medigraphic.com
ISSN 1729-519X (Print)

2019, Number 3

<< Back Next >>

Revista Habanera de Ciencias Médicas 2019; 18 (3)

Molecular diagnosis: an alternative for the detection of pathogens in food

Huertas-Caro C, Urbano-Cáceres E, Torres-Caycedo M

Language: Spanish
References: 52
Page: 513-528
PDF size: 650.17 Kb.


ABSTRACT

Introduction: Foodborne diseases constitute a health problem in the world, involving products of animal origin, vegetables, water sources, and foods ready for consumption. The problem arises because of the inadequate manipulation of food and the possibility of transmission of pathogenic microorganisms, mainly of a bacterial type.
Objective: To describe the different conventional and molecular diagnostic techniques used in the food industry.
Material and Methods: A search was carried though the analysis of review articles, original articles, and theses during a period of three months; these articles were written in English, Portuguese and Spanish. In their content, they demonstrated the use of conventional and molecular methodology for the identification of microorganisms in different types of food.
Results: The conventional methods for the identification of these microorganisms make use of well-established protocols and norms, but require too much time for their identification and, in some cases, they provide low sensitivity and specificity. Molecular techniques are proposed as an alternative for the microbiological evaluation of food because they are fast, sensitive and reliable.
Conclusions: Molecular techniques are proposed as a new and faster alternative for the detection of microorganisms, reducing the time for the emission of results from days to hours; identifying pathogenesis factors, virulence and drug resistance with only one assemblage, thus providing high sensitivity and specificity.


REFERENCES

  1. Daniel de Paula CM, Sopeña Casarin L, Tondo EC. Escherichia coli O157: H7-patógeno alimentar emergente. Vigilância Sanitária em Debate Soc Ciência Tecnol. 2014;2(4):23–33.

  2. López Aday D, Rivero Álvarez E, Martínez Torres A, Milagros Alegret Rodríguez C. Enfermedades transmitidas por alimentos en villa clara. Rev Cubana Hig Epidemiol [Internet]. 2013 [cited 2016 Sep 12];51(2):203–13. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid =S1561-30032013000200009

  3. Olea A, Díaz J, Fuentes R, Vaquero A, García M. Vigilancia de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos en Chile. Rev Chil infectología. 2012;29(5):504–10.

  4. Vital PG, Dimasuay KGB, Widmer KW, Rivera WL. Microbiological quality of fresh produce from open air markets and supermarkets in the Philippines. Sci World J [Internet]. 2014 [cited 2016 Sep 15]. 2014:7p Available from: https://www.hindawi.com/journals/tswj/2014/2195 34/

  5. da Silva ÁS, Aragon CC, de Santana EHW, Destro MT, de Rezende Costa M, Alegro LCA. Listeria monocytogenes em leite e produtos lácteos no Brasil: Uma revisão. Journal of Health Sciences [Internet]. 2011 [cited 2016 Sep 12]. 13(1):10. Available from: http://pgsskroton.com.br/seer/index.php/JHealthSci /article/view/1266/121

  6. Rodríguez-Cavallini E, Rodríguez C, Del Mar Gamboa M, Arias ML. Evaluación microbiológica de alimentos listos para consumo procesados por pequeñas industrias costarricenses. Arch Latinoam Nutr [Internet]. 2010 [cited 2016 Sep 12];60(2):179– 83. Available from: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0004- 06222010000200011&script=sci_arttext&tlng=en

  7. Palomino-Camargo C, González-Muñoz Y. Técnicas moleculares para la detección e identificación de patógenos en alimentos: Ventajas y limitaciones. Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2014;31(3):535–46.

  8. de Freitas EI, de Lemos AA, Marin VA. Validação de métodos alternativos qualitativos na detecção de patógenos alimentares. Cien Saude Colet [Internet]. 2006 [cited 2016 Sep 13];11(4):1073–83. Available from: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext& pid=S1413-81232006000400028&lng=pt&tlng=pt

  9. Law JW-F, Ab Mutalib N-S, Chan K-G, Lee L-H. Rapid methods for the detection of foodborne bacterial pathogens: principles, applications, advantages and limitations. Front Microbiol. 2015;5:770.

  10. Rissato DP, Borgo AP, Moreira JP, Carolina A, Conti M. Detecção de Salmonella spp. em água de lavagem de carcaças de frango utilizando o método de reação em cadeia da polimerase (PCR). Rev Saúde e Pesqui [Internet]. 2011 [cited 2016 Sep 20];4(1):35–9. Available from: http://periodicos.unicesumar.edu.br/index.php/saud pesq/article/view/1665

  11. Puig Peña Y, Leyva Castillo V, Robert Maceo BA, Pérez Muñoz Y. Agentes bacterianos asociados a brotes de enfermedades transmitidas por alimentos en La Habana, 2006-2010. Rev Cubana Hig Epidemiol [Internet]. 2013 [cited 2016 Sep 28];51(1):74–83. Available from: http://www.medigraphic.com/pdfs/revcubhigepi/chi -2013/chi131h.pdf

  12. Carrillo-Inungaray ML, López González RC, Alvarado Sánchez B, Aguilar Zárate M. Comparación De Los Métodos Fenotípico Y Molecular Para Identificación De Patógenos En Alimentos. Rev Acad Investig. 2011;7:1–20.

  13. de Toledo Pires CE. Principais bactérias presentes em doenças transmitidas por alimentos (DTAs). Brazil: Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul; 2011. https://lume.ufrgs.br/handle/10183/52521

  14. Kopper G, Calderón G, Schneider S, Domínguez W, Gutiérrez G. Enfermedades transmitidas por alimentos y su impacto socioeconómico. Organ las Nac unidas para la Agric y la Aliment [Internet]. 2009 [cited 2016 Sep 15];18–109. Available from: http://www.fao.org/3/a-i0480s.pdf

  15. Luján Medina GA, Treviño AL, Aguilar N. Cronobacter sakazakii: Un Patogeno Emergente Cronobacter sakazakii: A Food Borne Emergent Pathogen. Rev Científica la Univ Autónoma Coahuila. 2014;6(12):24–9.

  16. Gómez D, Lavayén S, Nario F, Piquin A, Zotta CM. Detección de microorganismos potencialmente patógenos en hogares de Mar del Plata. Acta bioquímica clínica Latinoam. 2011;45(3):441–5.

  17. Fratamico PM, Bagi LK. Detection of Shiga toxinproducing Escherichia coli in ground beef using the GeneDisc real-time PCR system. Front Cell Infect Microbiol [Internet]. 2012 [cited 2016 Oct 3];2:152. Available from: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fcimb. 2012.00152/abstract

  18. Cao B, Liu X, Yu X, Chen M, Feng L, Wang L. A new oligonucleotide microarray for detection of pathogenic and non-pathogenic legionella spp. PLoS One [Internet]. 2014 [cited 2016 Oct 3];9(12). Available from: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/ journal.pone.0113863

  19. Herrera Perez IJ, Moreno Trigos Y, Ferrus Perez MA. Evaluación del comportamiento de los patógenos alimentarios Listeria monocytogenes y Vibrio parahaemolyticus mediante técnicas moleculares y cultivo en matrices alimentarias. [Tesis de Maestría]. Universidad Politécnica de Valencia; 2013. 21p.

  20. Araújo J De, Santiago S, Filipe P, Araújo R, Santiago AP. Bactérias patogênicas relacionadas à ingestão de pescados-revisão. Arquivos de Ciência do Mar. Arq Ciência do Mar. 2013;46(2):92–103.

  21. Martín A. B. Evaluación Microbiológica De Alimentos Adquiridos En La Vía Pública En Un Sector Del Norte De Bogotá. Rev UDCA Actual & Divulg Científica. 2009;12(2):9–17.

  22. Rojas Santana ZM. Evaluación de la especificidad de dos métodos moleculares para la identificación de especies pertenecientes al género Arcobacter. [Tesis de Licenciatura en Ciencias Biológicas]. Universidad Astral de Chile; 2011. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2011/fcr7411e/ doc/fcr7411e.pdf

  23. Faccioli PY. Detecção molecular de Staphylococcus aureus e de suas toxinas no leite de tanque de rebanhos bovinos, em condições de refrigeração e sob temperatura ambiente. [Tesis Doctorado]. Universidad de Estadual Paulista; 2010. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: https://repositorio.unesp.br/handle/11449/103802?l ocale-attribute=pt_BR

  24. Bonilauri P, Bardasi L, Leonelli R, Ramini M, Luppi A, Giacometti F, et al. Detection of food hazards in foods: comparison of real time polymerase chain reaction and cultural methods. Ital J Food Saf [Internet]. 2016 [cited 2016 Oct 15];5(1). Available from: http://www.pagepressjournals.org/index.php/ijfs/art icle/view/ijfs.2016.5641

  25. Andrade RB De, Gemelli T, Onder LPD, Cristina K, Brito T De, Brito BG De. Métodos Diagnósticos Para Os Patógenos Alimentares: Campylobacter Sp., Salmonella Sp. E Listeria Monocytogenes. Arq Inst Biol (Sao Paulo). 2010;77(4):741–50.

  26. Sobrino Gregorio L. Aplicación de métodos moleculares a la detección y tipificación de patógenos alimentarios. España: Universidad Politécnica de Valencia; 2014. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: https://riunet.upv.es/handle/10251/40282

  27. Lengua MD, Castillo PM, Díaz WF, de la Hoz VF, Rodríguez RC. Evaluación higiénico-sanitaria y acción antagónica de cepas de lactobacilos comerciales frente a microorganismos patógenos (Escherichia coli) presentes en el queso de capa del municipio de mompox. Rev Cient la Fac Ciencias Vet la Univ del Zulia [Internet]. 2010 [cited 2016 Oct 15];20(3):312–7. Available from: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0798- 22592010000300014&script=sci_arttext

  28. Salamanca G G, Osorio T MP, Montoya LM. Elaboración de una bebida funcional de alto valor biológico a base de Borojó (Borojoa patinoi Cuatrec). Rev Chil Nutr. 2010;37(1):87–96.

  29. Cabrera A, Ospina E. Identificación De Microorganismos Indicadores Y Determinación De Puntos De Contaminación En Aguas Superficiales Provenientes Del Cementerio Jardines Del Recuerdo Ubicado En El Norte De Bogotá. [Tesis para optar al Título de Microbiólogo Industrial]. Pontificia Universidad Javeriana; 2006. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: https://es.scribd.com/document/311645316/tesis26 3#

  30. Muñoz Á, Muñoz ÁB, Chaves JA, Rodríguez EC, Realpe ME. Listeria monocytogenes en manipuladores de alimentos: un nuevo enfoque para tener en cuenta en los peligros de la industria alimentaria. Biomédica. 2013;33(2):283–91.

  31. Zhao X, Lin C-W, Wang J, Oh DH. Advances in Rapid Detection Methods for Foodborne Pathogens. J Microbiol Biotechnol [Internet]. 2014 [cited 2016 Oct 17];24(3):297–312. Available from: http://www.jmb.or.kr/journal/view.html?doi=10.401 4/jmb.1310.10013

  32. Martín de Santos R. Métodos rápidos y automatizados aplicados al análisis microbiológico de los alimentos. In: Monografías de la Real Academia Nacional de Farmacia [Internet]. 2010 [cited 2016 Oct 20]. p. 67–98. Available from: http://www.analesranf.com/index.php/mono/article /view/1108

  33. Maldonado N, Robledo C, Robledo J. La espectrometría de masas MALDI-TOF en el laboratorio de microbiología clínica. Infect [Internet]. 2018 [cited 2018 Apr 25];22(1):35–45. Available from: http://www.revistainfectio.org/index.php/infectio/ar ticle/view/703/739

  34. Böhme K, Morandi S, Cremonesi P, Fernández No IC, Barros Velázquez J, Castiglioni B, et al. Caracterización de Staphylococcus aureus aislado de productos lácteos por MALDI-TOF MS. Rev la Soc Española Proteómica [Internet]. 2012 [cited 2018 Apr 25];2012(8):122–122. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6 311472

  35. Correa O A, Parra F H, Hoyos G K. Diagnóstico molecular y biosensores. Colombia: Universidad de Córdoba; 2015. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: https://www.academia.edu/19329537/Diagnostico_ molecular_y_biosensores

  36. Kostić T, Sessitsch A. Microbial Diagnostic Microarrays for the Detection and Typing of Food- and Water-Borne (Bacterial) Pathogens. Microarrays [Internet]. 2011;1(3):3–24. Available from: http://www.mdpi.com/2076-3905/1/1/3/

  37. Boric Bonifaz V. Aplicaciones de la Epidemiología Molecular en la detección de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos. Avances en Latinoamérica. Biofarbo [Internet]. 2008 [cited 2016 Oct 5];16:92–7. Available from: http://scielo.org.bo/pdf/rbfb/v16n1/v16n1a16.pdf

  38. de Oliveira MGX. Caracterização genotípica de Arcobacter spp. isolados de carnes de aves comercializadas no Município de São Paulo. [Tesis de maestría]. Universidad de São Paulo; 2015. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/1013 3/tde-23032016-105513/pt-br.php

  39. Peña Hidalgo M, Dávila Flores C, Tresierra Ayala Á, Castro Gómez J. Identificación molecular de Escherichia coli enterotoxigénica en niños con infecciones diarreicas agudas mediante la Reacción en Cadena de la Polimerasa. Cienc Amaz. 2014;4(2):117– 22.

  40. Leal CAG. Desenvolvimento e otimização de protocolos de PCR em tempo real para o diagnóstico de patógenos emergentes para a aquicultura nacional. [Tesis Doctoral]. Universidad Federal de Lavras; 2011. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: http://repositorio.ufla.br/jspui/bitstream/1/1594/1/ TESE_Desenvolvimento%20e%20otimiza%C3%A7%C 3%A3o%20de%20protocolos%20de%20PCR%20em% 20tempo%20real%20para%20o%20diagn%C3%B3stic o%20de%20pat%C3%B3genos%20emergentes%20pa ra%20a%20aquicultura%20nacional.pdf

  41. Ugarte Ruiz M. Detección y Caracterización de“ Campylobacter” procedentes de animales, alimentos y agua residual. [Tesis Doctoral]. Universidad Complutense de Madrid; 2015. [Citado 2016 Oct 3]. Disponible en: https://www.visavet.es/data/tesis/deteccioncaracterizacion- campylobacter-procedentesanimales- alimentos-agua-residual.pdf

  42. Yánez E, Máttar S, Durango A. Determinación de Salmonella spp. por PCR en tiempo real y método convencional en canales de bovinos y en alimentos de la vía pública de Montería, Córdoba. Asoc Colomb Infectología [Internet]. 2008 [cited 2016 Oct 20];12(4):246–54. Available from: http://www.revistainfectio.org/site/Portals/0/volum en12_4/Determinacióndesalmonella.pdf papers3:// publication/uuid/D4A199DD-CCCD-479E-8183- EFD09C0DCCE2

  43. Goji N, Macmillan T, Amoako KK. A New Generation Microarray for the Simultaneous Detection and Identification of Yersinia pestis and Bacillus anthracis in Food. J Pathog [Internet]. 2012 [cited 2016 Oct 19];2012:627036. Available from: http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fc gi?artid=3483683&tool=pmcentrez&rendertype=abs tract

  44. Fang H, Xu J, Ding D, Jackson SA, Patel IR, Frye JG, et al. An FDA bioinformatics tool for microbial genomics research on molecular characterization of bacterial foodborne pathogens using microarrays. BMC Bioinformatics. 2010;11(SUPPL. 6):S4.

  45. Gonzalez Pedraza JB, Sanandres NP, Varela ZS, Aguirre EH, Camacho JV. Aislamiento microbiólogico de Salmonella spp. y herramientas moleculares para su detección. Salud Uninorte. 2014;30(1):73–94.

  46. Jiménez C, León DE. Biosensores: Aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos y productos alimenticios. Vitae. 2009;16(1):144–54.

  47. Lo R, Turner MS, Weeks M, Bansal N. Cultureindependent bacterial community profiling of carbon dioxide treated raw milk. Int J Food Microbiol [Internet]. 2016 [cited 2016 Oct 25];233:81–9. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S 0168160516303087

  48. McMillan K, Moore SC, McAuley CM, Fegan N, Fox EM. Characterization of Staphylococcus aureus isolates from raw milk sources in Victoria, Australia. BMC Microbiol [Internet]. 2016 [cited 2016 Oct 26];16(1):169. Available from: https://bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10 .1186/s12866-016-0789-1

  49. Cardozo-Bernal ÁM, Ramón LF, Poutou-Piñales RA, Carrascal-Camacho AK, Zambrano DC. Electroforesis en Gel de Campo Pulsado (PFGE) para la diferenciación molecular de Listeria monocytogenes. Univ Sci. 2013;18(2):203–22.

  50. Zamudio ML, Meza A, Bailón H, Martinez-Urtaza J, Campos J. Experiencias en la vigilancia epidemiológica de agentes patógenos transmitidos por alimentos a través de electroforesis en campo pulsado (PFGE) en el Perú. Rev Peru Med Exp Salud Publica [Internet]. 2011;28(1):128–35. Available from: http://www.scielosp.org/pdf/rpmesp/v28n1/a20v28 n1.pdf

  51. Sandt CH, Fedorka-Cray PJ, Tewari D, Ostroff S, Joyce K, M’ikanatha NM. A comparison of nontyphoidal Salmonella from humans and food animals using pulsed-field gel electrophoresis and antimicrobial susceptibility patterns. PLoS One [Internet]. 2013 [cited 2016 Oct 26];8(10):e77836. Available from: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/ journal.pone.0077836

  52. Álvarez-Suárez ME, Otero A, García-López ML, Dahbi G, Blanco M, Mora A, et al. Genetic characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) and atypical enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) isolates from goat’s milk and goat farm environment. Int J Food Microbiol [Internet]. 2016 [cited 2018 Oct 26];236:148–54. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160516303932




2020     |     www.medigraphic.com