Cent Eur J Public Health 2011, 19(1):46-53 | DOI: 10.21101/cejph.a3597

Characterization of the Plasmidic or Chromosomal cpe Gene and Metabolic Activities in Clostridium perfringens Isolates from Food in San Luis - Argentina

Mariana Georgina Corigliano1, Ana María Stefanini de Guzmán1, Patricia Virginia Stagnitta2
1 General Microbiology, Area of Microbiology, Department of Biochemistry and Biological Sciences, Faculty of Chemistry, Biochemistry and Pharmacy, San Luis National University, Argentina
2 Biological Chemistry, Area of Microbiology, Department of Biochemistry and Biological Sciences, Faculty of Chemistry, Biochemistry and Pharmacy, San Luis National University, Argentina

Food poisoning and non-food poisoning illnesses due to C. perfringens (by enterotoxin production) have been associated to chromosomal or plasmidic location of the cpe gene, respectively. Clostridial pathogenicity has been correlated to protease and azoreductase production.The aim of this work was: i) to assess the sanitary-hygienic quality of dehydrated soups (100 samples) consumed in San Luis - Argentina; ii) to verify the presence of C. perfringens in these food products using the "Most Probable Number" method (MPN) and plate-counting methods; iii) to characterise enterotoxigenicity in strain isolates by RPLA; iv) to determine the chromosomal or plasmidic location of the cpe gene in enterotoxigenic strains previously isolated from food in our lab, using PCR; v) to correlate chromosomal cpe and spore heat-resistance; vi) to compare protease activity in cpe+ and cpe- strains; and vii) to compare azoreductase activity in cpe+ and cpe- strains. Twenty-six isolates had a count a 3-43 bacteria g-1 count using MPN; 7.7% exceeded the Argentine Food Code (CAA) limit. All isolates showed protease activity: enterotoxigenic isolates had higher protease activity than non-enterotoxigenic isolates. All isolates showed azoreductase activity: enterotoxigenic isolates had higher activity and shorter reducing times. Enterotoxigenic isolates showed chromosomal location for the gene responsible for the enterotoxin.

Klíčová slova: clostridium perfringens, enterotoxin, protease, azoreductase, food

Vloženo: 24. listopad 2009; Revidováno: 21. říjen 2010; Přijato: 21. říjen 2010; Zveřejněno: 1. březen 2011  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Corigliano MG, de Guzmán AMS, Stagnitta PV. Characterization of the Plasmidic or Chromosomal cpe Gene and Metabolic Activities in Clostridium perfringens Isolates from Food in San Luis - Argentina. Cent Eur J Public Health. 2011;19(1):46-53. doi: 10.21101/cejph.a3597. PubMed PMID: 21526657.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Golden NJ, Crouch EA, Latimer H, KadryAR, Kause J. Risk assessment for Clostridium perfringens in ready-to-eat and partially cooked meat and poultry products. J Food Prot. 2009 Jul;72(7):1376-84. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Avenaud P, Marais A, Monteiro L, Le Bail B, Bioulac Sage P, Balabaud C, et al. Detection of Helicobacter species in the liver of patients with and without primary liver carcinoma. Cancer. 2000 Oct 1;89(7):1431-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Rodríguez E, Gamboa Mdel M, Vargas P. Clostridium perfringens in raw and cooked meats and its relation with the environment in Costa Rica. Arch Latinoam Nutr. 2002 Jun;52(2):155-9. (In Spanish.) Přejít na PubMed...
    4. Basualdo JA, Coto C, de Torres R. Biomedical Microbiology. 2nd ed. Buenos Aires: Atlante; 2006.
    5. Sting R. Detection of beta2 and major toxin genes by PCR in Clostridium perfringens field isolates of domestic animals suffering from enteritis or enterotoxaemia. Berl Munch Tierarztl Wochenschr. 2009 SepOct;122(9-10):341-7. Přejít na PubMed...
    6. Ando Y, Tsuzuki T, Sunagawa H, Oka S. Heat resistance, spore germination, and enterotoxigenicity of Clostridium perfringens. Microbiol Immunol. 1985;29(4):317-26. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Barnes EM, Ingram M. The effect of redox potential on the grown Clostridium welchii strains isolated from horse muscle. J Appl Bact. 1956;19:177-8. Přejít k původnímu zdroji...
    8. Guzmán AMS, Micalizzi B, Torres Pagano CE, Giménez DF. Incidente of Clostridium perfringens in fresh sausages in Argentina. J Food Prot. 1990;53:173-5. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Rey Arrans JC, Aranda Ramírez C, Pedrosa Arias M, Conde Valero A, Castilla Pedregosa I. Food hygiene in catering establishments of a tourism zone of Andalusia. Medicina de Familia (And). 2002;3(2):108-13. (In Spanish.)
    10. Hernández Herrero MM, Roig Sagués AX, Jerez JJ. Food security in the World. Autonomous University of Barcelona. Boletín Oficial de la Provincia de Barcelona. 2003;155:1-128. (In Spanish.)
    11. Nauerby B, Pedersen K, Madsen M.Analysis by pulsed-field gel electrophoresis of the genetic diversity among Clostridium perfringens isolates from chickens. Vet Microbiol. 2003 Jul 17;94(3):257-66. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Johansson A, Aspan A, Bagge E, Båverud V, Engström BE, Johansson KE. Genetic diversity of Clostridium perfringens type A isolates from animals, food poisoning outbreaks and sludge. BMC Microbiol. 2006 May 31;6:47. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Stagnitta PV, Micalizzi B, de Guzmán AMS. Prevalence of enterotoxigenic Clostridium perfringens in meats in San Luis,Argentina.Anaerobe. 2002 Oct;8(5):253-8. Přejít k původnímu zdroji...
    14. Park KB, Labbé RG. Proteolysis of Clostridium perfringens type A enterotoxin during purification. Infect Immun. 1990 Jun;58(6):1999-2001. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Kokai-Kun JF, Songer JG, Czeczulin JR, Chen F, McClane BA. Comparison of Western immunoblots and gene detection assays for identification of potentially enterotoxigenic isolates of Clostridium perfringens. J Clin Microbiol. 1994 Oct;32(10):2533-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. dela Cruz WP, Gozum MM, Lineberry SF, Stassen SD, Daughtry M, Stassen NA, et al. Rapid detection of enterotoxigenic Clostridium perfringens by real time fluorescence resonance energy transfer PCR. J Food Prot. 2006 Jun;69(6):1347-53. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Augustynowicz E, Gzyl A, Slusarczyk J. Detection of enterotoxigenic Clostridium perfringens with a duplex PCR. J Med Microbiol. 2002 Feb;51(2):169-72. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Sparks SG, Carman RJ, Sarker MR, McClane BA. Genotyping of enterotoxigenic Clostridium perfringens fecal isolates associated with antibiotic-associated diarrhea and food poisoning in North America. J Clin Microbiol. 2001 Mar;39(3):883-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. McClane BA, Chakrabarti G. New insights into the cytotoxic mechanisms of Clostridium perfringens enterotoxin.Anaerobe. 2004Apr;10(2):107-14. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Aguilera MO, Stagnitta PV, Micalizzi B, de Guzmán AM. Prevalence and characterization of Clostridium perfringens from spices inArgentina. Anaerobe. 2005 Dec;11(6):327-34. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Miyamoto K, Wen Q, McClane BA. Multiplex PCR genotyping assay that distinguishes between isolates of Clostridium perfringens typeAcarrying a chromosomal enterotoxin gene (cpe) locus, a plasmid cpe locus with an IS1470-like sequence, or a plasmid cpe locus with an IS1151 sequence. J Clin Microbiol. 2004 Apr;42(4):1552-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Wen Q, Miyamoto K, McClane BA. Development of a duplex PCR genotyping essay for distinguishing Clostridium perfringens type A isolates carrying chromosomal enterotoxin (cpe) genes from those carrying plasmid-borne enterotoxin (cpe) genes. J Clin Microbiol. 2003 Apr;41(4):1494-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Czeczulin JR, Collie RE, McClane BA. Regulated expression of Clostridium perfringens enterotoxin in naturally cpe-negative type A, B, and C isolates of C. perfringens. Infect Immun. 1996 Aug;64(8):3301-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Petit L, Gibert M, Popoff MR. Clostridium perfringens: toxinotype and genotype. Trends Microbiol. 1999 Mar;7(3):104-10. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Miyamoto K, Chakrabarti G, Morino Y, McClane BA. Organization of the plasmid cpe locus in Clostridium perfringens type A isolates. Infect Immun. 2002 Aug;70(8):4261-72. Erratum in: Infect Immun. 2003 Mar;71(3):1611. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Deguchi A, Miyamoto K, Kuwahara T, Miki Y, Kaneko I, Li J, et al. Genetic characterization of type A enterotoxigenic Clostridium perfringens strains. PLoS One. 2009 May 19;4(5):e5598. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Cornillot E, Saint-Joanis B, Daube G, Katayama S, Granum PE, Canard B, et al. The enterotoxin gene (cpe) of Clostridium perfringens can be chromosomal or plasmid-borne. Mol Microbiol. 1995 Feb;15(4):639-47. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Miki Y, Miyamoto K, Kaneko-Hirano I, Fujiuchi K, Akimoto S. Prevalence and characterization of enterotoxin gene-carrying Clostridium perfringens isolates from retail meat products in Japan. Appl Environ Microbiol. 2008 Sep;74(17):5366-72. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Li J, McClane BA. Further comparison of temperature effects on growth and survival of Clostridium perfringens type A isolates carrying a chromosomal or plasmid-borne enterotoxin gene. Appl Environ Microbiol. 2006 Jul;72(7):4561-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Collie RE, McClane BA. Evidence that the enterotoxin gene can be episomal in Clostridium perfringens isolates associated with non-food-borne human gastrointestinal diseases. J Clin Microbiol. 1998 Jan;36(1):30-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Tanaka D, Isobe J, Hosorogi S, Kimata K, Shimizu M, Katori K, et al.An outbreak of food-borne gastroenteritis caused by Clostridium perfringens carrying the cpe gene on a plasmid. Jpn J Infect Dis. 2003 Jun;56(3):1379. Erratum in: Jpn J Infect Dis. 2004 Jun;57(3):following p 135.
    32. Grant KA, Kenyon S, Halford-Maw R, Pettitt E, McLauchlin J. Location of the enterotoxin gene in strains of Clostridium perfringens associated with gastroenteritis. 16th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases Nice, France, 1-4 2006. Clin Microbiol Infect. 2006;S4:1644.
    33. Braun P, Fehlhaber C, Klug C, Kopp K. Investigations into the activity of the enzymes produced by spoilage-causing bacteria: a possible basis for improved shelf-life estimation. Food Microbiol. 1999;16(5):531-40. Přejít k původnímu zdroji...
    34. Allison C, Macfarlane GT. Regulation of protease production in Clostridium sporogenes. Appl Environ Microbiol. 1990 Nov;56(11):3485-90. Přejít k původnímu zdroji...
    35. Poilane I, Karjalainen T, Barc MC, Bourlioux P, Collignon A. Protease activity of Clostridium difficile strains. Can J Microbiol. 1998 Feb;44(2):157-61. Přejít k původnímu zdroji...
    36. Zarnowski R, Connolly PA, Wheat LJ, Woods JP. Production of extracellular proteolytic activity by Histoplasma capsulatum grown in Histoplasma-macrophage medium is limited to restriction fragment length polymorphism class 1 isolates. Diagn Microbiol Infect Dis. 2007 Sep;59(1):39-47. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Brock FM, Forsberg CW, Buchanan-Smith JG. Proteolytic activity of rumen microorganisms and effects of proteinase inhibitors.Appl Environ Microbiol. 1982 Sep;44(3):561-9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Macfarlane GT,Allison C, Gibson SA, Cummings JH. Contribution of the microflora to proteolysis in the human large intestine. J Appl Bacteriol. 1988 Jan;64(1):37-46. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. McDonel JL. Clostridium perfringens toxins (type A, B, C, D, E). Pharmacol Ther. 1980;10(3):617-55. Přejít k původnímu zdroji...
    40. Shimizu T, Shima K, Yoshino K, Yonezawa K, Shimizu T, Hayashi H. Proteome and transcriptome analysis of the virulence genes regulated by the VirR/VirS system in Clostridium perfringens. J Bacteriol. 2002 May;184(10):2587-94. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Park KB, Labbé RG. Isolation and characterization or extracellular proteases of Clostridium perfringens typeA. Curr Microbiol. 1991;23(4):2159. Přejít k původnímu zdroji...
    42. Park KB, Labbé RG. Purification and characterization of intracellular proteases of Clostridium perfringens type A. Can J Microbiol. 1991 Jan;37(1):19-27. Přejít k původnímu zdroji...
    43. Rafii F, Cerniglia CE. Comparison of the azoreductase and nitroreductase from Clostridium perfringens. Appl Environ Microbiol. 1993 Jun;59(6):1731-4. Přejít k původnímu zdroji...
    44. Rafii F, Franklin W, Cerniglia CE. Azoreductase activity of anaerobic bacteria isolated from human intestinal microflora.Appl Environ Microbiol. 1990 Jul;56(7):2146-51. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Nakamura J, Kubota Y, Miyaoka M, Saitoh T, Mizuno F, Benno Y. Comparison of four microbial enzymes in Clostridia and Bacteroides isolated from human feces. Microbiol Immunol. 2002;46(7):487-90. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Medvedev ZA, Crowne HM, Medvedeva MN. Age related variations of hepatocarcinogenic effect of azo dye (3'-MDAB) as linked to the level of hepatocyte polyploidization. MechAgeing Dev. 1988 Dec;46(1-3):159-74. Přejít k původnímu zdroji...
    47. Rafii F, Park M, Gamboa da Costa G, Camacho L. Comparison of the metabolic activities of four wild-type Clostridium perfringens strains with thein gatifloxacin-selected resistant mutants. Arch Microbiol. 2009 Dec;191(12):895-902. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Raffi F, Cerniglia CE. Localization of the azoreductase of Clostridium perfringens by immuno-electron microscopy. Curr Microbiol. 1993;27(3):143-5. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. St John WD, Matches JR, Wekell MM. Use of iron-milk medium for enumeration of Clostridium perfringens. J Assoc Off Anal Chem. 1982;65(5):1129-33. Přejít k původnímu zdroji...
    50. Man JC. The probability of most probable numbers. Eur JAppl Microbiol. 1975;1:67-78. Přejít k původnímu zdroji...
    51. Tórtora JC.Alternative medium for Clostridium perfringens sporulation. Appl Environ Microbiol. 1984 May;47(5):1172-4. Přejít k původnímu zdroji...
    52. Sarker MR, Shivers RP, Sparks SG, Juneja VK, McClane BA. Comparative experiments to examine the effects of heating on vegetative cells and spores of Clostridium perfringens isolates carrying plasmid genes versus chromosomal enterotoxin genes. Appl Environ Microbiol. 2000 Aug;66(8):3234-40. Přejít k původnímu zdroji...
    53. Dominguez F, Cejudo FJ. Characterization of the endoproteases appearing during wheat grain development. Plant Physiol. 1996 Nov;112(3):1211-7. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem. 1951 Nov;193(1):265-75. Přejít k původnímu zdroji...
    55. Rafii F, Ruseler-Van Embden JG, Asad YF. Azoreductase and nitroreductase activity of bacteria in feces from patients with an ileal reservoir. Dig Dis Sci. 1997 Jan;42(1):133-6. Přejít k původnímu zdroji...
    56. Argentine Food Code (CAA), Chapter 6, Art 442, Res 125, 21.1.82. (In Spanish.)
    57. Zou W, Cerniglia CE, Chen H. Azoreductase in Staphylococcus aureus. Curr Protoc Toxicol. 2009;41:4.28.1-4.28.9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    58. Pazarlioglu NK, Urek RO, Ergun F. Biodecolourization of Direct Blue 15 by immobilized Phanerochaete chrysosporium. Process Biochem. 2005;40(5):1923-9. Přejít k původnímu zdroji...
    59. Kumar K, Devi SS, Krishnamurthi K, Dutta D, Chakrabarti T. Decolorisation and detoxification of Direct Blue-15 by a bacterial consortium. Bioresour Technol. 2007 Nov;98(16):3168-71. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah