낮은 수준의 가금류에서 살모넬라균 을 정확하게 정량화하는 것은 현재 산업 및 규제의 과제입니다. 이 프로토콜은 생가금류 및 바로 조리할 수 있는 가금류 제품에서 살모넬라균 을 정량화할 수 있는 MPN 분석을 설명합니다. 이 방법은 빠르고 민감하며 FSIS 지침과 일치하여 식품 안전을 강화하고 공중 보건 노력을 지원합니다.
방법 논문
낮은 수준의 가금류에서 살모넬라균 을 정확하게 정량화하는 것은 현재 산업 및 규제의 과제입니다. 이 프로토콜은 생가금류 및 바로 조리할 수 있는 가금류 제품에서 살모넬라균 을 정량화할 수 있는 MPN 분석을 설명합니다. 이 방법은 빠르고 민감하며 FSIS 지침과 일치하여 식품 안전을 강화하고 공중 보건 노력을 지원합니다.
살모넬라균 은 미국에서 특히 가금류 제품에서 식인성 질병의 주요 원인입니다. 살모넬라균 을 검출하는 전통적인 방법은 정량화보다는 유병률에 중점을 두어 오염 수준과 위험을 평가하는 데 유용성을 제한합니다. 이 연구는 치킨 꼬르동 블루와 같은 즉석 조리 가금류 제품에서 살모넬라균 을 정량화하기 위해 고안된 새로운 MPN(Most Probable Number) 분석을 소개합니다. 이 방법은 가금류 샘플을 세척하고, 원심 분리를 통해 헹굼을 농축하고, 48웰 블록에서 연속적으로 희석하는 것입니다. MPN 분석은 루프 매개 등온 증폭(LAMP) 방법과 통합되어 기존 식품 안전 및 검사 서비스(FSIS) 프로토콜과 동일한 기간 내에 살모넬라 오염 에 대한 민감하고 정확하며 신속한 정량화를 제공합니다. 결과는 MPN-LAMP 측정과 이론적 접종 수준(R² = 0.933) 사이에 강한 선형 상관관계를 보여줍니다. 그러나 낮은 농도에서의 변동성은 이러한 수준에서 살모넬라균 을 정확하게 검출하는 데 어려움을 부각시키며, 실제 검출 하한은 약 300 CFU/g으로 추정됩니다. 프로토콜의 적용 가능성을 개선하기 위한 잠재적인 개선 사항에는 검출 한계를 더욱 개선하기 위해 샘플링된 양을 늘리고, 농축 배지 제형을 최적화하고, 여러 Salmonella 혈청형을 표적으로 하도록 분자 검출을 확장하는 것이 포함됩니다. 전반적으로 이 연구는 식품 산업을 위한 실용적인 도구를 제시하여 가금류 제품의 살모넬라 오염 을 신뢰할 수 있는 정량화로 하여 식품 안전 및 공중 보건 개선에 기여합니다.
미국에서 식품 매개 질병, 입원 및 사망의 주요 원인인 살모넬라균은 공중 보건 및 경제적 영향에 상당한 영향을 미칩니다. 2013년 한 해에만 이 병원균의 경제적 부담으로 추정된 경제적 부담은 36억 7,000만 달러였다1. 최근의 규제 이니셔티브는 2030년까지 살모넬라증을 25% 줄이는 것을 목표로 하고있지만, 현재 탐지 및 완화 전략의 격차는 여전히 분명하며, 특히 가공 공장 감시를 공중 보건 결과와 연계하는 데 있어3 .
여러 차례의 살모넬라 발 병과 관련된 즉석 조리 가능한 냉동 가금류 제품은 공중 보건에 대한 중요한 우려 사항입니다. 이에 대응하여 FSIS(Food Safety and Inspection Service)는 이러한 제품에서 살모넬라 균을 불순물로 분류했습니다. 현재 FSIS Microbiology Laboratory Guidebook(MLG) 4.15는 가금류 제품에서 살모넬라균 의 유병률을 결정하는 데에만 초점을 맞추고 있습니다4. 이 지침에 따라 수집된 샘플은 18-24시간 동안 농축된 다음 살모넬라균 의 유무를 식별하지만 오염 수준에 대한 통찰력을 제공하지 않는 분자 검출 시스템(MDS)을 사용하여 스크리닝합니다. 이 접근 방식은 병원체의 존재를 감지하는 데 유용하지만 식품 가공업체가 오염 위험을 보다 정확하게 평가하고 표적화된 시정 조치를 취하는 데 도움이 될 수 있는 정량적 정보를 제공하지 못합니다.
이 연구에서는 미생물 병원체의 유병률에서 정량화까지 검출을 강화하는 방법을 개발했습니다. 기존 공정에 원활하게 통합되어 현재 FSIS 프로토콜에 대한 중단을 최소화하면서 가금류 제품에서 살모넬라균을 검출할 수 있도록 설계되었습니다. 단순히 벌크 샘플을 농축하는 대신 이 방법은 현재 FSIS 방법과 일치하는 매체를 사용하여 가금류 제품을 세척하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 헹굼은 48 깊이의 웰 블록의 첫 번째 컬럼으로 분배됩니다. 나머지 5개 컬럼에 걸쳐 연속 희석을 수행하고, 블록은 MLG 4.15 프로토콜에 따라 18-24시간 동안 배양됩니다. 배양 후 웰에서 살모넬라균을 테스트하고 결과를 사용하여 가장 가능성이 높은 수(MPN)5,6을 계산합니다. 이 접근 방식을 사용하면 현재 FSIS 프로세스와 동일한 기간 내에 오염을 정량화할 수 있으므로 산업 및 규제 용도 모두에 실용적인 옵션이 됩니다. 그림 1은 수정된 MPN 분석을 요약한 블록 다이어그램을 보여줍니다. 이 그림에는 특정 단계에서 촬영한 사진, 복제물의 희석 및 성장에 사용되는 48웰 블록, 다진 닭에 존재하는 살모넬라균의 가장 가능성 있는 수를 평가하기 위한 벤치마크로 사용되는 세 가지 기술이 포함됩니다. 이 연구의 첫 번째 단계에서는 방사선 조사되지 않은 닭 샘플에 프로토콜을 적용하기 전에 확인된 접종물에 비해 배경 미생물군의 영향과 측정의 불확실성을 최소화하기 위해 방사선 조사된 다진 닭을 사용했습니다.
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참고: 이 프로토콜과 관련된 모든 작업은 생물안전 레벨 2(BSL-2) 실험실에서 수행해야 합니다. 적절한 경우, 이 프로토콜은 무균 상태를 유지하고 시료 오염 또는 미생물 병원체에 대한 작업자의 노출 위험을 최소화하기 위해 생물 안전 작업대(BSC) 내에서 수행되어야 합니다. BSC 외부로 시료를 옮길 때는 밀봉된 용기를 사용하여 시료 무결성을 유지하고 우발적인 낙하 시 유출을 방지하십시오. 가급적이면 교차 오염의 가능성을 완화하기 위해 절차 전반에 걸쳐 일회용 구성 요소를 사용해야 합니다. 일회용품을 사용할 수 없는 경우 사용하기 전에 모든 장비와 재료가 멸균되었는지 확인하십시오. 적절한 폐기물 관리가 중요합니다. 사용한 모든 일회용 부품은 생물학적 유해 폐기물로 폐기해야 합니다. 재사용 가능한 재료를 재사용하기 전에 오토클레이브하여 잠재적으로 위험한 물질의 적절한 멸균 및 봉쇄를 보장합니다. 이러한 예방 조치를 준수하면 시료 무결성을 보호할 뿐만 아니라 작업자가 미생물 병원체에 노출될 위험을 최소화할 수 있습니다.
1. 육류 샘플의 준비
2. 세포 배양
3. 가금류 샘플의 접종
4. 샘플 처리
5. MPN 블록 설정
참고: 표 1 은 48웰 블록의 희석액 개략도를 보여줍니다.
6. 도금 및 열거
7. 살모넬라균의 qPCR 검출
8. 3M MDS 분석을 이용한 검출
9. 데이터 분석
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방사선 조사된 고기
회귀 분석에서 기울기 1은 독립 변수(x축)의 단위가 증가할 때마다 종속 변수(y축)가 정확히 1단위씩 증가한다는 것을 나타냅니다. 이는 두 변수 간의 비례 관계를 시사하며, 이는 종속 변수의 변화가 독립 변수의 변화를 반영한다는 것을 의미합니다. 절편이 0이면 독립 변수가 0일 때 종속 변수도 0임을 의미합니다. 이는 두 변수 간의 관계에 고정된 오프셋 또는 편향이 없음을 시사합니다. 기울기 1과 절편 0은 변수11,12 간의 일치를 나타냅니다. 이 이상적인 시나리오는 체계적인 오류나 편향이 없음을 나타내며, 측정이 예측과 완벽하게 일치하는 잘 보정된 시스템에서 예상되는 결과입니다.
그림 3A 는 3.1.1단계의 주석에서 논의된 스프레드 플레이트 분석에 의해 검증된 ...
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프로토콜의 중요성
살모넬라균은 식품 안전, 특히 가금류 제품 내에서 주요 관심사로 남아 있으며, 이는 종종 식품 매개 질병 발병과 관련이 있습니다13,14. 미국에서 세균성 식인성 질병의 주요 원인인 신선 가금류 및 즉석 조리 가금류 제품 모두에서 살모넬라균을 검출하는 신뢰할 수 있는 방법은 식품 안전을 보장하는 데 매우 중요합니다15. 낮은 수준에서 살모넬라균을 정량화할 수 있는 능력은 다른 방법으로는 검출되지 않을 수 있는 오염을 식별하는 데 필수적입니다. 분석법 민감도는 규정 준수 및 공중 보건에 특히 중요한데, 이는 저용량의 살모넬라균만으로도 특히 취약한 인구 집단에서 질병을 유발할 수 있기 때문입니다.
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모든 저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.
이 연구는 미국 농무부, 농업 연구 서비스(USDA-ARS), 국가 프로그램 108, 현재 연구 정보 시스템 번호 8072-42000-093-000-D 및 8072-42000-094-000-D의 지원을 받았습니다. 이 기사에서 상표명 또는 상업용 제품에 대한 언급은 특정 정보를 제공하기 위한 목적으로만 사용되며 미국 농무부의 권장 또는 보증을 의미하지 않습니다. USDA는 기회 균등 제공자이자 고용주입니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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| 48 딥 웰 블록 4.6ml | 피셔 사이언티픽 인터내셔널, Inc | NC1964628 | |
| Agar - 응고제 (Difco) | Becton, Dickinson and Company (BD) | 281230 | |
| 분석 저울 | Mettler Toledo | JL602-G/L | 장비 |
| 분석 저울 | Mettler Toledo | AB54-S | 장비 |
| 오토클레이브 - Amsco Lab250, 실험실용 스팀 살균기 | Steris plc | LV-250 | 장비 |
| 생물 안전 캐비닛, 유형 A2, 정수기 로직+ | Labconco Corporation | 302411101 | 장비 |
| Brain Heart Infusion (BHI) Broth | Becton, Dickinson and Company (BD) | 237500 | |
| 완충 펩톤 물 | Bio-Rad Laboratories Inc. | ||
| 세포 스프레더 - L-형 | VWR | 76208-438 | |
| 원심분리기 마이크로 원심분리기 5424 | Eppendorf | 5424 | 장비 |
| 원심분리기, Avanti J-25 | Beckman Coulter, Inc. | 장비 | |
| DNA 추출 - PreMan Ultra 샘플 준비 시약 | 써모 피셔 사이언티픽 Inc. | ||
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| IAC 프로브: 5'-TTACAACGGGAGAAGACAATGC CACCA-3' 라벨링 5' TAMRA/3' BHQ-2 | Biosearch Technologies | ||
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| invA 프로브: 5'-CCGTCAGACCTCTGGCAGTAC CTTCCTC-3' 5' Cal Fluor Orange 560/3' BHQ-1 | Biosearch Technologies | ||
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| Stomacher 80 Biomaster Lab Blender | Seward | 30010019 | 장비 |
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