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dc.contributor.advisorRíos-Velázquez, Carlos
dc.contributor.authorCorrea-Vélez, Karlen E.
dc.date.accessioned2018-05-16T17:13:00Z
dc.date.available2018-05-16T17:13:00Z
dc.date.issued2017
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.11801/644
dc.description.abstractBivalves such as clams and oysters are filtering mollusks that inhabit aquatic environments. These organisms are relevant in the food industry for the potential presence of pathogenic bacteria, such as Vibrio parahaemolyticus, that these mollusks can accumulate during their filter feeding. Recently, the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estimated a higher incidence (7,880 cases/year) of Vibrio infections, where approximately 2,800 cases were associated with V. parahaemolyticus. The Food and Drug Administration (FDA) recognized this bacterium as a leading cause of human gastroenteritis associated with seafood consumption. However, the outbreaks caused by seafood contaminated with this pathogen have been also described in countries like United States, Spain, Japan, Taiwan and Brazil. Because the foodborne illness distribution, the PulseNet International network was created in order to track foodborne infections worldwide. In Puerto Rico, there are no laws or regulatory agencies that assess quality bivalve for sale. Therefore, the Island does not have statistics on foodborne disease incidence caused by consumption of raw bivalves. This research sought the detection of V. parahaemolyticus in both raw bivalves consumed in Puerto Rico, established the potential of pathogenicity of the isolates, and sought the molecular typing of the V. parahaemolyticus isolated strains using Pulse Field Gel Electrophoresis (PFGE). This study used standardized tests, including molecular protocols established by the FDA in the Bacteriological Analytical Manual (BAM), for the detection of V. parahaemolyticus strains in oyster and clam samples from the southwest coast. Finally, molecular analysis involved the use of Multiplex PCR to detect the presence of V. parahaemolyticus pathogenic associated genes and the use of a PFGE technique followed the standardized protocol established by the PulseNet International Network to molecularly subtyping of V. parahaemolyticus. To confirm the isolated strains as part of genus Vibrio, a PCR was performed to amplify part of the 16S rDNA and the PCR products were sequenced at McLab facilities. After 4 seasonal samplings, 58 strains of presumptive V. parahaemolyticus were isolated, where 36% were able to grow at 3%, 6% and 8% of NaCl; while, 64% of isolates were able to grow also at 10% of NaCl. Based on species-specific marker amplicon, and the absence of pathogenic genes signal, 90% of the isolates in the study are V. parahaemolyticus and none of them are potentially pathogenic. The PFGE analysis with NotI and SfiI allowed the discrimination of 52 isolates into 21 different strains. These strains were grouped into 18 types with >65% patterns similarity. Both, NotI and SfiI restriction patterns, revealed a similar discriminatory power. In-silico analysis of the bacteria isolated confirmed all isolates as Vibrio spp. In this study, do not detect the presence of pathogenicity markers (tdh, trh) in V. parahaemolyticus isolated from mollusk samples from the southwest coast of Puerto Rico. A comparison with isolates from patients with diarrhea associated to bivalve consumption will provide more information on potential foodborne disease associated to raw shellfish consumption from these waters. All restriction patterns were novel in comparison with the restriction patterns of the strains in the PulseNet USA V. parahaemolyticus database. This molecular study serves as a baseline to continue developing food safety studies of bivalves in the Island. Also, demonstrated not only the diversity of V. parahaemolyticus in the southwest coast of Puerto Rico, but the uniqueness and how they contrast to the isolates from outbreaks in USA.en_US
dc.description.abstractLos bivalvos, como las ostras y las almejas, son moluscos filtradores que habitan ambientes acuáticos. Estos organismos son relevantes en la industria de alimentos por la posible presencia de bacterias patogénicas, como es Vibrio parahaemolyticus, que estos moluscos pueden acumular durante su alimentación por filtración. Recientemente, el Centro de Control y Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) estimó una alta incidencia de infecciones causadas por Vibrio (7,800 casos/año), donde aproximadamente 2,800 casos se asociaron con V. parahaemolyticus. La Administración de Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) reconoce esta bacteria como la causa líder de gastroenteritis humana asociada al consumo de mariscos. Sin embargo, brotes causados por maricos contaminados con este patógeno han sido descritos en países como Estados Unidos, España, Japón, Taiwán y Brasil. Debido a la distribución de las enfermedades causadas por alimentos, se creó la red de PulseNet Internacional para rastrear las infecciones trasmitidas por alimentos en todo el mundo. En Puerto Rico, no existen leyes ni agencias reguladoras que evalúen la calidad de los bivalvos para la venta. Por lo tanto, la Isla no tiene estadísticas sobre la incidencia de enfermedades transmitidas por alimentos causadas por el consumo de bivalvos crudos. Esta investigación buscó la detección de V. parahaemolyticus en ambos bivalvos crudos consumidos en Puerto Rico, estableció el potencial de patogenicidad de los aislados y buscó la tipificación molecular de las cepas aisladas de V. parahaemolyticus utilizando la electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE, por sus siglas en inglés). Este estudio utilizó pruebas estandarizadas, incluyendo protocolos moleculares establecidos por la FDA en el Manual Analítico Bacteriológico (BAM, por sus siglas en inglés), para la detección de cepas de V. parahaemolyticus en muestras de ostras y almejas de la costa suroeste. Finalmente, el análisis molecular implicó el uso de la PCR Múltiple para detectar la presencia de genes asociados a patogenicidad en V. parahaemolyticus y el uso de la técnica de electroforesis de campo pulsado siguiendo el protocolo estandarizado establecido por la Red Internacional PulseNet para la subtipificación molecular de V. parahaemolyticus. Para confirmar las cepas aisladas como parte del género Vibrio, se realizó una PCR para amplificar parte del 16S rADN y el producto de PCR se secuenció en las instalaciones McLab. Después de 4 muestreos estacionales, se asilaron 58 presuntas cepas de V. parahaemolyticus, donde 36% fue capaz de crecer a 3%, 6% y 8% de NaCl; mientras que el 64% de las aislados fue capaz de crecer también al 10% de NaCl. Basado en el amplicón del marcador especie-especifico, y la ausencia de los genes asociados a patogenicidad, el 90% de los aislados en el estudio son V. parahaemolyticus y ninguno de ellos es potencialmente patógeno. El análisis de PFGE con NotI y SfiI permitió la discriminación de 52 aislamientos en 21 cepas diferentes. Estas cepas se agruparon en 18 tipos con una similitud de más del 65%. Ambos, los patrones de restricción de NotI y de SfiI, mostraron un poder discriminatorio similar. En el análisis in-silico de las bacterias aisladas, todos los aislados fueron confirmados como Vibrio spp. En este estudio no se detectó la presencia de los marcadores de patogenicidad (tdh, trh) en los aislados de V. parahaemolyticus de las muestras de moluscos de la costa suroeste de Puerto Rico. Una comparación con aislados de pacientes con diarrea asociada al consumo de bivalvos proporcionará más información sobre la posible enfermedad transmitidas por los alimentos contaminados asociada al consumo crudo de mariscos de estas aguas. Todos los patrones de restricción resultaron nuevos en comparación con los patrones de restricción de las cepas en la base de datos de V. parahaemolyticus de PulseNet USA. Este estudio molecular sirve como una base de referencia para continuar desarrollando estudios de seguridad alimentaria de bivalvos en la Isla. Además, demostró no sólo la diversidad de V. parahaemolyticus en la costa suroeste de Puerto Rico, sino la singularidad y la forma en que contrastan con los aislados en brotes en Estados Unidos.en_US
dc.description.sponsorshipUniversity of Puerto Rico Sea Grant College Program through the Seed Money Program Grant PD-325en_US
dc.language.isoenen_US
dc.subjectBivalvesen_US
dc.subjectVibrio parahaemolyticusen_US
dc.subjectClam Phacoidesen_US
dc.subject.lcshVibrio parahaemolyticusen_US
dc.subject.lcshCrassostrea rhizophorae--Virus diseasesen_US
dc.titleDetection and microbiological and molecular characterization of Vibrio parahaemolyticus in the clam Phacoides (Lucina) pectinatus (Gmelin, 1791) and the oyster Crassostrea rhizophorae (Guilding, 1828) from the southwest coast of Puerto Ricoen_US
dc.typeThesisen_US
dc.rights.licenseAll rights reserveden_US
dc.rights.holder(c) 2017 Karlen Enid Correa Vélezen_US
dc.contributor.committeeSantos Flores, Carlos J.
dc.contributor.committeeRodríguez Minguela, Carlos
dc.contributor.representativePalomera García, Rogelio
thesis.degree.levelM.S.en_US
thesis.degree.disciplineBiologyen_US
dc.contributor.collegeCollege of Arts and Sciences - Sciencesen_US
dc.contributor.departmentDepartment of Biologyen_US
dc.description.graduationYear2017en_US


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