Stanovení a charakterizace Listeria monocytogenes v potravinách

Bc. Anna Lišková

Master's thesis

Detection and characterization of Listeria monocytogenes in foods

Abstract:

Listeria monocytogenes je významným alimentárním patogenem, který způsobuje mnoho závažných onemocnění včetně potratů, meningitidy, septikémie a gastroenteritidy u lidí a zvířat. Jedná se o grampozitivní, nesporulující, tyčinkovitou bakterii, která je prakticky všudypřítomná. Navzdory tomu, že onemocnění zvané listerióza, jehož je původcem, se vyskytuje relativně vzácně, vyznačuje se vysokou mortalitou. Z toho důvodu je monitorování přítomnosti L. monocytogenes v potravinách nezbytné. Cílem práce bylo sledování výskytu této bakterie u rizikových skupin potravin, které se běžně vyskytují na českém trhu, a její charakterizace. Celkem bylo testováno 51 vzorků potravin, které náležely kategoriím: masné výrobky (13 vzorků), lahůdky (17 vzorků), mléko a mléčné výrobky (18 vzorků), ryby a výrobky z nich (3 vzorky). Pro stanovení L. monocytogenes byla použita kultivační metoda dle ČSN EN ISO 11290-1/2017. Příslušnost izolátů k druhu L. monocytogenes byla ověřena pomocí CAMP testu, MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie a molekulárně genetických metod (PCR s druhově specifickými primery a sekvenováním 16S rDNA). Charakterizace L. monocytogenes proběhla za použití metod REP-PCR a sérotypizace. Patogenní potenciál izolátů L. monocytogenes byl testován na základě sledování lecitinázové a hemolytické aktivity, a testování přítomnosti internalinu B. Nakonec byla zkoumána citlivost bakterií L. monocytogenes vůči antibiotikům ampicilinu, benzylpenicilinu (penicilin G), erytromycinu, meropenemu a trimetoprim-sulfometaxazolu podle ISO 20776-1. Předpokládaná hypotéza byla potvrzena, jelikož u testovaných vzorků potravin určených k přímé spotřebě, byla zjištěna kontaminace bakterií L. monocytogenes. Tato bakterie byla nalezena ve 2 vzorcích (3,92 %). V obou případech se jednalo o lahůdkové saláty. Z jednotlivých vzorků bylo vždy odebráno více izolátů (Bukovánek sýrový - 15 izolátů, holandský salát - 14 izolátů). Potvrdilo se také, že kmeny, které byly izolované z různých produktů, pocházejících ze stejné výrobní provozovny, byly stejného sérotypu (1/2a) a byly genomicky shodné. Dále byla potvrzena citlivost všech testovaných kmenů na antibiotika ampicilin, erytromycin, meropenem a penicilin, v rámci hodnot stanovených EUCAST, ale u trimetoprim-sulfometaxazolu byla zaznamenána zvýšená rezistence, rovněž u všech testovaných kmenů. V obou produktech se tedy pravděpodobně vyskytoval tentýž kmen.

Abstract:

Listeria monocytogenes is an important foodforne pathogen that causes many serious diseases including miscarriages, meningitis, septicemia and gastroenteritis in both humans and animals. It is a gram-positive, non-spore-forming, rod-shaped ubiquitous bacterium. Despite the fact that listeriosis, a disease caused bylisteria, is relatively rare, it is characterized by severe sympoms and a high mortality rate. For this reason, it is essential to monitore the presence of L. monocytogenes in food. The aim of this work was monitoring of this bacterium in risk groups of foods that are commonly found on the Czech market and its characterization. In total, 51 food samples were tested. It belonged to the following categories: meat products (13 samples), delicatessen (17 samples), milk and milk products (18 samples), and fish and fish products (3 samples). L. monocytogenes was determined by cultivation method according to ČSN EN ISO 11290-1/2017. The confirmation was carried out by the CAMP test, MALDI-TOF mass spektrometry and molecular genetic methods (species-specific PCR with and sequencing of 16S rDNA). Confirmed L. monocytogens strains were then characterized using REP-PCR and serotyping methods. The pathogenic potential was tested by monitoring lecithinase and hemolytic activity, and by detecting the presence of the internalin B gene. Finally, the sensitivity of L. monocytogenes to antibiotics (ampicilin, benzylpenicillin (penicillin G), erythromycin, meropenem and trimethoprim-sulfometaxazole) was investigated according to ISO 20776-1. The assumed hypothesis was confirmed, as the presence of L. monocytogenes was demonstrated in the tested food samples intended to direct consumption. This bacterium was found in 2 samples (3,92 %). Both samples were of gourmet salad origin. From each sample were taken isolates: Bukovánek sýrový – 15 isolates, holandský salát – 14 isolates. It was also confirmed that strains that were isolated from different products originating from the same manufacturing facility were of the same serotype and were genomically identical. Furteher, the sensitivity of all tested strains to the antibiotics ampicilin, erythromycin, meropenem and penicillin was confirmed within the values established by EUCAST with the same MICs values, but a slightly increased resistence was observed for trimehoprim-sulfometaxazole, again in all tested strains. Thus it can be assumed that all the isolates are clones of the same organism

Keywords

listerióza, alimentární onemocnění, PCR, patogenita, potraviny

Keywords

listeriosis, alimentary disease, PCR, pathogenicity, food

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 18. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Hana Šubrtová Salmonová, Ph.D.
• Reader: Veronika Legarová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition