Sistema naica® Droplet Chip Digital PCR per la quantificazione assoluta dei batteri dominanti correlati alla qualità dell'acqua

Nell'acquacoltura moderna, la qualità dell'acqua del sistema di allevamento influisce direttamente sulla salute e sulla produzione dei pesci. I microrganismi svolgono un ruolo cruciale nella rimozione della materia organica e nel ciclo dell'azoto, nonché nella produzione di acido solfidrico (H2S), una sostanza tossica. Tuttavia, se i microrganismi causano malattie nei pesci o mostrano proprietà probiotiche, ciò influirà direttamente sulla loro salute.
Di recente, Stilla, azienda francese, e SINTEF Ocean, azienda norvegese, hanno collaborato alla pubblicazione di un articolo intitolato "Quantificazione assoluta dei batteri prioritari in acquacoltura mediante PCR digitale" sul Journal of Microbiological Methods, con l'obiettivo di individuare i batteri vantaggiosi più rilevanti in acquacoltura.

In questo articolo, l'autore analizza principalmente tre diversi batteri correlati alla produzione di salmone:
Il primo tipoSi tratta di un patogeno ittico, Moritella viscosa, associato a malattie ulcerative nei pesci, Yersinia rugkeri, che causa la malattia della bocca rossa intestinale, e Flavobacterium psychohilum, associato alla malattia batterica dell'acqua fredda nei pesci.
Il secondo tipoListeria monocytogenes è un agente patogeno umano che può essere trasmesso dai prodotti ittici ai consumatori.
Il terzo tipoI batteri solfato-riduttori (SRB) sono batteri che minacciano la salute dei pesci danneggiando l'ambiente di alimentazione. In genere, i batteri solfato-riduttori (SRB) influiscono sulla salute dei pesci in condizioni anaerobiche convertendo il solfato (SO42-) in acido solfidrico (H2S) tossico. L'individuazione degli SRB può essere effettuata utilizzando Desulfovibrio disulfuricans come ceppo di riferimento.
I ricercatori utilizzano il sistema naica® per la quantificazione assoluta dei suddetti ceppi batterici vantaggiosi, sia con metodi di rilevamento singoli che multipli. I risultati hanno mostrato che i limiti di rilevamento di Moritella viscosa, Yersinia ruckeri e Flavobacterium psychohilum erano intorno ai 20 fg, mentre i livelli di rilevamento del DNA di Listeria monocytogenes e Desulfovibrio disulfuricans potevano essere bassi fino a 2 fg, e tutti presentavano un elevato intervallo dinamico lineare (Figura 1). I risultati del rilevamento CDPCR multiplex erano altamente coerenti con la concentrazione del gene target rilevata nella corrispondente analisi a singolo fold (Figura 2, Figura 3). Questo esperimento dimostra pienamente che il sistema naica® per la PCR digitale su chip a gocce può quantificare con precisione più ceppi batterici dominanti simultaneamente in campioni complessi di qualità dell'acqua.