多重荧光定量聚合酶链反应法检测肉制品中的3种食源性致病菌

摘要：目的 建立多重荧光定量聚合酶链反应法（quantitative polymerase chain reaction,qPCR）快速检测肉制品中沙门氏菌、单增李斯特菌、大肠杆菌O157:H7 3种食源性致病菌的方法。方法 根据沙门氏菌的invA基因、单增李斯特菌的hemolysin基因、大肠杆菌O157:H7的rfbE基因序列分别设计特异性引物及探针,通过优化反应体系,测定其灵敏度、特异性和重复性,建立了可同时检测上述3种食源性致病菌多重qPCR方法。结果 该方法只扩增3种靶细菌,对其他供试菌不扩增;沙门氏菌、单增李斯特菌、大肠杆菌O157:H7的检出限分别为101、102、102拷贝数/μL,并且拥有良好的重复性和特异性。人工污染的猪肉样品经SLE（Salmonella、Listeria monocytogenes and Escherichia coli 3种菌株的共增菌培养基）培养基富集8 h后,分别可以检测到初始菌液浓度为1.56×102 CFU/25 g的沙门氏菌,2.13×102 CFU/25 g的单增李斯特菌,2.32×102 CFU/25 g的大肠杆菌O157:H7。结论 所建立的多重qPCR灵敏度高、特异性强、重复性好,可同时检测肉制品中沙门氏菌、单增李斯特菌和大肠杆菌O157:H7 3种食源性致病菌,在提高食品安全和保护人类健康方面有重要意义。     

肠出血性大肠杆菌O157:H7的分子生物学检测及PCR检测

大肠杆菌一些特殊的血清型具有致病性,肠出血性大肠杆菌是大肠杆菌的一个亚型,主要致病菌株为O157:H7,可引起感染性腹泻,因能引起人类的出血性肠炎而得名。本文综述了分子生物学检测肠出血性大肠杆菌O157:H7的研究进展。分子生物学检测是利用抗原抗体特异性结合反应检测各种物质的分析方法,主要包括酶联免疫吸附法(ELISA)、胶体免疫金层析法以及免疫磁珠分离法(IMS)。PCR技术检测肠出血性大肠杆菌O157:H7,主要包括常规PCR检测、多重PCR检测以及实时荧光定量PCR检测。这两种方法灵敏度高、特异性强、操作简便、结果准确等优点,是检测肠出血性大肠杆菌O157:H7的常用方法。     

三种食源性致病菌多重PCR检测方法的建立

目的:建立同时快速检测沙门氏菌、志贺氏菌和肠出血性大肠杆菌O157∶H7的多重PCR方法。方法:根据沙门氏菌的invA基因、志贺氏菌的ipaH基因及肠出血性大肠杆菌O157∶H7的uidA基因设计3对引物,通过单因素实验、L9(34)正交实验优化反应体系,并对多重PCR扩增的敏感性进行分析。结果:3对引物能特异性扩增出495、620、252bp的目的片段;在最优多重PCR反应体系下,多重PCR检测3种致病菌的灵敏度达104CFU/mL;将该法应用于人工污染实验,可在5h内得到准确、稳定的检测结果。结论:该方法操作简单、检测特异性和灵敏度较高,能够实现对沙门氏菌、志贺氏菌和肠出血性大肠杆菌O157∶H7 3种食源性致病菌的快速监控和诊断。     

实时荧光PCR在食源性致病菌监测中的应用研究

目的 建立沙门菌、志贺菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠埃希菌O157:H7、金黄色葡萄球菌5种致病菌的实时荧光PCR检测方法,并在食源性致病菌监测工作中推广应用.方法 将菌株及样品经培养基增菌后,用热裂解法提取DNA,使用荧光定量PCR反应试剂盒,时该检测方法进行特异性验证,并在2006-2007年间,同时应用实时荧光PCR和传统方法对890份各类实际工作监测标本进行比较分析.结果 实时荧光PCR方法对19株不同种类标准菌株符合率为100%;对用传统方法检测分离到的5种食源性致病菌的符合率分别为:沙门菌96.61%,单核细胞增生李斯特菌92.30%,大肠埃希菌O157:H7、志贺菌、金黄色葡萄球菌均为100%;对890份监测标本检测结果表明,实时荧光PCR法对食品及临床标本中食源性致病菌的检出率略高于传统培养法,差异无统计学意义,而实时荧光PCR法可在3～36 h内时目标样品作出结果判断.结论 实时荧光PCR方法成功应用于食源性致病菌的检测,具有快速、特异和灵敏的特点,可作为食物中毒等突发公共卫生事件处置和重大活动食品安全保障工作的有效技术支撑.     

实时荧光定量PCR技术在食源性致病菌检测中的应用

实时荧光定量PCR技术作为一种高效的微生物定量检测法,在食品工业中具有广泛的应用前景。本文综述了实时荧光定量PCR技术检测原理,及其在食源性致病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157∶H7、沙门氏菌和副溶血性弧菌检测中的应用。     

大肠杆菌O157:H7实时荧光定量PCR快速检测试剂盒的组建及活菌检测

该研究组建了基于高分辨熔解曲线分析的大肠杆菌O157:H7实时荧光定量PCR快速检测试剂盒,对试剂盒的灵敏度、特异性、抗干扰能力和检测人工污染样品的情况进行了评估,并在组建试剂盒的基础上,利用叠氮溴化丙锭(PMAxx)对活/死细胞的选择性,构建了大肠杆菌O157:H7活菌定量检测技术。结果显示,试剂盒特异性强,仅大肠杆菌O157:H7血清型有阳性扩增;最低检测限为84CFU/m L;在四种常见食源性致病菌干扰下能准确检测出大肠杆菌O157:H7;在人工污染食品样品的实际检测中,可检测到初始污染量为7.97×10⁰CFU/m L的样品;通过单因素变化试验对PMAxx处理的各项参数进行优化,确立了曝光时间11 min、暗孵育时间20min、PMAxx浓度30μmol/L的最优反应体系,并与本研究组建的实时荧光定量PCR试剂盒相结合,建立了在3.4×10⁷-3.4×10²CFU/m L浓度范围内Ct值与菌液浓度线性关系良好的大肠杆菌O157:H7活菌定量检测方法,为食源性致病菌快速定量检测提供技术支持。     

食源性致病菌PCR检测技术研究进展

食源性致病菌是诱发食品安全问题的重要隐患,在众多食源性致病菌检测技术中,PCR检测技术因具有特异、敏感、简便、快速等优点而得以广泛应用.然而现有的包括多重PCR技术、实时荧光定量PCR技术、多重实时荧光定量PCR技术、IMS-多重实时荧光定量PCR技术、PCR-ELISA技术、EMA/PMA-PCR技术和DPO-PCR技术等在内的食源性致病菌PCR检测技术及其衍生技术仍存在成本高、效率低、质控差等缺陷,未来应向高灵敏度、高特异性、高通量、高重复性、简易、经济方向发展,以适应食源性致病菌对检测技术的要求.     

实时荧光单引物等温扩增(SPIA)技术检测大肠杆菌O157的方法研究

建立一种快速、灵敏的食品中肠出血性大肠杆菌O157的检测方法。以大肠杆菌O157的特异性基因(rfbE)为靶序列,设计相应的RNA/DNA组合引物和链终止序列,优化引物浓度、Mg2+浓度、温度等反应条件,建立实时荧光单引物等温扩增(Real Time Fluorescence Single Primer Isothermal Amplification,实时荧光SPIA)检测大肠杆菌O157的方法,并对该方法的特异性、灵敏度以及人工污染检出限进行检测。确定了实时荧光SPIA法的最适反应条件,该方法可以在55 min内完成检测工作,除大肠杆菌O157外,其他细菌均未产生特异性荧光扩增曲线,而且实时荧光SPIA检测大肠杆菌O157的灵敏度为2.0 CFU/m L,对猪肉人工污染样品中大肠杆菌O157的检出限是4.0 CFU/g。实时荧光SPIA方法检测大肠杆菌O157具有耗时短,灵敏度高,特异性强,方法简便的优越性,为检测食源性致病菌构建了一个技术平台。     

多重PCR快速检测两种致泻性大肠杆菌方法的建立

本研究以肠出血性大肠杆菌O157∶H7及肠侵袭性大肠杆菌为目标菌,针对大肠杆菌共同基因uid A、肠出血性大肠杆菌O157∶H7的特异基因O-antigen、肠侵袭性大肠杆菌的特异基因ipa H设计3对引物,建立并优化了检测两种菌的多重PCR检测方法,进行了特异性验证和灵敏度分析,并应用于人工接种新鲜莴苣的检测中。实验结果表明,本研究建立的三重PCR快速检测两种致病菌的检出限为6.3×103CFU/m L,具有较好的灵敏度和特异性。利用所建立的多重PCR方法对人工接种肠出血性大肠杆菌O157∶H7和肠侵袭性大肠杆菌的新鲜莴苣进行检测,检出限为7.8×104CFU/m L。此方法能够对肠出血性大肠杆菌O157∶H7和肠侵袭性大肠杆菌两种食源性致病菌进行快速检测。     

GeXP多重聚合酶链式反应法检测5种常见食源性致病菌

目的建立一种基于GeXP(GenomeLab~(TM) eXpress Profiling)遗传分析系统的5种常见食源性致病菌检测的新技术。方法针对5种常见食源性致病菌(沙门菌、大肠埃希菌O157∶H7、单核细胞增生李斯特菌、志贺菌和副溶血性弧菌)分别进行基因序列比对(invA、rfbE、PfrA、IpaH、tlh基因),设计特异性引物,建立并优化GeXP多重聚合酶链式反应(PCR)体系,评价其特异性和灵敏性,并初步应用于未知菌株和人工污染样品的检测。结果 GeXP多重PCR法可实现在5 h内同时对5种常见食源性致病菌进行检测,且检测灵敏度可低至10~3 CFU/mL。多重体系中各引物对各目标菌有较强特异性,未检出其他非目标菌。结论本方法可有效提高检测效率,为食源性致病菌的快速高通量检测提供了参考思路。     

Development of an Internal Amplification Control Using Multiplex PCR for the Detection of Listeria monocytogenes in Food Products

The bacterial pathogen Listeria monocytogenes is responsible for listeriosis, a food-borne disease, which may result in severe illness and possible death. Large outbreaks of listeriosis have been associated with food products including soft cheeses and ready to eat food products. Polymerase chain reaction (PCR) is a molecular identification method for food-borne pathogens; however, a drawback of this method is that false-positive or false-negative results may occur. To validate the accuracy of the PCR as a powerful molecular tool for pathogen detection, it is important that false-negative results be distinguishable from true-negative PCR results. The aim of this study was to design and include an internal amplification control (IAC) within the PCR to coamplify with L. monocytogenes in order to identify false-negative results of L. monocytogenes from ostrich meat and camembert cheese samples. The IAC had to be incorporated into the PCR without loss of specificity and sensitivity on the detection limit of L. monocytogenes and was developed and tested for use in a multiplex PCR detection system. A region of the pUC19 plasmid was selected as the IAC for this study. The optimal concentration at which pUC19 would coamplify with L. monocytogenes was determined to be 0.001 pg/μL. Following an enrichment procedure, the minimum number of organisms detected in a spiked food sample by the PCR was 8 CFU/mL L. monocytogenes; the same detection limit was attained when the pUC19 IAC was included in the PCR. An optimal pUC19 IAC concentration increased the reliability of the PCR for food diagnostic purposes.     

A new platform for Real-Time PCR detection of Salmonella spp., Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157 in milk

Intoxications and infections caused by food-borne pathogens represent an increasing public health problem, and diagnostic tests in multiplex format are needed for the rapid identification of food contaminations caused by more than one microbial species. We have developed a multiple PCR-based platform for the simultaneous detection of the widespread milk-associated pathogens Salmonella spp., Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157. The assay combines an enrichment step in a medium properly formulated for the simultaneous growth of target pathogens, a DNA isolation method, and a multiplex Real-Time PCR detection system based either on dual-labelled probes (mRT-PCR), or on melting curve analysis (mHRM). The second, producing a distinct peak for each amplification product, allows the qualitative assessment of pathogen presence. Moreover, the internal amplification control (IAC) included in the reaction, ensuring the reliability of results, complies with quality management programmes. Inclusivity and exclusivity were 100% each, with a detection limit of 1 CFU for each pathogen in a total of five 25 ml-aliquots of raw milk, and a duration of two working days.The assay represents an alternative approach for the qualitative detection of the cited bacterial species, suitable for a relatively inexpensive screening of several milk samples, reducing the turnaround time and the workload.     

Simultaneous detection of Listeria monocytogenes and Salmonella by multiplex PCR in cooked ham

A multiplex PCR (m-PCR) assay with an internal amplification control (IAC) was developed for the simultaneous detection of Salmonella spp. and Listeria monocytogenes through invA and prfA genes, respectively. To ensure the detection of the pathogens in cooked ham, samples were enriched in both buffered peptone-water and Half Fraser broth. Subsequently, equal volumes of enrichment broths were mixed and DNA purification was performed prior to m-PCR reaction, saving considerable time and effort. The m-PCR also proved to be very useful as a simple and ready-to-go method for simultaneous confirmation of presumptive L. monocytogenes and Salmonella spp. colonies directly from agar plates without any DNA extraction steps.     

Development of an immunomagnetic separation–propidium monoazide–polymerase chain reaction assay with internal amplification control for rapid and sensitive detection of viable Escherichia coli O157:H7 in milk

A rapid, reproducible, sensitive and specific combination assay was developed for Escherichia coli O157:H7 comprising sequential immunomagnetic separation (IMS), followed by propidium monoazide (PMA), exclusion by viable cells, internal amplification control (IAC) and polymerase chain reaction (PCR). IMS was used to improve sensitivity, reduce detection time and eliminate false positives. PMA was used to detect viable cells, and IAC was incorporated into the system to eliminate the inhibitors of PCR from the food matrix. In the presence of inhibitors, IAC produced no signal, thereby eliminating false negative results. The results indicated that the IMS cell capture efficiency was about 90% at a concentration of 1 × 10⁶ cfu mL⁻¹ with a detection limit of 2.1 × 10² cfu mL⁻¹ for pure culture. In an unoptimised system, IMS–PMA–PCR with IAC showed a detection limit of 5 × 10³ cfu mL⁻¹ in spiked milk over a 240 min assay, faster than conventional methods of detection.     

等温核酸扩增技术在食源性致病菌检测中的研究进展

等温扩增技术是近年来发展迅速的一种新型核酸扩增技术, 其反应过程始终维持在恒定的温度下, 降低了对精密仪器和检测场地的要求, 并大幅度缩短了检测时间, 更能满足准确、快速、灵敏、便携的日常检测需求。目前, 食源性致病菌仍是影响食品安全的主要因素之一, 等温核酸扩增技术已成功应用于部分食源性致病菌的检测中, 具有广阔的应用前景, 有望成为食源性致病菌快速检测的新方法。本文综述了环介导核酸等温扩增、滚环扩增、跨越式滚环扩增、重组酶聚合酶扩增、等温多自配引发扩增、单引物等温扩增、依赖解旋酶的等温扩增、链置换扩增、交叉引物扩增9种等温核酸扩增技术的扩增原理和优缺点, 及其在食源性致病菌检测中的应用研究进展, 提出了样品前处理、引物设计、结果判读、检测灵敏度、检测通量方面存在的共性问题, 并给出相应解决措施, 以期为等温核酸扩增技术在食源性致病菌快速检测中的实际应用和相关标准的制定提供研究思路。     

等温扩增技术在食源性致病菌检测中的研究进展

食源性致病菌污染是影响食品质量安全的重要因素之一,加强食源性致病菌的检测力度对于保证食品安全以及预防食源性疾病至关重要。基于核酸的分子检测技术较传统的培养方法相比,更加快速、灵敏、高效。等温扩增技术以反应条件简单等优点逐渐替代变温扩增技术。该文简述了环介导等温扩增、链替代等温扩增、单引物等温扩增、滚环等温扩增以及跨越式滚环等温扩增5种技术的研究进展及其在食源性致病菌快速检测方面的应用,指出了等温扩增反应存在的共性问题,并提出解决措施。此外,还对这5种等温扩增技术进行比较分析,为食源性致病菌的现场快速检测与筛查提供参考依据。     

食品中沙门氏菌快速检测技术研究进展

沙门氏菌的检验在食品微生物检验中具有十分重要的意义。本文主要针对基于免疫学的快速检测方法-酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)、基于分子生物学的聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)、环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)和基于蛋白质的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱法(matrix assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)在食品中沙门氏菌快速检测的应用进行了分析与比较。基于3种不同原理的检测方法各有其优缺点,ELISA方法成本低,操作简单但检出限高;PCR方法成本较高,但检测快速、灵敏度高且检出限低;MALDI-TOF MS检出限低但需要完善的细菌库进行比对。因此建议将含内控的荧光定量PCR与LAMP法作为食品中检测沙门氏菌的主要方法。     

食源性致病菌RPA检测技术研究进展

食源性致病菌是食品安全的重要隐患,开发针对食源性致病菌快速、有效的检测技术迫在眉睫。在诸多食源性致病菌检测手段中,重组酶聚合酶扩增技术(RPA),因具有比传统分子及免疫学检测技术如聚合酶链式反应(PCR)、实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附技术(ELISA)等更快速、灵敏、特异、简便以及实用性强等方面优势,现已在一定程度上得到应用。本文将对RPA技术原理及其衍生技术包括直接重组酶聚合酶扩增技术(Direct-RPA)、重组酶聚合酶扩增侧流层析技术(RPA-LFD)、重组酶聚合酶扩增酶联免疫吸附技术(RPA-ELISA)、实时重组酶聚合酶扩增技术(Real-time RPA)、RPA微流体等技术进行简要综述。     

环介导等温扩增技术在肠杆菌科致病菌检测中的研究进展

环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）技术是近年来新发展起来的一种恒温核酸扩增技术,该技术具有设备简单、检测速度快、灵敏度高、特异性强以及扩增效率高等优点,已被广泛地应用于食源性致病菌的检测研究。本文重点阐述近年来国内外学者应用LAMP技术在肠杆菌科中常见致病菌的检测研究进展。     

GNM C7-8实时荧光定量PCR同时快速检测8种食源性致病菌

目的基于GNM C7-8实时荧光定量PCR系统实现对8种常见食源性病原菌的同时快速检测。方法以建立的8种常见食源性致病菌的基于内参系统的实时荧光PCR检测方法为参照,基于GNM C7-8实时荧光定量PCR系统,对上述病原菌进行同一时间点和不同时间点的同时快速检测,并将检测结果同常见的ABI7500和罗氏荧光定量PCR仪检测结果进行比较。结果基于八模块设计的GNM C7-8实时荧光定量PCR系统能够在同一时间点和不同时间点启动运行,并实现对8种病原菌的同时快速检测;不同病原体的检测体系独立运行,互不干扰,不易发生交叉污染;与其他2种荧光定量PCR仪相比,扩增结果一致,但是完成检测所需时间更短。结论对于食物中毒和疫病爆发等突发性重大公共卫生事件的应急处置,GNM C7-8实时荧光定量PCR系统将可以提供强有力的设备支持。