バイオフィルム形成指標の新しい分類基準。魚介類および食品接触面から分離された病原性ビブリオ種のバイオフィルム動態の研究

A new classification criterion for the biofilm formation index: A study of the biofilm dynamics of pathogenic Vibrio species isolated from seafood and food contact surfaces.

• José Eduardo Lucero-Mejía
• Sergio de Jesús Romero-Gómez
• Montserrat Hernández-Iturriaga

抄録

バクテリアバイオフィルム形成指数（BFI）はマイクロタイタープレートアッセイで測定され、一般的には72時間で測定されるが、この培養期間中にバイオフィルム形成のダイナミクスが変化することが知られている。本研究の目的は、魚介類および食品接触面（FCS）のサンプルから分離されたビブリオ株のバイオフィルム形成ダイナミクスを追跡し、新しいBFI分類基準を提案することであった。メキシコのケレタロ市の小売市場から、魚介類（136 サンプル）と食品接触面（14 サンプル）のサンプルを採取しました。ビブリオ属の存在を確認し、菌株を分離し、6 つの主要な病原菌（V. cololerae、V. alginolyticus、V. fluvialis、V. parahaemolyticus、V. vulnificus、V. mimicus）を PCR で同定しました。分離株のBFIはマイクロタイタープレート法により決定した．分離された51株は，V. alginolytivcus（25株），V. vulnificus（12株），V. cholerae（7株），V. parahaemolyticus（6株），V. mimicus（1株）と同定された．バイオフィルム形成の定量的な分類基準は、以下の要素に基づいて提案された。BFIの動態（形成されていない、連続的に増加し、増加後に減少する）、BFIの最大値の時間（初期：24時間、後期：48〜72時間）、BFIの程度（なし、弱い、中等度、強い）を基に定量的な分類基準を提案した。結果として得られたBFIプロファイルをリスクレベルと相関させるために、各因子に数値を割り当てた。13のBFIプロファイルが観察され、リスクレベルは0～10であった。その中で、ビブリオアルギノリチカス、コレラエ、バルニフィカスが最も高いBFIプロファイルの多様性を示し、その中には最もリスクの高いプロファイルも含まれていた。提案されたBFI基準は、細菌の生体高分子形成のダイナミクスを記述し、それらを可能なリスクの意味合いと関連付けるものである。実践的応用：食品加工環境では、食中毒性病原体を含む可能性のある細菌バイオフィルムの存在は、食品への直接接触やバイオフィルムの飛散による二次汚染を助長する可能性があります。バイオフィルム形成に関する新しい定量的な分類基準は、時間経過に伴うバイオフィルムの産生動態、バイオフィルム量、バイオフィルムの飛散レベルを考慮したものである。これらの特性は、食品接触面にバイオフィルム産生株が存在することに関連したリスクのレベルを反映する数値で表されます。

The bacterial biofilm formation index (BFI) is measured by a microtiter plate assay, and it is typically performed at 72 hr. However, the dynamics of biopolymer formation change during this incubation period. The aims of this study were to follow the biofilm formation dynamics of Vibrio strains isolated from samples of seafood and food contact surfaces (FCS) and to propose a new BFI classification criterion. Samples from seafood (136) and FCS (14) were collected from retail markets in Queretaro, Mexico. The presence of Vibrio spp. was determined, the strains were isolated, and the six major pathogenic species (V. cholerae, V. alginolyticus, V. fluvialis, V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. mimicus) were identified by PCR. The BFI of the isolates was determined by the microtiter plate method. Fifty-one strains were isolated and identified as V. alginolytivcus (25), V. vulnificus (12), V. cholerae (7), V. parahaemolyticus (6), and V. mimicus (1). A quantitative classification criterion of biofilm formation was proposed based on the following factors: BFI dynamics (no formation, continuous increase, and increase followed by decrease), time of maximum BFI (early: 24 hr; late: 48 to 72 hr), and degree of BFI (none, weak, moderate, and strong). A numerical value was assigned to each factor to correlate the resulting BFI profile with a risk level. Thirteen BFI profiles were observed, having risk level values from 0 to 10. Vibrio alginolyticus, V. cholerae, and V. vulnificus showed the highest BFI profile diversities, which included the riskiest profiles. The proposed BFI criterion describes the dynamics of bacterial biopolymer formation and associates them with the possible risk implications. PRACTICAL APPLICATION: In food processing environments, the presence of bacterial biofilms that could include foodborne pathogens might favor cross-contamination due to direct contact or biofilm dispersal into food products. The new quantitative classification criterion for biofilm formation considers their production dynamics over time, the biofilm quantity, and the level of biofilm dispersal. These characteristics are represented by a numerical value that reflects the level of risk associated with the presence of a biofilm-producing strain on a food contact surface.

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