Rapid identification and quantification of Campylobacter coli and Campylobacter jejuni by real-time PCR in pure cultures and in complex samples

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p><it>Campylobacter </it>spp., especially <it>Campylobacter jejuni </it>(<it>C. jejuni</it>) and <it>Campylobacter coli </it>(<it>C. coli</it>), are recognized as the leading human foodborne pathogens in developed countries. Livestock animals carrying <it>Campylobacter </it>pose an important risk for human contamination. Pigs are known to be frequently colonized with <it>Campylobacter</it>, especially <it>C. coli</it>, and to excrete high numbers of this pathogen in their faeces. Molecular tools, notably real-time PCR, provide an effective, rapid, and sensitive alternative to culture-based methods for the detection of <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>in various substrates. In order to serve as a diagnostic tool supporting <it>Campylobacter </it>epidemiology, we developed a quantitative real-time PCR method for species-specific detection and quantification of <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>directly in faecal, feed, and environmental samples.</p> <p>Results</p> <p>With a sensitivity of 10 genome copies and a linear range of seven to eight orders of magnitude, the <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>real-time PCR assays allowed a precise quantification of purified DNA from <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni</it>. The assays were highly specific and showed a 6-log-linear dynamic range of quantification with a quantitative detection limit of approximately 2.5 × 10²CFU/g of faeces, 1.3 × 10²CFU/g of feed, and 1.0 × 10³CFU/m²for the environmental samples. Compared to the results obtained by culture, both <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>real-time PCR assays exhibited a specificity of 96.2% with a kappa of 0.94 and 0.89 respectively. For faecal samples of experimentally infected pigs, the coefficients of correlation between the <it>C. coli </it>or <it>C. jejuni </it>real-time PCR assay and culture enumeration were R²= 0.90 and R²= 0.93 respectively.</p> <p>Conclusion</p> <p>The <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>real-time quantitative PCR assays developed in this study provide a method capable of directly detecting and quantifying <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>in faeces, feed, and environmental samples. These assays represent a new diagnostic tool for studying the epidemiology of <it>Campylobacter </it>by, for instance, investigating the carriage and excretion of <it>C. coli </it>and <it>C. jejuni </it>by pigs from conventional herds.</p

Основні риси сучасної правової системи України

Правова система, що досліджується в науковій статті, має суттєве значення в процесі створення та функціонування правових інститутів. Проаналізована категорія має важливе значення, оскільки сприяє реалізації визнаних державою завдань та перспектив. Тому, цілком правомірним є дослідження значення правової системи для формування та розвитку громадського суспільства та правової держави. Ключові слова: правова система, правовий інститут, громадянське суспільство, правова держава.В статье анализируются теоретические и практические проблемы развития правовой системы Украины. Обосновывается мысль о необходимости подготовки и принятия концепции развития правового регулирования общественных отношений в Украине и законодательных актов. Проанализировано взгляды ученых относительно научных подходов к исследованию правовой системы. Анализируется соотношение и взаимодействие таких важных категорий, как правовая система и правовое государство. Ключевые слова: правовая система, правовой институт, гражданское общество, правовое государство.Theoretical and practical problems of Ukrainian legal system development are analyzed in the article. The thought about the necessity of preparation and adoption of concept of the development of social relations legal regulation in Ukraine and legislative regulations is grounded. The scientist’s views as for scientific approaches to the legal system study are analyzed. The correlation and interaction of such important categories as legal system and law-governed state are analyzed. Key words: legal system, legal institution, civil society, law-governed stare

Modelling effectiveness of herd level vaccination against Q fever in dairy cattle

Q fever is a worldwide zoonosis caused by the bacterium Coxiella burnetii. The control of this infection in cattle is crucial: infected ruminants can indeed encounter reproductive disorders and represent the most important source of human infection. In the field, vaccination is currently advised in infected herds but the comparative effectiveness of different vaccination protocols has never been explored: the duration of the vaccination programme and the category of animals to be vaccinated have to be determined. Our objective was to compare, by simulation, the effectiveness over 10 years of three different vaccination strategies in a recently infected dairy cattle herd

Qualification sanitaire des troupeaux, représentations du risque selon les acteurs et les disciplines

La qualification sanitaire vise à établir de manière objective et fiable le statut sanitaire d'un animal ou d'un ensemble d'animaux au regard d'une maladie infectieuse. Concevoir une qualification sanitaire repose sur des connaissances biologiques concernant l'agent pathogène, ses voies de transmission et les moyens de détection de la maladie. Les modèles mathématiques et les outils statistiques et probabilistes permettent d'intégrer ces connaissances tout en prenant en compte l'incertitude et la variabilité des données biologiques. Les sciences humaines apportent un éclairage sur les enjeux, les perceptions et les logiques des individus et des collectifs, afin d'étudier la demande et l'acceptabilité de la qualification sanitaire. Chaque discipline apporte ainsi son point de vue sur la notion de risque sous-jacente à la démarche de qualification. Cette approche interdisciplinaire nécessite une coconstruction de la recherche, qui doit dépasser les différences culturelles et épistémologiques entre disciplines. Elle n'obéit pas à un seul type de rationalité, scientifique ou juridico-administrative ; elle mobilise nécessairement des connaissances savantes et des savoirs empiriques et dépend de nombreuses décisions pouvant engendrer convergences ou contradictions. (Résumé d'auteur

Modélisation de la synthèse des arômes durant la vinification

Even if viticulture represents a small part of the world's agricultural surface, the wine market represents an important part of the economic value of agricultural production. Alcoholic fermentation, a key step in wine making, is the subject of research to improve the qualities of wine. In this context, the StarWine project aims to improve the knowledge of the effect of initial and added nitrogen and temperature on the production of aromas during alcoholic fermentation and to propose a strategy to control the aromatic profile of wine. The aim of this thesis was to build a model of aroma synthesis considering temperature and nitrogen addition during fermentation, which will be used to build the control law for the management of the wine aroma profile. In the literature there are few models of the main kinetics of oenological fermentation and only one model of the synthesis of aromas during the oenological fermentation. Moreover, none of these models considers the addition of nitrogen during fermentation, although this is a common practice among winemakers. The model built during this thesis only considers five aromas (isoamyl alcohol, isobutanol, isoamyl acetate, ethyl hexanoate and ethyl octanoate) which are of great importance on the aromatic profile of the wine and considered as representative of all aromas. The calibration and validation of the model were carried out using fermentation data from the SPO laboratory of INRAe in Montpellier and the Pech Rouge experimental unit of INRAe in Gruissan with the EC1118 strain of the oenological yeast Saccharomyces cerevisiae, at different temperatures (between 18 and 28°C), with different initial nitrogen concentrations (from 70 to 210 mg/L) and nitrogen additions made at 20 g/L of released CO2 of different concentrations (between 50 and 150 mg/L). First, two models of the main kinetics were developed (sugar and nitrogen consumption and biomass, ethanol and CO2 production) for fermentations at 24°C. These models consider the intracellular nitrogen, which allows to have a residual growth in spite of the nitrogen deficiency, and the cellular activity which allows to consider the loss of metabolic activity during fermentation. A model was selected based on fit to validation data and model sensitivity. Then the temperature effect on the main kinetics was integrated in this model. This model allows to simulate correctly the main kinetics during anisothermal oenological fermentations. An aroma synthesis model was then built to complete the main kinetics model. For the five aromas, the model developed shows a discontinuity upon the addition of nitrogen. For isoamyl acetate, a model without discontinuity was also proposed but it presents less good prediction capabilities than the model with discontinuity. The complete model (main kinetics + aroma production) allows to simulate correctly the production of CO2, ethanol, isoamyl acetate, isobutanol, isoamyl alcohol and ethyl hexanoate for isothermal fermentations between 18 and 28°C. However, it should be improved for the prediction of ethyl octonoate concentrations and also for taking into account the temperature variation during the fermentation.Même si la viticulture représente une faible part de la surface agricole mondiale, le marché du vin représente une part importante de la valeur économique de la production agricole. La fermentation alcoolique, étape clé de la vinification, fait l’objet de recherche pour améliorer les qualités du vin. Dans ce contexte, le projet StarWine a pour but d’améliorer les connaissances de l’effet de l’azote initial et ajouté et de la température sur la production d’arômes pendant la fermentation alcoolique et de proposer une stratégie de conduite pour contrôler le profil aromatique du vin. Cette thèse a eu pour but de construire un modèle de la synthèse des arômes prenant en compte la température et un ajout d’azote pendant la fermentation, modèle qui sera utilisé pour construire la loi de commande pour la gestion du profil aromatique des vins. Il existe peu de modèle, dans la littérature, de la cinétique principale et un seul modèle de la synthèse des arômes lors de la fermentation œnologique. De plus, aucun de ces modèles ne prend en compte l’ajout d’azote en cours de fermentation alors que c’est une pratique courante chez les vignerons. Le modèle construit durant cette thèse ne prend en compte que cinq arômes (alcool isoamylique, isobutanol, acétate d’isoamyle, hexanoate d’éthyle et octanoate d’éthyle) ayant une grande importance sur le profil aromatique du vin et considérés comme représentatifs de l’ensemble des arômes. La calibration et la validation du modèle a ont été effectuées grâce à des données de fermentations réalisées au laboratoire SPO de l’INRAe de Montpellier et à l’unité expérimentale Pech Rouge de l’INRAe à Gruissan avec la souche EC1118 de la levure œnologique Saccharomyces cerevisiae, à différentes températures (entre 18 et 28°C), avec différentes concentrations initiales en azote (de 70 à 210 mg/L) et des ajouts d’azote réalisés à 20 g/L de CO2 dégagé de différentes concentrations (entre 50 et 150 mg/L). Dans un premier temps, deux modèles de la cinétique principale ont été élaborés (consommations du sucre et de l’azote et productions de la biomasse, de l’éthanol et du CO2) pour des fermentations à 24°C. Ces modèles considèrent l’azote intracellulaire, ce qui permet d’avoir une croissance résiduelle malgré la carence en azote, et l’activité cellulaire qui permet de tenir compte de la perte d’activité métabolique en cours de fermentation. Un modèle a été sélectionné par rapport à l’adéquation aux données de validation et à la sensibilité des modèles. Puis l’effet température sur la cinétique principale a été intégrée dans ce modèle. Ce modèle permet de simuler correctement les cinétiques principales lors de fermentations œnologiques anisothermes. Un modèle de la synthèse des arômes a ensuite été construit pour compléter le modèle de la cinétique principale. Pour les cinq arômes, le modèle élaboré présente une discontinuité lors de l’ajout d’azote. Pour l’acétate d’isoamyle, un modèle sans discontinuité a été également proposé mais il présente des capacités de prédiction moins bonnes que le modèle avec discontinuité. Le modèle complet (cinétique principale et production des arômes) permet de simuler de manière correcte les productions de CO2, éthanol, acétate d’isoamyle, isobutanol, alcool isoamylique et hexanoate d’ethyle pour des fermentations isothermes entre 18 et 28°C. Par contre il devra être améliorer pour la prédiction des concentrations en octonoate d’éthyle et également pour la prise en compte de la variation de température en cours de fermentation

Modélisation de la synthèse des arômes durant la vinification

Even if viticulture represents a small part of the world's agricultural surface, the wine market represents an important part of the economic value of agricultural production. Alcoholic fermentation, a key step in wine making, is the subject of research to improve the qualities of wine. In this context, the StarWine project aims to improve the knowledge of the effect of initial and added nitrogen and temperature on the production of aromas during alcoholic fermentation and to propose a strategy to control the aromatic profile of wine. The aim of this thesis was to build a model of aroma synthesis considering temperature and nitrogen addition during fermentation, which will be used to build the control law for the management of the wine aroma profile. In the literature there are few models of the main kinetics of oenological fermentation and only one model of the synthesis of aromas during the oenological fermentation. Moreover, none of these models considers the addition of nitrogen during fermentation, although this is a common practice among winemakers. The model built during this thesis only considers five aromas (isoamyl alcohol, isobutanol, isoamyl acetate, ethyl hexanoate and ethyl octanoate) which are of great importance on the aromatic profile of the wine and considered as representative of all aromas. The calibration and validation of the model were carried out using fermentation data from the SPO laboratory of INRAe in Montpellier and the Pech Rouge experimental unit of INRAe in Gruissan with the EC1118 strain of the oenological yeast Saccharomyces cerevisiae, at different temperatures (between 18 and 28°C), with different initial nitrogen concentrations (from 70 to 210 mg/L) and nitrogen additions made at 20 g/L of released CO2 of different concentrations (between 50 and 150 mg/L). First, two models of the main kinetics were developed (sugar and nitrogen consumption and biomass, ethanol and CO2 production) for fermentations at 24°C. These models consider the intracellular nitrogen, which allows to have a residual growth in spite of the nitrogen deficiency, and the cellular activity which allows to consider the loss of metabolic activity during fermentation. A model was selected based on fit to validation data and model sensitivity. Then the temperature effect on the main kinetics was integrated in this model. This model allows to simulate correctly the main kinetics during anisothermal oenological fermentations. An aroma synthesis model was then built to complete the main kinetics model. For the five aromas, the model developed shows a discontinuity upon the addition of nitrogen. For isoamyl acetate, a model without discontinuity was also proposed but it presents less good prediction capabilities than the model with discontinuity. The complete model (main kinetics + aroma production) allows to simulate correctly the production of CO2, ethanol, isoamyl acetate, isobutanol, isoamyl alcohol and ethyl hexanoate for isothermal fermentations between 18 and 28°C. However, it should be improved for the prediction of ethyl octonoate concentrations and also for taking into account the temperature variation during the fermentation.Même si la viticulture représente une faible part de la surface agricole mondiale, le marché du vin représente une part importante de la valeur économique de la production agricole. La fermentation alcoolique, étape clé de la vinification, fait l’objet de recherche pour améliorer les qualités du vin. Dans ce contexte, le projet StarWine a pour but d’améliorer les connaissances de l’effet de l’azote initial et ajouté et de la température sur la production d’arômes pendant la fermentation alcoolique et de proposer une stratégie de conduite pour contrôler le profil aromatique du vin. Cette thèse a eu pour but de construire un modèle de la synthèse des arômes prenant en compte la température et un ajout d’azote pendant la fermentation, modèle qui sera utilisé pour construire la loi de commande pour la gestion du profil aromatique des vins. Il existe peu de modèle, dans la littérature, de la cinétique principale et un seul modèle de la synthèse des arômes lors de la fermentation œnologique. De plus, aucun de ces modèles ne prend en compte l’ajout d’azote en cours de fermentation alors que c’est une pratique courante chez les vignerons. Le modèle construit durant cette thèse ne prend en compte que cinq arômes (alcool isoamylique, isobutanol, acétate d’isoamyle, hexanoate d’éthyle et octanoate d’éthyle) ayant une grande importance sur le profil aromatique du vin et considérés comme représentatifs de l’ensemble des arômes. La calibration et la validation du modèle a ont été effectuées grâce à des données de fermentations réalisées au laboratoire SPO de l’INRAe de Montpellier et à l’unité expérimentale Pech Rouge de l’INRAe à Gruissan avec la souche EC1118 de la levure œnologique Saccharomyces cerevisiae, à différentes températures (entre 18 et 28°C), avec différentes concentrations initiales en azote (de 70 à 210 mg/L) et des ajouts d’azote réalisés à 20 g/L de CO2 dégagé de différentes concentrations (entre 50 et 150 mg/L). Dans un premier temps, deux modèles de la cinétique principale ont été élaborés (consommations du sucre et de l’azote et productions de la biomasse, de l’éthanol et du CO2) pour des fermentations à 24°C. Ces modèles considèrent l’azote intracellulaire, ce qui permet d’avoir une croissance résiduelle malgré la carence en azote, et l’activité cellulaire qui permet de tenir compte de la perte d’activité métabolique en cours de fermentation. Un modèle a été sélectionné par rapport à l’adéquation aux données de validation et à la sensibilité des modèles. Puis l’effet température sur la cinétique principale a été intégrée dans ce modèle. Ce modèle permet de simuler correctement les cinétiques principales lors de fermentations œnologiques anisothermes. Un modèle de la synthèse des arômes a ensuite été construit pour compléter le modèle de la cinétique principale. Pour les cinq arômes, le modèle élaboré présente une discontinuité lors de l’ajout d’azote. Pour l’acétate d’isoamyle, un modèle sans discontinuité a été également proposé mais il présente des capacités de prédiction moins bonnes que le modèle avec discontinuité. Le modèle complet (cinétique principale et production des arômes) permet de simuler de manière correcte les productions de CO2, éthanol, acétate d’isoamyle, isobutanol, alcool isoamylique et hexanoate d’ethyle pour des fermentations isothermes entre 18 et 28°C. Par contre il devra être améliorer pour la prédiction des concentrations en octonoate d’éthyle et également pour la prise en compte de la variation de température en cours de fermentation

Evaluation de l'efficacité d'un vaccin phase I pour la maîtrise de l'infection des bovins laitiers par Coxiella Burnetii

L étude a pour objectif d évaluer, en conditions réelles d élevage, l efficacité d un vaccin composé de Coxiella burnetii en phase I en terme d effet préventif (limitation du risque de contamination des animaux non infectés lors de la mise en oeuvre de la vaccination), et d effet curatif (réduction de la durée et/ou l intensité de l excrétion chez des animaux infectés). Les vaches laitières de 6 troupeaux connus comme infectés sont soumises à prélèvements de lait, mucus vaginal et fèces dans lesquels la présence éventuelle de Coxiella burnetii est détectée par technique PCR en temps réel. L effet préventif est évalué en comparant par analyse de survie l incidence des vaches nouvellement détectées excrétrices entre les groupes vacciné et placebo au sein des vaches initialement non infectées. L effet curatif est évalué en comparant la prévalence des animaux excréteurs entre les groupes vacciné et placebo au sein des vaches initialement infectées.TOULOUSE-EN Vétérinaire (315552301) / SudocSudocFranceF

Outils de détection de Coxiella Burnetii (application au suivi de l'excrétion en troupeaux bovins laitiers)

L objectif était de produire des connaissances épidémiologiques descriptives pour la conception ultérieure de plans de maîtrise de l infection des bovins par Coxiella burnetii, agent d une zoonose la Fièvre Q. Les performances d outils de détection de l infection au niveau de l animal et de mesure de son étendue au sein des troupeaux ont été évaluées en conditions d élevage. La détection des bovins excréteurs peut être pratiquée à l aide d une technique PCR en temps réel, appliquée simultanément au lait, au mucus vaginal et aux fèces, compte-tenu de la non concomitance de l excrétion. Pour la détection des bovins porteurs d anticorps anti-Coxiella burnetii, l utilisation d un test ELISA basé sur un antigène obtenu à partir d une souche ovine de Coxiella burnetii plutôt que de la souche Nine-Mile, appliqué aussi bien au sérum qu au lait, est à privilégier pour limiter le risque de faux-négatifs. A l échelle du troupeau, le lait de tank apparaît comme un prélèvement d intérêt pour estimer à l aide de la même technique PCR en temps réel la prévalence des vaches excrétrices dans le lait et à l aide du même test ELISA la séroprévalence intra-troupeau. Les caractéristiques de l excrétion de Coxiella burnetii ont été décrites dans le cadre d un suivi longitudinal sur une période de 6 mois de l ensemble des vaches laitières de 5 troupeaux naturellement infectés. L excrétion fécale a concerné moins de 20% des vaches prélevées et ceci principalement de façon sporadique. L excrétion vaginale a concerné environ 50% des vaches, à tout stade de lactation, de façon sporadique ou intermittente. Environ 40% des vaches ont été détectées excrétrices dans le lait, le plus souvent de manière persistante ou sporadique. Des titres estimés en Coxiella burnetii significativement plus élevés ont été observés chez les vaches présentant un profil d excrétion persistante. Les apports et limites des résultats produits sont discutés dans la perspective de l élaboration ultérieure d actions de maîtrise et des perspectives de recherche complémentaires sont avancées.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocRENNES-Agrocampus-Bibl. SPA (352382310) / SudocSudocFranceF

Evaluation des méthodes de dépistage du virus de la diarrhée virale bovine sur biopsies auriculaires

Cette étude visait à préciser l intérêt des biopsies auriculaires pour le dépistage de la diarrhée virale bovine chez les veaux, en vue de l homologation de la certification des animaux non infectés permanents immunotolérants, proposée par l Association pour la Certification de la Santé Animale. Les objectifs étaient d évaluer la faisabilité et la fiabilité de l utilisation de cette matrice, et de pré-valider les kits de diagnostic actuellement disponibles. Deux kits PCR et deux kits d antigénémie ELISA ont été utilisés en alternance, sur des biopsies auriculaires provenant de 7173 veaux, issus de 139 cheptels. Notre étude a ainsi pu montrer que ces biopsies constituent une matrice de qualité et avec peu de contraintes logistiques (prélèvement aisé, bonne stabilité, compatibles avec les outils diagnostiques disponibles). L analyse des prélèvements auriculaires est donc une méthode fiable pour détecter les animaux infectés permanents immunotolérants (IPI) chez les jeunes veaux.NANTES-Ecole Nat.Vétérinaire (441092302) / SudocTOULOUSE-EN Vétérinaire (315552301) / SudocSudocFranceF