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Detection of Legionella pneumophila in bioaerosols by polymerase chain reaction

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Abstract:

Most studies focusing on detecting microorganisms in air by polymerase chain reaction (PCR) have used a liquid impinger to sample bioaerosols, mainly because a liquid sample is easy to be processed by PCR analysis. Nevertheless, the use of multiple-hole impactors for the analysis of bioaerosols by PCR has not been reported despite its great utility in culture analysis. In this study we have modified the impaction onto an agar surface sampling method to impaction onto a liquid medium using the MAS-100 air sampler (Merck) (single-stage multiple-hole impactor). To evaluate the recovery of airborne microorganisms of both sampling methods, a suspension containing Escherichia coli was artificially aerosolized and bioaerosols were collected onto Tergitol-7 agar and phosphate-buffered saline (PBS) with the MAS-100. A linear regression analysis of the results showed a strong positive correlation between both sampling methods (r = 0.99, slope 0.99, and y intercept 0.07). Afterwards, the method of impingement into a liquid medium was used to study airborne Legionella pneumophila by PCR. A total of 64 samples were taken at a wastewater treatment plant, a chemical plant, and an office building and analyzed by culture and PCR. Results showed that three samples were positive both by PCR and plate culture, and that nine samples negative by plate culture were positive by PCR, proving that L. pneumophila was present in bioaerosols from these three different environments. The results demonstrate the utility of this single-stage multiple-hole impactor for sampling bioaerosols, both by culture and by PCR.Key words: Legionella pneumophila, bioaerosols, PCR, multiple-hole impactor.

La plupart des études qui s'attardent à détecter les micro-organismes dans l'air par PCR ont utilisé un séparateur à impact liquide pour échantillonner des bioaérosols, principalement parce qu'un échantillon liquide est plus facilement traité par analyse de PCR. Quoi qu'il en soit, l'usage d'impacteurs à trous multiples pour l'analyse de bioaérosols par PCR n'a pas été rapportée, malgré son utilité dans l'analyse de cultures. Dans cette étude, nous avons modifié une méthode d'échantillonnage par impactage sur une surface d'agar pour l'adapter à une méthode sur un milieu liquide en utilisant l'échantillonneur d'air MAS-100 (Merck) (impacteur à trous multiples à phase simple). Afin d'évaluer la récupération de micro-organismes aériens par les deux méthodes, une suspension renfermant Escherichia coli fut vaporisée et les bioaérosols furent recueillis à l'aide du MAS-100 sur du Tergito-7 agar et sur de la solution saline à tampon phosphate (STP). Une analyse de régression linaire des résultats a démontré une forte corrélation positive entre les deux méthodes d'échantillonnage (r = 0,99; pente de 0,99; et intersection des y de 0,07). Par la suite, la méthode d'impactage sur milieu liquide fut utilisée pour étudier la Legionella pneumophila aérienne par PCR. Un nombre total de 64 échantillons furent recueillis à une usine de traitement des eaux usées, à une usine de produits chimiques industriels et à un édifice à bureaux, et furent analysées par culture et par PCR. Les résultats ont montré que trois échantillons étaient positifs par PCR, ce qui prouva l'existence de L. pneumophila dans les bioaérosols des ces trois différents environnements. Ces résultats ont également démontré l'utilité des cet impacteur à trous multiples à phase simple afin d'échantillonner des bioaérosols pour leur étude, autant par culture que par PCR.Mots clés : Legionella pneumophila, bioaérosols, PCR, impacteur à trous multiples à phase simple.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: Legionella pneumophila; PCR; bioaerosols; bioaérosols; impacteur à; multiple-hole impactor; phase simple; trous multiples à

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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