Epidemiology and stress responses of Listeria monocytogenes

Show simple item record

dc.contributor.author Markkula, Annukka
dc.date.accessioned 2013-05-23T05:47:28Z
dc.date.available 2013-06-02 fi
dc.date.available 2013-05-23T05:47:28Z
dc.date.issued 2013-06-12
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-952-10-8840-7 fi
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/39303
dc.description.abstract Listeria monocytogenes causes potentially fatal illness to susceptible people and is found in various foods. It typically enters processed foods via a contaminated processing environment, in which it may have persisted for years. To study the role of raw material as a potential source of contamination of food processing plants by L. monocytogenes, the prevalence and genetic diversity of this species in tonsils of pigs and in raw fish was examined. A total of 14% and 4% of tonsils of pigs and raw fish, respectively, harboured L. monocytogenes. From 38 pig tonsil isolates and 11 raw fish isolates, 24 and nine different types were recovered using pulsed-field-gel electrophoresis (PFGE) typing. The results indicate that a wide variety of L. monocytogenes strains enters pork slaughterhouses and fish processing plants in the raw materials, which are thus potential sources of direct or indirect contamination of processing plants by this pathogen. Since identical PFGE types were recovered from both raw and processed fish, it is likely that raw fish are an initial source of the L. monocytogenes found in processed fish. Some strains entering a plant along with raw fish may contaminate and persist in the processing environment, causing recurrent contamination of the final products via contact surfaces. Alternatively, L. monocytogenes strains in raw fish may survive non-listericidal processes, resulting in contamination of the final product. To identify novel factors contributing to survival of L. monocytogenes in food processing environment, the roles of specific genes in stress response were investigated, using flhA and motA that encode flagellar factors involved in cold stress tolerance, and lmo0866, lmo1246, lmo1450, and lmo1722 encoding DEAD-box RNA helicases involved in cold, heat acid, alkali, osmotic, ethanol, and oxidative stress tolerance. Increased relative transcription levels of flhA, motA, lmo0866, lmo1450, and lmo1722, restricted growth of the single gene deletion mutant strains EGD-eΔflhA, EGD-eΔmotA, Δlmo0866, Δlmo1450, and Δlmo1722 at 3°C, and increased minimum growth temperatures of Δlmo0866, Δlmo1450, and Δlmo1722 revealed that FlhA, MotA, Lmo0866, Lmo1450, and Lmo1722 had roles in growth of L. monocytogenes EGD-e under cold stress conditions. The restricted growth of Δlmo0866 in 3.5% ethanol, and its increased maximum growth temperature and growth rate at 42.5°C, indicated that Lmo0866 had roles also in ethanol and heat stress tolerance of strain EGD-e. The role of Lmo1450 in the growth of strain EGD-e under heat, alkali, and oxidative stress conditions was shown by the restricted growth rate of Δlmo1450 at 42.5°C, in pH 9.4, and in 5 mM H2O2. The slightly decreased growth rate and maximum optical density of Δlmo1246 at 3°C indicated that the role of Lmo1246 in cold stress tolerance was negligible. Under all the other conditions, the growth of Δlmo1246 and the wild-type EGD-e were identical, suggesting that Lmo1246 had no role in growth of L. monocytogenes EGD-e under heat, pH osmotic, ethanol, or oxidative stress conditions. The deletion of flhA, motA, lmo0866, lmo1450, and lmo1722 impaired the motility of strain EGD-e, whereas the motility of Δlmo1246 did not differ from that of the wild type. This indicates that DEAD-box RNA helicases Lmo0866, Lmo1450, and Lmo1722 have roles in motility of strain EGD-e. Moreover, these results suggest that motility and cold stress tolerance of L. monocytogenes are linked, and that motile flagella may be needed for full cold stress tolerance of strain EGD-e. en
dc.description.abstract Listeria monocytogenes on elintarvikevälitteinen taudinaiheuttaja, jonka aiheuttamaan vakavaan tautiin, listerioosiin, sairastui 70 suomalaista vuonna 2012. Listeriaa esiintyy pieninä pitoisuuksina monissa elintarvikkeiden raaka-aineissa. Terveysvaaran tämä erilaisia ympäristöolosuhteita hyvin sietävä mutta kuumennukselle herkkä bakteeri aiheuttaa tavallisimmin sellaisenaan syötävissä, jääkaappilämpötiloissa säilytettävissä elintarvikkeissa, joiden pitkä säilyvyysaika mahdollistaa bakteerin lisääntymisen tuotteessa. Tällaisiin tuotteisiin listeria päätyy tavallisesti tuotantoympäristöstä, kuten hankalasti puhdistettavista ja laajan tuotepinta-alan kanssa kosketuksissa olevista laitteista, jotka voivat levittää listeriasaastutuksen suureen määrään elintarvikkeita. Tämän väitöstutkimuksen tarkoituksena oli selvittää raaka-aineen roolia elintarviketuotantoympäristön ja lopputuotteen listeriasaastutuksen lähteenä. Työssä tutkituista teurassikojen kitarisanäytteistä 14 % ja raakakalanäytteistä 4 % oli saastunut L. monocytogeneksella. Molemmista lähteistä eristettiin useita erilaisia L. monocytogenes tyyppejä. Kaksi raakakaloissa esiintynyttä listeriatyyppiä osoitettiin myös prosessoiduissa kalatuotteissa. Tulosten perusteella raaka-aineen mukana teurastamoihin ja kalankäsittelylaitoksiin kulkeutuu suuri määrä erilaisia L. monocytogenes kantoja, jotka voivat joko suoraan tai välillisesti saastuttaa tuotantoympäristön. Raaka-aineen mukana laitoksiin kulkeutuvat L. monocytogenes -kannat voivat päätyä lopputuotteeseen joko suoraan tai tuotantoympäristön välityksellä. Tutkimuksen toisena tarkoituksena oli etsiä geneettisiä tekijöitä, jotka edesauttavat L. monocytogeneksen kasvua elintarviketuotantoympäristön vaihtelevissa olosuhteissa. Työssä todettiin kahden flagellageenin, flhA ja motA, sekä kolmen ribonukleiinihappoaineenvaihduntaan vaikuttavan DEAD-box RNA helikaasigeenin, lmo0866, lmo1450 ja lmo1722, tukevan bakteerin kasvua jääkaappilämpötilassa. Lisäksi lmo0866:lla oli rooli listerian lämmönsiedossa ja kyvyssä sietää kasvualustan etanolia ja lmo1450:lla lämmönsiedossa ja kyvyssä kasvaa emäksisessä ja hapettavassa ympäristössä. Listerian liikkuvuus ja kylmänsieto näyttävät liittyvän toisiinsa. Jokaisen yksittäisen, kylmäkasvuun vaikuttaneen geenin poistaminen L. monocytogeneksen perimästä joko esti bakteerin liikkumisen kokonaan tai vähensi liikkumiskykyä selvästi. Väitöstutkimus tuo lisätietoa elintarvikelaitosten listeriasaastutuksen lähteistä ja tekijöistä, jotka edesauttavat listerian lisääntymistä elintarviketuotantoketjussa. Saastutusreittien ja lisääntymiseen vaikuttavien tekijöiden tunteminen auttaa tuotantolaitosten ja elintarvikkeiden listeriasaastutuksen rajoittamisessa ja mahdollistaa listerioositartuntojen määrän vähenemisen. fi
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso eng
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-952-10-8839-1 fi
dc.relation.isformatof Unigrafia: 2013 fi
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject eläinlääketiede fi
dc.title Epidemiology and stress responses of Listeria monocytogenes en
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Artikkeliväitöskirja fi
dc.type.ontasot Artikelavhandling sv
dc.ths Korkeala, Hannu
dc.ths Lindström, Miia
dc.opn von Wright, Atte
dc.type.dcmitype Text
dc.contributor.organization University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine, Department of food hygiene and environmental health en
dc.contributor.organization Eläinlääketieteellinen tiedekunta, elintarvikehygienian ja ympäristöterveyden osasto fi
dc.contributor.organization Veterinärmedicinska fakulteten, Avdelningen för livsmedelshygien och miljöhälsa sv
dc.type.publication doctoralThesis

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
EPIDEMIO.pdf 606.5Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record