수질 환경과 관련된 주요 세균의 절대 정량을 위한 naica® 드롭렛 칩 디지털 PCR 시스템

현대 양식업에서 양식 시스템의 수질은 어류의 건강과 생산량에 직접적인 영향을 미칩니다. 미생물은 유기물 제거 및 질소 순환, 그리고 독성 황화수소(H2S) 생성에 중요한 역할을 합니다. 그러나 미생물이 어류에게 질병을 유발하거나 유익균으로서의 특성을 나타낼 경우, 어류의 건강에 심각한 악영향을 미칠 수 있습니다.
최근 프랑스의 Stilla와 노르웨이의 SINTEF Ocean은 양식업에서 중요한 유익균을 검출하기 위해 디지털 PCR을 이용한 양식업 우선 유익균의 절대 정량 분석이라는 제목의 논문을 미생물학 방법 저널(Journal of Microbiological Methods)에 공동으로 발표했습니다.

본 논문에서 저자는 연어 생산과 관련된 세 가지 주요 박테리아를 분석합니다.
첫 번째 유형여기에는 어류 병원균인 Moritella viscosa가 포함되는데, 이는 어류의 궤양성 질병과 관련이 있으며, Yersinia rugkeri는 장내 적구병을 유발하고, Flavobacterium psychohilum은 어류의 세균성 냉수병과 관련이 있습니다.
두 번째 유형리스테리아 모노사이토제네스는 해산물을 통해 소비자에게 전염될 수 있는 인체 병원균입니다.
세 번째 유형황산염 환원 박테리아(SRB)는 먹이 환경을 손상시켜 어류의 건강을 위협하는 박테리아입니다. SRB는 일반적으로 혐기성 조건에서 황산염(SO42-)을 독성 황화수소(H2S)로 전환시켜 어류의 건강에 영향을 미칩니다. SRB 검출은 데설포비브리오 디설푸리칸스(Desulfovibrio disulfuricans)를 표준 균주로 사용하여 수행할 수 있습니다.
연구진은 naica® 드롭렛칩 디지털 PCR 시스템의 단일 및 다중 검출 방법을 이용하여 앞서 언급한 주요 세균 균주의 절대 정량을 수행했습니다. 그 결과, Moritella viscosa, Yersinia ruckeri, Flavobacterium psychohilum의 검출 한계는 약 20 fg였으며, Listeria monocytogenes와 Desulfovibrio disulfuricans의 DNA 검출 수준은 2 fg까지 낮출 수 있었고, 모두 높은 선형 동적 범위를 나타냈습니다(그림 1). 다중 CDPCR 검출 결과는 해당 단일 분석에서 검출된 표적 유전자 농도와 높은 일치도를 보였습니다(그림 2, 그림 3). 이 실험은 naica® 드롭렛칩 디지털 PCR 시스템이 복잡한 수질 시료에서 여러 주요 세균 균주를 동시에 정확하게 정량화할 수 있음을 입증합니다.