Name: detection of foodborne bacterial pathogens from individual filth flies
Uploaded: 2015-02-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 54 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Detection of Foodborne Bacterial Pathogens from Individual Filth Flies at JoVE.com

Thanks to Ben D. Tall, Yi Chen, and Thomas Hammak from the U.S. Food and Drug Administration (FDA), Center for Food Safety and Applied Nutrition (CFSAN) for critically reviewing the manuscript. The authors also thank Hannah Lee (research internship program, Joint Institute for Food Safety and Applied Nutrition (JIFSAN), University of Maryland) for laboratory assistance and David Weingaertner (FDA, CFSAN) for preparing the figure of the schematic overview shown in the video.

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	<li>Zurek, L., Gorham, J. R., Voeller, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Wiley Handbook of Science and Technology for Homeland Security. , 1-16 (2008).</li><li>Olsen, A. R., Gecan, J. S., Ziobro, G. C., Bryce, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulatory+action+criteria+for+filth+and+other+extraneous+materials+V.+Strategy+for+evaluating+hazardous+and+nonhazardous+filth.">Regulatory action criteria for filth and other extraneous materials V. 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The use of specified instrumentation is not an endorsement by the U.S. Food and Drug Administration. The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in this article.

野生の昆虫から食品由来の病原体を検出した以前の研究では、正確に食品や食品関連環境13,15内の単一のハエの存在の食品関連リスクを評価するために必要な情報が含まれない場合がありますプロトコルの多種多様を使用していた23,24。ここでは、この標準化されたプロトコルを使用して、それを検出し、 クロノバクター属種を単離することが可能であることを実証した。、S.エンテリカ、及びL.体表面と野生に巻き込まシングルハエの消化管からリステリア 。昆虫が標的食品媒介病原体の数が少ないと他の土着微生物25,26の高い番号を搬送することができるので、このプロトコルは、ターゲット食品媒介病原体の検出の感度を高めるために特定の培養培地中のサンプルの一次（時には二次）の濃縮を必要とする。 PCRベースの検出システムからの結果がDETEために（約30時間以内に得られた。クロノバクター属属の ction。とS.エンテリカ ）と、当初のサンプルを処理した後（） リステリア菌の検出のために48時間。したがって、このプロトコルは、信頼性、ならびに迅速および食品媒介病原体の存在のための単一のハエをスクリーニングするのに十分な感度である。 生菌のPCR陽性結果の確認および単離は、多くの研究室の標準操作手順の一部である。また、疫学のために、PCR陽性試料からの純粋な細菌培養物をさらに確認し、生化学的、免疫学的、または遺伝的方法を使用して、食品媒介病原体の血清型が要求される。 S.を検出する際に偽陽性は観察されなかったもののエンテリカとL.シングル野生捕獲ハエの体の部分からリステリアは 、このプロトコルを使用して、我々はクロノバクター属属のための偽陽性の50％の税率にまで見つけた。このことは、属CronobactためのPCRベースの検出システムERハエによって運ばれる非常に複雑な細菌叢の中に存在する他の腸内細菌と交差反応することができる。このように、PCR陽性検体から属クロノバクター属の純粋なコロニーの単離および精製は、評価した他の病原体よりも選択メッキを必要とする。 このプロトコルは、主にクロノバクター属種の存在について、個々の野生捕獲ハエをスクリーニングするために標準化されている。、S.エンテリカ、及びL.商業的PCRベースの検出システムを使用してリステリア 。しかし、このプロトコルはまた、容易にそのような腸管出血性大腸菌 O157などの他の食品媒介病原体の存在のために、単一のハエのスクリーン本体部分に適合させた：H7（いずれかの大腸菌 O157を使用して：H7 MP標準アッセイキット又はE.コリ O157：H7リアルタイムアッセイキット）と志賀毒素原性E.非公開大腸菌 （STEC）グループ（リアルタイムSTECスイートを使用）、取得感度&gt; 80％（編データ）。また、このプロトコルは、潜在的疾患（ゴキブリ、アリ）のベクターが知られている他の昆虫からの食品媒介病原体を検出するように構成することができるが、この分野におけるさらなる研究が必要である。 食中毒アウトブレイクの調査は非常に動的であり、特定の状況及び12,27を検討されてローカル環境によって異なる場合があり、多段階のプロセスを含む。それらは将来の病気を予防することによって直ちに公衆衛生の保護を提供するため、これらの研究は重要である。さらに、これらの調査は、食品媒介微生物が広がっていることによって、新しい機構を解明し、研究28のための新しい分野につながる重要な問題を提起することができます。捜査技術ならびに標準化された迅速、かつ高感度なプロトコルは、個々の昆虫からの食品媒介病原体を検出するために必要である。この標準化されたプロトコルは、ワット、無菌的にハエのような虫を収集する機会を開くHICHは環境サンプリングプログラムの一環として、食品媒介病原菌をベクトルできます。このことから得ることができる疫学的情報は昆虫による食品媒介病原体の伝達のメカニズムの正確な状況を作成するのに使うであろう（ すなわち、露光時間の長さ：、着陸ハエ対着陸排便、と吐き戻すことによってフライ）。 決して唯一の適切なシステムを意味することで、最終的に、ここで説明する商業PCRベースの検出システムで使用することは実用的であり、PCR増幅および属レベルのアンプリコンの可視化を簡素化にもかかわらず、それはない。濃縮されたサンプルからの溶解物は、あるいは公的に入手可能な種特異的プライマー対を使用して、食品媒介病原体の存在をスクリーニングするために使用することができる。しかし、検出感度は、それらの使用の前に実証されるべきである。

それらは食品又は食品接触面と器具1に病原体を広げることができるので、昆虫、食品関連疾患の伝達に重要な役割を果たしている。昆虫、ハエ、ゴキブリ、アリ食品媒介病原体の拡散を好む展示行動の中で。これらの動作は、減衰の問題との関連を含んで拒否し、糞、endophily（建物に入る）、およびsynanthropy（人間と同居）2。そのようなサルモネラなどの食中毒の病原体、 リステリア菌 、 カンピロバクター 、 大腸菌 O157：H7、および属クロノバクター属 （以前はエンテロバクター·サカザキ ）のメンバーは、昆虫3-5によって送信されることが報告されている。 Synanthropic汚物は、汚染された身体の表面から病原体を転送することによって機械的に普及食中毒菌を飛ぶ。しかし、ハエの消化管における食品媒介病原体の存在は、3回までとすることができる自分の体の表面（ボディ、頭、脚、翼）5で観察されるものよりも大きい。食品媒介病原体は、体表面6,7に比べて時間の大きい長さのためのハエの消化管にとどまることができるといくつかの例では、それらが増殖することができます、ハエの消化管4,8,9に定着。彼らはさらに排便と逆流10,11を通じて食品媒介病原体を広げることができるので、これはハエのベクトルポテンシャルを向上させます。 今日では、より迅速に食中毒の発生を検出することができる改良された監視システムがある。食品媒介アウトブレイク調査を行っている間、公衆衛生当局は感染源（S）または車両であってもよい食品（S）を探してください。研究者らは、食品が汚染されていた方法を見つけるために関係する施設（または施設）の環境アセスメントを実施することができると調査12の一部としてのサンプルを収集することがあります。 Desp科学文献、食品媒介病原体のキャリアとしての昆虫に関する特定の食中毒の発生が挑戦している原因となる病原体のベクトルとして昆虫をリンクするの膨大な量をITE。昆虫は無菌的に食品媒介アウトブレイク調査時の環境サンプリングプログラムの一環として収集されていないので、これは主にです。昆虫、環境サンプリング手順は、単一の昆虫が所定の位置にする必要があるから、食品媒介病原体を検出するために、標準化された迅速、高感度かつ信頼性のあるプロトコルの一部として、食品媒介病原体の拡散を有利挙動を示すこと、特にそれらを含めます。 昆虫からの食品媒介病原体の検出のための従来のメッキ技術は面倒であり、昆虫の生得的な共生微生物の急速な成長を克服するために別の培養培地中の標的細菌の競争力の成長に依存。 BAに昆虫を関連付けた研究のほとんどcterial病原体は、一緒に、いくつかの昆虫をプールではなくごと個別に病原体の存在を同定することにより方法の感度が増加している。したがって、これらの研究は、病原体が13-18発見された昆虫の体の部分を区別しませんでした。これは、疫学的な意味を有していてもよいし、異なる緩和戦略につながる可能性がある食品媒介病原体を体表面に、または個々の昆虫の消化管に位置しているかどうかを同定する能力が重要である。機械的なベクターとしては、逆流および食品に排便ものハエは感染の潜在的に高いレベルで病原体を伝達する確率を増加させるのに対し、短時間食品土地のみ、自分の体の表面から細菌の低レベルを移すことが飛ぶ。したがって、個々の昆虫あたり食品媒介病原体の有病率を推定し、その昆虫、細菌のpの身体部分を区別することが重要である<html> athogenが位置しています。 食品媒介病原体を検出するために培養非依存的方法の使用がますます実施されているにもかかわらず、それらは商業的に単一の昆虫からの食品媒介病原体を検出するために使用されていない。現在、業界や規制当局によって使用されている食品からの食品媒介病原体の迅速な検出のために市販されている検証済みの分子のプロトコルがあります。これらの方法は、食品サンプルの様々な病原体の検出のためのDNAベースのシステムを含む。分子のプロトコルは、従来のメッキ法よりも高速であるが、試料の濃縮は、依然として、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）に必要な細菌性病原体の10 2コロニー形成単位（CFU）に基づく方法19の感度レベルを得るために必要とされる。また、PCR陽性試料からの純粋な細菌コロニーの単離は、適切な方法を使用して病原体を確認するために必要とされる。 コンテンツ &quot;&gt;このプロトコルの目的は、体表面からの食中毒菌の検出および単ハエの消化管のための食品及び環境試料から病原体を検出し、さらにそれらを単離するために使用される市販のPCRベースのシステムを標準化することであるプロトコルのsamples.The感度からの病原体は、ここで説明した第1の実験的に各細菌性病原体の連続希釈を与えた実験室で飼育大人のイエバエ（ イエバエ ）で較正した。標準化されたプロトコルは、その後100野生捕獲を調査するために使用された自分の体の表面および/または消化管からの食品媒介病原体の存在のために飛ぶ。これは標準化されたプロトコルは、公衆衛生研究所の食品媒介を行う際に環境サンプリングプログラムの一部としてそれらを収集する可能性を考慮して、昆虫によってもたらされる健康上の脅威を検出することを可能にするアウトブレイク調査。

<table><tbody><tr><td>Bismuth sulfite (BS) agar</td><td>Fisher Scientific</td><td>R452402</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Brain heart infusion (BHI) broth</td><td>Becton, Dickson and Company</td><td>299070</td><td>*Pre-warmed to 37&amp;deg;C. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Brilliance Listeria agar (BLA)</td><td>Fisher Scientific</td><td>CM1080B</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Buffered peptone water (BPW)</td><td>Becton, Dickson and Company</td><td>212367</td><td>*Pre-warmed to 37&amp;deg;C or 42&amp;deg;C. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Brilliance Cronobacter agar (Druggan-Forsythe-Iversen formulation/DFI)</td><td>Fisher Scientific</td><td>CM1055B</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>chromID Sakazakii Agar</td><td>bioM&amp;eacute;rieux</td><td>43741</td><td>*Call for information: 800.682.2666</td></tr><tr><td>R &amp;amp; F Enterobacter sakazakii (Cronobacter) Chromogenic Plating Medium</td><td>R &amp;amp; F Laboratories</td><td>Various</td><td>*Call for information: +1.630.969.530</td></tr><tr><td>R &amp;amp; F Enterobacter sakazakiii Enrichment Broth and supplement</td><td>R &amp;amp; F Laboratories</td><td>Various</td><td>*Call for information: +1.630.969.530</td></tr><tr><td>Hektoen enteric (HE) agar</td><td>Fisher Scientific</td><td>OXCM0419B</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>24 Listeria enrichment broth (24LEB)</td><td>Oxoid</td><td>CM1107</td><td>*Freshly prepared at room-temperature. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Listeria selective enrichment supplement</td><td>Oxoid</td><td>SR0243</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Novobiocin</td><td>Fisher Scientific</td><td>OXSR0181E</td><td>*Multiple suppliers. Store at 2-8 &amp;deg;C</td></tr><tr><td>Vancomycin hydrochloride hydrate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>861987</td><td>Store at 2-8 &amp;deg;C</td></tr><tr><td>Cefsulodin sodium salt hydrate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C8145</td><td>Store at 2-8 &amp;deg;C</td></tr><tr><td>Rappaport-Vassiliadis (RV) medium</td><td>Fisher Scientific</td><td>CM0669B</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Tetrathionate (TT) Broth</td><td>Becton, Dickson and Company</td><td>249120</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Trypticase soy agar (TSA)</td><td>Becton, Dickson and Company</td><td>236930</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Xylose lysine desoxycholate (XLD) agar</td><td>Becton, Dickson and Company</td><td>221284</td><td>*Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>API Biochemical identification system</td><td>bioM&amp;eacute;rieux</td><td>Various</td><td>*Call for information: +1.800.682.2666</td></tr><tr><td>VITEK 2: Product Safety</td><td>bioM&amp;eacute;rieux</td><td>Various</td><td>*Call for information: +1.800.682.2667</td></tr><tr><td>BAX System Q7</td><td>DuPont</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BAX E. sakazakii Standard assay kit</td><td>DuPont</td><td>D11801836</td><td></td></tr><tr><td>BAX L. monocytogenes 24E assay kit</td><td>DuPont</td><td>D13608125</td><td></td></tr><tr><td>BAX Salmonella 2 Standard assay kit</td><td>DuPont</td><td>D14368501</td><td></td></tr><tr><td>Capping tool</td><td>DuPont</td><td>D11677028</td><td></td></tr><tr><td>Decapping tool</td><td>DuPont</td><td>D11134095</td><td></td></tr><tr><td>PCR tube rack/holder</td><td>DuPont</td><td>D12701663</td><td></td></tr><tr><td>Featherweight forceps, wide tip</td><td>BioQuip</td><td>4750</td><td>Sterilize before use. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Fine point, straight tip forceps</td><td>BioQuip</td><td>4731</td><td>Sterilize before use. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Zirconia/silica beads, 0.5 mm</td><td>Bio Spec Products, Inc.</td><td>11079105z</td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Petri dishes - 60X15mm</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-772B</td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Disposable inoculating loops, 10&amp;micro;L</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-363-606</td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>L-shaped cell spreaders</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-665-230</td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Microcentrifuge tubes, 2 ml</td><td>Fisher Scientific</td><td>Various</td><td>Sterilize before use when needed. Secure lid is preferred. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Cluster tubes</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-500-13</td><td></td></tr><tr><td>Cluster tubes caps</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-500-23</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hypochlorite (Liquid chlorine bleach)</td><td></td><td></td><td>*Dilute to 0.05% with water. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Sterile deionized water</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Sterile distilled water</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Ethyl alcohol 190 proof</td><td></td><td></td><td>*Dilute to 70% with water when needed. Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Genie cell disruptor, 120V - for 1.5ml and 2.0ml microtubes</td><td>Scientific Industries, Inc.</td><td>SI-D238</td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Heating block</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Cooling block</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Recirculating water bath</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Stereo microscope</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Centrifuge</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr><tr><td>Incubator</td><td></td><td></td><td>Multiple suppliers.</td></tr></tbody></table>

detection of foodborne bacterial pathogens from individual filth flies

There is unanimous consensus that insects are important vectors of foodborne pathogens. However, linking insects as vectors of the pathogen causing a particular foodborne illness outbreak has been challenging. This is because insects are not being aseptically collected as part of an environmental sampling program during foodborne outbreak investigations and because there is not a standardized method to detect foodborne bacteria from individual insects. To take a step towards solving this problem, we adapted a protocol from a commercially available PCR-based system that detects foodborne pathogens from food and environmental samples, to detect foodborne pathogens from individual flies.Using this standardized protocol, we surveyed 100 wild-caught flies for the presence of Cronobacter spp., Salmonella enterica, and Listeria monocytogenes and demonstrated that it was possible to detect and further isolate these pathogens from the body surface and the alimentary canal of a single fly. Twenty-two percent of the alimentary canals and 8% of the body surfaces from collected wild flies were positive for at least one of the three foodborne pathogens. The prevalence of Cronobacter spp. on either body part of the flies was statistically higher (19%) than the prevalence of S. enterica (7%) and L.monocytogenes (4%). No false positives were observed when detecting S. enterica and L. monocytogenes using this PCR-based system because pure bacterial cultures were obtained from all PCR-positive results. However, pure Cronobacter colonies were not obtained from about 50% of PCR-positive samples, suggesting that the PCR-based detection system for this pathogen cross-reacts with other Enterobacteriaceae present among the highly complex microbiota carried by wild flies. The standardized protocol presented here will allow laboratories to detect bacterial foodborne pathogens from aseptically collected insects, thereby giving public health officials another line of evidence to find out how the food was contaminated when performing foodborne outbreak investigations.

C.の- （10 8 CFU / mlの10 2）このプロトコルは、最初に実験的に連続希釈を含む液体フライ食品（2％の粉末ミルク）で24時間飼育した実験室で飼育イエバエのセットに校正したサカザキ、S.エンテリカ、L.リステリア 、またはC.ジェジュニ （N = 21、各細菌性病原体のために）。 PCRベースのシステムは、身体の表面および実験供給する単一の消化管からの細菌の最低レベル（10 2 CFU / ml）を検出することになるまで濃縮媒体、ならびにインキュベーションの時間および温度は、それぞれの食品媒介病原体のために調整した飛ぶ。プロトコルセクションに記載の濃縮培地および条件を用いて、PCRベースのシステムはCを検出サカザキ、S.エンテリカ 、及びL.細菌の接種材料&gt; 10 3 CFU / mlである（ 図1A）が供給されるハエの100パーセントの体表面からリステリア 。ハエは、10を与えたとき2 CFU / mlで、Cの検出の割合サカザキ、S.エンテリカ 、及びL.彼らの体表面からのリステリアは、それぞれ100％、66％、33％、（ 図1A）であった。 PCRベースのシステムは、また、割合≥33％（ 図1B）でのすべての細菌の濃度を与えたハエの消化管からこれら3食品媒介病原体を検出した。しかし、Cの検出実験室で飼育ハエが実験最高細菌接種（10 8 CFU / ml）を含む液体食品を与えたときジェジュニにのみ達成された。したがって、C.ジェジュニは 、このPCRベースの検出システムを使用して、個々のハエsynanthropic汚物から試験することができる食品媒介病原体の群から除外した。 この標準化されたプロトコルでは、我々はクロノバクター属属の有病率を決定することができました。、S.エンテリカ、及びL.体表面および/ ​​または目のリステリア個別に無菌的ワシントン首都圏に位置して10都市のレストランの収集のエリアから摘発された100野生のハエのE消化管、DC 5収集された汚物のハエはM.を含む少なくとも6種の代表だったイエバエ （47％）、 ルシリアヒツジキンバエ（33％）、L.セリカータ（14％）、Cochliomyiaのmacellaria（2％）、ニクバエhaemorrhoidalis（2％）、及びOphyraのleucostoma（1％）。 Oneフライのみファミリーレベルに同定された（ハナバエ科; 1％）。表面消毒プロトコルは、細菌の増殖は、各個々のハエの最後の消毒すすぎ水のためのTSAプレート上で観察されなかったので、フライの身体部分との間の交差汚染を回避することに有効であった。このように、区別は、各ハエの体の部分に存在する食品媒介細菌の間で行うことができた。 偽陽性は、体表面のサンプルおよび消化管からは検出されなかった個々のハエS.の検出のためにこの市販のPCRベースのシステムを使用してエンテリカとL.リステリア 、寒天プレート上の生存可能な病原体の確認は、PCR陽性の結果と一致した。しかし、 クロノバクター属種の純粋培養物を単離することは不可能であった。全てのPCR陽性検体から。 PCRベースによるこの病原体のため、検出 （; 9/18 50％）及び消化管（48％; 33分の16）は、単一の野生捕獲ハエのシステムは、体表面からの偽陽性を示した。特定のメディア上にプレートしたランダムに選択されたPCR陰性サンプルは、食品媒介病原体が存在しないことを確認した。 クロノバクター属種を検出するために、この市販のPCRベースのシステムを使用する場合したがって、偽陰性サンプルのいずれからも検出されなかった。、S.エンテリカ 、またはL.リステリア 。 唯一の病原体が単離され、確認されたそれらのPCR陽性検体は陽性とみなしたと統計分析のために含まれています。野生捕獲汚物ハエの消化管における食品媒介病原体の全体的な存在は（DF = 1、P = 0.0087、χ2 = 6.8772）、体表面上よりも有意に高かった。消化管の22％、回収野生ハエの体表面の8％の三食品媒介病原体（ 図2）の少なくとも1つについて陽性であった。全体的に、 クロノバクター属種の有病率。 S.の有病率よりも、体表面または収集されたハエの消化管のいずれかで（フィッシャーの正確確率検定p = 0.0165 19％）、統計的に高かったエンテリカ （7％）とリステリア菌 （4％）。各細菌性病原体（ 図3のためのハエの体の部分の間の一対比較を行うときしかし、統計的な差異は観察されなかった。 クロノバクター属のためのフィッシャーの正確検定p = 0.1464、P = 0.1184およびp = 0.6212属、S.エンテリカ 、及びL.モノサイトゲネス 、それぞれ）。ハエのいずれも、評価され、3つすべての病原体について陽性であったなかった。しかし、ハエ（2 L.のヒツジキンバエと1 のL.セリカータ ）を搭載してサルモネラ属菌の3。とL.表面上または消化管におけるリステリア 。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/52372/52372fig1.jpg" /> （A）は、本体表面と（B）の異なる細菌接種材料を含有する液体飼料を与えた個々の実験室飼育イエバエの消化管からクロノバクター属のサカザキ 、 サルモネラ菌、リステリア菌、およびカンピロバクター·ジェジュニの図1.検出レベル （N =各細菌性病原体のための21、N =各細菌濃度あたり3）。 <img alt="図2"SRC = &quot;/ファイル/ ftp_upload / 52372 / 52372fig2.jpg&quot; /&gt; ボディ表面および個々のハエの消化管の図2.パーセンテージは、ターゲット食品媒介病原体のいずれかのための肯定的な発見した。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/52372/52372fig3.jpg" /> クロノバクター属属の図3.有病率。、 サルモネラ菌、体表面からのリステリア菌とsynanthropic野生捕獲ハエの消化管。報告されたp値は、体表面と各細菌病原体のために消化管間の対比較からのものである（フィッシャーの正確確率検定、p値 &lt;0.05は、統計的有意性を示す）。著作権©アメリカ微生物学会、応用のジャーナルと環境微生物学78（22）：7891から902、2012、DOI：10.1128 / AEM.02195-12。

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Detection of Foodborne Bacterial Pathogens from Individual Filth Flies

A PCR-based protocol was adapted to detect Cronobacter spp., Salmonella enterica, and Listeria monocytogenes from body surfaces and alimentary canals of individual wild-caught flies. The goal of this protocol is to detect and isolate bacterial pathogens from individual insects collected as part of an environmental sampling program during foodborne outbreak investigations.

個々のフィルスのハエから食中毒細菌性病原体の検出

There is unanimous consensus that insects are important vectors of foodborne pathogens. However, linking insects as vectors of the pathogen causing a ...

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18.2K ビュー.  U.S. Food and Drug Administration. A PCR-based protocol was adapted to detect Cronobacter spp., Salmonella enterica, and Listeria monocytogenes from body surfaces and alimentary canals of individual wild-caught flies. The goal of this protocol is to detect and isolate bacterial pathogens from individual insects collected as part of an environmental sampling program during foodborne outbreak investigations.

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Tracking Microbial Contamination in Retail Environments Using Fluorescent Powder - A Retail Delicatessen Environment Example

Cross contamination of foodborne pathogens in the retail environment is a significant public health issue contributing to an increased risk for foodborne illness. Ready-to-eat (RTE) processed foods such as deli meats, cheese, and in some cases fresh produce, have been involved in foodborne disease outbreaks due to contamination with pathogens such as Listeria monocytogenes. With respect to L. monocytogenes, deli slicers are often the main source of cross contamination. The goal of this study was to use a fluorescent compound to simulate bacterial contamination and track this contamination in a retail setting. A mock deli kitchen was designed to simulate the retail environment. Deli meat was inoculated with the fluorescent compound and volunteers were recruited to complete a set of tasks similar to those expected of a food retail employee. The volunteers were instructed to slice, package, and store the meat in a deli refrigerator. The potential cross contamination was tracked in the mock retail environment by swabbing specific areas and measuring the optical density of the swabbed area with a spectrophotometer. The results indicated that the refrigerator (i.e. deli case) grip and various areas on the slicer had the highest risk for cross contamination. The results of this study may be used to develop more focused training material for retail employees. In addition, similar methodologies could also be used to track microbial contamination in food production environments (e.g.&#160;small farms), hospitals, nursing homes, cruise ships, and hotels.

The overall goal of this study was to demonstrate the potential cross contamination mechanism of foodborne pathogen Listeria monocytogenes in a retail deli setting. This methodology may be applied to a variety of different environments to track pathogen contamination. &#160;

蛍光粉を使用した小売環境における微生物汚染を追跡する - 小売デリカ環境の例

Cross contamination of foodborne pathogens in the retail environment is a significant public health issue contributing to an increased risk for foodborne ...

環境学

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video article, we describe an automated assay to measure the effect of hunger or satiety on olfactory dependent food search behavior in the adult fruit fly Drosophila melanogaster. In a light-tight box illuminated by red light that is invisible to fruit flies, a camera linked to custom data acquisition software monitors the position of six flies simultaneously. Each fly is confined to walk in individual arenas containing a food odor at the center. The testing arenas rest on a porous floor that functions to prevent odor accumulation. Latency to locate the odor source, a metric that reflects olfactory sensitivity under different physiological states, is determined by software analysis. Here, we discuss the critical mechanics of running this behavioral paradigm and cover specific issues regarding fly loading, odor contamination, assay temperature, data quality, and statistical analysis.

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

In this video article, we describe an automated assay to measure the effect of hunger or satiety on olfactory dependent food search behavior in the adult fruit fly Drosophila melanogaster.

での採餌行動のためのシングル·フライアッセイ<em&gt;ショウジョウバエ</em

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video ...

神経科学

Systemic Bacterial Infection and Immune Defense Phenotypes in Drosophila Melanogaster

The fruit fly Drosophila melanogaster is one of the premier model organisms for studying the function and evolution of immune defense. Many aspects of innate immunity are conserved between insects and mammals, and since Drosophila can readily be genetically and experimentally manipulated, they are powerful for studying immune system function and the physiological consequences of disease. The procedure demonstrated here allows infection of flies by introduction of bacteria directly into the body cavity, bypassing epithelial barriers and more passive forms of defense and allowing focus on systemic infection. The procedure includes protocols for the measuring rates of host mortality, systemic pathogen load, and degree of induction of the host immune system. This infection procedure is inexpensive, robust and quantitatively repeatable, and can be used in studies of functional genetics, evolutionary life history, and physiology.

Systemic Bacterial Infection and Immune Defense Phenotypes in Drosophila Melanogaster

Drosophila melanogaster is an outstanding model organism for studying innate immune systems and the physiological consequences of infection and disease. This protocol describes how to deliver robust and quantitatively repeatable bacterial infections to D. melanogaster, and how to subsequently measure infection severity and quantify the host immune response.

全身細菌感染や免疫防御表現型<em&gt;キイロショウジョウバエ</em

The fruit fly Drosophila melanogaster is one of the premier model organisms for studying the function and evolution of immune defense. Many aspects of ...

免疫・感染学

Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, significantly affecting the rate of human mortality and morbidity. Conventional methods for the detection of V. parahaemolyticus such as culture-based methods, immunological assays, and molecular-based methods require complicated sample handling and are time-consuming, tedious, and costly. Recently, biosensors have proven to be a promising and comprehensive detection method with the advantages of fast detection, cost-effectiveness, and practicality. This research focuses on developing a rapid method of detecting V. parahaemolyticus with high selectivity and sensitivity using the principles of DNA hybridization. In the work, characterization of synthesized polylactic acid-stabilized gold nanoparticles (PLA-AuNPs) was achieved using X-ray Diffraction (XRD), Ultraviolet-visible Spectroscopy (UV-Vis), Transmission Electron Microscopy (TEM), Field-emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), and Cyclic Voltammetry (CV). We also carried out further testing of stability, sensitivity, and reproducibility of the PLA-AuNPs. We found that the PLA-AuNPs formed a sound structure of stabilized nanoparticles in aqueous solution. We also observed that the sensitivity improved as a result of the smaller charge transfer resistance (Rct) value and an increase of active surface area (0.41 cm2). The development of our DNA biosensor was based on modification of a screen-printed carbon electrode (SPCE) with PLA-AuNPs and using methylene blue (MB) as the redox indicator. We assessed the immobilization and hybridization events by differential pulse voltammetry (DPV). We found that complementary, non-complementary, and mismatched oligonucleotides were specifically distinguished by the fabricated biosensor. It also showed reliably sensitive detection in cross-reactivity studies against various food-borne pathogens and in the identification of V. parahaemolyticus in fresh cockles.

A protocol for the development of an electrochemical DNA biosensor comprising a polylactic acid-stabilized, gold nanoparticles-modified, screen-printed carbon electrode to detect Vibrio parahaemolyticus is presented.

食品由来病原体を検出する電気化学的 DNA のバイオ センサーの開発

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, ...

生物工学

Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7

Enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 has been linked to both waterborne and foodborne illnesses, and remains a threat despite the food- and water-screening methods used currently. While conventional bacterial detection methods, such as polymerase chain reaction (PCR) and enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) can specifically detect pathogenic contaminants, they require extensive sample preparation and lengthy waiting periods. In addition, these practices demand sophisticated laboratory instruments and settings, and must be executed by trained professionals. Herein, a protocol is proposed for a simpler diagnostic technique that features the unique combination of magnetic and fluorescent parameters in a nanoparticle-based platform. The proposed multiparametric magneto-fluorescent nanosensors (MFnS) can detect E. coli O157:H7 contamination with as little as 1 colony-forming unit present in solution within less than 1 h. Furthermore, the ability of MFnS to remain highly functional in complex media such as milk and lake water has been verified. Additional specificity assays were also used to demonstrate the ability of MFnS to only detect the specific target bacteria, even in the presence of similar bacterial species. The pairing of magnetic and fluorescent modalities allows for the detection and quantification of pathogen contamination in a wide range of concentrations, exhibiting its high performance in both early- and late-stage contamination detection. The effectiveness, affordability, and portability of the MFnS make them an ideal candidate for point-of-care screening for bacterial contaminants in a wide range of settings, from aquatic reservoirs to commercially packaged foods.

Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7

The overall goal of this protocol is to synthesize functional nanosensors for the portable, cost-effective, and rapid detection of specifically targeted pathogenic bacteria through a combination of magnetic relaxation and fluorescence emission modalities.

E. 大腸菌o157: h7 の食品由来病原体のスクリーニングを使用して磁気蛍光ナノセンサー: 迅速検出

Enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 has been linked to both waterborne and foodborne illnesses, and remains a threat despite the food- and ...

Oral Bacterial Infection and Shedding in Drosophila melanogaster

The fruit fly Drosophila melanogaster is one of the best developed model systems of infection and innate immunity. While most work has focused on systemic infections, there has been a recent increase of interest in the mechanisms of gut immunocompetence to pathogens, which require methods to orally infect flies. Here we present a protocol to orally expose individual flies to an opportunistic bacterial pathogen (Pseudomonas aeruginosa) and a natural bacterial pathogen of D. melanogaster (Pseudomonas entomophila). The goal of this protocol is to provide a robust method to expose male and female flies to these pathogens. We provide representative results showing survival phenotypes, microbe loads, and bacterial shedding, which is relevant for the study of heterogeneity in pathogen transmission. Finally, we confirm that Dcy mutants (lacking the protective peritrophic matrix in the gut epithelium) and Relish mutants (lacking a functional immune deficiency (IMD) pathway), show increased susceptibility to bacterial oral infection. This protocol, therefore, describes a robust method to infect flies using the oral route of infection, which can be extended to the study of a variety genetic and environmental sources of variation in gut infection outcomes and bacterial transmission.

Oral Bacterial Infection and Shedding in Drosophila melanogaster

This protocol describes methods to orally expose and infect the fruit fly Drosophila melanogaster with bacterial pathogens, and to measure the number of infectious bacteria shed following gut infection. We further describe the effect of immune mutants on fly survival following oral bacterial infection.

口腔の細菌感染とキイロショウジョウバエの開口

The fruit fly Drosophila melanogaster is one of the best developed model systems of infection and innate immunity. While most work has focused on systemic ...

生物学

Fast Colony Forming Unit Counting in 96-Well Plate Format Applied to the Drosophila Microbiome

The intestines of animals are colonized by commensal microbes, which impact host development, health, and behavior. Precise quantification of colonization is essential for studying the complex interactions between host and microbe both to validate the microbial composition and study its effects. Drosophila melanogaster,&#160;which has a low native microbial diversity and is economical to rear with defined microbial composition, has emerged as a model organism for studying the gut microbiome. Analyzing the microbiome of an individual organism requires identification of which microbial species are present and quantification of their absolute abundance. This article presents a method for the analysis of a large number of individual fly microbiomes. The flies are prepared in 96-well plates, enabling the handling of a large number of samples at once. Microbial abundance is quantified by plating up to 96 whole fly homogenates on a single agar plate in an array of spots and then counting the colony forming units (CFUs) that grow in each spot. This plating system is paired with an automated CFU quantification platform, which incorporates photography of the plates, differentiation of fluorescent colonies, and automated counting of the colonies using an ImageJ plugin. Advantages are that (i) this method is sensitive enough to detect differences between treatments, (ii) the spot plating method is as accurate as traditional plating methods, and (iii) the automated counting process is accurate and faster than manual counting. The workflow presented here enables high-throughput quantification of CFUs in a large number of replicates and can be applied to other microbiology study systems including in vitro and other small animal models.

Fast Colony Forming Unit Counting in 96-Well Plate Format Applied to the Drosophila Microbiome

This method quantifies microbial abundance using a 96-well plate format to plate colony forming units (CFUs) and is applied to the Drosophila microbiome in whole fly homogenate samples. CFUs are counted with an automated image analysis software provided here.

ショウジョウバエ微生物叢に適用された96ウェルプレートフォーマットでの高速コロニー形成ユニットカウント

The intestines of animals are colonized by commensal microbes, which impact host development, health, and behavior. Precise quantification of colonization ...

ショウジョウバエの幼虫を検出するためのMushing、Sieving、およびFloating Method

Sieving Fruit Pulp to Detect Immature Tephritid Fruit Flies in the Field

Fruit flies of the Tephritidae family are among the most destructive and invasive agricultural pests in the world. Many countries undertake expensive eradication programs to eliminate incipient populations. During eradication programs, a concerted effort is made to detect larvae, as this strongly indicates a breeding population and helps establish the spatial extent of the infestation. The detection of immature life stages triggers additional control and regulatory actions to contain and prevent any further spread of the pest. Traditionally, larval detection is accomplished by cutting individual host fruits and examining them visually. This method is labor intensive, as only a limited number of fruit can be processed, and the probability of missing a larva is high. An extraction technique that combines i) mushing host fruit in a plastic bag, ii) straining pulp through a series of sieves, iii) placing retained pulp in a brown sugar water solution, and iv) collecting larvae that float to the surface was tested. The method was evaluated in Florida with field-collected guava naturally infested by Anastrepha suspensa. To mimic low populations more representative of a fruit fly eradication program, mangos and papaya in Hawaii were infested with a known, low number of Bactrocera dorsalis larvae. The applicability of the method was tested in the field on guava naturally infested by B. dorsalis to evaluate the method under conditions experienced by workers during an emergency fruit fly program. In both field and laboratory trials, mushing and sieving the pulp was more efficient (required less time) and more sensitive (more larvae found) than cutting fruit. Floating the pulp in brown sugar water solution helped detect earlier instar larvae. Mushing and sieving fruit pulp of important tephritid hosts may increase the probability of detecting larvae during emergency programs.

著者スポットライト:野外での未熟なテフリチドショウジョウバエを検出するための果肉のふるい分け  

Increasing the detection of immature tephritid fruit flies in the field can trigger timely efforts to eliminate populations of these destructive pests. Detecting late instar larvae is faster and more accurate when mushing host fruit in a bag and passing the pulp through a series of sieves than hand cutting and visual inspection.

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

Fruit flies of the Tephritidae family are among the most destructive and invasive agricultural pests in the world. Many countries undertake expensive ...

個々のフィルスのハエから食中毒細菌性病原体の検出

要約

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この動画の章

蛍光粉を使用した小売環境における微生物汚染を追跡する - 小売デリカ環境の例

での採餌行動のためのシングル·フライアッセイ

全身細菌感染や免疫防御表現型

食品由来病原体を検出する電気化学的 DNA のバイオセンサーの開発

E. 大腸菌o157: h7 の食品由来病原体のスクリーニングを使用して磁気蛍光ナノセンサー: 迅速検出

口腔の細菌感染とキイロショウジョウバエの開口

ショウジョウバエ微生物叢に適用された96ウェルプレートフォーマットでの高速コロニー形成ユニットカウント

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

個々のフィルスのハエから食中毒細菌性病原体の検出

要約

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蛍光粉を使用した小売環境における微生物汚染を追跡する - 小売デリカ環境の例

での採餌行動のためのシングル·フライアッセイ

全身細菌感染や免疫防御表現型

食品由来病原体を検出する電気化学的 DNA のバイオ センサーの開発

E. 大腸菌o157: h7 の食品由来病原体のスクリーニングを使用して磁気蛍光ナノセンサー: 迅速検出

口腔の細菌感染とキイロショウジョウバエの開口

ショウジョウバエ微生物叢に適用された96ウェルプレートフォーマットでの高速コロニー形成ユニットカウント

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

果肉をふるいにかけて畑で未熟なテフリチドショウジョウバエを検出する

食品由来病原体を検出する電気化学的 DNA のバイオセンサーの開発