DNA-Analyse von Chobani Joghurt: Gastbeitrag von Nick Conley

photo-1Identification-by-DNA hat eklektische Anwendungen gehabt: Ausflug gefälschte Sushi, Pferdefleisch in Ikea Frikadellen zu erkennen, und einen Mörder dank einer verräterischen Haar von Schneeball die Katze zu erfassen, zum Beispiel. Nick Conley entschied sich für Chobani-Joghurt, ein köstliches Produkt, das vor einigen Wochen beschuldigt wurde, eine Verunreinigung zu enthalten. Ich liebe Chobani Joghurt und ihre Firmenzentrale ist in einer kleinen Stadt etwa eine Stunde von mir in Upstate New York.

Nick hat mir seinen Blogbeitrag von seiner Firma Epibiome geschickt und mir freundlicherweise angeboten, ihn zu teilen. Zu Epibiome gesellten sich der Physiker Aaron Tynes Hammack und der physikalische Chemiker Hsiao-lu Lee. Nick promovierte in Chemie und promovierte in Entwicklungsbiologie, beide in Stanford, was einen beeindruckenden Publikationsrekord und ein Kosmetikunternehmen hervorbrachte. Aber am wichtigsten für mich ist, dass er Basset Hounds hat, mein Lieblingshund.

Vielen Dank Nick!

20130830_110414_resized_19. September Wir hatten gerade bakterielle DNA aus einer Reihe von Mikrobiomproben im Gesicht extrahiert, als ich beschloss, mich mit einer Tasse griechischem Chobani-Joghurt mit Limettengeschmack zu belohnen. Seltsamerweise war die Folie auf der Tasse prall, der Joghurt war dünn und er war extrem kohlensäurehaltig. Beachten Sie den Vergleich zu einer „normalen“ Tasse mit Erdbeergeschmack auf dem Foto.

Eine schnelle Google-Suche brachte mich zu Chobanis Facebook-Seite, die zeigte, dass viele Leute dasselbe Problem meldeten. Da viele Bakterien zur Milchsäuregärung fähig sind, haben wir beschlossen, die bakterielle DNA aus diesem funky Limettenbecher und einem „normalen“ Erdbeerbecher zu extrahieren und eine 16S-rDNA-Sequenzierung durchzuführen, um die vorhandenen Bakterien zu identifizieren.

Seit Beginn unserer Studie hat Chobani einen freiwilligen Rückruf angekündigt und seitdem berichtet, dass die Kontamination von einem Schimmelpilz (Mucor circinelloides) ausgeht.

Unsere Technik gibt uns nur Informationen über die vorhandenen Bakterien, nicht über Schimmelpilze, die eine Art Pilz sind. Trotzdem sind wir sehr gespannt, ob es unerwartete Bakterien in der Kultur gibt und wie die Schimmelpilzkontamination die Zusammensetzung der ursprünglichen Bakterien in der Joghurtkultur verändert. Wir werden unsere Ergebnisse innerhalb weniger Tage melden.

Und ja, ich habe den Limettenjoghurt gegessen und es ging mir gut. Die Karbonisierung war aufregend und erzeugte einen kefirähnlichen (Mojito-ähnlichen?) Joghurt. Während griechische Joghurt-Puristen Probleme haben könnten (würden sie wirklich trotzdem Joghurt mit Limettengeschmack essen?), ich denke, Chobani sollte versuchen, die Karbonisierung mit einem milchsäuregärenden Bakterium zu erreichen und es als neues Produkt auf den Markt zu bringen.

Sept 10 Wir freuen uns, die Ergebnisse der bakteriellen 16S-rDNA-Sequenzierung aus unseren beiden griechischen Chobani-Joghurtproben bekannt zu geben: eine Tasse mit Erdbeergeschmack mit normalem Aussehen und eine zurückgerufene Limettenschale.

Wir haben eindeutig festgestellt, dass der in unserer Studie verwendete Kalkbecher an dem Rückruf beteiligt war, da die IMS-Nummer genau mit der auf der FDA-Rückrufseite angegebenen übereinstimmt (und der Joghurt alle Merkmale aufwies). Auf dem Erdbeerbecher, dessen Inhalt normal erschien, konnte keine solche IMS-Nummer gefunden werden, daher haben wir sie mit dem zurückgerufenen Limettenjoghurt verglichen.

Wir bestreiten nichts, was Chobani über die Ursache des Rückrufs berichtet hat, einschließlich der Schimmelpilzverunreinigung und ihrer Ungefährlichkeit. Obwohl die FDA Beschwerden über Krankheiten im Zusammenhang mit dem zurückgerufenen Joghurt untersucht, wurde nicht festgestellt, ob ein solcher Zusammenhang besteht oder nicht. Wichtig ist, dass die Daten, die wir unten präsentieren, in keiner Weise zeigen, dass der zurückgerufene Chobani-Joghurt in der Lage war, Krankheiten oder Krankheiten jeglicher Art zu verursachen.

Unsere Studie wurde ausschließlich zur Befriedigung der Neugier durchgeführt, und unser Experiment weist mehrere Mängel auf, darunter: (a) eine sehr kleine Probengröße (n = 2), (b) der Vergleich von 0% fetten Erdbeer- und 2% fetten Limettenaromen, (c) Inhomogenität im Joghurtbecher, was dazu führen könnte, dass eine nicht repräsentative Probe entnommen wird, (d) PCR-Bias PCR-Bias, (e) die Möglichkeit der Fehlidentifikation von Organismen, die eine gemeinsame 16S-rDNA-Sequenz teilen, (f) Sequenzierungsfehler, die zu einer Fehlcharakterisierung der bakteriellen Taxonomie führen, (g) falsche Ausrichtungsdatenbanken und (h) Möglichkeit einer DNA-Kontamination. Es kann andere Mängel geben, von denen wir nichts wissen.

Unten finden Sie Kreisdiagramme, die die taxonomische Reihenfolge zeigen, die mit den am häufigsten vorkommenden 16S-rDNA-Lesungen aus dem normal erscheinenden Strawberry Cup und dem zurückgerufenen Lime Cup verbunden ist.

Strawberry-order3Chobani gibt an, dass sie drei probiotische Kulturen in ihrem Joghurt haben: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei und Bifidus. Die ersten beiden gehören zu den taxonomischen Ordnungen Lactobacillales und letztere zu Bifidobacteriales, was mit dem übereinstimmt, was wir durch Sequenzierung der bakteriellen DNA in der normalen Erdbeerschale gefunden haben.

Lime-Order4Der zurückgerufene Limettenjoghurt zeigt jedoch eine deutlich andere Verteilung. Von insgesamt 1.950.616 Lesungen für diese Stichprobe gehörten 190.331 (9,8%) zur Ordnung Oceanospirillales. Glücklicherweise enthalten die Sequenzdaten mehr Informationen als die Reihenfolge; Sie geben auch Einblick in die taxonomische Familie des Bakteriums (Oceanrickettsiaceae) und der Gattung (Oceanrickettsia). Hier wird es jedoch extrem dunkel, denn abgesehen von ein paar Sequenzeinträgen in Genbank in Genbank über einen Organismus derselben Gattung (Africkettsia ariakensis) wissen wir fast nichts über diese Bakterien. So wenig, eigentlich, dass die taxonomische Familie und Gattung nicht formell akzeptiert wurden und der Organismus in eine Liste von „nicht klassifizierten Gammaproteobakterien“ verbannt wurde.“

Aus dem wenigen, was wir entnehmen können, haben zwei chinesische Wissenschaftler, die dem Südchinesischen Meer-Institut für Ozeanologie, Drs. Xiangyun Wu und Yang Zhang hinterlegten 2005 die Sequenzdaten für Oceanrickettsia ariakensis in der Datenbank und gaben an, dass sie die Bakterien aus einer Auster (Crassostrea ariakensis) isolierten. Sie glaubten, dass die Bakterien die Auster infizierten und zu ihrem massiven Absterben beitrugen.

Es ist sehr wichtig zu beachten, dass es keine Hinweise darauf gibt, dass dieses Bakterium beim Menschen pathogen wäre. Darüber hinaus scheint die Arbeit von Wu und Zhang nicht unabhängig verifiziert oder einer Peer-Review unterzogen worden zu sein (nach unserem besten Wissen).

Bedeutet dies, dass der Chobani-Joghurt-Rückruf etwas mit Austernkontamination zu tun hatte? Absolut nicht! Es ist möglich, dass die Bakterien, deren DNA wir entdeckt haben, bereits in winzigen Mengen in einer der Zutaten des Joghurts vorhanden waren, und als der Schimmel die Joghurtkultur übernahm, schuf er Bedingungen, die es ihm ermöglichten, zu gedeihen. Zur Unterstützung dieser Theorie beobachteten wir 198 Lesevorgänge von insgesamt 1.713.939, die der Ordnung Oceanospirillales (0,012%) im Erdbeerjoghurt entsprachen. Oder vielleicht bieten unsere Ergebnisse einen Einblick in die Kontaminationsquelle. Es ist zu früh, um es zu sagen.

Aber was wir sagen können ist, dass wir noch viel mehr über Bakterien lernen müssen. Wir können nur etwa 1% der Bakterienarten auf dem Planeten kultivieren (und daher gründlich untersuchen). Mit der neuesten Generation von Sequenziertechnologien können wir alles sequenzieren. Ich frage mich, was sonst noch da draußen ist? Wir auch.

Epibiome Chief Scientific Officer Christina Tsia
Epibiome Chief Scientific Officer Christina Tsia

Ich habe nicht aufgehört, Chobani-Joghurt zu essen und bin immer noch ein großer Fan! Viele vertrauenswürdige Marken haben irgendwann in ihrer Geschichte einen Rückruf erlebt. Mikrobielle Kontamination ist ein ständiges Anliegen der Lebensmittelhersteller und keine Seltenheit. Die überwiegende Mehrheit der Zeit, die zusätzlichen Passagiere, die wir anrufen, fahren einfach mit, völlig unbemerkt.

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