FR2820147A1 - Procede et kit d'identification rapide de bacillus cereus dans un echantillon - Google Patents
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Abstract
L invention concerne un procédé d'identification rapide de Bacillus cereus dans un échantillon qui comprend (a) le mélange avec l'échantillon d'un anticorps ou antisérum dirigé spécifiquement contre un antigène de surface de B. cereus choisi dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28, 5, 26, 5 et 20 kDa et leurs mélanges, et (b) la détection de la présence de B, cereus si la réaction de liaison antigène-anticorps est positive, ainsi qu'un kit pour la mise en oeuvre du procédé.
Description
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BUT DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé et un kit pour l'identification rapide de Bacillus cereusdans un échantillon.
ART ANTERIEUR
Bacillus cereust est une bactérie en forme de bâtonnet, aérobie, motile, formant des spores, Gram-positive qui vit dans le sol et qui est connue comme agent pathogène opportuniste des aliments. Bacillus cereus et sa toxine provoquent habituellement le syndrome diarrhéique et le syndrome émétique. Les céréales brutes, les aliments amylacés, les produits laitiers, la viande, les aliments déshydratés et les épices sont des types d'aliments que B. cereus contamine préférentiellement.
Bacillus cereust est une bactérie en forme de bâtonnet, aérobie, motile, formant des spores, Gram-positive qui vit dans le sol et qui est connue comme agent pathogène opportuniste des aliments. Bacillus cereus et sa toxine provoquent habituellement le syndrome diarrhéique et le syndrome émétique. Les céréales brutes, les aliments amylacés, les produits laitiers, la viande, les aliments déshydratés et les épices sont des types d'aliments que B. cereus contamine préférentiellement.
Les protocoles conventionnels pour la détection de B. cereus sont basés sur des observations morphologiques, des tests physiologiques et biologiques, comme le procédé de comptage sur boîte et le procédé du nombre le plus probable (NPP). Harmon et al. ont utilisé l'hydrolyse des lécithines (réaction avec le jaune d'oeuf) pour caractériser l'isolement de B. cereus suspect sur des milieux de sélection comme la gélose mannitoljaune d'#uf-polymyxine (MJP). Cependant, il faut plusieurs jours pour réaliser les tests physiologiques et biologiques (Harmon, S. M. et al., 1992, Compendium of methods for the microbiological examination of foods.
3 3ème édition. American Public Health Association, Washington, D. C., pages e 593-604). Schraft et al. ont développé une réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour détecter le gène d'hydrolyse des lécithines de B.
cereus. Comme la plupart des souches du groupe de B. cereus (c'est à dire B. cereus, B. mycoides et B. thuringiensis) possèdent une activité lécithinase, le procédé PCR détecte toutes les espèces du groupe de A cereus sans faire de distinction entre elles (Schraft, H. et M. W. Griffiths, 1995, Specific oligonucleotide primers for detection of lecithinase-positive Bacillus spp. by PCR. Appl. Environ. Microbiol. 61 : 98-102). Il serait donc
souhaitable de disposer d'un procédé rapide et spécifique pour identifier F, cereus.
cereus. Comme la plupart des souches du groupe de B. cereus (c'est à dire B. cereus, B. mycoides et B. thuringiensis) possèdent une activité lécithinase, le procédé PCR détecte toutes les espèces du groupe de A cereus sans faire de distinction entre elles (Schraft, H. et M. W. Griffiths, 1995, Specific oligonucleotide primers for detection of lecithinase-positive Bacillus spp. by PCR. Appl. Environ. Microbiol. 61 : 98-102). Il serait donc
souhaitable de disposer d'un procédé rapide et spécifique pour identifier F, cereus.
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RESUME DE L'INVENTION Pour répondre à ce souhait, la présente invention fournit un procédé d'identification rapide de Bacillus cereus dans un échantillon qui comprend (a) le mélange avec l'échantillon d'un anticorps ou antisérum dirigé spécifiquement contre un antigène de surface de B. cereus choisi dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 20 kDa et leurs mélanges, et (b) la détection de la présence de B. cereus si la réaction de liaison antigèneanticorps est positive.
La présente invention fournit aussi un kit pour l'identification rapide de B. cereus qui comprend une solution d'anticorps ou d'antisérums dirigés contre des antigènes de surface de B. cereus et les agents ou réactifs et appareils nécessaires pour la détection de la réaction de liaison entre un anticorps ou antisérum et un antigène bactérien dans un échantillon à tester, où les antigènes sont choisis dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 20 kDa et leurs mélanges.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels : La figure 1 représente une électrophorèse en gel de polyacrylamide-SDS (SDS-PAGE) de Bacil/us cereus et Bacillus spp. La figure 1A représente une SDS-PAGE d'antigènes de surface extraits avec du dodécylsulfate de sodium (SDS) à 1 %. La colonne de gauche représente des marqueurs de masse moléculaire et les colonnes 1 à 6 représentent B. cereus CCRC 10603,11026, 15840,15843, 15846 et 13481, respectivement. La figure 1B représente une SDS-PAGE d'antigènes de surface extraits de Bacillus spp. avec du SDS à 1 %. La colonne de gauche représente des marqueurs de masse moléculaire, les colonnes 1 et 2 représentent B. cereus CCRC 10603 et 11026, respectivement, la colonne 3 représente B. mycoides CCRC 12022, la colonne 4 représente B. icheniformis CCRC 11556, la
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels : La figure 1 représente une électrophorèse en gel de polyacrylamide-SDS (SDS-PAGE) de Bacil/us cereus et Bacillus spp. La figure 1A représente une SDS-PAGE d'antigènes de surface extraits avec du dodécylsulfate de sodium (SDS) à 1 %. La colonne de gauche représente des marqueurs de masse moléculaire et les colonnes 1 à 6 représentent B. cereus CCRC 10603,11026, 15840,15843, 15846 et 13481, respectivement. La figure 1B représente une SDS-PAGE d'antigènes de surface extraits de Bacillus spp. avec du SDS à 1 %. La colonne de gauche représente des marqueurs de masse moléculaire, les colonnes 1 et 2 représentent B. cereus CCRC 10603 et 11026, respectivement, la colonne 3 représente B. mycoides CCRC 12022, la colonne 4 représente B. icheniformis CCRC 11556, la
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colonne 5 représente B. ZCCRC 10029 et la colonne 6 représente B. megaterium CCRC 10608 ; et la figure 2 représente une courbe dose-réponse entre la concentration des antigènes de surface totaux de B. cereus CCRC 10603 et l'absorbance à 450 nm (A450) déterminée par un dosage ELISA avec des anticorps dirigés contre l'antigène de 28,5 kDa.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Le procédé selon la présente invention est un procédé immunologique d'identification de B. cereus dont la caractéristique essentielle est la liaison d'antigènes de surface de B. cereus déterminés et d'anticorps spécifiques qui permet une identification très simple, rapide, très sensible et spécifique.
Le procédé selon la présente invention est un procédé immunologique d'identification de B. cereus dont la caractéristique essentielle est la liaison d'antigènes de surface de B. cereus déterminés et d'anticorps spécifiques qui permet une identification très simple, rapide, très sensible et spécifique.
La présente invention fournit un procédé d'identification rapide de Sacillus cereus dans un échantillon qui comprend a) le mélange avec l'échantillon d'un anticorps ou antisérum dirigé spécifiquement contre un
antigène de surface de R cereus choisi dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 24 kDa et leurs mélanges, et b) la détection de la présence de B. cereus si la réaction de liaison antigène anticorps est positive.
antigène de surface de R cereus choisi dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 24 kDa et leurs mélanges, et b) la détection de la présence de B. cereus si la réaction de liaison antigène anticorps est positive.
Dans le cadre de la présente invention, le terme anticorps désigne toute immunoglobuline dirigée contre un antigène spécifique produit par des organismes animaux, et le terme antisérum désigne le sérum d'un animal riche en anticorps spécifiques, obtenu après immunisation de cet animal. En général, on obtient des antisérums en immunisant des animaux (lapins, chèvres, souris, par exemple) avec un antigène qui est émulsifié avec un adjuvant. La préparation d'anticorps ou d'antisérums est bien connue de l'homme du métier. Une protéine de surface de B. cereus utilisée pour la production d'un anticorps dans un animal immunisé est purifiée par SDS-PAGE. Bien qu'une telle protéine soit dénaturée, l'anticorps produit à partir d'elle est capable de reconnaître la protéine de surface de B. cereus. L'anticorps peut réagir avec certains épitopes antigéniques de la protéine native du fait des propriétés polyclonales.
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Les antigènes de surface de B. cereus utilisés selon la présente invention comprennent les antigènes de surface ayant des masses moléculaires de 28,5 kDa, 26,5 kDa et 20 kDa, ou leurs mélanges. On préfère les antigènes de 28,5 kDa et 20 kDa et on préfère encore l'antigène de 28,5 kDa. Il est possible de préparer et purifier ces antigènes de surface en utilisant des procédés ou techniques conventionnels quelconques, par exemple de la manière décrite dans les exemples qui seront donnés dans la suite.
Selon la présente invention, les anticorps dirigés contre des antigènes de surface de B. cereus possèdent des titres élevés, de préférence de 1 x 105 à 1 x lOB, et de préférence encore de 1 x 106 à 1 X 107. L'antigène de 28,5 kDa est plus antigénique que les antigènes de 26,5 kDa et 20 kDa.
Selon la présente invention, il est possible d'employer tout procédé approprié de détection d'une réaction de liaison antigèneanticorps pour détecter la liaison d'un antigène de surface de B. creuset d'un anticorps. On préfère un procédé utilisant un dosage immunoenzymatique en phase hétérogène à enzyme marqueur (ELISA) et un procédé utilisant un dosage par immunotransfert de colonies.
Dans un mode de réalisation que l'on préfère, le mélange réactionnel antigène-anticorps est combiné avec de la gélose sélective mannitol-jaune d'oeuf-polymyxine (MJP).
La présente invention fournit un kit pour l'identification rapide de B. cereus qui comprend des anticorps ou antisérums dirigés contre des antigènes de surface de B. cereus et les agents ou réactifs et appareils nécessaires pour la détection de la réaction de liaison anticorps-antigène dans un échantillon à tester, l'antigène étant choisi parmi le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 20 kDa, et leurs mélanges.
Concernant le kit selon la présente invention, les agents ou réactifs et appareils qu'il contient peuvent être préparés ou produits par l'homme du métier utilisant ses compétences et une technologie conventionnelle. De préférence, ces agents ou réactifs et appareils sont utilisés dans un dosage ELISA.
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En outre, ce kit peut être utilisé en combinaison avec de la gélose sélective mannitol-jaune d'oeuf-polymyxine (MJP) pour l'identification rapide de B. cereus.
Exemples
Exemple 1
Identification de B. cereus
Bactéries et conditions de culture
On a testé 165 souches bactériennes (voir tableau 1 ci-dessous) comprenant 38 souches de B. cereus, 79 souches d'autres espèces de Bacillus et 48 souches qui n'appartiennent pas au genre Bacillus. On a obtenu la plupart des cultures auprès du Culture Collection and Research Center (CCRC, Food Industry Research and Development Institute, Hsinchu, Taiwan). On a obtenu Bacillus anthracis ATCC 8705 et ATCC 14578 auprès de la American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD, USA). On a maintenu les cultures de Bacillus spp. sur de la gélose nutritive, tandis que l'on a maintenu les bactéries n'appartenant pas au genre Bacillus sur de la gélose trypticase soja. Pour appliquer la tehnique ELISA, on a cultivé Bacillus spp. A 30 C sur de la gélose MJP ou de la gélose nutritive, et on a cultivé les autres bactéries à 37 C sur de la gélose trypticase soja pendant 20 à 24 heures avant l'analyse.
Exemple 1
Identification de B. cereus
Bactéries et conditions de culture
On a testé 165 souches bactériennes (voir tableau 1 ci-dessous) comprenant 38 souches de B. cereus, 79 souches d'autres espèces de Bacillus et 48 souches qui n'appartiennent pas au genre Bacillus. On a obtenu la plupart des cultures auprès du Culture Collection and Research Center (CCRC, Food Industry Research and Development Institute, Hsinchu, Taiwan). On a obtenu Bacillus anthracis ATCC 8705 et ATCC 14578 auprès de la American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD, USA). On a maintenu les cultures de Bacillus spp. sur de la gélose nutritive, tandis que l'on a maintenu les bactéries n'appartenant pas au genre Bacillus sur de la gélose trypticase soja. Pour appliquer la tehnique ELISA, on a cultivé Bacillus spp. A 30 C sur de la gélose MJP ou de la gélose nutritive, et on a cultivé les autres bactéries à 37 C sur de la gélose trypticase soja pendant 20 à 24 heures avant l'analyse.
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Tableau 1 Microorganisme no. CCRC nombre de souches
Total ELISA-ELISA- positives négatives Bacillus cereus (le nO. CCRC n'est pas 38 38 0 spécifié pour chaque souche individuelle) Rvei 11840, 11842,11220, 6 0 6
11728,11906, 11970 B. anthracisa 8705, 14578 2 2 0
B. apiarius 11830 1 0 1 Z badius 11699, 11909 2 0 2 Ritz brevis 10600, 11717, 11047, 5 0 5
11841,11912 S. circulants 13842,13847, 10605,4 0 4
11027 S. coagulans 10606,10272, 11592,6 0 6
12147, 12210, 11700 B. firmus 11729, 11730 2 0 2
B. insolites 11737 1 0 1 Rmrvae 14187 1 0 1 B. erosporus 10607, 11951 2 0 2 B./entus 11735, 12021 2 0 2 B, licheniformis 11556, 12826, 11702 3 0 3 Rmacerans 12025, 13021, 14680 3 0 3 B. maroccanus 14649 1 0 1 B. megaterium 10608, 14706, 11962, 4 0 4 11965 B. mycoides 10604, 11968, 12022, 4 4 0 11716 S. pabuli 15857 1 0 1 B. pantothenticus 14681 1 0 1 B. polymyxa 14352, 12011, 12012 3 0 3
Total ELISA-ELISA- positives négatives Bacillus cereus (le nO. CCRC n'est pas 38 38 0 spécifié pour chaque souche individuelle) Rvei 11840, 11842,11220, 6 0 6
11728,11906, 11970 B. anthracisa 8705, 14578 2 2 0
B. apiarius 11830 1 0 1 Z badius 11699, 11909 2 0 2 Ritz brevis 10600, 11717, 11047, 5 0 5
11841,11912 S. circulants 13842,13847, 10605,4 0 4
11027 S. coagulans 10606,10272, 11592,6 0 6
12147, 12210, 11700 B. firmus 11729, 11730 2 0 2
B. insolites 11737 1 0 1 Rmrvae 14187 1 0 1 B. erosporus 10607, 11951 2 0 2 B./entus 11735, 12021 2 0 2 B, licheniformis 11556, 12826, 11702 3 0 3 Rmacerans 12025, 13021, 14680 3 0 3 B. maroccanus 14649 1 0 1 B. megaterium 10608, 14706, 11962, 4 0 4 11965 B. mycoides 10604, 11968, 12022, 4 4 0 11716 S. pabuli 15857 1 0 1 B. pantothenticus 14681 1 0 1 B. polymyxa 14352, 12011, 12012 3 0 3
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B. popilliae 14650 1 0 1 B. pulvifaciens 15859 1 0 1 B. pumilus 14688,14700 2 0 2 B. racemilacticus 12807 1 0 1 B. sphaericus 14354,12825, 11066,6 0 6
12006,14702, 14703 B. 10610,11092 2 0 2
stearothermophilus R. subtilis 10029, 12815 2 0 2 R. thuringiensis 14380, 14381, 14683, 7 7 0 15853, 15854, 15855, 15856 B. thuringiensis 15860 1 1 0 subsp. israelensis Bacillusspp. 12276, 14642 2 0 2 Corynebacterium 10367, 12469 2 0 2 ammoniagenes C glutamicus 10488 1 0 1 C glutamicum 11384 1 0 1 Eschericia coli 10675,10314, 10316,5 0 5
10324,14824 Enterobacter 10370,10401, 11507 3 0 3 cloacae Methylobacterium 11048,12234 2 0 2 extorquens Microbacterium 11670,12505 2 0 2 ammoniaphilum Micrococcus luteus 11271,15275, 15276 3 0 3
M. pyrogenes 11274, 11275 2 0 2 M. varians 15216, 15217 2 0 2 Proteus mirabilis 10725, 10726 2 0 2 Pseudomonas 10944 1 0 1 aerugmosa Rhodococcus equi 11367, 11368 2 0 2 Salmonella Chester 15468 1 0 1
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Salmonella 15455 1 0 1 Etterbeek Salmonella 15580 1 0 1 Simsbury Salmonella 15581 1 0 1 Tennessee Shigella boydii 10771 1 0 1 sonnei 10773, 10774 2 0 2 Sphingomonas 13954,13955 2 0 2 paucimobilis Sporosarcina urea 10766 1 0 1 Staphylococcus 11551,14941, 14943,4 1 3
aureus 14944 S. epidermidis 15245,15246, 15247 3 0 3 streptococcus 10787 1 0 1 agalactiae S. mutans 10793 1 0 1 S. salivarius 12257 1 0 1 a les deux souches de B. anthracis provenaient de ATCC.
aureus 14944 S. epidermidis 15245,15246, 15247 3 0 3 streptococcus 10787 1 0 1 agalactiae S. mutans 10793 1 0 1 S. salivarius 12257 1 0 1 a les deux souches de B. anthracis provenaient de ATCC.
Préparation d'antigènes de surface
Le procédé de purification était une modification de celui décrit par Bhunia et al. (Bhunia et al., Infect. Immun. 59 : 3176-3184). S. cereus CCRC 10603 a été cultivé sur des boîtes de gélose nutritive à 30 C pendant 18 heures. Deux millilitres de tampon phosphate 70 mM (pH 6,8) ont été ajoutés à chaque boîte pour récolter les bactéries. Les cellules ont été lavées avec le même tampon phosphate et centrifugées à 3000 x g pendant 15 min. Les antigènes de surface ont été extraits avec 2 ml de tampon phosphate 70 mM (pH 6,8) contenant 1 % de dodécylsulfate de sodium (SDS) et 0,5 % de ss-mercaptoéthanol. Après incubation à 70 C pendant 20 min et centrifugation (10000 x g pendant 10 minutes), le culot de cellules a été séparé du surnageant contenant les antigènes de surface extraits avec le SDS qui a été dialysé pendant 18 à 24 heures. Les
Le procédé de purification était une modification de celui décrit par Bhunia et al. (Bhunia et al., Infect. Immun. 59 : 3176-3184). S. cereus CCRC 10603 a été cultivé sur des boîtes de gélose nutritive à 30 C pendant 18 heures. Deux millilitres de tampon phosphate 70 mM (pH 6,8) ont été ajoutés à chaque boîte pour récolter les bactéries. Les cellules ont été lavées avec le même tampon phosphate et centrifugées à 3000 x g pendant 15 min. Les antigènes de surface ont été extraits avec 2 ml de tampon phosphate 70 mM (pH 6,8) contenant 1 % de dodécylsulfate de sodium (SDS) et 0,5 % de ss-mercaptoéthanol. Après incubation à 70 C pendant 20 min et centrifugation (10000 x g pendant 10 minutes), le culot de cellules a été séparé du surnageant contenant les antigènes de surface extraits avec le SDS qui a été dialysé pendant 18 à 24 heures. Les
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antigènes de surface d'autres souches ont été extraits avec SDS de la même manière.
Purification des antigènes de surface
Les antigènes de surface obtenus par extraction ont été analysés par SDS-PAGE. Après l'électrophorèse, les gels ont été colorés au bleu de Coomassie. La figure 1 représente une SDS-PAGE de souches de B. cereus et de Bac/Z spp. à titre de témoin. Comme le montre la figure lA, les diagrammes protéiques de la plupart des souches de B. cereus comportaient deux bandes principales communes correspondant à des masses moléculaires de 26,5 et 20 kDa et une bande secondaire correspondant à une masse moléculaire de 28,5 kDa (voir les flèches sur la figure ira). La figure 1B indique que les diagrammes en bandes d'autres espèces de Bacillus présentaient des variations plus importantes.
Les antigènes de surface obtenus par extraction ont été analysés par SDS-PAGE. Après l'électrophorèse, les gels ont été colorés au bleu de Coomassie. La figure 1 représente une SDS-PAGE de souches de B. cereus et de Bac/Z spp. à titre de témoin. Comme le montre la figure lA, les diagrammes protéiques de la plupart des souches de B. cereus comportaient deux bandes principales communes correspondant à des masses moléculaires de 26,5 et 20 kDa et une bande secondaire correspondant à une masse moléculaire de 28,5 kDa (voir les flèches sur la figure ira). La figure 1B indique que les diagrammes en bandes d'autres espèces de Bacillus présentaient des variations plus importantes.
Préparation d'anticorps
Les bandes protéiques correspondant aux masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 20 kDa ont été découpées séparément en petits fragments, broyées en fines particules avec un homogénéisateur à main et émulsifiées avec de l'adjuvant incomplet de Freund (Difco Laboratories, Detroit, MI, USA). Deux millilitres d'antigène émulsifié ont été utilisés pour immuniser des lapins New Zealand White (d'un poids de 2,5 kg). Chaque lapin a reçu quatre rappels à intervalles de 3 semaines. Dix jours après la dernière injection, du sang a été prélevé sur les oreilles des lapins. Le complément des antisérums a été inactivé par chauffage à 56 C pendant 30 min, et les titres des antisérums ont été déterminés par dosage ELISA.
Les bandes protéiques correspondant aux masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 20 kDa ont été découpées séparément en petits fragments, broyées en fines particules avec un homogénéisateur à main et émulsifiées avec de l'adjuvant incomplet de Freund (Difco Laboratories, Detroit, MI, USA). Deux millilitres d'antigène émulsifié ont été utilisés pour immuniser des lapins New Zealand White (d'un poids de 2,5 kg). Chaque lapin a reçu quatre rappels à intervalles de 3 semaines. Dix jours après la dernière injection, du sang a été prélevé sur les oreilles des lapins. Le complément des antisérums a été inactivé par chauffage à 56 C pendant 30 min, et les titres des antisérums ont été déterminés par dosage ELISA.
Des microplaques de titrage (Nunc, Danemark) ont été recouvertes d'antigènes de surface totaux extraits avec le SDS (10 tig/ml), et, après addition de séries de dilutions 10 fois d'antisérums, un conjugué protéine A-peroxydase de raifort (HRP) a été utilisé comme émetteur de signal. Les titres des antisérums contre chacun des antigènes de 28,5 kDa, 26,5 kDa et 20 kDa, déterminés par dosage ELISA, étaient d'environ 1 x 106 à 1 X 107. Bien que l'antigène de 28,5 kDa soit relativement peu abondant (figure lA), les titres d'anticorps contre cette protéine étaient comparables à ceux obtenus contre les protéines de 26,5 kDa et 20 kDa. Il est possible
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Purification d'anticorps et préparation d'un conjugué anticorps- enzyme
La fraction IgG (immunoglobuline G) des antisérums dirigés contre chacun des antigènes de 28,5, 26, 5 et 20 kDa a été purifiée par précipitation au sulfate d'ammonium puis chromatographie sur échangeur d'ions comportant des groupes diéthylaminoéthyle (Chen et al., J. Food Prot. 58 : 873-878). Les anticorps spécifiques ont été purifiés encore par chromatographie d'affinité, les ligands employés étant les antigènes de surface totaux de B. cereus CCRC 10603 extraits au SDS et couplés à un gel de Sepharose 4B activé au bromure de cyanogène (Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Suède). Les anticorps purifiés par affinité dirigés contre chaque antigène ont été conjugués à la HRP (Boehringer GmbH, Mannheim, Allemagne) par couplage au moyen du protocole d'oxydation de la peroxydase avec le periodate de sodium (Hudson et aL, 1989, Practical Immunology, 3ème éd. r Blackwell Scientific Publication, Londres).
La fraction IgG (immunoglobuline G) des antisérums dirigés contre chacun des antigènes de 28,5, 26, 5 et 20 kDa a été purifiée par précipitation au sulfate d'ammonium puis chromatographie sur échangeur d'ions comportant des groupes diéthylaminoéthyle (Chen et al., J. Food Prot. 58 : 873-878). Les anticorps spécifiques ont été purifiés encore par chromatographie d'affinité, les ligands employés étant les antigènes de surface totaux de B. cereus CCRC 10603 extraits au SDS et couplés à un gel de Sepharose 4B activé au bromure de cyanogène (Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Suède). Les anticorps purifiés par affinité dirigés contre chaque antigène ont été conjugués à la HRP (Boehringer GmbH, Mannheim, Allemagne) par couplage au moyen du protocole d'oxydation de la peroxydase avec le periodate de sodium (Hudson et aL, 1989, Practical Immunology, 3ème éd. r Blackwell Scientific Publication, Londres).
Identification de B. cereus par un dosage ELISA
Les anticorps dirigés contre chacun des antigènes de 28,5, 26,5 et 20 kDa ont été utilisés comme anticorps de capture et de détection. Les puits de microplaques de titrage ont été recouverts de 0,1 ml d'anticorps purifiés par affinité (10 Jlgfml) à 37 C pendant 2 heures. Les plaques ont été lavées avec PBS (solution salée tamponnée au phosphate) contenant 0,05 % de Tween 20 (PBST), bloquées une nuit avec de la sérumalbumine bovine (BSA) à 1 % à 4 C, et lavées de nouveau avec PBST. Une colonie formée sur de la gélose MJP ou de la gélose trypticase soja a été mise en suspension dans 0,2 ml de PBS contenant 0,1 % de Teepol (alkyle en Cg- C13-SUlfates de sodium primaires ; Sigma, St. Louis, MO, USA). La suspension a été chauffée dans un bain d'eau bouillante pendant 5 min et centrifugée (5000 x g pendant 10 min) pour retirer les cellules et débris insolubles. La suspension résultante a été diluée 1 : 1 avec BSA à 2 %, et 0,1 ml d'échantillon dilué a été ajouté à chaque puits des microplaques de titrage. Les plaques ont été incubées à 37 C pendant 1 heure et lavées
Les anticorps dirigés contre chacun des antigènes de 28,5, 26,5 et 20 kDa ont été utilisés comme anticorps de capture et de détection. Les puits de microplaques de titrage ont été recouverts de 0,1 ml d'anticorps purifiés par affinité (10 Jlgfml) à 37 C pendant 2 heures. Les plaques ont été lavées avec PBS (solution salée tamponnée au phosphate) contenant 0,05 % de Tween 20 (PBST), bloquées une nuit avec de la sérumalbumine bovine (BSA) à 1 % à 4 C, et lavées de nouveau avec PBST. Une colonie formée sur de la gélose MJP ou de la gélose trypticase soja a été mise en suspension dans 0,2 ml de PBS contenant 0,1 % de Teepol (alkyle en Cg- C13-SUlfates de sodium primaires ; Sigma, St. Louis, MO, USA). La suspension a été chauffée dans un bain d'eau bouillante pendant 5 min et centrifugée (5000 x g pendant 10 min) pour retirer les cellules et débris insolubles. La suspension résultante a été diluée 1 : 1 avec BSA à 2 %, et 0,1 ml d'échantillon dilué a été ajouté à chaque puits des microplaques de titrage. Les plaques ont été incubées à 37 C pendant 1 heure et lavées
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avec PBST, et 0, 1 ml de conjugué HRP-anticorps dilué 1 : 10000 dans BSA à 1 % a été ajouté à chaque puits. Après 1 heure d'incubation à 37 C et lavage avec PBST, 0,1 ml de substrat de HRP (3, 3', 5, 5'- tétraméthylbenzidine et H202 ; Kirkegaard and Perry Laboratories, Gaithersburg, MD, USA) a été ajouté à chaque puits. La réaction a été interrompue par addition de 0,1 ml de H3PO4 1 M à chaque puits, et l'absorbance à 450 nm (A45o) a été mesurée avec un lecteur d'ELISA. Une valeur d'absorbance supérieure à celle du témoin négatif plus trois écartstypes a été considérée comme une réaction positive. Le témoin négatif était constitué par PBS. La figure 2 montre une courbe dose-réponse entre la concentration des antigènes de surface totaux de B. cereus CCRC 10603 et le signal ELISA. Selon la présente invention, la sensibilité du dosage pour la détection d'antigènes de surface totaux de B. cereus est 10 ng/ml.
Le tableau 2 ci-dessous montre l'utilisation d'anticorps dirigés contre les antigènes de 28,5, 26,5 et 20 kDa pour tester B. cereus CCRC 10446,10927 et 11026. Tous les anticorps étaient capables de détecter efficacement les antigènes correspondants. Les signaux ELISA produits par les anticorps contre les antigènes de 28,5 et 20 kDa étaient plus intenses que ceux produits par les anticorps dirigés contre l'antigène de 26,5 kDa.
<tb>
<tb> Microorganisme <SEP> Signal <SEP> ELISAa <SEP> (A450) <SEP> avec <SEP> des <SEP> anticorps <SEP> contre
<tb> l'antigène <SEP> de <SEP> l'antigène <SEP> de <SEP> l'antigène <SEP> de <SEP> 20
<tb> 28,5 <SEP> kDa <SEP> 26,5 <SEP> kDa <SEP> kDa
<tb> B. <SEP> cereus <SEP> CCRC <SEP> 1,64 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 1,14 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 1,45 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> 10446
<tb> B. <SEP> cereus <SEP> CCRC <SEP> 0,67 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0,33 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,43 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 03
<tb> 10927
<tb> B. <SEP> cereus <SEP> CCRC <SEP> 1, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1,17 <SEP> zut <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 1,34 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> 11026
<tb> Témoin <SEP> négatif <SEP> 0, <SEP> 17 <SEP> ~ <SEP> 0,001 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,15 <SEP> ~ <SEP> 0, <SEP> 01
<tb>
a moyenne : écart-type en double
Les résultats du dosage ELISA d'espèces individuelles testées avec les anticorps dirigés contre l'antigène de 28,5 kDa sont présentés
<tb> Microorganisme <SEP> Signal <SEP> ELISAa <SEP> (A450) <SEP> avec <SEP> des <SEP> anticorps <SEP> contre
<tb> l'antigène <SEP> de <SEP> l'antigène <SEP> de <SEP> l'antigène <SEP> de <SEP> 20
<tb> 28,5 <SEP> kDa <SEP> 26,5 <SEP> kDa <SEP> kDa
<tb> B. <SEP> cereus <SEP> CCRC <SEP> 1,64 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 1,14 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 1,45 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> 10446
<tb> B. <SEP> cereus <SEP> CCRC <SEP> 0,67 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0,33 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,43 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 03
<tb> 10927
<tb> B. <SEP> cereus <SEP> CCRC <SEP> 1, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1,17 <SEP> zut <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 1,34 <SEP> 0, <SEP> 00
<tb> 11026
<tb> Témoin <SEP> négatif <SEP> 0, <SEP> 17 <SEP> ~ <SEP> 0,001 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0,15 <SEP> ~ <SEP> 0, <SEP> 01
<tb>
a moyenne : écart-type en double
Les résultats du dosage ELISA d'espèces individuelles testées avec les anticorps dirigés contre l'antigène de 28,5 kDa sont présentés
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dans le tableau 1 ci-dessus. Les 38 souches de B, cereus présentaient toutes des réactions positives. La plupart des 127 souches de bactéries différentes de B. cereus présentaient des réactions négatives. Cependant, toutes les souches appartenant au groupe B, cereus (c'est à dire B. anthracis, B. mycoides et B. thuringiensis) produisaient des résultats faussement positifs. Des résultats similaires ont été obtenus avec des anticorps dirigés contre l'antigène de 20 kDa pour tester les bactéries.
Identification de B, cereus par immunotransfert de colonies
Les colonies de B. cereus sur des boîtes de gélose nutritive ont été transférées par empreinte sur une membrane en papier qui a ensuite été rincée avec PBS. La membrane portant les empreintes des colonies a été séchée dans une étuve pendant 10 minutes et éclairée avec de la lumière UV (1, 2 3/cm x 0,1 min). La membrane a été incubée avec une solution de conjugué anticorps-enzyme diluée 1 : 2000 et agitée doucement
pendant 60 min à la température ambiante. La membrane a été rincée trois fois avec PBST pendant 5 minutes. Enfin, la membrane a été rincée avec PBS et colorée dans une solution colorante de 4-CN (4-chloro-1- naphtol) pendant environ 45 min et la réaction a été interrompue par lavage de la membrane à l'eau.
Les colonies de B. cereus sur des boîtes de gélose nutritive ont été transférées par empreinte sur une membrane en papier qui a ensuite été rincée avec PBS. La membrane portant les empreintes des colonies a été séchée dans une étuve pendant 10 minutes et éclairée avec de la lumière UV (1, 2 3/cm x 0,1 min). La membrane a été incubée avec une solution de conjugué anticorps-enzyme diluée 1 : 2000 et agitée doucement
pendant 60 min à la température ambiante. La membrane a été rincée trois fois avec PBST pendant 5 minutes. Enfin, la membrane a été rincée avec PBS et colorée dans une solution colorante de 4-CN (4-chloro-1- naphtol) pendant environ 45 min et la réaction a été interrompue par lavage de la membrane à l'eau.
Au total, 62 souches de B. cereus ont été testées, parmi lesquelles 61 présentaient des réactions positives et 1 des réactions négatives. Parmi les 38 souches non-Bacillus (19 espèces), 36 présentaient des réactions négatives. Les résultats décrits ci-dessus indiquent que le procédé d'identification de B. cereus selon l'invention est précis et rapide.
Exemple 2
Détection de B. cereus dans des aliments
Quinze échantillons d'aliments, comprenant du riz, des haricots, du pudding, un aliment lacté instantané pour nourrissons, des épices (poivre) et de la crème glacée, ont été achetés dans des supermarchés locaux. Le comptage sur boîte aérobie de ces échantillons a été réalisé (Maturin et al., 1995, dans Bacteriological Analytical Manual, 8ème éd.
Détection de B. cereus dans des aliments
Quinze échantillons d'aliments, comprenant du riz, des haricots, du pudding, un aliment lacté instantané pour nourrissons, des épices (poivre) et de la crème glacée, ont été achetés dans des supermarchés locaux. Le comptage sur boîte aérobie de ces échantillons a été réalisé (Maturin et al., 1995, dans Bacteriological Analytical Manual, 8ème éd.
Association of Officiai Analytical Chemists International, Arlington, VA, USA). Des séries de dilutions 10 fois des échantillons d'aliments
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homogénéisés ont été analysées concernant B. cereus par inoculation à du bouillon trypticase soja-polymyxine (TSP) dans des séries NPP de trois tubes. Après un enrichissement sélectif, les tubes qui présentaient une croissance dense ont été sous-cultivés sur des boîtes de gélose MJP séparées. Une ou plusieurs colonies suspectes sur chaque boîte de gélose MJP ont été analysées par la technique ELISA pour identifier B. cereus.
Ces colonies ont aussi été sous-cultivées sur de la gélose nutritive inclinée après quoi les espèces ont été identifiées par des protocoles conventionnels.
Parmi les 15 échantillons d'aliments analysés, B. cereus a été détecté dans 11 échantillons par dosage ELISA (voir le tableau 3 cidessous). Cependant, d'après une détermination par le procédé conventionnel, 10 échantillons seulement se sont révélés contenir B. cereus. L'échantillon faussement positif obtenu par analyse ELISA était le haricot mungo, dans lequel B. thuringiensis a été isolé. Certaines souches de B. thuringiensis possèdent un gène de type entérotoxine similaire à
celui de B. cereus (Asano et al., 1997, Appl. Environ. Microbiol. 63 : 1054- 1075). De plus, selon Carlson et al., B. cereus et B. thuringiensis devraient être considérés comme appartenant à la même espèce (Carlson et al., Appl. Environ. Microbial 60 : 1719-1725). Les résultats mentionnés ci- dessus montrent la précision du procédé selon la présente invention et son utilité pour l'identification rapide de B. cereus.
celui de B. cereus (Asano et al., 1997, Appl. Environ. Microbiol. 63 : 1054- 1075). De plus, selon Carlson et al., B. cereus et B. thuringiensis devraient être considérés comme appartenant à la même espèce (Carlson et al., Appl. Environ. Microbial 60 : 1719-1725). Les résultats mentionnés ci- dessus montrent la précision du procédé selon la présente invention et son utilité pour l'identification rapide de B. cereus.
<tb>
<tb> Alimenta <SEP> Comptage <SEP> sur <SEP> boîte <SEP> B. <SEP> cereus <SEP> (NPP/g) <SEP> déterminé
<tb> aérobie <SEP> par <SEP> :
<tb> (CFU/g)
<tb> Procédé <SEP> ELISA
<tb> conventionnel
<tb> Millet <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 3, <SEP> 6
<tb> Avoine <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> NDb <SEP> ND*
<tb> Riz <SEP> 4, <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 9,1 <SEP> 9, <SEP> 1
<tb> Riz <SEP> glutineux <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 3,6 <SEP> 3, <SEP> 6
<tb> Soja <SEP> noir4, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 9, <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 1
<tb> Haricot <SEP> beurre <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 93 <SEP> 93
<tb>
<tb> Alimenta <SEP> Comptage <SEP> sur <SEP> boîte <SEP> B. <SEP> cereus <SEP> (NPP/g) <SEP> déterminé
<tb> aérobie <SEP> par <SEP> :
<tb> (CFU/g)
<tb> Procédé <SEP> ELISA
<tb> conventionnel
<tb> Millet <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 3, <SEP> 6
<tb> Avoine <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> NDb <SEP> ND*
<tb> Riz <SEP> 4, <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 9,1 <SEP> 9, <SEP> 1
<tb> Riz <SEP> glutineux <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 3,6 <SEP> 3, <SEP> 6
<tb> Soja <SEP> noir4, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 9, <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 1
<tb> Haricot <SEP> beurre <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 93 <SEP> 93
<tb>
<Desc/Clms Page number 14>
<tb>
<tb> Haricot <SEP> mungo <SEP> 2,9 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> ND <SEP> 3,6c
<tb> Haricot <SEP> de <SEP> Soissons <SEP> 1,2 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 9, <SEP> ld
<tb> Haricot <SEP> Adzuki <SEP> 8,8 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> Soja <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 23 <SEP> 93c
<tb> Épices <SEP> 4,9 <SEP> x <SEP> 105 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb> Crème <SEP> glacée <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> 23 <SEP> 23
<tb> Aliment <SEP> lacté <SEP> ND <SEP> ND <SEP> ND
<tb> instantané
<tb> Flocons <SEP> d'avoine <SEP> 2,0 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> ND <SEP> ND
<tb> pudding <SEP> ND <SEP> ND <SEP> ND
<tb>
* ND : non déterminé a. Tous les échantillons de nourriture, à l'exception des quatre derniers, sont de la nourriture non traitée. b. Non détecté. c. L'organisme provoquant un faux-positif et une valeur de NPP plus
grande est B. thuringiensis. d. L'organisme provoquant une valeur NPP plus grande est B. mycoides.
<tb> Haricot <SEP> mungo <SEP> 2,9 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> ND <SEP> 3,6c
<tb> Haricot <SEP> de <SEP> Soissons <SEP> 1,2 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 9, <SEP> ld
<tb> Haricot <SEP> Adzuki <SEP> 8,8 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> Soja <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 103 <SEP> 23 <SEP> 93c
<tb> Épices <SEP> 4,9 <SEP> x <SEP> 105 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb> Crème <SEP> glacée <SEP> 1 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> 23 <SEP> 23
<tb> Aliment <SEP> lacté <SEP> ND <SEP> ND <SEP> ND
<tb> instantané
<tb> Flocons <SEP> d'avoine <SEP> 2,0 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> ND <SEP> ND
<tb> pudding <SEP> ND <SEP> ND <SEP> ND
<tb>
* ND : non déterminé a. Tous les échantillons de nourriture, à l'exception des quatre derniers, sont de la nourriture non traitée. b. Non détecté. c. L'organisme provoquant un faux-positif et une valeur de NPP plus
grande est B. thuringiensis. d. L'organisme provoquant une valeur NPP plus grande est B. mycoides.
Les exemples décrits ci-dessus sont indiqués comme simples illustrations de la méthode d'identification rapide de B. cereus et du kit concerné revendiqués dans l'objet de la demande, et ne sauraient en aucune façon limiter la portée de l'invention.
Claims (12)
- antigène de surface de R cereus choisi dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28, 5, 26, 5 et 20 kDa et leurs mélanges, et (b) la détection de la présence de B. cereus si la réaction de liaison antigène-anticorps est positive.REVENDICATIONS 1. Procédé d'identification rapide de Bacillus cereus dans un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend (a) le mélange avec l'échantillon d'un anticorps ou antisérum dirigé spécifiquement contre un
- 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'antigène est l'antigène de surface de B. cereus ayant une masse moléculaire de 28,5 kDa ou 20 kDa, ou un mélange de ces antigènes.
- 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'antigène est l'antigène de surface de B. cereus ayant une masse moléculaire de 28,5 kDa.
- 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend l'utilisation de gélose sélective mannitol-jaune d'oeuf-polymyxine (MJP) pour l'identification rapide de B. cereus.
- 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la réaction de liaison est détectée par dosage ELISA.
- 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la réaction de liaison est détectée par dosage par immunotransfert de colonies.
- 7. Kit pour l'identification rapide de B. cereus caractérisé en ce qu'il comprend des anticorps dirigés contre des antigènes de surface de B. cereus et les agents ou réactifs et appareils nécessaires pour la détection de la réaction de liaison anticorps-antigène dans un échantillon à tester, l'antigène étant choisi dans le groupe consistant en les antigènes de surface de B. cereus ayant des masses moléculaires de 28,5, 26,5 et 20 kDa, et leurs mélanges.
- 9. Kit selon la revendications 8 caractérisé en ce que l'antigène est l'antigène de surface de B. cereus ayant une masse moléculaire de 28,5 kDa.
- 10. Kit selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu'il peut être utilisé en combinaison avec de la gélose sélective mannitol-jaune d'oeuf-polymyxine (MJP) pour l'identification rapide de B. cereus.
- 11. Kit selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que les agents ou réactifs et appareils pour la réaction de liaison sont utilisés dans un dosage ELISA.
- 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la réaction de liaison est détectée au moyen des agents ou réactifs et appareils utilisés dans un dosage par immunotransfert de colonies.
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|---|---|---|---|
| TW090101886A TWI253471B (en) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Method for rapid identification of bacillus cereus |
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| FR2820147B1 FR2820147B1 (fr) | 2005-01-28 |
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|---|---|---|---|
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| RU2235772C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "БИОТРОФ" | Штамм бактерий bacillus pantothenticus 1-85 для использования в гранулированных кормах |
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