Campylobacter jejuni coccoid forms and food safety. PCR and electron microscope study

• Autorzy: Popowski J , Korsak D.

Warianty tytułu

PL

Kokoidalne formy Campylobacter jejuni a bezpieczenstwo zywnosci. Analiza metoda mikroskopii elektronowej i PCR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Spiral, native thermotolerant Campylobacter strains transform, into spherical forms (coccoid) in unfavorable conditions. Electron microscopy, PCR and traditional microbiological methods were applied to "perform complex research in order to clarify whether Campylobacter spherical cells are sort of dormant form or rather degenerative form. It was found that during incubation of Campylobacter suspension in saline coccoid cells were formed and soon afterwards became damaged with the rate proportional to the temperature of incubation. Besides, during this process the sensitivity of Campylobacter assay byPCR gradually falls due to DNA degradation. The results indicate that Campylobacter coccoid forms may be recognized as an intermediate form during the death of bacterial population. For this reason such forms cannot be considered as "viable but nonculturable" forms often found in other species.

PL

Spiralne, natywne pałeczki termotolerancyjnych szczepów Campylobacter w niekorzystnych warunkach przekształcają się w formy kuliste. Celem wyjaśnienia wątpliwości czy formy kokoidalne mają charakter degeneracyjny czy też stanowią rodzaj formy spoczynkowej, przeprowadzono kompleksowe badania z wykorzystaniem PCR, mikroskopu elektronowego i klasycznych metod mikrobiologicznych. Stwierdzono, że w trakcie inkubacji zawiesiny C. jejuni w soli fizjologicznej dochodzi do pojawienia się form kokoidalnych a następnie do degeneracyjnych zmian w obrębie badanych komórek, a szybkość tych zmian jest proporcjonalna do temperatury inkubacji. Jednocześnie wykazano stopniowy spadek oznaczalności Campylobacter za pomocą PCR wskutek degradacji DNA. Dane te prowadzą do wniosku, że kokoidalne formy Campylobacter stanowią fazę przejściową w trakcie zamierania populacji i nie spełniają też kryteriów pozwalających zaliczyć je do tzw. form VBNC.

Słowa kluczowe

EN

polymerase chain reaction; chicken; coccoid form; food analysis; food safety; electron microscope; Campylobacter jejuni

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywienie Człowieka i Metabolizm
• Rocznik: 2004
• Tom: 31
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.295-303,fig.,ref.

Twórcy

autor

Popowski J

• National Food and Nutrition Institute in Warsaw, Warsaw, Poland

autor

Korsak D.

Bibliografia

• 1. Alonso J.L., Mascellaro S., Moreno Y., et al.: Double-staining method for differentiation of morphological changes and membrane integrity of Campylobactercoli cells. Appl. Environ. Microbiol., 2002, 68, 5151-5154.
• 2. Beumer R.R., de Vries J., Rombouts F.M.: Campylobacter jejuni non-culturable coccoid cells. Int. J. Food Microbiol., 1992, 15, 153-162.
• 3. Blaser M.J., Hardesty H.L., Powers B., et al.: Survival of Campylobacter fetus subsp.jejuni in biological milieus. J. Clin. Microbiol., 1980, 11, 309-313.
• 4. Boucher S.N., Siater E.R., Chamberlain A.H.L., et al.: Production and viability of coccoid forms of Campylobacter jejuni. J. Appl. Bacteriol., 1994, 77, 303-307.
• 5. Bovill R.A., Mackey B.M.: Resuscitation of „non-culturable" cells from aged cultures of Campylobacter jejuni. Microbiology, 1997, 143, 1575- 1581.
• 6. Chaveerach R, Ter Huurne A.A., Lipman L.J., et al.: Survival and resuscitation of ten strains of Campylobacter jejuni and Campylobactercoli under acid conditions. Appl. Environ. Microbiol., 2003, 69, 711-714.
• 7. Dahm H., Strzelczyk E.: Żyjące lecz nie dające się hodować bakterie. Post. Mikrobiol., 2004, 43, 251-263.
• 8. Hazeleger W., Arkesteijn C., Toorop-Bouma A., et al.: Detection of the coccoid form of Campylobacter jejuni in chicken products with the use of the polymerase chain reaction. Int. J.Food Microbiol., 1994, 24(1-2), 273-81.
• 9. Hazeleger W.C., Janse J.D., Koenraad P.M., et al.: Temperature-dependent membrane fatty acid and cell physiology changes in coccoid forms of Campylobacter jejuni. Appl. Environ. Microbiol., 1995, 61(7), 2713-2719.
• 10. Hazeleger W.C., Beumer R.R., Rombouts F.M.: A comparison between the spiral and coccoid form of Campylobacter jejuni. 3 rd World Congress Foodborn Infections and Intoxications. 1992.
• 11. Hugdahl M.B., Beery J.T., Doyle M.P.: Chemotactic behavior of Campylobacter jejuni. Infect. Immun., 1988, 56, 1560-1566.
• 12. Huq A., Colwell R.R.: A microbiological paradox: viable but nonculturable bacteria with special reference to Vibro cholerae. J. Food Protection 1995, 59, 96-101.
• 13. Jiang Q., Hiratsuka K., Taylor D.E.: Genetic diversity in Helicobacter pylori. Mol. Microbiol., 1996, 20, 833- 42.
• 14. Jones D.M., Sutcliffe E.M., Curry A.: Recovery of viable but non-culturable Campylobacter jejuni. J. Gen. Microbiol., 1991, 137, 2477-2482.
• 15. Jones D.M., Sutcliffe E.M., Rios R., et al.: Campylobacter jejuni adapts to aerobic metabolism in the environment. J. Med. Microbiol., 1993, 38, 145-150.
• 16. Keeler R., Ritchie A.E., Bryner J.H., et al.: The preparation and characterization of cell walls and the preparation of flagella of Vibro fetus. J. Gen. Microbiol., 1966, 43, 439-454.
• 17. Korsak D., Popowski J.: Detection of the coccoid form of Campylobacter jejuni with the use of polymerase chain reaction. Acta Microbiol. Polon., 1996, 45, 305-308.
• 18. Korsak D., Popowski J.: Cympylobacter jejuni in coccoid form does not reverse into spiral form in chicken guts. Acta Microbiol. Polon., 1997, 46, 409-412.
• 19. Lai-King NG., Sherburne R., Taylor D.E., et al.: Morphological forms and viability of Campylobacter species studied by electron microscopy. J. Bacteriol., 1985, 164, 338- 343.
• 20. McCardell B.A., Madden J.M., Stanfield J.T.: A mouse model for the measurement of virulence of species of Campylobacter. J. Infect. Diseases., 1986, 153, 177.
• 21. McCoy E.C., Doyle D., Wiltberger H., et al.: Flagellar ultrastructure and fla- gella-associated antigens of Campylobacter fetus. J. Bacteriol., 1975, 122, 307-315.
• 22. Medema G.J., Schets F.M., van de Giessen A.W., et al.: Lack of colonization of 1 day old chicks by viable, non-culturable Campylobacter jejuni. J. Appl. Bacteriol., 1992, 72, 512-516.
• 23. Moran A.P., Upton M.E.: A comparative study of the rod and coccoid forms of Campylobacter jejuni ATCC 29428. J. Appl. Bacteriol., 1985, 60, 103-110.
• 24. Moran A.P., Upton M.E.: Effect of medium supplements, illumination and superoxide dismutase on the production of coccoid forms of Campylobacter jejuni ATCC 29428. J. Appl. Bacteriol., 1987, 62, 43-51.
• 25. Moran A.E, Upton M.E.: Factors affecting production of coccoid forms by Campylobacter jejuni on solid media during incubation. J. Appl. Bacteriol., 1987, 62, 527-537.
• 26. Pead PJ.: Electron microscopy of Campylobacter jejuni. J. Med. Microbiol., 1979, 12, 383-385.
• 27. Ritchie A.E., Keeler R.F., Bryner J.H.: Anatomical features of Vibrio fetus: electron microscopic survey. J. Gen. Microbiol., 1966, 43, 427-438.
• 28. Stern N.J., Jones D.M., Wesley I.V., et al: Colonization of chicks by nonculturable Campylobacter jejuni spp. Lett. Appl. Microbiol., 1994, 18, 333.
• 29. Talibart R., Denis M., Castillo A., et al.: Survival and recovery of viable but noncultivable forms of Campylobacter in aqueous microcosm. Int. J. Food Microbiol., 2000, 55, 263-267.
• 30. Tholozan J.L., Cappelier J.M., Tissier J.P, et al.: Physiological characterization of viable- but-nonculturable Campylobacter jejuni cells. Appl. Environ.Microbiol. 1999, 65, 1110.
• 31. Thomas C., Hill D.J., Mabey M.: Morphological changes of synchronized Campylobacter jejuni populations during growth in single phase liquid culture. Letters in Appl. Microbiol. 1999, 28, 194-197.
• 32. Thomas C., Hill D., Mabey M.: Culturability, injury and morphological dynamics of thermophilic Campylobacterspy. within a laboratory based aquatic model system. J. Appl. Microbiol., 2002, 92, 433- 442.
• 33. Van de Giessen A.W., Heuvelman C.J., Abee T., et al.: Experimental studies on the infectivity of non-culturable forms of Campylobacter spp. in chicks and mice. Epidemiol. Infect., 1996, 117, 463-470.
• 34. Wegmüller B., Lüthy J., Canadrian U.: Direct polymerase chain reaction detection of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli in raw milk and dairy products. Appl. Environ. Microbiol., 1993, 59, 2161.
• 35. Ziprin R.L., Droleskey R. E., Hume M.E., et al.: Failure of viable nonculturable Campylobacter jejuni to colonize the cecum of newly hatched leghorn chicks. Avian Dis., 2003, 47, 753-758.