Evaluation of DNA extraction methods for the detection of Shiga toxin producing Escherichia coli in food by polymerase chain reaction

McMahon, Tanis; Abdelmesih, Mariam; Gill, Alexander

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Evaluation of DNA extraction methods for the detection of Shiga toxin producing Escherichia coli in food by polymerase chain reaction

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dc.contributor.author: McMahon, Tanis; Abdelmesih, Mariam; Gill, Alexander
dc.date.accessioned: 2023-10-27T20:06:44Z
dc.date.available: 2023-10-27T20:06:44Z
dc.date.issued: 2023-07-09
dc.description.abstract - en: Reported food-borne outbreaks of Shiga toxin producing Escherichia coli (STEC) have involved a very diverse range of foods. Contemporary analytical methods for the detection of STEC in foods typically include PCR screening of enrichment media. However, PCR inhibitors present in food enrichments can produce false negative results when screening for DNA sequences associated with the pathogen. To avoid false negative results in enrichment screening, it is advantageous to have DNA extraction methods that are effective at removing PCR inhibitors from a wide range of foods. The standard Canadian STEC method MFLP-52 uses Bio-Rad Instagene Matrix for DNA extraction. In this study, three DNA extraction protocols using commercial kits (Instagene Matrix with Beckman Coulter Ampure XP Beads; Qiagen Gentra Puregene Yeast/Bact. Kit; Qiagen DNeasy Blood & Tissue) were assessed as alternative DNA extraction methods for the detection of the Shiga toxin gene by PCR in enrichments from sixteen different foods inoculated with STEC O157. The inoculated foods were bean sprouts, blackberries, blue cheese, cilantro, cocoa powder, coleslaw, cream of mushroom dried soup mix, cream of vegetable dried soup mix, flaxseed, guacamole, peanut butter, soft cheese, soy butter, spinach, walnut, and wheat flour. Two of the protocols, Instagene Matrix with Ampure XP Beads, and Gentra Puregene Yeast/Bact, produced no false-negative or false positive results in the analysis of triplicate enrichment samples from sixteen inoculated foods.
dc.description.abstract-fosrctranslation - fr: Les épidémies d'Escherichia coli producteur de toxine Shiga (STEC) signalées dans les denrées alimentaires ont concerné une gamme très variée d'aliments. Les méthodes analytiques contemporaines pour la détection des STEC dans les aliments comprennent généralement le dépistage par PCR des milieux d'enrichissement. Toutefois, les inhibiteurs de la PCR présents dans les milieux d'enrichissement des aliments peuvent produire des résultats faussement négatifs lors de la recherche de séquences d'ADN associées à l'agent pathogène. Pour éviter les résultats faussement négatifs lors du dépistage dans les milieux enrichis, il est avantageux de disposer de méthodes d'extraction de l'ADN qui permettent d'éliminer efficacement les inhibiteurs de la PCR présents dans une large gamme d'aliments. La méthode canadienne standard MFLP-52 pour les STEC utilise la matrice Instagene de Bio-Rad pour l'extraction de l'ADN. Dans cette étude, trois protocoles d'extraction d'ADN utilisant des kits commerciaux (Instagene Matrix avec Beckman Coulter Ampure XP Beads ; Qiagen Gentra Puregene Yeast/Bact. Kit ; Qiagen DNeasy Blood & Tissue) ont été évalués en tant que méthodes alternatives d'extraction d'ADN pour la détection du gène de la toxine Shiga par PCR dans des enrichissements provenant de seize aliments différents inoculés avec STEC O157. Les aliments inoculés étaient les suivants : germes de soja, mûres, fromage bleu, coriandre, cacao en poudre, salade de chou, mélange de soupe séchée à base de crème de champignons, mélange de soupe séchée à base de crème de légumes, graines de lin, guacamole, beurre de cacahuète, fromage à pâte molle, beurre de soja, épinards, noix et farine de blé. Deux des protocoles, Instagene Matrix avec Ampure XP Beads et Gentra Puregene Yeast/Bact, n'ont produit aucun résultat faussement négatif ou faussement positif lors de l'analyse d'échantillons d'enrichissement en trois exemplaires provenant de seize aliments inoculés.
dc.identifier.doi: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2023.110317
dc.identifier.uri: https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1258
dc.language.iso: en
dc.publisher: Elsevier
dc.subject - en: Health; Health and safety
dc.subject - fr: Santé; Santé et sécurité
dc.subject.en - en: Health; Health and safety
dc.subject.fr - fr: Santé; Santé et sécurité
dc.title - en: Evaluation of DNA extraction methods for the detection of Shiga toxin producing Escherichia coli in food by polymerase chain reaction
dc.type - en: Article
dc.type - fr: Article