Системы конкурентого иммунофлуориметрического анализа бактерий Salmonella enterica, включающие конъюгаты антител с хелатом европия

Разработаны и исследованы биоаналитические системы, специфичные к бактериям Salmonella enterica и основанные на иммунохимическом связывании антигенов липополисахарида (ЛПС) этих патогенных микроорганизмов моно- и поликлональными антителами, конъюгированными с комплексонатом европия. Количественное определение клеток осуществлялось в системах иммуноанализа с детекцией на основе времяразрешенной флуоресценции (иммуноанализ с времяразрешенной флуоресценцией Eu³⁺, лантанидный иммунофлуоресцентный анализ, ЛИФМА, DELFIA). В микропланшетной системе ЛИФМА с меченными поликлональными антителами в растворе и белковым конъюгатом ЛПС на твердой фазе достигнуты следующие значения основных аналитических параметров: диапазон измеряемых концентраций клеток – от 10⁴ до 10⁷ КОЕ/мл, чувствительность IC₅₀ – 3 · 10⁵ КОЕ/мл, предел обнаружения (IC₁₀) – 1,5 · 10⁴ КОЕ/мл, коэффициент вариации результатов измерений – от 4,5 до 8,0 %. Широкая специфичность данной биоаналитической системы позволяла обнаруживать Salmonella enterica различных серотипов. Показана возможность тестирования образцов культуральной среды и молока без предварительного разведения. Степень открытия проб, содержащих S. enterica, составила 88–110 %. Представленная разработка может служить основой практического набора реагентов для контроля присутствия бактерий Salmonella enterica в пищевой продукции.

1. Salmonellosis: An Overview of Epidemiology, Pathogenesis, and Innovative Approaches to Mitigate the Antimicrobial Resistant Infections / B. Lamichhane, A. M. M. Mawad, M. Saleh [et al.] // Antibiotics (Basel). – 2024. – Vol. 13, № 1. – P. 76. https://doi.org/10.3390/antibiotics13010076

2. Chlebicz, A. Campylobacteriosis, Salmonellosis, Yersiniosis, and Listeriosis as Zoonotic Foodborne Diseases: A Review / A. Chlebicz, K. Śliżewska // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2018. – Vol. 15, № 5. – P. 863. https://doi.org/10.3390/ijerph15050863

3. The global burden and epidemiology of invasive non-typhoidal Salmonella infections / R. Balasubramanian, J. Im, J.-S. Lee [et al.] // Human Vaccines & Immunotherapeutics. – 2019. – Vol. 15, № 6. – P. 1421–1426. https://doi.org/10.1080/21645515.2018.1504717

4. Supplement 2008–2010 (no. 48) to the White–Kauffmann–Le Minor scheme / S. Issenhuth-Jeanjean, P. Roggentin, M. Mikoleit [et al.] // Research in Microbiology. – 2014. – Vol. 165, № 7. – P. 526–530. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2014.07.004

5. Grimont, P. Antigenic Formulae of the Salmonella serovars / P. Grimont, F.-X. Weill. – 9th ed. – Paris: WHO Collaborating Centre for Reference and Research on Salmonella, Institute Pasteur, 2007. – 166 p.

6. Чугунова, Е. О. Антигенная cтруктура сальмонелл / Е. О. Чугунова, Н. А. Татарникова, О. Г. Мауль // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–9. – P. 1971–1974.

7. Overview of Rapid Detection Methods for Salmonella in Foods: Progress and Challenges / M. Wang, Y. Zhang, F. Tian [et al.] // Foods. – 2021. – Vol. 10, № 10. – P. 2402. https://doi.org/10.3390/foods10102402

8. Mkangara, M. Prevention and Control of Human Salmonella enterica Infections: An Implication in Food Safety / M. Mkangara // International Journal of Food Science. – 2023. – Vol. 2023. – P. 1–26. https://doi.org/10.1155/2023/8899596

9. Bacteriological Analytical Manual (BAM). Chapter 5: Salmonella / M. Wang, H. Wang, A. Jacobson [et al.]. – FDA, 2024. – URL: https://www.fda.gov/food/laboratory-methods-food/bam-chapter-5-salmonella (date of access: 31.07.2024).

10. A review of methods for the detection of pathogenic microorganisms / P. Rajapaksha, A. Elbourne, S. Gangadoo [et al.] // Analyst. – 2019. – Vol. 144, № 2. – P. 396–411. https://doi.org/10.1039/C8AN01488D

11. Paniel, N. Detection of Salmonella in Food Matrices, from Conventional Methods to Recent Aptamer-Sensing Technologies / N. Paniel, T. Noguer // Foods. – 2019. – Vol. 8, № 9. – P. 371. https://doi.org/10.3390/foods8090371

12. Shen, Y. Biosensors for rapid detection of Salmonella in food: A review / Y. Shen, L. Xu, Y. Li // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. – 2021. – Vol. 20, № 1. – P. 149–197. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12662

13. Brainina, K. Z. Hybrid Electrochemical/Magnetic Assay for Salmonella Typhimurium Detection / K. Z. Brainina, A. N. Kozitsina, Y. A. Glazyrina // IEEE Sensors Journal. – 2010. – Vol. 10, № 11. – P. 1699–1704. https://doi.org/10.1109/JSEN.2010.2046410

14. D’Aoust, J.-Y. A comparison of standard cultural methods for the detection of foodborne Salmonella / J.-Y. D’Aoust, A. M. Sewell, D. W. Warburton // International Journal of Food Microbiology. – 1992. – Vol. 16, № 1. – P. 41–50. https://doi.org/10.1016/0168-1605(92)90124-L

15. Revealing the secrets of PCR / H. Zhang, H. Li, H. Zhu [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2019. – Vol. 298. – P. 126924. https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.126924

16. Zhong, J. Isothermal Amplification Technologies for the Detection of Foodborne Pathogens / J. Zhong, X. Zhao // Food Analytical Methods. – 2018. – Vol. 11. – P. 1543–1560. https://doi.org/10.1007/s12161-018-1177-2

17. Choi, D. Sandwich capture ELISA by a murine monoclonal antibody against a genus-specific LPS epitope for the detection of different common serotypes of salmonellas / D. Choi, R. S. Tsang, M. H. Ng // Journal of Applied Bacteriology. – 1992. – Vol. 72, № 2. – P. 134–138. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.1992.tb01814.x

18. Monoclonal antibody-based cross-reactive sandwich ELISA for the detection of Salmonella spp. in milk samples / X. Wu, W. Wang, L. Liu [et al.] // Analytical Methods. – 2015. – Vol. 7, № 21. – P. 9047–9053. https://doi.org/10.1039/C5AY01923K

19. Киселева, Е. П. Новая тест-система для детекции сальмонелл в пище методом конкурентного иммуноферментного анализа / Е. П. Киселева, К. И. Михайлопуло, О. В. Свиридов // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя бiялагічных навук. – 2025. – Т. 70, № 1. – С. 55–68. https://doi.org/10.29235/1029-8940-2025-70-1-55-68

20. Establishment of indirect ELISA method for Salmonella antibody detection from ducks based on PagN protein / S. Hou, S. Wang, X. Zhao [et al.] // BMC Veterinary Research. – 2022. – Vol. 18, № 1. – P. 424. https://doi.org/10.1186/s12917-022-03519-7

21. Production of recombinant flagellin to develop ELISA-based detection of Salmonella Enteritidis / S. A. Mirhosseini, A. A. I. Fooladi, J. Amani, H. Sedighian // Brazilian Journal of Microbiology. – 2017. – Vol. 48, № 4. – P. 774–781. https://doi.org/10.1016/j.bjm.2016.04.033

22. Gold nanoparticle-based strip sensor for multiple detection of twelve Salmonella strains with a genus-specific lipopolysaccharide antibody / W. Wang, L. Liu, S. Song [et al.] // Science China Materials. – 2016. – Vol. 59, № 8. – P. 665–674. https://doi.org/10.1007/s40843-016-5077-0

23. Detecting non-typhoid Salmonella in humans by ELISAs: a literature review / K.G. Kuhn, G. Falkenhorst, T. H. Ceper [et al.] // Journal of Medical Microbiology. – 2012. – Vol. 61, № 1. – P. 1–7. https://doi.org/10.1099/jmm.0.034447-0

24. Гарбуз, О. С. Лантанидный иммунофлуориметрический анализ: научные основы и технические принципы / О. С. Гарбуз, О. В. Свиридов // ARSmedica. – 2011. – № 13. – C. 51–61.

25. Функционализированные металлохелаты на основе диэтилентриаминтетрауксусной кислоты для химической модификации белков и малых биомолекул / О. С. Куприенко, Л. В. Дубовская, П. С. Шабуня [и др.] // Биоорганическая химия. – 2015. – Т. 41, № 6. – C. 675–685. https://doi.org/10.7868/S013234231506007X

26. Комбинированные системы полимеразной цепной реакции и иммуноанализа с времяразрешенной флуориметрией или мембранной иммунохроматографией для количественного определения ДНК бактерий Salmonella enterica / Т. С. Серченя, Е. В. Охремчук, Л. Н. Валентович [и др.] // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя хiмічных навук. – 2024. – Т. 60, № 4. – С. 314–325. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2024-60-4-314-325