Protokolün önemi
C. jejuni ve C. coli, kümes hayvanlarında22 ve hayvan karaciğerlerinde 23,24 yaygın olduğu tespit edilen iki ana Campylobacter türüydü. Bu çalışmada, Campylobacter spp.'nin izolasyonu için farklı zaman dilimlerinde ve farklı perakende mağazalarından ve üreticilerden tavuk parçaları (but, kanat ve but), tavuk ciğeri ve sığır karaciğeri et örnekleri rastgele toplanmıştır. İzole edilen toplam 49 Campylobacter suşundan 36'sı C. jejuni ve 13'ü C. coli olarak tanımlandı, başka hiçbir Campylobacter türü bulunmadı, bu da diğer raporlarlatutarlıdır 25.
Test, spiral şekilli hücre morfolojisine ve karakteristik tirbuşon benzeri hareketliliğe dayanmaktadır. Spiral şekilli hücre morfolojisinden (uzun, ince, 0.2-0.9 x 0.5-5 μm) ve güçlü tirbuşon motilitesinden yararlanan basit ama etkili, pasif bir filtrasyon tekniği26,27 Campylobacter'i arka plan organizmalarının bir karışımından ayırmak için kullanıldı. Campylobacter'in yüksek hareketliliği, hücrelerin membran filtrelerini geçmesine ve agar ortamında bulunan uygun koşullara doğru hareket etmesine izin verirken, et ürünlerinden gelen diğer arka plan mikroorganizmaları geçemedi. Bu yöntem nispeten ucuz, hızlı ve seçicidir, bu da onu gıda işleme tesisleri, klinik laboratuvarlar ve araştırma laboratuvarları dahil olmak üzere çeşitli ortamlarda kullanıma uygun hale getirir.
Sıklıkla atıfta bulunulan öncü bir makale, 0.45 μm filtrenin o kadar iyi çalıştığını ve 0.65 μm'nin değerlendirilmediğini belirtir28. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, 0.65 μm gözenek boyutu filtresinin 0.45 μm gözenek boyutundan önemli ölçüde daha iyi performans gösterdiğini ve zenginleştirmeden geri kazanılan hücre sayısında 29 kat artışa neden olduğunu göstermektedir. Bu önemlidir, çünkü seçilen filtreler daha önce bildirildiği gibi azaltılmış seçicilik göstermez29. Ayrıca, filtrelemenin doğrudan kaplamaya kıyasla geri kazanılan Campylobacter miktarını önemli ölçüde azaltacağı bilindiğinden,30, bu nedenle, gözenek boyutunun arttırılması, daha önce bildirilen bulgularla tutarlı olan mikroorganizmanın geri kazanımını iyileştirir21. Bu önemlidir, çünkü filtreleri geçen tüm hücreler tek tip Campylobacter kolonileri oluşturdu, bu da her iki filtrenin de diğer mikroflora ve gıda parçacıklarının geçmesini önlemede yeterli olduğunu gösterir. Ek olarak, FSIS akış şeması7 , antibiyotik içeren Campy-Cefex plakaları üzerindeki izolatların yeniden çizilmesi nedeniyle uzun süreli sonuç üretimi potansiyelini not eder. Buna karşılık, bu yazıda açıklanan ve sefoperazon, sikloheksimid, trimetoprim ve vankomisin ile filtrasyon ve seçici zenginleştirme kullanımını birleştiren protokol, yeniden streasing'i gerektirmemiştir.
Kullanılan mevcut yöntem, mevcut FSIS Örnekleme ve Doğrulama programları ile tutarlıdır17. Campylobacter kontaminasyon seviyesi düşük olabileceğinden (153 CFU/450 g tavuk), durulama, numuneyi dört kat konsantre etmek için santrifüjlenir ve bu da testin hassasiyetini artırır. Durulama 4 kat konsantre edildikten sonra, numuneler 48 saat boyunca zenginleştirilir ve FSIS laboratuvarları tarafından kullanılan yöntemi tekrarlamak için Moleküler Tespit Sistemi (MDS) ile taranır (veriler gösterilmemiştir). Özellikle, tarif edilen yöntem, Moleküler Tespit Sistemi tarafından 48 saatlik zenginleştirme kullanılarak tespit edilen 24 saat içinde pozitif suşları tanımlamada henüz başarısız olmuştur (veriler gösterilmemiştir). Son olarak, bu protokolün ek bir yararı, bakteri türleriyle ilgili bilgi sağlayabilmesi ve Campylobacter'in C.coli, C. jejuni veya C. lari olup olmadığını belirleyebilmesidir, MLG 41.07'de kabul edilen MDS, Campylobacter için yalnızca ikili bir pozitif / negatif yanıt sağlayabilir.
Kritik adımlar
Campylobacter izolasyonu ve tanımlanması için protokol, santrifüjleme, filtrasyon ve moleküler analiz sırasında hassasiyet gerektirir. Doğru seyreltmeler, uygun inkübasyon koşulları ve qPCR test koşullarına titiz bir şekilde uyulması, güvenilir tür tanımlaması için çok önemlidir.
Mikroaerofilik bir bakteri olarak, Campylobacter çok kırılgandır ve çeşitli çevresel streslere karşı hassastır ve büyüme için benzersiz titiz koşullar gerektirir 31,32,33. Tipik olarak uzun süreli taşıma ve depolamaya tabi tutulan gıda örneklerinde, birçok Campylobacter hücresi belki de uyku halindedir veya öldürücü / ölümcül yaralı durumdadır 34,35. Bu nedenle, stresli hücreleri besin matrislerinden kurtarmak ve daha yüksek bir konsantrasyona büyütmek önemlidir. İşlemin ilk adımında, Campylobacter'in gıdalardan seçici olarak zenginleştirilmesi için laked at kanı ve antibiyotiklerle desteklenmiş Bolton Broth kullandık. Ek kan, serbest oksijen radikallerinin olumsuz etkilerinin üstesinden gelmek için bir oksijen söndürme maddesi olarak görev yaptı36. Antibiyotikler, arka plan mikroflorasının büyümesini engellemek için kullanıldı37.
Campylobacter'in ortamdaki atmosferik oksijene maruz kalma süresini en aza indirmek için, hücrelerin filtreden geçmesine izin vermek için 15 dakikalık bir inkübasyon süresi seçildi. Ayrıca, filtrenin altındaki Brucella agar plakasının nemi geçiş hızında önemli bir rol oynamıştır. Spesifik olarak, 0 saat, 1 saat, 2 saat ve 3 saat boyunca kurutulan agar plakalarının test edilmesinden elde edilen sonuçlar, filtredeki yüksek nem içeriğinin hücrelerin geçmesini engellediğini göstermiştir. Aynı derecede kritik olan, her ikisi de hücrelerin izole edilmesinin başarısını etkileyen filtrelerin ve damlaların plakalara ve filtrelere hassas bir şekilde yerleştirilmesidir.
Olası tuzaklar ve sınırlamalar
Campylobacter türlerini çiğ tavuk örneklerinden izole etmek ve tanımlamak için yapılandırılmış bir yaklaşım sunarken, bu protokolün bazı sınırlamaları dikkati hak ediyor. Dış kontaminasyon, yeterince kurutulmamış plakalar, mikrobiyal hareketi engelleyen filtrelerin tıkanması, mikroorganizmaların pelet içinde hapsolması, atmosferik odanın tam sızdırmazlığı ve filtre sınırlarının ötesine yayılan damlalar başlıca tuzaklar arasındadır.
Mikroorganizmaların gıda yüzeylerinden yetersiz ayrılması veya numunenin kütlesi içinde hapsedilmesi, bu yöntem kullanılarak izolasyonlarını engelleyebilir. Ek olarak, pasif filtrelerden geçiş için mikrobiyal hareketliliğe güvenmek dikkate değer bir sınırlama sunar; filtrelerin gıdalardaki mikrobiyal patojenlerin yakalama etkinliğini azaltabileceği gösterildiğinden, filtre membranlarının daha az hareketli Campylobacter suşlarını tutması mümkündür38. Diğer sınırlamalar, santrifüjleme ve filtrasyon işlemlerinin parti yapısını, filtre tıkanmasına yatkınlığı ve oluşan peletin dağıtılmasındaki verimsizliği kapsar, bu da mikrobiyal yüklerin doğruluğunu etkileyecektir. Bu sınırlamalar, özellikle çeşitli numune türleriyle uğraşırken veya yüksek verimli yetenekler ararken, kapsamlı analiz sağlamada dikkatli olunması ve tamamlayıcı metodolojilere duyulan ihtiyacı toplu olarak vurgulamaktadır.
Sorun giderme önerileri
Olası sorunları önlemek için, öncelikle tüm malzemelerin gerekli kalite standartlarına uygun olduğundan ve son kullanma tarihinin geçmediğinden emin olun. Campylobacter'in nitroselüloz membrandan geçişini kısıtlayabilecek büyük kirleticileri gidermek için potansiyel olarak ek bir filtreleme kullanarak tıkalı filtreleri giderin. Kirlenme gözlenirse, damlaların filtrenin kenarına çok yakın yerleştirilmediğini ve gözeneklerin aksine filtrenin etrafından geçerek sıvının agar'a ulaşmasına izin verildiğini doğrulayın. Zenginleştirmeyi takiben yetersiz büyüme varsa, atmosferik kapların contalarının sıkı olduğunu ve sızıntı yapmadığını doğrulayın.
Potansiyel iyileştirme ve genişletme
Alternatif filtre malzemelerinin araştırılması, mikrobiyal geçişi artırabilir ve bu protokolün, gıda gibi heterojen karışımlardan diğer hareketli mikroorganizmaların izole edilmesinde kullanılmak üzere genişletilmesini sağlayabilir. Özgüllüğü olumsuz etkilemeden daha az hareketli Campylobacter varyantlarını korumak için kontrollerin tanımlanması tavsiye edilir. Ek olarak, bu çalışmada kullanılan çoğullanmış qPCR testinin C.lari'yi tespit etme yeteneğine sahip olduğu gösterilmiş olsa da, ilgilenilen diğer 18 Campylobacter türü bu teste dahil edilebilir.
Özetle, farklı parametreler ve ortamlar değerlendirilerek, gıdalardan C. jejuni ve C. coli'nin filtre bazlı izolasyonu ve tür düzeyinde tanımlanması için uygun koşullar oluşturulmuştur. Yöntemin hassas, spesifik, sağlam ve uygun maliyetli olduğu kanıtlanmıştır. Protokol, gerçek gıda örneklerine uygulayarak, 79 et paketinden 36 C. jejuni ve 13 C. coli suşunu izole edebildi.
Protokol, çiğ tavuk parçası örneklemesi prosedürünü özetleyen FSIS Direktifi 10,250.117 ve Campylobacter'in izolasyonu ve tanımlanması için MLG 41.076 ile uyumludur. Veriler, numunenin 4 kat konsantre edilmesinin ve 24 saat boyunca zenginleştirilmesinin, filtrasyon ve kaplama ile birleştiğinde, 96 saat yerine 48 saat içinde izole edilmiş, doğrulanmış koloniler verdiğini göstermektedir. Protokol, antimikrobiyal direnç profilleri, virülans tahminleri ve filogenetik ilişkileri dahil olmak üzere Campylobacter suşlarının kapsamlı bir karakterizasyonunu sağlamak için genom dizilimi gibi DNA tabanlı yöntemlerle uyumludur. Protokol, epidemiyolojik çalışmaları ve halk sağlığı müdahalelerini kolaylaştırabilecek çiğ kümes hayvanlarından Campylobacter spp.'nin verimli bir şekilde geri kazanılması ve izolasyonu için umut verici bir alternatifi temsil etmektedir.