Colorimetrische Papier-gebaseerde detectie van<em> Escherichia coli</em>,<em> Salmonella</em> Spp. En<em> Listeria monocytogenes</em> Van grote volumes of Agricultural Water

Het is belangrijk dat voedsel overgedragen ziekten agenten snel en bij voorkeur worden gedetecteerd in het veld op basis van de instellingen om de last van voedsel overgedragen ziekten te verminderen. Gemeenschappelijke strategieën van voedselinfecties bacteriële pathogenen te detecteren omvatten biochemische profilering, selectieve en differentiële kweken, immunologische isolatie en detectie en moleculaire detectie. Echter, deze methoden gehinderd door sporadische besmetting, kleine steekproeven getest, de vaak lage concentraties van de pathogene bacteriën, vereisen lange doorlooptijden, en / of zijn niet van toepassing voor lokale instellingen. Verder verbindingen in veel voedingsmatrices zijn remmend voor detectie en diagnostische toepassingen. Om de kans op microbiële detectie te verbeteren, heeft de Amerikaanse Food and Drug Administration stelde dat het testen van water voor de landbouw (zoals waswater en irrigatiewater) die ofwel in contact komt met een groot oppervlak van verse producten of dient als een voertuig voor produce besmetting is een levensvatbaar alternatief voor directe testen van levensmiddelen ^1. Zelfs zo, de vaak lage natuurlijke pathogeen-belasting in combinatie met het verwateringseffect van de vertegenwoordiger agrarische watermonster maakt vanm pathogeen concentratie essentieel. Een dergelijke methode zou vereisen bemonstering grote hoeveelheden water (≥ 10 L), voldoende pathogeen-concentratie, en compatibiliteit met downstream detectie strategieën.

Gemodificeerde Moore swabs (MMS) zijn goedkoop, eenvoudig en robuust apparaten die worden gebruikt voor het concentreren van bacteriën uit grote volumes (≥ 10 L) water ^2-4. De MMS bestaat uit een kunststof cassette gevuld met gaas, dat als een grof filter voor grote volumes water gepompt door de cassette via een peristaltische pomp. De MMS is een niet-discriminerende wijze van bacteriële concentratie (≥ 10 voudige concentratie) dat organische en anorganische deeltjes bestaand materiaal vangt waaronder micro-organismen in verwerkt liquid monsters. Het is waarschijnlijk dat de uitstekende werkzaamheid concentratie van target micro-organismen door de MMS kan worden verklaard door het feit dat micro-organismen zullen naar verwachting worden bevestigd aan de slib-kleifractie of organische micro-aggregaten van de zwevende stoffen ^3. Het robuuste ontwerp van de MMS maakt overwinnen meeste tekortkomingen geassocieerd met andere filtratie methoden voor het vangen en concentratie van de bacteriën uit water, zoals verstopping van filters, onvermogen om grote volumes verwerken, filter monsters met hoge troebelheid en hoge kosten. Om deze redenen is de FDA de aanbeveling dat van MMS in officiële procedures voor milieu-en produceren van-gerelateerde monstername procedures ⁵ worden opgenomen.

Hier wordt een werkwijze beschreven voor de concentratie, verrijking, en detectie van Escherichia coli, Salmonella spp. En Listeria monocytogenes uit agrarische wateren. Een MMS wordt gebruikt voor concentratie van bactEria, en dient ook als een schip voor selectieve of niet-selectieve verrijking van bacteriën. Bacteriële detectie wordt biochemisch bereikt met behulp van op papier gebaseerde analytische apparaten (μPADs) ^6. μPADs kunnen worden vervaardigd als fluïde netwerken of spot testen met behulp van verschillende methoden, met inbegrip fotolithografie, inkjet printen, stampen, en wax afdrukken ^7-11. Voorbeelden van vloeibare ontwerpen kunnen dendritische kanaalrasters waar het monster wordt aangebracht in het midden en stroomt vervolgens distaal reservoirs of eenkanaals patronen waarbij het ​​monster of substraat uit de buitenste reservoirs van het kanaal worden getrokken door capillaire werking naar het centrum ^12. Voor dit protocol, hebben wij ervoor gekozen om in dienst voor 7-mm-diameter van wax-papier spot arrays ingebed met chromogene substraten die kunnen worden verwerkt door enzymen die een indicatie van de hier geteste micro-organismen: Chlorophenol rood β-D-galactopyranoside (CPRG) en 5 – broom-4-chloor-3-indolyl β-D-glucuronide (X-Gluc)voor de detectie van β-galactosidase en β-glucuronidase door E. coli; 5-broom-6-chloor-3-indolyl caprylaat (magenta caprylaat) voor de detectie van C8-esterase door Salmonella spp.; en 5-broom-4-chloor-3-indolyl-myo-inositol fosfaat (X-InP) voor de detectie van fosfatidylinositol-specifieke fosfolipase C (PI-PLC) door L. monocytogenes ^6. Aldus kan de aanwezigheid van een bepaalde bacterie visueel geobserveerd zonder omslachtige apparatuur of data interpretatie. De specificiteit en gevoeligheid van de enzymatische colorimetrische μPAD detectie van deze specifieke doelstelling bacteriën eerder onderzocht ^6. Bovendien is de gevoeligheid van de geïntegreerde concentratie-detectiemethode voor deze doelgroep bacteriën werd geëvalueerd door spiking grote hoeveelheden water met vooraf bepaalde niveaus van micro-organismen (ongepubliceerde gegevens en Bisha et al.. ^13).