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Comparative quantification of Campylobacter jejuni from environmental samples using traditional and molecular biological techniques

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Abstract:

Campylobacter jejuni is one of the most common causes of gastroenteritis in the world. Given the potential risks to human, animal, and environmental health, the development and optimization of methods to quantify this important pathogen in environmental samples is essential. Two of the most commonly used methods for quantifying C. jejuni are selective plate counting and quantitative real-time PCR (qPCR). Unfortunately, little comparative research has been performed to evaluate the accuracy of these methods for quantification of C. jejuni in aqueous and solid matricies. In this study, the limit of detection and the level of resolution obtained using these 2 methods was evaluated for C. jejuni and compared with that of the common indicator organism Escherichia coli. The use of selective plate count media for quantification of C. jejuni resulted in a 0.7-1.2 log underestimation of cell concentrations, compared with qPCR in both water and column leachate samples, whereas E. coli concentrations were found to be similar with either technique. For C. jejuni, only the qPCR assay accurately measured 2-fold changes in cell concentrations in water samples, whereas concentrations of E. coli were accurately measured regardless of method. Based on these data, qPCR assays were found to be more accurate than selective plate counts for quantification of C. jejuni from environmental samples.

Campylobacter jejuni est une des causes les plus fréquentes de gastroentérite dans le monde. Compte tenu du risque potentiel qu’elle constitue pour la santé humaine, animale et environnementale, le développement et l’optimisation des méthodes de quantification de cet important pathogène dans des échantillons environnementaux sont essentiels. Deux des méthodes les plus couramment utilisées pour quantifier C. jejuni sont la numération sélective sur plaque et la PCR quantitative en temps réel (qPCR). Malheureusement, il n’y a que peu de recherche comparative qui a été réalisée pour évaluer l’exactitude de ces méthodes pour quantifier C. jejuni dans des matrices aqueuses et solides. Dans cette étude, la limite de détection et le niveau de résolution obtenus par ces deux méthodes ont été évalués pour C. jejuni et comparés à ceux d’un organisme indicateur commun, Escherichia coli. L’utilisation de milieux de numération sélective sur plaque pour quantifier C. jejuni a résulté en une sous-estimation des concentrations cellulaires d’un facteur de 0,7-1,2 log, comparativement à la qPCR d’échantillons d’eau ou de lixiviat de colonne, alors que les concentrations de E. coli étaient estimées similaires en utilisant l’une ou l’autre technique. Pour C. jejuni, seule la qPCR a mesuré exactement des changements d’un facteur deux des concentrations cellulaires d’échantillons d’eau, alors que les concentrations d’E. coli étaient exactement mesurées quelles que soient les méthodes. Sur la base de ces résultats, les essais en qPCR se sont avérés plus fiables que les numérations sélectives sur plaque pour quantifier C. jejuni présent dans des échantillons environnementaux.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2009

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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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