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Application of a real-time PCR-based system for monitoring of O26, O103, O111, O145, and O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli in cattle at slaughter


Hofer, Eveline. Application of a real-time PCR-based system for monitoring of O26, O103, O111, O145, and O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli in cattle at slaughter. 2012, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich (2012)

Eveline Hofer

Institut für Lebensmittelsicherheit und –hygiene ils@fsafety.uzh.ch



Anwendung eines real-time PCR-basierenden Systems für die Überwachung von O26, O103, O111, O145 und O157 Shiga-toxin- produzierenden Escherichia coli bei Rindern bei Schlachtung



Kotproben von 573 geschlachteten Rindern im Alter von drei bis 24 Monaten wurden in

sieben Schlachthöfen gesammelt. Nach Anreicherung (mTSB mit Novobiocin) wurden die

Proben mittels real-time PCR zunächst auf stx untersucht und, falls positiv, mittels

serogruppenspezifischer PCR auf die Top-Fünf STEC-Serogruppen O26, O103, O111, O145

und O157 getestet. Von 563 Proben mit auswertbarem Resultat waren 74.1% positiv für die

stx-Gene. In diesen konnten die Serogruppen O145, O103, O26, O157 und O111 in 41.9%,

25.9%, 23.9%, 7.8% respektive 0.8% detektiert werden. Aus 95 O26-, 166 O145- und 30

O157-PCR-positiven Proben konnten mittels Kolonienhybridisierung nach

immunomagnetischer Anreicherung 17 O26-, 28 O145- und 12 O157-Stämme isoliert

werden. Die 17 O26-Stämme waren eae-positiv, aber nur neun davon besassen stx (acht stx1

und einer stx2). Von den 28 O145-Stämmen waren zehn eae-positiv einschliesslich vierer

Stämme, die stx1 oder stx2 besassen, während 18 negativ waren für stx und eae. Fünf der 12

O157-Stämme hatten stx2 und eae und wurden identifiziert als STEC O157:H7/ H-. Die

anderen sieben O157-Stämme waren negativ für stx und eae oder nur eae-positiv. Shiga-

toxin-Gene und die Top-Fünf STEC-Serogruppen können bei jungen Rindern bei der Schlachtung in der Schweiz häufig detektiert werden, aber die Isolationsrate von Stämmen ist

tief und nur wenige der Stämme zeigen ein Virulenzspektrum von humanpathogenen STEC.



Schlüsselwörter: Shiga-Toxin-produzierende E. coli; Top-Five STEC-Serogruppen; Rinder;

real-time PCR; Stammisolation. Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich (2012)

Eveline Hofer

Institut für Lebensmittelsicherheit und –hygiene ils@fsafety.uzh.ch



Application of a real-time PCR-based system for monitoring of O26, O103, O111, O145, and O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli in cattle at slaughter



Summary

Fecal samples were collected from 573 slaughtered cattle aged between three and 24 months

in seven abattoirs. After enrichment (mTSB with novobiocin), samples were screened by real-

time PCR for first stx and if positive, tested for the top-five STEC serogroups using PCR

assays targeting genes specific for serogroups O26, O103, O111, O145, and O157. Of 563

samples with available results, 74.1% tested positive for stx genes. Amongst them, the

serogroups O145, O103, O26, O157, and O111 were detected in 41.9%, 25.9%, 23.9%, 7.8%,

and 0.8%, respectively. From 95 O26, 166 O145, and 30 O157 PCR-positive samples, 17

O26, 28 O145, and 12 O157 strains were isolated by colony hybridization after

immunomagnetic separation. The 17 O26 strains were eae-positive but only nine strains

harbored stx (eight possessing stx1 and one stx2). Of the 28 O145 strains ten were eae-

positive including four harboring stx1 or stx2, whereas 18 were negative for stx and eae. Five

of the 12 O157 strains harbored stx2 and eae, did not ferment sorbitol, and were identified as

STEC O157:H7/H-. The other seven O157 strains were negative for stx and eae or positive

only for eae. Shiga toxin genes and the top-five STEC serogroups were frequently found in young Swiss cattle at slaughter, but success rates for strain isolation were low and only few

strains showed a virulence pattern of human pathogenic STEC.



Keywords: Shiga toxin-producing Escherichia coli; top-five STEC serogroups; cattle; real-

time PCR; strain isolation.

Abstract

Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich (2012)

Eveline Hofer

Institut für Lebensmittelsicherheit und –hygiene ils@fsafety.uzh.ch



Anwendung eines real-time PCR-basierenden Systems für die Überwachung von O26, O103, O111, O145 und O157 Shiga-toxin- produzierenden Escherichia coli bei Rindern bei Schlachtung



Kotproben von 573 geschlachteten Rindern im Alter von drei bis 24 Monaten wurden in

sieben Schlachthöfen gesammelt. Nach Anreicherung (mTSB mit Novobiocin) wurden die

Proben mittels real-time PCR zunächst auf stx untersucht und, falls positiv, mittels

serogruppenspezifischer PCR auf die Top-Fünf STEC-Serogruppen O26, O103, O111, O145

und O157 getestet. Von 563 Proben mit auswertbarem Resultat waren 74.1% positiv für die

stx-Gene. In diesen konnten die Serogruppen O145, O103, O26, O157 und O111 in 41.9%,

25.9%, 23.9%, 7.8% respektive 0.8% detektiert werden. Aus 95 O26-, 166 O145- und 30

O157-PCR-positiven Proben konnten mittels Kolonienhybridisierung nach

immunomagnetischer Anreicherung 17 O26-, 28 O145- und 12 O157-Stämme isoliert

werden. Die 17 O26-Stämme waren eae-positiv, aber nur neun davon besassen stx (acht stx1

und einer stx2). Von den 28 O145-Stämmen waren zehn eae-positiv einschliesslich vierer

Stämme, die stx1 oder stx2 besassen, während 18 negativ waren für stx und eae. Fünf der 12

O157-Stämme hatten stx2 und eae und wurden identifiziert als STEC O157:H7/ H-. Die

anderen sieben O157-Stämme waren negativ für stx und eae oder nur eae-positiv. Shiga-

toxin-Gene und die Top-Fünf STEC-Serogruppen können bei jungen Rindern bei der Schlachtung in der Schweiz häufig detektiert werden, aber die Isolationsrate von Stämmen ist

tief und nur wenige der Stämme zeigen ein Virulenzspektrum von humanpathogenen STEC.



Schlüsselwörter: Shiga-Toxin-produzierende E. coli; Top-Five STEC-Serogruppen; Rinder;

real-time PCR; Stammisolation. Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich (2012)

Eveline Hofer

Institut für Lebensmittelsicherheit und –hygiene ils@fsafety.uzh.ch



Application of a real-time PCR-based system for monitoring of O26, O103, O111, O145, and O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli in cattle at slaughter



Summary

Fecal samples were collected from 573 slaughtered cattle aged between three and 24 months

in seven abattoirs. After enrichment (mTSB with novobiocin), samples were screened by real-

time PCR for first stx and if positive, tested for the top-five STEC serogroups using PCR

assays targeting genes specific for serogroups O26, O103, O111, O145, and O157. Of 563

samples with available results, 74.1% tested positive for stx genes. Amongst them, the

serogroups O145, O103, O26, O157, and O111 were detected in 41.9%, 25.9%, 23.9%, 7.8%,

and 0.8%, respectively. From 95 O26, 166 O145, and 30 O157 PCR-positive samples, 17

O26, 28 O145, and 12 O157 strains were isolated by colony hybridization after

immunomagnetic separation. The 17 O26 strains were eae-positive but only nine strains

harbored stx (eight possessing stx1 and one stx2). Of the 28 O145 strains ten were eae-

positive including four harboring stx1 or stx2, whereas 18 were negative for stx and eae. Five

of the 12 O157 strains harbored stx2 and eae, did not ferment sorbitol, and were identified as

STEC O157:H7/H-. The other seven O157 strains were negative for stx and eae or positive

only for eae. Shiga toxin genes and the top-five STEC serogroups were frequently found in young Swiss cattle at slaughter, but success rates for strain isolation were low and only few

strains showed a virulence pattern of human pathogenic STEC.



Keywords: Shiga toxin-producing Escherichia coli; top-five STEC serogroups; cattle; real-

time PCR; strain isolation.

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Additional indexing

Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Stephan Roger
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Food Safety and Hygiene
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
610 Medicine & health
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2012
Deposited On:27 Feb 2013 14:09
Last Modified:28 Oct 2019 08:17
Number of Pages:21
Additional Information:Artikel mit 3 Co-Autoren verfasst
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod007194539&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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