Podcasts about cin agar

Yersinia (Y.) enterocolitica ist ein bedeutender Lebensmittelkeim, der vorwiegend in Schweinefleisch vorkommt. Kulturell ist er sehr schwer nachzuweisen, da er auf Selektivagar sehr schnell von anderen Keimen überwuchert wird. Zudem sind die kulturellen Isolierungsmethoden sehr zeitaufwendig und eine Aussage über pathogene oder apathogene Stämme kann aufgrund der Ergebnisse ohne weitere Diagnostik nicht getroffen werden. Aus diesen Gründen wird in der Diagnostik von Y. enterocolitica aus Lebensmitteln vermehrt der PCR-Nachweis eingesetzt, welcher innerhalb von Stunden, bei vorheriger Anreicherung nach einem Tag, ein zuverlässiges Ergebnis liefert. Abhängig von der Wahl des Zielgenes werden nur pathogene Keime detektiert. Die Sensitivität einer PCR ist in großem Maße von der Aufreinigung abhängig, deshalb sollte ein PCR-Protokoll immer einschließlich Probenvorbereitung etabliert werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Real-Time PCR-basiertes Nachweisverfahren, zusammen mit der Probenvorbereitung, für Y. enterocolitica in Lebensmitteln entwickelt. Nachgewiesen wurde das chromosomale ail-Gen, sowie das auf dem Plasmid lokalisierte virF-Gen. In Vorversuchen erfolgte die Optimierung von verschiedenen Bedingungen für eine PCR, wie die Mastermix-Konzentration, Primer-Konzentration und Annealing-Temperatur. Anschließend erfolgte die Untersuchung von gezielt kontaminierten Rinderhackfleischproben. Diese Proben wurden nach Anreicherung mit sechs verschiedenen Extraktionsverfahren aufgereinigt und anschließend mit drei PCR-Methoden, davon eine Real-Time PCR mit SYBR Green und eine TaqMan Real-Time PCR sowie eine konventionelle Multiplex-PCR mit Gelelektrophorese, auf Y. enterocolitica untersucht. Parallel dazu wurde der klassische kulturelle Nachweis mit Anreicherung in TSB und ITC und Ausstrich auf CIN-Agar durchgeführt. Abschließend erfolgte die Untersuchung von 150 Schweinefleischproben aus dem Handel. Diese wurden ebenfalls mittels der drei PCR-Methoden und kulturell untersucht. Die Aufreinigung der Proben erfolgte nach Anreicherung mit drei Extraktionsmethoden, welche in den Versuchen mit den beimpften Proben die besten Ergebnisse lieferten. Mit allen drei PCR-Methoden konnten ail-positive Y. enterocolitica ab einer Impfmenge von 10 KbE/10 g Hackfleisch und nachfolgende Anreicherung nachgewiesen werden. Der Nachweis des virF-Genes gelang nur mit der konventionellen PCR, bei der SYBR Green Real-Time PCR konnte das virF-Gen nur selten und nur bei sehr hohen Keimzahlen detektiert werden. Bei der SYBR Green Real-Time PCR (ail) lagen die Ct-Werte bei der niedrigsten Impfmenge von 10 KbE/10 g, je nach Aufreinigungsmethode, im Bereich von 28,5 bis 34,8, bei der höchsten Impfmenge von 105 KbE/10 g konnten Werte ab 19,6 Zyklen erzielt werden. Die besten Ergebnisse konnten mit der Aufreinigung der InstaGene™ Matrix (Biorad), dem Biorad Genomic Tissue Kit und dem Qiagen DNeasy Tissue Kit erzielt werden. Mit diesen Methoden erfolgt auch die Aufreinigung der Schweinefleischproben aus dam Handel. Insgesamt konnte in 43 Proben (29 %) ail-positive Y. enterocolitica detektiert werden. Die höchste Nachweisrate mit 42 positiven Proben (28 %) wurde mit der SYBR Green Real-Time PCR erzielt, wogegen mit der TaqMan Real-Time PCR in 23 Proben (15 %) und mit der konventionellen PCR nur in 20 Proben (13 %) pathogene Y. enterocolitica detektiert werden konnten. Am höchsten war die Nachweisrate nach Aufreinigung mit dem Biorad Genomic Tissue Kit, welcher schon in den Vorversuchen die beste DNA-Ausbeute lieferte. Kulturell konnte in keiner Probe Y. enterocolitica nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Real-Time PCR eine sensitive und schnelle Methode zum Nachweis von pathogenen Y. enterocolitica in Lebensmitteln darstellt. Die Probenaufbereitung mit dem Biorad Genomic Tissue Kit liefert eine hohe DNA-Ausbeute, ist aber zeitaufwendig, wogegen die InstaGene Matrix zwar weniger sensitiv, dafür aber wesentlich schneller ist. Die Real-Time PCR mit SYBR Green eignet sich vor allem als kostengunstiges Screening, positive Ergebnisse sollten noch mit der sequenzspezifischen TaqMan Real-Time PCR bestätigt werden. Mit allen drei PCR-Methoden konnten ail-positive Y. enterocolitica ab einer Impfmenge von 10 KbE/10 g Hackfleisch und nachfolgende Anreicherung nachgewiesen werden. Der Nachweis des virF-Genes gelang nur mit der konventionellen PCR, bei der SYBR Green Real-Time PCR konnte das virF-Gen nur selten und nur bei sehr hohen Keimzahlen detektiert werden. Bei der SYBR Green Real-Time PCR (ail) lagen die Ct-Werte bei der niedrigsten Impfmenge von 10 KbE/10 g, je nach Aufreinigungsmethode, im Bereich von 28,5 bis 34,8, bei der höchsten Impfmenge von 105 KbE/10 g konnten Werte ab 19,6 Zyklen erzielt werden. Die besten Ergebnisse konnten mit der Aufreinigung der InstaGene™ Matrix (Biorad), dem Biorad Genomic Tissue Kit und dem Qiagen DNeasy Tissue Kit erzielt werden. Mit diesen Methoden erfolgt auch die Aufreinigung der Schweinefleischproben aus dam Handel. Insgesamt konnte in 43 Proben (29 %) ail-positive Y. enterocolitica detektiert werden. Die höchste Nachweisrate mit 42 positiven Proben (28 %) wurde mit der SYBR Green Real-Time PCR erzielt, wogegen mit der TaqMan Real-Time PCR in 23 Proben (15 %) und mit der konventionellen PCR nur in 20 Proben (13 %) pathogene Y. enterocolitica detektiert werden konnten. Am höchsten war die Nachweisrate nach Aufreinigung mit dem Biorad Genomic Tissue Kit, welcher schon in den Vorversuchen die beste DNA-Ausbeute lieferte. Kulturell konnte in keiner Probe Y. enterocolitica nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Real-Time PCR eine sensitive und schnelle Methode zum Nachweis von pathogenen Y. enterocolitica in Lebensmitteln darstellt. Die Probenaufbereitung mit dem Biorad Genomic Tissue Kit liefert eine hohe DNA-Ausbeute, ist aber zeitaufwendig, wogegen die InstaGene Matrix zwar weniger sensitiv, dafür aber wesentlich schneller ist. Die Real-Time PCR mit SYBR Green eignet sich vor allem als kostengunstiges Screening, positive Ergebnisse sollten noch mit der sequenzspezifischen TaqMan Real-Time PCR bestätigt werden.

ZUSAMMENFASSUNG Yersinia enterocolitica 4/O:3 und Y. enterocolitica 2/O:9 sind die in unseren Breitengraden am meist verbreiteten humanpathogenen Bioserotypen, wobei Y. enterocolitica 4/O:3 am haeufigsten aus Lebensmitteln isoliert wird. Ein grosses Problem besteht in der relativ geringen Nachweisrate fuer pathogene Y. enterocolitica Staemme aus Lebensmittelproben mit den derzeit verfuegbaren Nachweismethoden. Verschiedene Selektivnaehrboeden wurden fuer die Isolierung von Y. enterocolitica entwickelt, sie werden aber haeufig von anderen Bakterien ueberwachsen. Y. enterocolitica Staemme koennen von den meisten anderen enteropathogenen gramnegativen Keimen anhand eines positiven Harnstoffabbaus unterschieden werden. Ziel dieser Studie sollte daher die Entwicklung eines selektiven Naehrbodens sein, der geeignet ist, Y. enterocolitica Bioserotyp 4/O:3 und 2/O:9 aus Fleischproben nachzuweisen. Es wurden verschiedene Peptone, Zucker, Harnstoff- und Agarkonzentrationen fuer die Grundlage des Urea-Agars getestet. Des Weiteren wurden verschiedene selektive Faktoren zugegeben, wie Gallensalze, Hefe, Natrium-Oxalat, Kaliumchlorat, Irgasan und Antibiotika (Cefsulodin, Novobiocin, Ticarcillin). Der neu entwickelte Naehrboden wurde anhand verschiedener gramnegativer und grampositiver Keime getestet (Y. enterocolitica 4/O:3, Y. enterocolitica 2/O:9, Y. intermedia, Y. frederiksenii, Y. kristensenii, S. aureus, S. typhimurium, E. coli, P. aeruginosa, P. fluorescens, M. morganii, A. hydrophila, S. liquefaciens, E. faecalis und E. faecium). Ausserdem fand eine Untersuchung des Naehrbodens mit kuenstlich kontaminiertem Hackfleisch sowie unbeimpften Nativproben (Tonsillen- und Kotproben von 34 Schlachtschweinen sowie 15 unbehandelten Hackfleischproben) statt. Die angewandeten Verfahren bestanden aus einem Direktausstrich, einer Uebernachtanreicherung, einer Voranreicherung in ITC-Bouillon sowie eine Kaeltevoranreicherung mit nachfolgender Anreicherung in ITC-Bouillon. Die Proben wurden jeweils zum Vergleich auf CIN-Agar nach Schiemann ausgestrichen. Zusammensetzung des Agars (g/l): Pepton aus Fleisch (1,0), Glucose (1,0), Natriumchlorid (5,0), Dinatriumhydrogenphosphat (1,2), Kaliumhydrogenphosphat (0,8), Gallensalze (5,0), Phenolrot (0,012), Agar (18,0), Urea (5,0), Irgasan (0,001), Ticarcillin (0,001), Kaliumchlorat (1,0); pH 6,76±0,2. Urea-positive Bakterien wuchsen auf diesem Urea-Selektivagar rosa, waehrend hingegen Urea-negative Bakterien gelb wuchsen. Y. enterocolitica 4/O:3 zeigte ein gutes Wachstum auf diesem Agar nach einer 24-stuendigen Inkubation bei +30°C. Y. enterocolitica 2/O:9 wuchs im Vergleich zu Y. enterocolitica 4/O:3 kleiner und geringer in ihrer Zahl, zeigte jedoch auch die typische Morphologie nach 48 h. Y. intermedia und Y. frederiksenii wuchsen kleiner. Durch die enthaltenen Selektivfaktoren konnte ein Wachstum von Y. kristensenii, grampositiven Spezies, S. typhimurium und E. coli unterbunden werden. Pseudomonaden und Aeromonaden wuchsen transparent und konnten leicht von den Yersinien abgegrenzt werden. Die groessten Probleme hinsichtlich der Differenzierung bereiteten M. morganii und S. liquefaciens, da diese eine aehnliche Morphologie aufwiesen wie Y. enterocolitica 4/O:3. Y. enterocolitica 4/O:3 konnte erfolgreich isoliert werden aus kuenstlich kontaminiertem Hackfleisch und nativen Tonsillen, wenn eine selektive Anreicherung in ITC Bouillon dem Ausstreichen vorausging. Der neu entwickelte Urea Selektivagar ist zusammen mit CIN-Agar ein geeigneter selektiver Naehrboden fuer die Isolierung von Bioserotyp 4/O:3 aus Fleisch. Eine Selektivanreicherung in ITC Bouillon sollte bei der Untersuchung von Fleischproben vor dem Ausstreichen auf dem festen Agar immer stattfinden.

Im Zeitraum von Juni bis August 2001 wurde in acht verschiedenen Metzgereien im Raum München eine Gesamtzahl von 298 Proben gesammelt. 115 Tupferproben stammten von rohem Schweinefleisch und Innereien, 183 von Gerätschaften und Oberflächen, die mit Lebensmitteln, insbesondere rohem Fleisch, in Berührung kommen. Die Proben wurden auf Yersina enterocolitica untersucht. Die Nachweismethode erfolgte in Anlehnung an die ISO DIN 10273: „Microbiology – General guidance for the detection of presumptive pathogenic Yersinia enterocolitica“ und an den Vorschlag des NCFA (Nordic Committee On Food Analysis: „Yersinia enterocolitica – Detection in foods“). Unmittelbar nach der Probennahme wurde ein Direktausstrich auf Cefsulodin-Irgasan-Novobiocin (CIN)-Agar durchgeführt und die Proben anschließend für ca. drei Monate tiefgefroren. Nach diesem Zeitraum wurde ein CIN-Agar-Ausstrich nach Inkubation der tiefgefrorenen Probe in Tryptose-Soja-Bouillon (TSB) durchgeführt. Ein Ausstrich wurde nach Vorbehandlung der Über-Nacht-Anreicherung dieser Probe mit 0,25%iger KOH angefertigt. Außerdem erfolgten selektive Anreicherungen in Irgasan-Ticarcillin-Kaliumchlorat-Nährbouillon (ITC-Nährbouillon) bzw. modifizierter Rappaport-Bouillon (MRB-Bouillon) mit anschließendem Ausstrich auf CIN-Agar. Typische Kolonien auf CIN-Agar (sog. „Kuhaugen“), die sich als Urea-positiv erwiesen, wurden mit dem API 20E weiterdifferenziert. Die gefundenen Y. enterocolitica-Isolate wurden bio- und serotypisiert und die Pathogenität mit Hilfe des Kongorot-Magnesium-Oxalat (CRMOX)-Agars bestätigt. Die meisten der pathogenen Isolate (68,8%) wurden bereits nach Direktausstrich auf selektive CIN-Agar-Platten gefunden, weitere pathogene Yersinien konnten erst nach selektiver Anreicherung in ITC und MRB identifiziert werden. Pathogene Y. enterocolitica 4/O:3 wurden in sechs der acht Metzgereien aus rohen Produkten vom Schwein nachgewiesen. Insgesamt stammten 9,5% der positiven Ergebnisse aus rohem Schweinefleisch (von 95 Proben erwiesen sich neun als positiv) und 25,0% aus Schlachtnebenprodukten (Zunge, Niere und Leber; von 20 Proben erbrachten fünf ein positives Ergebnis). In einem Betrieb konnten pathogene Y. enterocolitica auch in zwei Umgebungsproben gefunden werden. Alle pathogenen Isolate gehörten zum Bioserotyp 4/O:3. Neben den pathogenen Y. enterocolitica konnten an apathogenen Yersinien drei Mal Y. kristensenii und je ein Mal Y. intermedia, Y. frederiksenii, Y. rohdei und ein apathogener Y. enterocolitica-Stamm nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass pathogene Y. enterocolitica in Metzgereien vorhanden sind, wobei der Großteil der Nachweise in unbehandeltem Schweinefleisch und in Nebenprodukten der Schlachtung gelang. Der geringe Nachweis pathogener Y. enterocolitica in den Umgebungsproben ist insofern nicht erstaunlich, als die vorhergehende Reinigung und Desinfektion eine entscheidende Verminderung der Keimflora bewirkt hatte. Die meisten Y. enterocolitica-Isolate wurden ohne Anreicherung gefunden. Dies weist auf eine große Menge an pathogenen Isolaten in den untersuchten Proben hin. Damit wird deutlich, dass das Vorkommen und die Ausbreitung von pathogenen Y. enterocolitica 4/O:3 in nicht selbstschlachtenden Metzgereien ein nicht zu vernachlässigendes Problem darstellt.