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Comparison of microbial diversity of edible flowers and basil grown with organic versus conventional methods

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Abstract:

The consumption and use of edible flowers as food is growing; however, no study has been conducted to evaluate their role in the cause of food-borne illness or in food safety. Recent food-borne outbreaks traced to fresh herbs have raised concern about their processing and handling. Basil, one of the most commonly used fresh herbs, has been identified as a source of food-borne illness. Baseline assessments of microflora were performed, and the microbial diversity between growing methods (organic vs. conventional) was compared. DNA sequencing was used to identify the microbial flora present on fresh edible flower and basil samples. The most predominant species identified were Enterobacter hormaechei (10%), Acinetobacter calcoaceticus (10%), Enterobacter ludwigii (10%), Enterobacter asburiae (6%), and Enterobacter cowanii (6%). Pseudomonas aeruginosa (6%), Salmonella enterica (6%), and Bacillus amyloliquefaciens (2%) were also isolated. Phylogenetic analysis showed that most species of isolated bacteria belonged to the phyla Gammaproteobacteria (81.2%) and Firmicutes (18.8%). Statistical analysis, diversity index for species richness, and lineage-per-time plots showed that for basil, organically grown samples had a higher microbial diversity than conventionally grown samples. Edible flowers and basil are often grown using organic methods and are commonly consumed raw without any washing or cooking, to preserve aesthetic value, but these practices may pose a potential risk for food-borne illness. The baseline assessment, together with phylogenetic and statistical analyses, indicated possible microbial contamination in edible flowers and basil. The use of statistical estimation of molecular diversity based on the 16S rRNA sequences and lineage-per-time plots with phylogenetic analysis well served as a means for comparing microbial diversity in food samples between the growing methods (organic vs. conventional).

La consommation et l’utilisation de fleurs comestibles sont en croissance; cependant, aucune étude n’a encore été menée pour évaluer leur rôle dans les maladies d’origine alimentaire ou en sécurité alimentaire. L’éclosion récente de cas d’intoxication alimentaire reliée à l’utilisation de fines herbes a soulevé la question de leur traitement et de leur manipulation. Le basilic, une des fines herbes les plus utilisées, a été identifié comme source de maladies d’origine alimentaire. Des évaluations de base de la microflore ont été réalisées et la diversité microbienne en fonction de deux modes de culture (organique vs. conventionnelle) a été comparée. Le séquençage d’ADN a été utilisé pour identifier la flore microbienne présente sur des échantillons de fleurs comestibles et de basilic frais. Les espèces prédominantes identifiées étaient Enterobacter hormaechei (10 %), Acinetobacter calcoaceticus (10 %), Enterobacter ludwigii (10 %), Enterobacter asburiae (6 %), et Enterobacter cowanii (6 %). Pseudomonas aeruginosa (6 %), Salmonella enterica (6 %) et Bacillus amyloliquefaciens (2 %) ont aussi été isolés. L’analyse phylogénique a montré que la plupart des bactéries isolées appartenaient au phylum des Gammaproteobacteria (81,2 %) et des Firmicutes (18,8 %). L’analyse statistique, l’indice de diversité de la richesse en espèce et des diagrammes des lignages en fonction du temps ont montré que les échantillons organiques possédaient une diversité microbienne plus élevée que les échantillons de basilic cultivés de manière conventionnelle. Les fleurs comestibles et le basilic sont souvent cultivés selon des méthodes organiques et ils sont normalement consommés crus, sans lavage ou cuisson préalables afin de préserver leur apparence, mais ces pratiques peuvent constituer un risque potentiel de maladies alimentaires. L’évaluation de base, conjointement aux analyses phylogéniques et statistiques, a indiqué la présence d’une contamination microbienne possible des fleurs comestibles et du basilic. L’estimation statistique de la diversité moléculaire basée sur les séquences d’ARNr 16S et les diagrammes des lignages en fonction du temps, conjugués à l’analyse phylogénique, ont permis de comparer la diversité microbienne des échantillons cultivés selon deux modes (organique vs. conventionnel).

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-11-01

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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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