MALDI-TOF質量分析法によるプロバイオティクスやヨーグルトの迅速かつ正確な細菌同定

Rapid and accurate bacterial identification in probiotics and yoghurts by MALDI-TOF mass spectrometry.

• Emmanouil Angelakis
• Matthieu Million
• Mireille Henry
• Didier Raoult

抄録

プロバイオティック食品は、発酵槽内でスターター培養物と同時にプロバイオティック菌株を添加して製造される。ここでは、プロバイオティック食品およびヨーグルト中の細菌を種レベルで同定するためのマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析法（MALDI-TOF MS）の精度と実現可能性を調査した。プロバイオティック食品およびヨーグルトをコロンビアおよびラクトバチルス特異的寒天で培養し、ラクトバチルスspの検出および定量化のための定量的リアルタイムPCR（qPCR）で試験した。細菌の同定は、MALDI-TOF分析、およびtufおよび16S rDNA遺伝子の増幅および配列決定によって行った。13種類のプロバイオティクス食品およびヨーグルトを試験し、それらが10(6)から10(7)コピーのラクトバチルス属菌のDNA/gを提示していることをqPCRによって同定した。すべての製品には、10(6)から10(9)のコロニー形成単位/gまでの非常に多くの生菌が含まれていた。これらの生菌は、Lactobacillus casei、Lactococcus lactis、Bifidobacterium animalis、Lactobacillus delbrueckii、およびStreptococcus thermophilusとして同定された。MALDI-TOF MSは、分子アッセイと比較して92%の特異度を示しました。また、ラベルに記載されていたBifidus spp.の代わりにL. lactisが、別の製品ではBifidus spp.の代わりにL. delbrueckiiとS. thermophilusが検出されました。 MALDI-TOF MSは、プロバイオティクス食品やヨーグルトの種レベルでの迅速かつ正確な細菌同定を可能にしています。プロバイオティクスの安全性や機能性は種や菌株に依存しますが、ラベルに発表されている菌株と同定された菌株との間に矛盾があることがわかりました。実用化されています。MALDI-TOF MSは、プロバイオティクス食品やヨーグルトに含まれる細菌の同定に迅速かつ特異的です。プロバイオティクスの安全性や機能性は種や菌株に依存しますが、ラベルに発表されている菌株と同定された菌株との間に不一致が見られました。

Probiotic food is manufactured by adding probiotic strains simultaneously with starter cultures in fermentation tanks. Here, we investigate the accuracy and feasibility of matrix-assisted laser desorption/ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) for bacterial identification at the species level in probiotic food and yoghurts. Probiotic food and yoghurts were cultured in Columbia and Lactobacillus specific agar and tested by quantitative real-time PCR (qPCR) for the detection and quantification of Lactobacillus sp. Bacterial identification was performed by MALDI-TOF analysis and by amplification and sequencing of tuf and 16S rDNA genes. We tested 13 probiotic food and yoghurts and we identified by qPCR that they presented 10(6) to 10(7) copies of Lactobacillus spp. DNA/g. All products contained very large numbers of living bacteria varying from 10(6) to 10(9) colony forming units/g. These bacteria were identified as Lactobacillus casei, Lactococcus lactis, Bifidobacterium animalis, Lactobacillus delbrueckii, and Streptococcus thermophilus. MALDI-TOF MS presented 92% specificity compared to the molecular assays. In one product we found L. lactis, instead of Bifidus spp. which was mentioned on the label and for another L. delbrueckii and S. thermophilus instead of Bifidus spp. MALDI-TOF MS allows a rapid and accurate bacterial identification at the species level in probiotic food and yoghurts. Although the safety and functionality of probiotics are species and strain dependent, we found a discrepancy between the bacterial strain announced on the label and the strain identified. Practical Application:  MALDI-TOF MS is rapid and specific for the identification of bacteria in probiotic food and yoghurts. Although the safety and functionality of probiotics are species and strain dependent, we found a discrepancy between the bacterial strain announced on the label and the strain identified.

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