naica® ドロップレットチップデジタルPCRシステムによる水質環境に関連する主要細菌の絶対定量

現代の養殖において、養殖システムの水質は魚の健康と生産性に直接影響を与えます。微生物は有機物の除去や窒素循環、そして有毒な硫化水素（H2S）の生成において重要な役割を果たしています。しかし、微生物が魚に病気を引き起こしたり、プロバイオティクスとしての性質を示したりする場合、魚の健康に直接的な影響を及ぼします。
最近、フランスのStillaとノルウェーのSINTEF Oceanは共同で、「デジタルPCRを用いた養殖における優先細菌の絶対定量」と題する論文をJournal of Microbiological Methods誌に発表し、養殖における有益な細菌の検出を目指した。

本論文では、著者は主にサケの生産に関連する3種類の細菌を分析している。
最初のタイプ魚類病原菌としては、魚の潰瘍性疾患に関連するMoritella viscosa、腸性赤口病を引き起こすYersinia rugkeri、魚の細菌性冷水病に関連するFlavobacterium psychohilumなどが挙げられる。
2番目のタイプリステリア・モノサイトゲネスは、魚介類から消費者に感染する可能性のあるヒト病原菌である。
3番目のタイプ硫酸還元細菌（SRB）は、摂食環境を悪化させることで魚の健康を脅かす細菌です。SRBは、嫌気性条件下で硫酸塩（SO42-）を毒性の硫化水素（H2S）に変換することで、魚の健康に悪影響を及ぼします。SRBの検出は、Desulfovibrio disulfuricansを標準株として用いることで行うことができます。
研究者らは、naica® ドロップレットチップデジタルPCRシステムの単一および多重検出法を用いて、上述の優勢な細菌株の絶対定量を行った。その結果、Moritella viscosa、Yersinia ruckeri、Flavobacterium psychohilumの検出限界は約20 fgであったのに対し、Listeria monocytogenesおよびDesulfovibrio disulfuricansのDNA検出レベルは2 fgまで低く、いずれも高い線形ダイナミックレンジを示した（図1）。多重CDPCR検出の結果は、対応する単一フォールド分析で検出された標的遺伝子の濃度と非常に一致していた（図2、図3）。この実験により、naica® ドロップレットチップデジタルPCRシステムが、複雑な水質サンプル中の複数の優勢な細菌株を同時に正確に定量できることが十分に証明された。