Listeria Detection from Enrichment to Identification: Evaluating 24 Species with Enrichment Media, Screening Media, and Rapid Identification Using MALDI-TOF MS Proteomics Method

Význam tématu

Monitoring a detekce různých druhů rodu Listeria jsou klíčové pro zajištění bezpečnosti potravin, protože i méně běžné druhy mohou kontaminovat výrobní prostředí.
Navzdory tomu, že lidský patogen představuje pouze Listeria monocytogenes, časté sledování celé škály druhů snižuje riziko křížové kontaminace.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit schopnost standardních kultivačních metod včetně obohacovacích médií a nového screeningového média CompactDry LS detekovat 24 druhů Listeria.
Dále byl vyhodnocen proteomický identifikační software MicrobialTrack využívající MALDI-TOF MS pro rychlou identifikaci všech testovaných druhů.

Použitá metodika a instrumentace

• Odběr a příprava: Kultivace na ovčím krevním agaru, následné 10násobné ředění.
• Enrichment media: Half-Fraser broth (HFB), Buffered Listeria Enrichment broth (BLEB), LPT broth, modifikované MSB (mMSB) a Tryptic Soy Broth (TSB).
• Screeningová média: CompactDry LS (Shimadzu Diagnostics), Agar Listeria ALOA (Merck) a neeselektivní SBA.
• Podmínky inkubace: 30 ± 1 °C až 37 ± 1 °C po 24–48 h dle typu média.
• Detekce růstu: Měření absorbance (650 nm) v 96-welové desce, kvantifikace kolonií.
• MALDI-TOF MS: Přístroj MALDI-8020 (Shimadzu Corporation), tři způsoby přípravy vzorku – Direct Smear (DS), Ethanol Wash (EW) a Bead-Crush (BC).
• Identifikační software: MicrobialTrack s teoretickými proteiny z veřejných databází.

Hlavní výsledky a diskuse

• Žádné z běžných obohacovacích médií nepodporovalo růst všech 24 druhů; mMSB a neselektivní SCD však zaznamenaly růst všech testovaných druhů.
• LPT broth nevrostl L. grayi, ale byl efektivní pro většinu ostatních druhů.
• Screening na CompactDry LS detekoval všechny druhy s rozdíly v log CFU ≤ 0,5, zatímco ALOA a SBA některé druhy vynechaly nebo vykazovaly atypické kolonie.
• MicrobialTrack s metodou Direct Smear dosáhl 100% správné identifikace na úrovni rodu; chybné určení druhu se vyskytovalo především u L. farberi, L. riparia a L. thailandensis.
• EW a BC preparace měly nižší spolehlivost než DS, přesto DS nabízí rychlý screeningový přístup s minimem omylů.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní přístup kombinuje širší spektrum obohacovacích médií s vysoce selektivním screeningem CompactDry LS.
• Direct Smear metoda umožňuje rychlé a spolehlivé rozlišení Listeria na úrovni rodu, což usnadňuje rutinní QA/QC v potravinářských provozech.
• MicrobialTrack rozšiřuje identifikační databázi na 24 druhů, čímž překračuje limit existujících komerčních systémů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databáze MicrobialTrack o zbývající navrhované druhy Listeria a aktualizace referenčních spekter.
• Integrace molekulárních metod (PCR) se screeningovými médii pro zvýšení specificity.
• Vývoj automatizovaných pracovních postupů pro vysokokapacitní detekci ve výrobních linkách.

Závěr

Kombinace vhodného obohacovacího média, selektivního screeningového média CompactDry LS a MALDI-TOF MS s Direct Smear přípravou představuje efektivní postup pro detekci a identifikaci širokého spektra druhů rodu Listeria v potravinářském kontextu.