللون بالعين المجردة. وقد أشارت النتيجة الإيجابية إلى تكون لون أزرق، بينما أشارت النتيجة السلبية إلى لون بنفسجي24. استُخدمت سلالات Escherichia coli ATCC 25922 وCronobacter sakazakii ATCC 12868 وListeria monocytogenes ATCC 49594 وSalmonella Typhimurium ATCC 14028 كضوابط سلبية لطريقة LAMP. فُصلت عمليات التضخيم التي تم الحصول عليها في LAMP على هلام أغاروز وفُحصت باستخدام جهاز الإضاءة الخلفية. ثم تم الحصول على الصور الناتجة ورقمنتها باستخدام برنامج MS 1D Analysis Software.
3. معالجة عينات المحار والروبيان والأسماك للتخلص من أنواع Vibrio الموجودة طبيعياً في العينات
تم الحصول على عشر عينات من المحار، وعشر عينات من الروبيان، وعشر عينات من الأسماك بوزن تقريبي يبلغ 200 g لكل منها. ولإزالة خلايا Vibrio الموجودة طبيعياً، تم اتباع المنهجية المنشورة سابقاً21. وُزن خمسون غراماً (50 g) من كل عينة وجرى تجانسها ميكانيكياً في خلاط ريشي بسرعة 260 rpm لمدة 1 min، مما أنتج معلقاً نسيجياً متجانساً، خُزن بعد ذلك في درجة حرارة -70 °C لمدة 72 h. لاحقاً، أُذيبت العينات تماماً باستخدام حمام مائي بدرجة حرارة 40 °C، وغُسلت العينات بـ 300 mL من محلول منظم الفوسفات الملحي (0.85% NaCl, pH 9). وللتأكد من أن الإجراء السابق قد نجح في القضاء على Vibrio في العينات، تم إجراء منهجية الإثراء المسبق الموضحة في الفصل التاسع من الدليل التحليلي البكتيري التابع لإدارة الغذاء والدواء7. استُبدل المحلول الملحي الذي يحتوي على العينة بـ 450 mL من ماء الببتون القلوي (APW, pH 9). ثم حُضرت تخفيفات تسلسلية بدقة في APW حتى تخفيف 10⁻3 وحُضنت لمدة 24 h. وأخيراً، تم تخطيط جزء من كل أنبوب على وسط انتقائي من أغار الثيوسلفات والسترات وأملاح الصفراء والسكروز (TCBS) وحُضنت لمدة 24 h عند 37 °C للتأكيد البصري على عدم وجود مستعمرات Vibrio المميزة. نُفذت جميع الاختبارات في ثلاث مكررات.
4. تحضير الكربون المنشط مع البنتونيت (ACB) وتقييم الاسترداد الخلوي
لتحديد الظروف التي يكون فيها ACB أكثر كفاءة في امتصاص المثبطات الموجودة في عينات المنتجات السمكية مع الحفاظ على الحد الأدنى من امتصاص الخلايا المستهدفة، تم اتباع المنهجية المنشورة21 لتحديد الرقم الهيدروجيني (pH) ووقت التلامس الأمثل بين ACB وعينات الطعام. غُسل الكربون المنشط جيداً بالماء المقطر وجُفف عند 55 °C. بعد ذلك، تم خلط 32.6 g من الكربون المنشط مع 3.04 g من البنتونيت، مع التقليب المستمر بسرعة 150 rpm لمدة 24 h لضمان التوزيع المتجانس، ثم جُفف المزيج عند 55 °C وعُقم، مما نتج عنه مسحوق ACB جاف وناعم ومتجانس. ولتقييم استعادة الخلايا بعد خلط خلايا Vibrio مع مزيج الكربون المنشط والبنتونيت (ACB)، تم تنمية السلالات بشكل منفصل في مرق BHI مع 2% NaCl حتى وصلت كثافة الخلايا إلى 1.5 x 104 CFU/mL. ثم تم تلقيح 1 mL من كل سلالة Vibrio بشكل منفصل في 100 mL من محلول الفوسفات المنظم (PBS, 0.85% NaCl، مع ضبط pH عند 4 و6 و9). بعد ذلك، دُمج المعلق البكتيري مع 4.6 g من ACB المُجهز مسبقاً وتُرك للتقليب بسرعة 150 rpm لمدة 15 و30 و60 min لتسهيل التلامس. وبعد كل فترة تلامس محددة، تم فصل أليكوت بحجم 0.1 mL بعناية، ونشره على أطباق آغار TCBS، وحضنه عند 37 °C لمدة 24 h قبل إجراء عد المستعمرات.
5. تقييم حد الكشف عن V. cholerae و V. parahaemolyticus و V. vulnificus و V. alginolyticus في عينات المحار والروبيان والأسماك المعالجة بالكربون المنشط والبنتونيت
تم استزراع كل نوع من أنواع Vibrio المستخدمة في هذه الدراسة في مرق BHI، وضُبطت كثافات الخلايا بدقة لتكون 1.5 x 104 و7.5 x 103 و3.8 x 103 و1.5 x 103 و7.5 x 102 و3 x 102 و1.5 x 102 و76 CFU/mL (A600 nm ~0.25) كما تم قياسها باستخدام مقياس الطيف الضوئي. لاحقاً، استُخدم 1 mL من كل مزرعة Vibrio لتلقيح 50 g من كل عينة (المحار، والأسماك، والروبيان) التي عولجت مسبقاً للقضاء على أي وجود لبكتيريا Vibrio. تم تجانس العينات الملقحة في خلاط ريشي عند 360 rpm لمدة 30 s وخُففت بـ 450 mL من APW (pH 6). ثم تم طرد الخليط مركزياً عند 260 x g لمدة 5 min عند 4 °C لفصل الحطام الكبير. صُب السائل العلوي الناتج في دوارق تحتوي على 23 g من ACB، وحُرّك عند 150 rpm لمدة 15 min لامتصاص المثبطات، ثم رُشح باستخدام ورق الترشيح، مما أنتج رشاحة صافية خالية من الجسيمات الكبيرة. ثم طُردت هذه الرشاحة مركزياً عند 16,000 x g لمدة 10 min عند 4 °C، مما أدى إلى تكون كتلة خلوية مرئية في قاع الأنبوب، والتي استُخدمت لاحقاً لاستخلاص DNA. تم تحديد كل نوع من أنواع Vibrio بطريقة LAMP. تضمنت الضوابط السالبة عينات ملقحة بسلالات من Escherichia coli ATCC 25922 وCronobacter sakazakii ATCC 12868 وListeria monocytogenes ATCC 49594 وSalmonella Typhimurium ATCC 14028. حُضن خليط التفاعل في حمام مائي عند 65 °C لمدة 60 min. بعد وقت التحضين، فُصلت نواتج التضخيم على هلام أغاروز بتركيز 1.5% وصُبغت بصبغة DNA فلورية. وكُشف عن الهلام باستخدام جهاز عرض الضوء الأزرق. وأخيراً، أُضيف 4 μL من هيدروكسي نافثول الأزرق (125 μM) إلى كل أنبوب للكشف بالعين المجردة24.
6. تحديد القيمة التنبؤية الإيجابية والقيمة التنبؤية السلبية والخصوصية والحساسية لطريقة LAMP
تم تحديد الحساسية والنوعية والقيم التنبؤية لطريقة LAMP باستخدام 30 عينة (10 من الروبيان، و10 من المحار، و10 من الأسماك). تم تلقيح كل عينة بأدنى تركيز يمكن الكشف عنه تم تحديده لكل نوع من أنواع Vibrio. ولتحديد نسبة الحساسية والنوعية، بالإضافة إلى القيمة التنبؤية السلبية (NPV) والقيمة التنبؤية الإيجابية25، استُخدم جدول تباين لتلخيص الإيجابيات الحقيقية (TP)، والسلبيات الحقيقية (TN)، والإيجابيات الكاذبة (FP)، والسلبيات الكاذبة (FN) التي تم الحصول عليها خلال التجارب. (الجدول 2). وبناءً على هذه البيانات، تم تطبيق الصيغ التالية:


