[논문]Combination of Enrichment and PCR in Rapid Semi-Quantification of Bacillus cereus in Fresh-Cut Vegetables

Choi, Yukyung; Lee, Sujung; Yoon, Yohan

doi:10.13103/jfhs.2020.35.4.319

Combination of Enrichment and PCR in Rapid Semi-Quantification of Bacillus cereus in Fresh-Cut Vegetables 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.35 no.4, 2020년, pp.319 - 325

Choi, Yukyung (Risk Analysis Research Center, Sookmyung Women's University) , Lee, Sujung (Department of Food and Nutrition, Sookmyung Women's University) , Yoon, Yohan (Risk Analysis Research Center, Sookmyung Women's University)

초록
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신선편이채소는 주로 가열하지 않은 채로 많이 섭취되는 식품으로, 신선편이채소 섭취로 인한 식중독 사고의 위험이 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 바실러스 세레우스는 전 세계적으로 신선편이채소에서 검출되고 있는 주요 병원성 세균이다. 본 연구에서는 신선편이채소에서 바실러스 세레우스를 신속하게 검출하기 위해 증균배양과 PCR 분석법을 조합하여 반정량 신속검출법을 개발하였다. 신선편이 양상추와 어린잎채소를 대상으로, 바실러스 세레우스 균주(KCTC1013, KCTC1014, KCTC1092, KCTC1094, KCTC3624)의 최종농도가 1, 2, 3, 4, 5 log CFU/g이 되도록 접종시킨 후 0.15% polymyxin B를 포함한 TSB 배지를 이용하여 42℃에서 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7 시간 동안 증균배양하였다. 증균배양액 1 mL을 취하여 mannitol-egg yolk-polymyxin agar에 배양한 후 균수를 정량하였고, 1 mL의 증균배양액에서 DNA를 추출한 후 PCR 분석을 진행하였다. 또한, 신선편이채소 시료(sample)에 대한 바실러스 세레우스 검출결과를 정확하게 판단하기 위해 신선편이채소 시료(sample)의 최소분석 sub-sample수를 확인하고자, 5개의 sub-sample을 이용하여 분석하였다. 증균배양과 PCR 분석법을 이용하여 확인한 연구결과, 신선편이 양상추에 접종되어 있는 5, 4, 3, 2, 1 log CFU/g의 바실러스 세레우스는 3, 4, 5, 6, 7 시간 증균배양 후에 검출되었고, 신선편이 어린잎채소에 접종되어 있는 5, 4, 3, 2, 1 log CFU/g의 바실러스 세레우스는 2, 3, 4, 5 시간동안 증균 배양한 후에 검출되었다. 또한, 신선편이채소 시료(sample)의 최소분석 sub-sample수는 3개로 확인되었다. 본 연구결과는 신선편이채소에 오염되어 있는 바실러스 세레우스의 반정량 신속검출법으로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Widespread consumption of fresh-cut vegetables without cooking results in ingestion of major foodborne pathogens including Bacillus cereus. In this study, we aimed to develop a method to rapidly detect B. cereus in fresh-cut vegetables by combining commercial PCR analysis with enrichment of the pathogenic levels. A mixture of B. cereus strains (KCTC1013, KCTC1014, KCTC1092, KCTC1094, and KCTC3624) was inoculated on the surface of fresh-cut cabbage lettuce (20 g) and baby leafy vegetables (10 g) to concentration 1, 2, 3, 4, and 5 log CFU/g. Eighty milliliters of TSB with 0.15% polymyxin B was used for cabbage lettuce, and 90 mL of medium was used for baby leafy vegetables and incubated at 42℃ for 0, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 h. One milliliter of the enriched media was plated on mannitol-egg yolk-polymyxin agar for quantification, and another 1 mL was used for DNA extraction for PCR analysis. Additionally, the minimum number of sub-samples to be tested from a pack of fresh-cut vegetable samples was determined using 5 sub-samples. The results from this study showed that for detecting B. cereus in fresh-cut cabbage lettuce, 3, 4, 5, 6, and 7 h enrichment were required to at least detect 5, 4, 3, 2, and 1 log CFU/g of B. cereus, respectively. B. cereus in fresh-cut baby leafy vegetables could be detected after 2, 3, 4, 5, and 6 h of enrichment at 5, 4, 3, 2, and 1 log CFU/g, respectively, using a combination of enrichment and PCR analysis. To determine if a pack of fresh-cut vegetable is positive, the minimum number of sub-samples should be 3. These results can be used to develop a rapid detection method to semi-quantify B. cereus in fresh-cut vegetable samples combining enrichment and PCR.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

Therefore, the objective of this study was to develop a method combining enrichment and PCR, for the rapid detection of B. cereus in food samples.

제안 방법

Enrichment of B. cereus in the fresh-cut vegetable samples was performed by incubating the samples with 1-, 2-, 3-, 4-, and 5-log CFU/g of B. cereus at 42^oC for 0, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 h. One milliliter of the enriched media for each sample corresponding to a particular time-point was serially diluted with 0.
However, quantification upon enrichment is challenging. Therefore, it is necessary to develop a method of detecting B. cereus that combines the accuracy of the PCR method and the benefits of enrichment. Choi et al.
cereus colonies on the plate, but it cannot be applied directly to the samples because its detection limit is too high. Therefore, the detection method developed in this study combines the advantages of both methods and can be used to rapidly semi-quantify B. cereus levels in fresh-cut vegetables.

대상 데이터

A mixture of B. cereus strains KCTC1013, KCTC1014, KCTC1092, KCTC1094, and KCTC3624 was used in this study. A colony of each strain was cultured in 10 mL tryptic soy broth (TSB, Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, USA) at 30^oC for 24 h.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	바실러스 세레우스는 무엇인가요?	신선편이채소는 주로 가열하지 않은 채로 많이 섭취되는 식품으로, 신선편이채소 섭취로 인한 식중독 사고의 위험이 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 바실러스 세레우스는 전 세계적으로 신선편이채소에서 검출되고 있는 주요 병원성 세균이다. 본 연구에서는 신선편이채소에서 바실러스 세레우스를 신속하게 검출하기 위해 증균배양과 PCR 분석법을 조합하여 반정량 신속검출법을 개발하였다.
	반정량 신속검출법의 대상은 무엇인가요?	본 연구에서는 신선편이채소에서 바실러스 세레우스를 신속하게 검출하기 위해 증균배양과 PCR 분석법을 조합하여 반정량 신속검출법을 개발하였다. 신선편이 양상추와 어린잎채소를 대상으로, 바실러스 세레우스 균주(KCTC1013, KCTC1014, KCTC1092, KCTC1094, KCTC3624)의 최종농도가 1, 2, 3, 4, 5 log CFU/g이 되도록 접종시킨 후 0.15% polymyxin B를 포함한 TSB 배지를 이용하여 42℃에서 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7 시간 동안 증균배양하였다.
	신선편이채소는 무슨 식품입니까?	신선편이채소는 주로 가열하지 않은 채로 많이 섭취되는 식품으로, 신선편이채소 섭취로 인한 식중독 사고의 위험이 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 바실러스 세레우스는 전 세계적으로 신선편이채소에서 검출되고 있는 주요 병원성 세균이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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