A real-time PCR for Detection of Pathogenic Yersinia enterocolitica in food combined with an Universal Internal Amplification Control System

Summary:  A real-time PCR system with an internal amplification control was developed for detection of pathogenic Yersinia) enterocolitica in food samples. The chromosomally encoded ail gene was chosen as PCR target. Sequences of plasmid pUC19 served as target for the internal amplification control. The method was validated in combination with sample enrichment in PSB and TSB broth using different food matrices spiked with Y. enterocolitica and naturally contaminated slaughterhouse samples. The results of the real-time PCR with internal control were verified by the cultural method according to EN ISO 10273:2003. The sensitivity of the real-time PCR with internal control is about 5 genome copies per reaction. Artificial contamination of food samples resulted in a detection level of 5 cfu per 25 g Y. enterocolitica in food samples. 100% of porcine tonsils and about 22% meat from pig heads were contaminated. The screening of samples by PCR prior to cultural analysis allows focusing on positive samples in routine analysis. This could result in a higher detection rate by cultural analysis.

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Zusammenfassung:  Für den Nachweis von pathogenen Yersinia enterocolitica wurde ein real-time PCR System mit interner Amplifikationskontrolle entwickelt. Das Nachweissystem für pathogene Y. enterocolitica basiert auf dem chromosomal kodierten ail-Gen. Als Zielsequenz der internen Amplifikationskontrolle dient eine Sequenz aus dem Plasmid pUC19. Zur Validierung der Methode wurden sowohl natürlich kontaminierte Proben aus einem Schlachthof als auch künstlich kontaminierte Proben verschiedener Lebensmittelmatrices verwendet. Die Anreicherung der Proben vor der molekularbiologischen Untersuchung erfolgte parallel in Tryptikase Soja-Bouillon (TSB) und in Pepton-Sorbit-Gallensalz-Bouillon (PSB). Die Ergebnisse der molekularbiologischen Untersuchungen wurden anschlie?end kulturell in Anlehnung an das Standardverfahren nach EN ISO 10273:2003 verifiziert. Die real-time PCR mit interner Amplifikationskontrolle weist eine Sensitivit?t von 5 Genomkopien pro Reaktionsansatz auf. Die Nachweisgrenze des Verfahrens, bestimmt anhand künstlich kontaminierter Proben, betr?gt etwa 5 KbE Y. enterocolitica pro 25 g Lebensmittel. Von den natürlich kontaminierten Proben aus einem Schlachthof waren die Tonsillen vom Schwein zu 100% mit pathogenen Y. enterocolitica kontaminiert, Schweinefleischabschnitte aus dem Kopfbereich wiesen einen Kontaminationsgrad von 22% auf. Ein Screening von Proben durch PCR erlaubt in der Routineanalytik die Fokussierung der kulturellen Analyse auf positive Proben. Dies k?nnte zu einer h?heren Nachweisrate durch das kulturelle Verfahren führen.

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Received: March 5. 2008; accepted: March 14. 2008