Flow cytometric analysis of microbial contamination in food industry technological lines - initial study

• Autorzy: Juzwa W. , Czaczyk K.

Warianty tytułu

PL

Cytometryczna analiza zanieczyszczeń mikrobiologicznych linii technologicznych w przemyśle spożywczym - studium wstępne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Flow cytometry constitutes an altemative for traditional methods of microorganisms identification and analysis, including methods reąuiring cultivation step. It enables the detection of pathogens and other microorganisms contaminants without the need to culture microbial cells meaning that the sample (water, waste or food e.g. milk, wine, beer) may be analysed directly. This leads to a significant reduction of time required for analysis allowing monitoring of production processes and immediate reaction in case of contamination or any disruption occurs. Apart from the analysis of raw materials or products on different stages of manufacturing process, the flow cytometry seems to constitute an ideał tool for the assessment of microbial contamination on the surface of technological lines. Material and methods. In the present work samples comprising smears from 3 different surfaces of technological lines from fruit and vegetable processing company from Greater Poland were analysed directly with flow cytometer. The measured parameters were forward and side scatter of laser light signals allowing the estimation of microbial celi contents in each sample. Results. Flow cytometric analysis of the surface of food industry production lines enable the preliminary evaluation of microbial contamination within few minutes from the moment of sample arrival without the need of sample pretreatment. Conclusions. The presented method of flow cytometric initial evaluation of microbial State of food industry technological lines demonstrated its potential for developing a robust, routine method for the rapid and laborsaving detection of microbial contamination in food industry.

PL

Wprowadzenie. Cytometria przepływowa jest alternatywą dla klasycznych sposobów identyfikacji i analizy mikroorganizmów, w szczególności metod hodowlanych. Pozwala na wykrywanie patogenów oraz innych niepożądanych mikroorganizmów bez konieczności ich hodowli, czyli bezpośrednio w pobranym materiale (woda, odpady oraz żywność, np. mleko, wino, piwo). Prowadzi to do znaczącego skrócenia czasu trwania analizy, pozwalając na monitorowanie procesów produkcji i szybką reakcję w przypadku pojawienia się zakażeń lub jakichkolwiek zakłóceń. Poza analizą surowców oraz produktów na różnych etapach procesu ich wytwarzania, cytometria przepływowa jest idealnym narzędziem do oceny zanieczyszczeń mikrobiologicznych powierzchni linii technologicznych. Materiał i metody. W prezentowanej pracy próbki - stanowiące wymazy z trzech powierzchni linii technologicznych zakładu przetwórstwa owocowo-warzywnego z terenu Wielkopolski - były analizowane bezpośrednio z zastosowaniem cytometru przepływowego. Określanym parametrem było rozproszenie światła lasera mierzone przez przedni oraz boczny detektor światła rozproszonego, co umożliwiło oszacowanie ilości komórek mikroorganizmów w pobranych próbkach. Wyniki. Cytometryczna analiza powierzchni linii produkcyjnych przemysłu spożywczego pozwala na wstępne określenie zanieczyszczenia mikrobiologicznego w czasie kilku minut od momentu przywiezienia próbki, bez konieczności jakiejkolwiek obróbki. Wnioski. Zaprezentowana analiza wstępnego określania stanu mikrobiologicznego linii technologicznych w przemyśle spożywczym z zastosowaniem cytometrii przepływowej wykazała możliwość opracowania solidnej, ułatwiającej wykorzystanie rutynowe, metody detekcji zanieczyszczeń mikrobiologicznych w przemyśle spożywczym.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.111-119,fig.,ref.

Twórcy

autor

Juzwa W.

• Department of Biotechnology and Food Microbiology, Poznan University of Life Sciences, Wojska Polskiego 28, 60-627 Poznan, Poland

autor

Czaczyk K.

Bibliografia

• Assuncao P., Davey H.M., Rosales R.S., Antunes N.T., de la Fe C., Ramirez A.S., Ruiz de Galarreta C.M., Poveda J.B., 2007. Detection of mycoplasmas in goat milk by flow cytometry. Cytometry 71 A, 1034-1038.
• Barer M.R., Gribbon L.T., Harwood C.R., Nwoguh C.E., 1993. The viable but non-culturable hypothesis. Rev. Med. Microbiol. 4, 183-191.
• Baudart J., Coallier J., Laurent R, Prevost M., 2002. Rapid and sensitive cnumeration of viable diluted cells of members of the family Enterobacteriaceae in freshwater and drinking water. Appl. Environ. Microbiol. 68, 5057-5063.
• Comas-Riu J., Rius N., 2009. Flow cytometry applications in the food industry. J. Ind. Microb. Biotechn. 36, 999-1011.
• Gunasekera T.S., Attfield P.V., Veal D.A., 2000. A flow cytometry method for rapid detection and enumeration of total bacteria in milk. Appl. Environ. Microbiol. 66, 1228-1232.
• Gunasekera T.S., Dorsch M.R., Slade M.B., Veal D.A., 2003. Specific detection of Pseudomonas spp. in milk by fluorescence in situ hybridization using ribosomal RNA directed probes. 1. Appl. Microbiol. 94, 936-945.
• Holm C., Jespersen L., 2003. Aflow cytometric Gram-staining technique for milk-associated bacteria. Appl. Environ. Microbiol. 69, 2857-2863.
• Holm C., Mathiasen T., Jespersen L., 2004. A flow cytometric technique for quantification and differentiation of bacteria in bulk tank milk. J. Appl. Microbiol. 97, 935-941.
• Juzwa W., 2011. The application of flow cytometry in modem food analysis. Przem. Spoż. 65, 2, 41-44.
• Mason D.J., Shanmuganathan S., Mortimer F.C., Gant V.A., 1998. A fluorescent Gram stain for flow cytometry and epifluorescence microscopy. Appl. Environ. Microbiol. 60, 2681-2685.
• McDougald D., Rice S.A., Weichart D., Kjelleberg S., 1998. Nonculturability: Adaptation or debilitation? FEMS Microbiol. Ecol. 25, 1-9.
• McNamara C.J., Lemke M.J., Leff L.G., 2002. Culturable and non-culturable factions of bacterial populations in sediment of a South Carolina stream. Hydrobiologia 482, 151-159.
• Rice S., McDougald A., Kjelleberg S., 2000. Vibrio vulnificus: A physiological and genetic approach to the viable but nonculturable response. J. Infect. Chemother. 6, 115-120.
• Rozak D.B., Colwell R.R., 1987. Survival strategies of bacteria in the natural environment. Microbiol. Rev. 51, 365-379.
• Sachidanandham R., Karina Yew-Hoong Gin, Chit Laa Poh, 2005. Monitoring of active but non-culturable bacterial celi by flow cytometry. Biotechn. Bioeng. 89, 1, 5.
• Shapiro H.M., 2003, Practical flow cytometry. J. Wiley.
• Veal D.A., Deere D., Ferrari B., Piper J., Attfielda P.V., 2000. Fluorescence staining and flow cytometry for monitoring microbial cells. J. Immunol. Meth. 243,191- -210.

Uwagi

Rekord w opracowaniu