เปรียบเทียบวิธีการตรวจหา Arcobacter butzleri ในเนื้อหมูที่บ่มเพิ่มปริมาณเชื้อเป็นระยะเวลาที่ต่างกันโดยวิธีเพาะเชื้อแบคทีเรียร่วมกับ PCRs และ SYBR Green real-time PCR
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
วัตถุประสงค์: ความรวดเร็วในการตรวจวินิจฉัยแบคทีเรียก่อโรคอาหารเป็นพิษเป็นสิ่งสำคัญ แม้ว่าการตรวจด้วยวิธี PCR โดยตรง จะใช้ระยะเวลาที่สั้นกว่าวิธีการดั้งเดิมซึ่งเริ่มต้นจากการเพาะแยกเชื้อ แต่ยังจําต้องมีการบ่มเพิ่มปริมาณเชื้อก่อนเป็นเวลา 48 ชั่วโมง เพื่อเพิ่มความไวของการทดสอบ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบวิธีเพาะเชื้อแบคทีเรียร่วมกับ PCRs และวิธี SYBR Green real-time PCR ในการวินิจฉัยเชื้อ Arcobacter butzleri ในเนื้อหมูที่บ่มเพิ่มปริมาณเชื้อ (PE) เป็นระยะเวลาที่ต่างกันก่อนทำการตรวจ
วัสดุอุปกรณ์และวิธีการ: เก็บตัวอย่างเนื้อหมูจำนวน 60 ตัวอย่าง จากตลาดสดในอำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น ในช่วงระหว่างเดือนตุลาคม 2564 ถึงมีนาคม 2565 การศึกษานี้เปรียบเทียบ SYBR Green real-time PCR กับการเพาะเชื้อแบคทีเรียร่วมกับ PCRs ในการตรวจหา A. butzleri ในเนื้อหมูโดยตรง (PE 0 ชั่วโมง) และในตัวอย่างที่บ่มเชื้อก่อนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง (24 h PE) และ 48 h PE ระบุเชื้อ A. butzleri ด้วยวิธี PCRs และ SYBR Green real-time PCR โดยใช้ไพรเมอร์ที่จำเพาะสกุลและสปีชีส์บนยีน 16S rRNA ของแบคทีเรียนี้
ผลการศึกษา: เมื่อใช้ความเข้มข้นแบบอนุกรม 10 เท่า ขีดจํากัดขั้นต่ำในของ SYBR Green real-time PCR ในการตรวจพบเชื้อในสารละลายแบคทีเรียสายพันธุ์อ้างอิง (A. butzleri DMST19680) มีค่าเท่ากับ 2.8 x 10 CFU/mL และในเนื้อหมูมีค่าเท่ากับ 2.8 x 104 CFU/mL จากทั้งหมด 60 ตัวอย่าง พบว่า SYBR Green real-time PCR ให้ผลลบในทุกตัวอย่างที่ 0 ชั่วโมง PE แต่ให้ผลเป็นบวกเท่ากับ 90.0% ในตัวอย่าง 24 ชั่วโมง PE และ 48 ชั่วโมง PE ความชุกของเชื้อ A. butzleri ในเนื้อหมูเมื่อตรวจด้วยวิธีเพาะเลี้ยงเชื้อร่วมกับ PCRs พบที่ระดับ 3.3%, 63.3% และ 85.0% ในตัวอย่าง 0 ชั่วโมง PE, 24 ชั่วโมง PE และ 48 ชั่วโมง PE ตามลำดับ เมื่อใช้ 48 ชั่วโมง PE เป็นวิธีมาตรฐาน ค่าความชุกของ A. butzleri ในตัวอย่างเนื้อหมูเท่ากับ 85.0% โดยวิธีเพาะเชื้อ และ 90.0% โดยวิธี SYBR Green real-time PCR เมื่อใช้วิธีดั้งเดิม (48 ชั่วโมง PE) เป็นตัวเทียบ พบว่า SYBR Green real-time PCR (24 ชั่วโมง PE) จะมีความไวเท่ากับ 100%, ความจําเพาะเท่ากับ 66.7% (95%CI: 35.9–97.5) และความแม่นยําเท่ากับ 95.0% (95%CI: 89.5–100) ผลการศึกษาในครั้งนี้พบว่าวิธีดั้งเดิมและ SYBR Green real-time PCR มีความสอดคล้องกันในระดับดี (kappa = 77.3%; 95%CI: 59.7–94.9)
ข้อสรุป: ตัวอย่างเนื้อหมูที่จำหน่ายในอำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น ให้ผลบวกต่อเชื้อ A. butzleri ในระดับที่สูง ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการบ่มเชื้อ 24 ชั่วโมงก่อนทำการตรวจด้วยวิธี SYBR Green real-time PCR เป็นวิธีตรวจคัดกรองที่เชื่อถือได้และช่วยลดระยะเวลาในการวินิจฉัย A. butzleri ในตัวอย่างเนื้อหมู
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
Aydin F, Yağiz A, Abay S, Müştak HK, Diker KS, 2020. Prevalence of Arcobacter and Campylobacter in beef meat samples and characterization of the recovered isolates. J fur Verbraucherschutz und Leb 15, 15–25.
Bodhidatta L, Srijan A, Serichantalergs O, Bangtrakulnonth A, Wongstitwilairung B, McDaniel P, Mason CJ, 2013. Bacterial pathogens isolated from raw meat and poultry compared with pathogens isolated from children in the same area of rural Thailand. Southeast Asian J Trop Med Public Health 44, 259.
Brückner V, Fiebiger U, Ignatius R, Friesen J, Eisenblätter M, Höck M, Alter T, Bereswill S, Heimesaat MM, Gölz G, 2020. Characterization of Arcobacter strains isolated from human stool samples: Results from the prospective German prevalence study Arcopath. Gut Pathogens. https://doi.org/10.1186/s13099-019-0344-3.
Bujang MA, Adnan TH, 2016. Requirements for minimum sample size for sensitivity and specificity analysis. J Clin Diagnostic Res 10, YE01–YE06. https://doi.org/10.7860/JCDR/2016/18129.8744.
Collado L, Guarro J, Figueras MJ, 2009. Prevalence of Arcobacter in meat and shellfish. J Food Prot 72, 1102–1106.
Fernandez H, Villanueva MP, Mansilla I, Gonzalez M, Latif F, 2015. Arcobacter butzleri and A. cryaerophilus in human, animals and food sources, in southern Chile. Brazilian J Microbiol 46. https://doi.org/10.1590/S1517-838246120140095.
Ferreira S, Oleastro M, Domingues F, 2019. Current insights on Arcobacter butzleri in food chain. Curr Opin Food Sci 26, 9–17.
Gobbi DDS, Spindola MG, Moreno LZ, Matajira CEC, Oliveira MGX, Paixão R, Ferreira TSP, Moreno AM, 2018. Isolation and molecular characterization of Arcobacter butzleri and Arcobacter cryaerophilus from the pork production chain in Brazil. Pesqui Vet Bras 38, 393–399.
González A, Bayas Morejón IF, Ferrús MA, 2017. Isolation, molecular identification and quinolone-susceptibility testing of Arcobacter spp. isolated from fresh vegetables in Spain. Food Microbiol 65, 279–283.
González A, Suski J, Ferrús MA, 2010. Rapid and accurate detection of Arcobacter contamination in commercial chicken products and wastewater samples by real-time polymerase chain reaction. Foodborne Pathog Dis 7. https://doi.org/10.1089/fpd.2009.0368.
González I, Fernández-Tomé S, García T, Martín R, 2014. Genus-specific PCR assay for screening Arcobacter spp. in chicken meat. J Sci Food Agric 94. https://doi.org/10.1002/jsfa.6401.
Houf K, Tutenel A, Zutter L, Hoof J, Vandamme P, 2000. Development of a multiplex PCR assay for the simultaneous detection and identification of Arcobacter butzleri, Arcobacter cryaerophilus and Arcobacter skirrowii. FEMS Microbiol Lett 193, 89–94.
Jiménez-Guerra G, Moreno-Torres IC, Moldovan TD, Navarro-Marí JM, Gutiérrez-Fernández J, 2020. Arcobacter butzleri and intestinal colonization. Rev Esp Qimioterapia 33, 73–75.
Kim NH, Park SM, Kim HW, Cho TJ, Kim SH, Choi C, Rhee MS, 2019. Prevalence of pathogenic Arcobacter species in South Korea: Comparison of two protocols for isolating the bacteria from foods and examination of nine putative virulence genes. Food Microbiol 78, 18–24.
Levican A, Collado L, Figueras MJ, 2016. The use of two culturing methods in parallel reveals a high prevalence and diversity of Arcobacter spp. in a wastewater treatment plant. Biomed Res Int 2016. https://doi.org/10.1155/2016/8132058.
Mizutani Y, Iehata S, Mori T, Oh R, Fukuzaki S, Tanaka R, 2019. Diversity, enumeration, and isolation of Arcobacter spp. in the giant abalone, Haliotis gigantea. Microbiologyopen 8, 1–10.
Morejón IFB, González A, Ferrús MA, 2017. Detection, identification, and antimicrobial susceptibility of Arcobacter spp. isolated from shellfish in Spain. Foodborne Pathog Dis 14, 238–243.
Morita Y, Maruyama S, Kabeya H, Boonmar S, Nimsuphan B, Nagai A, Kozawa K, Nakajima T, Mikami T, Kimura H, 2004. Isolation and phylogenetic analysis of Arcobacter spp. in ground chicken meat and environmental water in Japan and Thailand. Microbiol Immunol 48, 527–533.
Niedermeyer JA, Miller WG, Yee E, Harris A, Emanuel RE, Jass T, Nelson N, Kathariou S, 2020. Search for Campylobacter spp. Reveals high prevalence and pronounced genetic diversity of Arcobacter butzleri in floodwater samples associated with hurricane florence in North Carolina, USA. Appl. Environ Microbiol 86. https://doi.org/10.1128/AEM.01118-20.
Ramees TP, Dhama K, Karthik K, Rathore RS, Kumar A, Saminathan M, Tiwari R, Malik YS, Singh RK, 2017. Arcobacter: An emerging food-borne zoonotic pathogen, its public health concerns and advances in diagnosis and control - A comprehensive review. Vet Q 37, 136–161.
Ramees TP, Rathore RS, Bagalkot PS, Kumar GVPPSR, Mohan HV, Anoopraj R, Kumar A, Dhama K, 2014. Real-time PCR detection of Arcobacter butzleri and Arcobacter cryaerophilus in chicken meat samples. J Pure Appl Microbiol 8, 3165–3169.
Sekhar MS, Tumati SR, Chinnam BK, Kothapalli VS, Sharif NM, 2017. Virulence gene profiles of Arcobacter species isolated from animals, foods of animal origin, and humans in Andhra Pradesh, India. Vet World 10, 716–720.
Shrestha RG, Tanaka Y, Sherchand JB, Haramoto E, 2019. Identification of 16s rRNA and virulence-associated genes of Arcobacter in water samples in the Kathmandu valley, Nepal. Pathogens 8, 1–9.
Soma Sekhar M, Tumati SR, Chinnam BK, Kothapalli VS, Sharif NM, 2018. Occurrence of Arcobacter species in animal faeces, foods of animal origin and humans in Andhra Pradesh, India. Indian J Anim Res 52, 1649–1653.
Teague NS, Srijan A, Wongstitwilairoong B, Poramathikul K, Champathai T, Ruksasiri S, Pavlin J, Mason CJ, 2010. Enteric pathogen sampling of tourist restaurants in Bangkok, Thailand. J Travel Med 17. https://doi.org/10.1111/j.1708-8305.2009.00388.x.
Tomioka N, Yoochatchaval W, Takemura Y, Matsuura N, Danshita T, Srisang P, Mungjomklang N, Syutsubo K, 2021. Detection of potentially pathogenic Arcobacter spp. in Bangkok canals and the Chao Phraya River. J Water Health 19, 657–670.
Vicente-Martins S, Oleastro M, Domingues FC, Ferreira S, 2018. Arcobacter spp. at retail food from Portugal: Prevalence, genotyping and antibiotics resistance. Food Control 85, 107–112.
Vindigni SM, Srijan A, Wongstitwilairoong B, Marcus R, Meek J, Riley PL, Mason C, 2007. Prevalence of foodborne microorganisms in retail foods in Thailand. Foodborne Pathog Dis 4. https://doi.org/10.1089/fpd.2006.0077.
Wang J, Yang Y, Xia B, 2019. A simplified Cohen’s Kappa for use in binary classification data annotation tasks. IEEE Access 7. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2953104.
Warrens MJ, 2014. New interpretations of cohen’s kappa. J Math 2014. https://doi.org/10.1155/2014/203907.
Webb AL, Boras VF, Kruczkiewicz P, Selinger LB, Taboada EN, Inglis GD, 2016. Comparative detection and quantification of Arcobacter butzleri in stools from diarrheic and nondiarrheic people in Southwestern Alberta, Canada J Clin Microbiol 54. https://doi.org/10.1128/JCM.03202-15.
Zhang X, Alter T, Gölz G, 2019. Characterization of Arcobacter spp. isolated from retail seafood in Germany. Food Microbiol 82. https://doi.org/10.1016/j.fm.2019.02.010.