Published June 9, 2021 | Version v1
Publication Open

Combined Loop-Mediated Isothermal Amplification Assays for Rapid Detection and One-Step Differentiation of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli in Meat Products

Creators

  • 1. University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation
  • 2. Mansoura University
  • 3. Bundeswehr Medical Service Academy

Description

A loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay system was established, allowing rplD gene-based simultaneous detection of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli in enriched meat products. Additionally, one-step differentiation of target species on agar plates was enabled by cdtC gene- and gyrA gene-based duplex LAMP. Both the rplD and cdtC – gyrA LAMP assays amplified the target sequences in all 62 C. jejuni and 27 C. coli strains used for determining inclusivity and revealed 100% exclusivity toward 85 tested non-target species. Throughout the entire experiments, C. jejuni and C. coli strains were 100% distinguishable by melting curves of cdtC and gyrA LAMP products. After 24-h enrichment, the rplD LAMP assay reliably detected initial inoculation levels of 10–100 CFU/g in artificially contaminated minced meat. Investigation of naturally contaminated meat samples revealed a diagnostic accuracy of 95% toward real-time PCR and 94.1% toward the standard culture method applying the 24-h incubation period. Diagnostic sensitivity and specificity, and positive and negative predictive values were 89.8, 100, 100, and 91.2%, respectively, when measured against real-time PCR, and 89.6, 98.1, 97.7, and 91.2%, respectively, when measured against the standard culture method. After 48-h enrichment, the detection limit of the rplD LAMP assay improved to initial inoculation levels of 1–10 CFU/g in artificially contaminated minced meat. Applying the 48-h incubation period on naturally contaminated meat samples resulted in 100% concordant results between rplD LAMP, real-time PCR, and the standard culture method. The established LAMP assay system was proved to be suitable for rapid meat sample screening. Furthermore, it constitutes a promising tool for investigating other Campylobacter sources and could therefore make a valuable contribution to protect consumers from foodborne illness.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم إنشاء نظام مقايسة تضخيم متساوي الحرارة بوساطة حلقة (LAMP)، مما يسمح بالكشف المتزامن القائم على الجينات rplD عن العطيفة الصائمية والعطيفة القولونية في منتجات اللحوم المخصبة. بالإضافة إلى ذلك، تم تمكين التمايز بخطوة واحدة للأنواع المستهدفة على صفائح الآجار بواسطة المصباح المزدوج القائم على جين cdtC وجين gyrA. أدت كل من فحوصات مصباح rplD و cdtC – gyrA إلى تضخيم التسلسلات المستهدفة في جميع سلالات 62 C. jejuni و 27 C. coli المستخدمة لتحديد الشمولية وكشفت عن حصرية 100 ٪ تجاه 85 نوعًا غير مستهدف تم اختباره. طوال التجارب بأكملها، كانت سلالات C. jejuni و C. coli مميزة بنسبة 100 ٪ من خلال منحنيات ذوبان منتجات مصابيح cdtC و gyrA. بعد التخصيب لمدة 24 ساعة، اكتشف اختبار مصباح rplD بشكل موثوق مستويات التلقيح الأولية من 10–100 CFU/g في اللحوم المفرومة الملوثة صناعياً. كشف التحقيق في عينات اللحوم الملوثة بشكل طبيعي عن دقة تشخيصية بنسبة 95 ٪ تجاه تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي و 94.1 ٪ تجاه طريقة الاستنبات القياسية التي تطبق فترة الحضانة على مدار 24 ساعة. كانت الحساسية والخصوصية التشخيصية، والقيم التنبؤية الإيجابية والسلبية 89.8 و 100 و 100 و 91.2 ٪ على التوالي، عند قياسها مقابل تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الفعلي، و 89.6 و 98.1 و 97.7 و 91.2 ٪ على التوالي، عند قياسها مقابل طريقة الاستزراع القياسية. بعد التخصيب لمدة 48 ساعة، تحسن حد الكشف عن اختبار مصباح rplD إلى مستويات التلقيح الأولية من 1–10 CFU/g في اللحوم المفرومة الملوثة صناعياً. أدى تطبيق فترة الحضانة لمدة 48 ساعة على عينات اللحوم الملوثة بشكل طبيعي إلى نتائج متوافقة بنسبة 100 ٪ بين مصباح rplD و PCR في الوقت الفعلي وطريقة الاستزراع القياسية. ثبت أن نظام فحص المصباح المعمول به مناسب للفحص السريع لعينة اللحوم. علاوة على ذلك، فإنه يشكل أداة واعدة للتحقيق في مصادر العطيفة الأخرى، وبالتالي يمكن أن يقدم مساهمة قيمة لحماية المستهلكين من الأمراض المنقولة بالغذاء.

Translated Description (French)

Un système de test d'amplification isotherme à médiation par boucle (LAMP) a été mis en place, permettant la détection simultanée basée sur le gène rplD de Campylobacter jejuni et Campylobacter coli dans les produits carnés enrichis. De plus, la différenciation en une étape des espèces cibles sur des plaques de gélose a été activée par une LAMPE duplex basée sur les gènes cdtC et gyrA. Les tests de la LAMPE rplD et cdtC – gyrA ont amplifié les séquences cibles dans toutes les 62 souches de C. jejuni et 27 souches de C. coli utilisées pour déterminer l'inclusivité et ont révélé une exclusivité de 100 % envers 85 espèces non cibles testées. Tout au long des expériences, les souches de C. jejuni et C. coli se distinguaient à 100 % par les courbes de fusion des produits des LAMPES CDTC et gyrA. Après un enrichissement de 24 heures, le test de la LAMPE rplD a détecté de manière fiable des niveaux initiaux d'inoculation de 10 à 100 UFC/g dans de la viande hachée contaminée artificiellement. L'enquête sur des échantillons de viande naturellement contaminés a révélé une précision de diagnostic de 95 % pour la PCR en temps réel et de 94,1 % pour la méthode de culture standard appliquant la période d'incubation de 24 heures. La sensibilité et la spécificité diagnostiques, ainsi que les valeurs prédictives positives et négatives étaient de 89,8, 100, 100 et 91,2 %, respectivement, lorsqu'elles étaient mesurées par rapport à la PCR en temps réel, et de 89,6, 98,1, 97,7 et 91,2 %, respectivement, lorsqu'elles étaient mesurées par rapport à la méthode de culture standard. Après un enrichissement de 48 h, la limite de détection du test de la LAMPE rplD s'est améliorée à des niveaux initiaux d'inoculation de 1 à 10 UFC/g dans la viande hachée contaminée artificiellement. L'application de la période d'incubation de 48 heures sur des échantillons de viande naturellement contaminés a donné des résultats 100% concordants entre la LAMPE rplD, la PCR en temps réel et la méthode de culture standard. Le système de dosage LAMP établi s'est avéré approprié pour le criblage rapide d'échantillons de viande. De plus, il constitue un outil prometteur pour enquêter sur d'autres sources de Campylobacter et pourrait donc apporter une contribution précieuse à la protection des consommateurs contre les maladies d'origine alimentaire.

Translated Description (Spanish)

Se estableció un sistema de ensayo de amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP), que permite la detección simultánea basada en el gen rplD de Campylobacter jejuni y Campylobacter coli en productos cárnicos enriquecidos. Además, la diferenciación de una sola etapa de las especies objetivo en placas de agar fue habilitada por la LÁMPARA dúplex basada en el gen cdtC y el gen gyrA. Tanto los ensayos rplD como cdtC – gyrA LAMP amplificaron las secuencias diana en las 62 cepas de C. jejuni y 27 de C. coli utilizadas para determinar la inclusividad y revelaron una exclusividad del 100% hacia las 85 especies no diana analizadas. A lo largo de todos los experimentos, las cepas de C. jejuni y C. coli se distinguieron al 100% por las curvas de fusión de los productos de LÁMPARA cdtC y gyrA. Después de 24 h de enriquecimiento, el ensayo rplD LAMP detectó de forma fiable niveles iniciales de inoculación de 10–100 UFC/g en carne picada contaminada artificialmente. La investigación de muestras de carne contaminada naturalmente reveló una precisión diagnóstica del 95% hacia la PCR en tiempo real y del 94,1% hacia el método de cultivo estándar aplicando el período de incubación de 24 h. La sensibilidad y especificidad diagnósticas, y los valores predictivos positivos y negativos fueron 89.8, 100, 100 y 91.2%, respectivamente, cuando se midieron contra PCR en tiempo real, y 89.6, 98.1, 97.7 y 91.2%, respectivamente, cuando se midieron contra el método de cultivo estándar. Después de 48 h de enriquecimiento, el límite de detección del ensayo rplD LAMP mejoró a niveles de inoculación iniciales de 1–10 UFC/g en carne picada contaminada artificialmente. La aplicación del período de incubación de 48 h en muestras de carne contaminada naturalmente dio como resultado resultados 100% concordantes entre la LÁMPARA RPLD, la PCR en tiempo real y el método de cultivo estándar. Se demostró que el sistema de ensayo LAMP establecido es adecuado para el cribado rápido de muestras de carne. Además, constituye una herramienta prometedora para investigar otras fuentes de Campylobacter y, por lo tanto, podría hacer una valiosa contribución para proteger a los consumidores de enfermedades transmitidas por los alimentos.

Files

pdf.pdf

Files (1.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:209892fd9c36c9e1dcfbd55049fb5fd5
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
فحوصات تضخيم متساوي الحرارة مجتمعة ومتوسطة الحلقة للكشف السريع والتمايز خطوة واحدة من العطيفة الصائمية والعطيفة القولونية في منتجات اللحوم
Translated title (French)
Tests combinés d'amplification isotherme à médiation par boucle pour la détection rapide et la différenciation en une étape de Campylobacter jejuni et Campylobacter coli dans les produits à base de viande
Translated title (Spanish)
Ensayos combinados de amplificación isotérmica mediada por bucle para la detección rápida y la diferenciación en un solo paso de Campylobacter jejuni y Campylobacter coli en productos cárnicos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3172407989
DOI
10.3389/fmicb.2021.668824

Is supplement to
https://openalex.org/W795173415 (Other)
https://openalex.org/W594111060 (Other)
https://openalex.org/W4294351655 (Other)
https://openalex.org/W2929412932 (Other)
https://openalex.org/W2399416550 (Other)
https://openalex.org/W2389263614 (Other)
https://openalex.org/W2367331874 (Other)
https://openalex.org/W2330518317 (Other)
https://openalex.org/W2140015063 (Other)
https://openalex.org/W206291655 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W167018942
  • https://openalex.org/W1849301422
  • https://openalex.org/W1965592031
  • https://openalex.org/W1967192362
  • https://openalex.org/W1972830515
  • https://openalex.org/W1973875107
  • https://openalex.org/W1977184995
  • https://openalex.org/W1979619587
  • https://openalex.org/W1988140399
  • https://openalex.org/W2003830799
  • https://openalex.org/W2015638139
  • https://openalex.org/W2046207977
  • https://openalex.org/W2050515639
  • https://openalex.org/W2057876450
  • https://openalex.org/W2102706796
  • https://openalex.org/W2114773536
  • https://openalex.org/W2139825940
  • https://openalex.org/W2142670912
  • https://openalex.org/W2151270464
  • https://openalex.org/W2167388275
  • https://openalex.org/W2168723195
  • https://openalex.org/W2172322385
  • https://openalex.org/W2179133467
  • https://openalex.org/W2191779450
  • https://openalex.org/W2519423630
  • https://openalex.org/W2522680429
  • https://openalex.org/W2526224357
  • https://openalex.org/W2560604338
  • https://openalex.org/W2600607573
  • https://openalex.org/W2766341309
  • https://openalex.org/W2896485525
  • https://openalex.org/W2911498766
  • https://openalex.org/W2936776427
  • https://openalex.org/W2954817823
  • https://openalex.org/W2981741071
  • https://openalex.org/W3013184151
  • https://openalex.org/W3020761702
  • https://openalex.org/W3045076607
  • https://openalex.org/W3134572533
  • https://openalex.org/W4210951308
  • https://openalex.org/W990549602