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Campylobacter detection along the food chain – towards improved quantitative risk analysis by live/dead discriminatory culture-independent methods

Detektion von Campylobacter entlang der Lebensmittelkette – auf dem Weg zu einer verbesserten quantitativen Risikoanalyse durch lebend/tot unterscheidende, kultivierungsunabhängige Methoden

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 128, 122-129

DOI: 10.2376/0005-9366-128-122

Publiziert: 11/2014

Summary

Death, although absolute in its consequence, is not measurable by an absolute parameter in bacteria. Viability assays address different aspects of life, e. g. the capability to form a colony on an agar plate (CFU), metabolic properties or membrane integrity. For food safety, presence of infectious potential is the relevant criterion for risk assessment, currently only partly reflected by the quantification of CFU. It will be necessary for future improved risk assessment, in particular when fastidious bacterial pathogens are implicated, to enhance the informative value of CFU. This might be feasible by quantification of the number of intact and potentially infectious Campylobacter, impermeable to the DNA intercalating dye propidium monoazide (PMA). The latter are quantifiable by the combination of PMA with real-time PCR, although thorough controls have to be developed for standardization and the circumvention of pitfalls. Under consideration of different physiological states of the food-borne pathogen, we provide an overview of current and future suitable detection/quantification targets along the food chain, including putative limitations of detection.

real-time PCR
metabolic state
detection methods
bacterial death
PMA
EMA

Zusammenfassung

Der Tod, wenngleich in seiner Konsequenz absolut, ist bei Bakterien nicht absolut messbar. Untersuchungen zur Lebensfähigkeit zielen auf verschiedene Aspekte des Lebens, z. B. die Fähigkeit, eine Kolonie auf einer Platte zu bilden (KbE), metabolische Eigenschaften oder die Integrität der Membran. Für die Lebensmittelsicherheit stellt das relevante Kriterium für Risikobewertung das infektiöse Potenzial dar, welches zurzeit nur teilweise durch die Quantifizierung der KbE repräsentiert wird. Insbesondere bei anspruchsvollen bakteriellen Pathogenen wird es zukünftig für eine verbesserte Risikobewertung notwendig sein, den Informationsgehalt der KbE zu erweitern. Dies könnte durch die Quantifizierung intakter und potentiell infektiöser Campylobacter realisiert werden, welche impermeabel für den in DNA interkalierenden Farbstoff Propidium-Monoazid (PMA) sind. Diese sind durch die Kombination von PMA mit Real-time PCR quantifizierbar, obwohl sorgfältige Kontrollen zur Standardisierung und für das Umgehen von Artefakten entwickelt werden müssen. Unter Berücksichtigung der verschiedenen physiologischen Zustände des Lebensmittel-Pathogens, geben wir eine Übersicht über die derzeitigen und zukünftigen geeigneten Detektions-/Quantifizierungs-Zielparameter entlang der Lebensmittelkette, einschließlich möglicher Detektionsgrenzen.

Real-time PCR
metabolischer Zustand
Detektionsmethoden
bakterieller Tod
PMA
EMA

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