Izolace, kultivace a identifikace mykobakterií ze vzorků zvířat a masných výrobků

Bc. Veronika Kubaczková

Master's thesis

Isolation, cultivation and identification of mycobacteria obtained from animal's samples and meat products

Abstract:

Potenciálně patogenní mykobakterie (PPM), zejména M. avium subsp. paratuberculosis (MAP), M. avium subsp. hominissuis (MAH) a M. avium subsp. avium (MAA), se dostávají do popředí zájmu v oblasti bezpečnosti potravin. Zdrojem infekce člověka mohou být kontaminované potraviny vyrobené z tkání a orgánů infikovaných zvířat. PPM se mohou vyskytovat ve finálním produktu určenému k přímé spotřebě nedostatečným tepelným opracováním masných výrobků či sekundární kontaminací z prostředí jatek či provozoven. Cílem diplomové práce bylo zjistit přítomnost PPM, zejména poddruhů druhu M. avium (MAP, MAH, MAA) ve svalovině, orgánech, tkáních a trusu různých živočišných druhů, jejichž svalovina či orgány se používají pro výrobu masných produktů a v samotných masných výrobcích (n=8). Biologický materiál analyzovaný v této diplomové práci pocházel od hospodářských zvířat (n=12), spárkaté zvěře (n=28) a sladkovodních ryb (n=60). Vzorky byly vyšetřeny mikroskopicky, kultivačními a molekulárně biologickými metodami. Mikroskopií přímých nátěrů vyšetřovaného materiálu barvených dle Ziehl-Neelsena byla prokázána přítomnost AST+ bakterií v 9 vzorcích (8,3 %). Fluorescenční barvení přímých nátěrů vzorků bylo negativní. Kultivací bylo získáno 24 izolátů pocházejících z 21 (19,4 %) vyšetřovaných vzorků, které byly následně identifikovány konvenčními PCR metodami a sekvenováním. Ve vyšetřovaném materiálu byly, kromě poddruhů druhu M. avium, identifikovány další druhy netuberkulózních mykobakterií, a to M. nonchromogenicum, M. arupense, M. triviale, M. vanbaalenii a M. species. MTC PCR analýzou byla prokázána přítomnost DNA NTM druhů u 23 (34 %) vzorků sladkovodních ryb a masných výrobků z celkového množství 68 vzorků. Pomocí real time qPCR byla detekována přítomnost mykobakteriální DNA (MAP, MAH, MAA) u 36 (33,3 %) vzorků z celkového vyšetřovaného souboru (n=108). Ze získaných výsledků je patrné, že v mase a masných výrobcích se vyskytují potenciálně patogenní mykobakterie, které mohou představovat pro spotřebitele možné riziko infekce, zejména pro jedince s oslabenou imunitou. Je tedy nutné dodržovat hygienické zásady při zpracování potravin a to včetně dostatečného tepelného ošetření.

Abstract:

The potentially pathogenic mycobacteria (PPM), particularly M. avium subsp. paratuberculosis (MAP), M. avium subsp. hominissuis (MAH) and M. avium subsp. avium (MAA), are currently gaining substantial interest in the field of food safety. Contaminated food produced from tissues and organs of infected animals can be a source of infection for humans. PPM can be present in the final product intended for direct consumption in cases of insufficient heat treatment of meat products or secondary contamination in the slaughterhouse environment. The aim of this diploma thesis was to determine the presence of PPM, particularly the subspecies M. avium (MAP, MAH, MAA), in muscles, organs, tissues and feces of various animal species, of which muscles or organs are used for the production of meat products, and in the actual meat products themselves (n=8). The biological material analyzed in this diploma thesis comes from livestock (n=12), cloven-hoofed animals (n=28) and freshwater fish (n=60). Samples were tested using microscopy, culture and molecular biological methods (conventional PCR methods, real time qPCR). Microscopy of direct smear of analyzed material stained using the Ziehl–Neelsen staining proved the presence of AST+ bacteria in 9 samples (8.3 %). Fluorescent staining of direct smear from samples was negative. 24 isolates were obtained from 21 (19.4 %) analyzed samples by culture and these were subsequently identified using conventional PCR methods and sequencing. Apart from the subspecies of the M. avium species, other non-tuberculosis mycobacteria have been identified in the analyzed material, specifically the M. nonchromogenicum, M. arupense, M. triviale, M. vanbaalenii and M. species. MTC PCR analysis proved the presence of NTM species DNA in 23 (34 %) samples of freshwater fish and meat products from the total of 68 samples. Real time qPCR was then used for the detection of mycobacterial DNA (MAP, MAH, MAA) at 36 (33.3 %) samples from the total of 108 tested. The obtained results show that meat and meat products can present a potential risk of infection for the consumers, especially for individuals with reduced immunity. It is therefore necessary to maintain certain hygienic standards when processing foods, including sufficient heat treatment.

Keywords

netuberkulózní mykobakterie, Mycobacterium avium, bezpečnost potravin, kultivace, molekulární detekce, nontuberculous mycobacteria, food safety, culture, molecular detection

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2014
• Supervisor: Mgr. Jitka Makovcová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology