Deze studie betrok geen menselijke proefpersonen of gewervelde dieren; daarom was institutionele ethische goedkeuring niet vereist. De gebruikte reagentia en apparatuur zijn vermeld in de Tabel met materialen.
1. Gebruikte bacteriële stammen en extractie van DNA
De stammen Vibrio cholerae no O1 CECT 55, V. parahaemolyticus ATCC 17802, V. vulnificus ATCC 29037 en V. alginolyticus ATCC 17749 werden gekweekt in brain heart infusion (BHI) bouillon met 2% NaCl gedurende 24 h bij 37 °C. De stammen Escherichia coli ATCC 25922, Cronobacter sakazakii ATCC 12868, Listeria monocytogenes ATCC 49594 en Salmonella Typhimurium ATCC 14028 werden gekweekt in BHI bouillon zonder natriumchloride gedurende 24 h bij 37 °C om als negatieve controles in de tests te dienen. Voor de DNA-extractie werd een overnight-cultuur gecentrifugeerd bij 16,000 x g gedurende 6 min bij 25 °C in een centrifuge. Het supernatant werd voorzichtig weggegoten om de celpellet niet te verstoren, waarna de pellet volledig werd geresuspendeerd door pipetteren in 500 μL TAE-bufferoplossing (Tris-azijnzuur-EDTA, pH 8). De suspensie werd 6 min gekookt om de cellen te lyseren en vervolgens onmiddellijk 5 min op ijs gekoeld. Er werd een laatste centrifugatie uitgevoerd om celresten te pelletteren, wat resulteerde in een helder supernatant dat het geëxtraheerde DNA bevatte, dat vervolgens als template werd gebruikt voor amplificatie via LAMP22,23.
2. LAMP-procedure
De primers die werden gebruikt in LAMP (Tabel 1) werden getest om de specificiteit bij de identificatie van V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. vulnificus en V. alginolyticus te bevestigen. De identificatie van elke Vibrio-soort met behulp van LAMP werd uitgevoerd in reactiebuisjes door een eindvolume van 25 μL van het mengsel voor te bereiden dat bestond uit: 1,6 μM van elke primer, 1,4 mM van een dNTP-mengsel, 6 mM MgSO4, 800 mM betaine, 8 U Bst DNA-polymerase en 5 μL template-DNA. Het reactiemengsel werd voorzichtig gemengd en 60 min lang geïncubeerd in een waterbad bij 65 °C. Na de incubatietijd werden de amplificatieproducten gescheiden op een 1,5% agarosegel. De amplificatieproducten werden vervolgens gekleurd met 1 μL van een fluorescerende DNA-kleurstof, verdund 1:100, en gevisualiseerd met een blauwlicht-transilluminator. Een andere techniek om te bepalen of de test positief was voor de identificatie van het pathogeen, hield in dat er 4 μL hydroxynaphtholblauw (HNB, 125 μM) aan de reactiebuisjes werd toegevoegd en de kleurverandering met het blote oog werd waargenomen. Een positieve test werd aangegeven door de vorming van een blauwe kleur en een negatieve door een violette kleur24. Escherichia coli ATCC 25922, Cronobacter sakazakii ATCC 12868, Listeria monocytogenes ATCC 49594 en Salmonella Typhimurium ATCC 14028 werden gebruikt als negatieve controles voor de LAMP-methode. De verkregen amplificaties in LAMP werden gescheiden op een agarosegel en waargenomen met een transilluminator. De resulterende beelden werden vastgelegd en gedigitaliseerd met de MS 1D Analysis Software.
3. Behandeling van monsters van oesters, garnalen en vis voor de eliminatie van Vibrio spp. die van nature in de monsters aanwezig zijn
Er werden tien oestermonsters, 10 garnalenmonsters en 10 vismonsters verkregen met een geschat gewicht van 200 g per stuk. Om natuurlijk voorkomende Vibrio-cellen te verwijderen, werd de eerder gepubliceerde methodologie gevolgd21. Van elk monster werd vijftig gram (50 g) gewogen en mechanisch gehomogeniseerd in een paddle-blender bij 260 rpm gedurende 1 min, waarbij een uniforme weefselsuspensie ontstond, die vervolgens 72 h bij -70 °C werd bewaard. Daarna werden de monsters volledig ontdooid in een waterbad van 40 °C en gewassen met 300 mL zout fosfaatgebufferde oplossing (0,85% NaCl, pH 9). Om te bevestigen dat de voorgaande procedure de Vibrio in de monsters succesvol had geëlimineerd, werd de pre-enrichment methodologie uitgevoerd zoals beschreven in hoofdstuk 9 van de Bacteriological Analytical Manual van de Food and Drug Administration7. De zoutoplossing met het monster werd vervangen door 450 mL alkalisch peptone water (APW, pH 9). Vervolgens werden zorgvuldig seriële verdunningen in APW voorbereid tot een 10⁻3 verdunning en 24 h geïncubeerd. Ten slotte werd een aliquot uit elke buis uitgestreken op een selectief medium van thiosulfaat-citraat-galzouten-sucrose (TCBS) agar en 24 h bij 37 °C geïncubeerd om visueel de afwezigheid van kenmerkende Vibrio-kolonies te bevestigen. Alle tests werden in triplikaat uitgevoerd.
4. Bereiding van geactiveerde koolstof met bentoniet (ACB) en evaluatie van het cellulair herstel
Om de omstandigheden te bepalen waarbij ACB het meest efficiënt inhibitoren absorbeert die aanwezig zijn in monsters van visproducten, terwijl de absorptie van doelcellen minimaal blijft, is de gepubliceerde methodologie21 gevolgd om de optimale pH en contacttijd tussen ACB en voedselmonsters vast te stellen. Actieve kool werd grondig gewassen met gedestilleerd water en gedroogd bij 55 °C. Vervolgens werden 32,6 g actieve kool gemengd met 3,04 g bentoniet, continu geroerd bij 150 rpm gedurende 24 u om een uniforme distributie te waarborgen, gedroogd bij 55 °C en gesteriliseerd, resulterend in een fijn, homogeen droog ACB-poeder. Om het cellulair herstel te evalueren na het mengen van Vibrio-cellen met het actieve kool-bentoniet (ACB)-mengsel, werden stammen afzonderlijk gekweekt in BHI-bouillon met 2% NaCl tot een celdichtheid van 1,5 x 104 CFU/mL was bereikt. Daarna werd 1 mL van elke Vibrio-stam afzonderlijk geinoculeerd in 100 mL fosfaatbuffer (PBS, 0,85% NaCl, ingesteld op pH 4, 6 en 9). De bacteriële suspensie werd vervolgens gecombineerd met 4,6 g van de vooraf bereide ACB en gedurende 15, 30 en 60 min geroerd bij 150 rpm om het contact te faciliteren. Na elke aangewezen contacttijd werd een aliquot van 0,1 mL zorgvuldig gescheiden, uitgeplaat op TCBS-agar en 24 u bij 37 °C geïncubeerd voordat de kolonietelling werd uitgevoerd.
5. Evaluatie van de detectielimiet van V. cholerae, V. parahaemolyticus, V. vulnificus en V. alginolyticus in oester-, garnaal- en vismonsters behandeld met actieve kool en bentoniet
Elke van de gebruikte Vibrio-soorten in deze studie werd gekweekt in BHI-bouillon, en hun celdichtheden werden nauwkeurig ingesteld op 1,5 x 104, 7,5 x 103, 3,8 x 103, 1,5 x 103, 7,5 x 102, 3 x 102, 1,5 x 102, en 76 CFU/mL (A600 nm ~0,25), gemeten met een spectrofotometer. Vervolgens werd 1 mL van elke Vibrio-cultuur gebruikt om 50 g van elk monster (oesters, vis, garnalen) te inoculeren, die vooraf waren behandeld om elke Vibrio-aanwezigheid te elimineren. De geïnoculeerde monsters werden gehomogeniseerd in een paddleblender bij 360 rpm gedurende 30 s en verdund met 450 mL APW (pH 6). Het mengsel werd daarna gecentrifugeerd bij 260 x g gedurende 5 min bij 4 °C om groot debris te scheiden. Het resulterende supernatant werd overgegoten in kolven met 23 g ACB, 15 min geroerd bij 150 rpm om inhibitoren te absorberen, en gefiltst met filterpapier, wat resulteerde in een helder eluaat zonder grote deeltjes. Dit eluaat werd vervolgens gecentrifugeerd bij 16.000 x g gedurende 10 min bij 4 °C, wat leidde tot een zichtbaar celpellet onderin de buis, dat vervolgens werd gebruikt voor DNA-extractie. Elke Vibrio-soort werd geïdentificeerd met de LAMP-methode. Negatieve controles bestonden uit monsters geïnoculeerd met stammen van Escherichia coli ATCC 25922, Cronobacter sakazakii ATCC 12868, Listeria monocytogenes ATCC 49594 en Salmonella Typhimurium ATCC 14028. Het reactiemengsel werd geïncubeerd in een waterbad bij 65 °C gedurende 60 min. Na de incubatietijd werden de amplificatieproducten gescheiden op een 1,5% agarosegel en gekleurd met een fluorescente DNA-kleurstof. Gels werden gevisualiseerd in een blauwlicht-transilluminator. Ten slotte werd 4 μL hydroxynaphtholblue (125 μM) aan elke buis toegevoegd voor detectie met het blote oog24.
6. Bepaling van de positieve voorspellende waarde, negatieve voorspellende waarde, specificiteit en sensitiviteit van de LAMP-methode
De sensitiviteit, specificiteit en voorspellende waarden van de LAMP-methode werden bepaald met behulp van 30 monsters (10 van garnalen, 10 van oesters en 10 van vissen). Elk monster werd geïnoculeerd met de minimale detecteerbare concentratie die voor elke Vibrio-soort was vastgesteld. Om het percentage sensitiviteit en specificiteit, alsook de negatieve voorspellende waarde (NPV) en positieve voorspellende waarde25 te bepalen, werd een kruistabel gebruikt om de resultaten van de ware positieven (TP), ware negatieven (TN), fout-positieven (FP) en fout-negatieven (FN) die tijdens de experimenten zijn verkregen, samen te vatten. (Tabel 2). Op basis van deze gegevens werden de volgende formules toegepast:


