microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2016-1-79-83microbe-291Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯMICROBIOLOGYПрименение автоматизированных систем идентификации микроорганизмов для верификации таксономической принадлежности коллекционных штаммов патогенных бактерийApplication of Automated Microorganism Identification Systems for Verification of Taxonomic Appurtenance of the Collection Strains of Pathogenic BacteriaОсинА. В.OsinA. V.rusrapi@microbe.ruЧервяковаН. С.ChervyakovaN. S.rusrapi@microbe.ruПортенкоС. А.PortenkoS. A.rusrapi@microbe.ruАбдрашитоваА. С.AbdrashitovaA. S.rusrapi@microbe.ruКуклевВ. Е.KuklevV. E.rusrapi@microbe.ruРоссийский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”Russian Federation201620032016017983Copyright © Осин А.В., Червякова Н.С., Портенко С.А., Абдрашитова А.С., Куклев В.Е., 20162016Осин А.В., Червякова Н.С., Портенко С.А., Абдрашитова А.С., Куклев В.Е.Osin A.V., Chervyakova N.S., Portenko S.A., Abdrashitova A.S., Kuklev V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/291

Цель работы. Оптимизация алгоритма установления аутентичности штаммов патогенных бактерий и оценка его эффективности при проведении номенклатурной ревизии изолятов рода Bacillus из Государственной коллекции патогенных бактерий ФКУЗ РосНИПЧИ «Микроб», аутентичность которых вызывала сомнения. Материалы и методы. В основу методического подхода заложено применение автоматизированных систем идентификации микроорганизмов: бактериологический анализатор Vitek 2, автоматическая станция риботипирования DuPont Qualicon RiboPrinter System и масс-спектрометр MicroFlex MALDI Biotyper с последующим проведением комплексного анализа полученных результатов в программе BioNumerics 7.1. Результаты и выводы. Установлено, что автоматизированные анализаторы достаточно точно идентифицировали изучаемые микроорганизмы по их видовой принадлежности. Наибольшую эффективность показал Vitek 2, который, в отличие от других анализаторов, оказался способен на основе ферментации альфа-маннозидазы выделить штамм B. anthracis СТИ-1 из группы бацилл вида B. cereus. Следует отметить, что штамм B. megaterium 5 идентифицирован до вида различными системами по-разному. Проведенный в программе BioNumerics 7.1 комплексный анализ результатов научных исследований, полученных с трех приборов, позволил с высокой степенью вероятности отнести штамм B. megaterium 5 к B. licheniformis. Таким образом, результаты исследования указывают на необходимость включения в алгоритм установления аутентичности и таксономической принадлежности коллекционных штаммов при проведении их номенклатурной ревизии нескольких подходов с последующим комплексным анализом полученных данных.

Objective of the study is to optimize the algorithm for authenticity specification of pathogenic bacteria strains and to evaluate its efficacy for nomenclature examination of the isolates, Bacillus genus, from the State Collection of Pathogenic Bacteria functioning at the premises of RusRAPI “Microbe”, the authenticity of which bore scrutiny. Materials and methods. Methodological approach is based on application of automated microorganism identification systems: bacteriological analyzer Vitek 2, automatic ribotyping station DuPont Qualicon RiboPrinter System, and mass-spectrometer MicroFlex MALDI Biotyper, followed by complex assessment of the results obtained, using BioNumerics 7.1 software product. Results and conclusions. It is established that automated analyzers perform reasonably accurate identification of the investigated microorganisms in reference to their specie appurtenance. Vitek 2 shows the best efficiency. Unlike other analyzers, it allows for differentiation of B. anthracis STI-1 strain from a group of bacilli, B. cereus specie. It is of note that different systems range B. megaterium 5 strain in different ways. Carried out complex analysis of the results, obtained from all the three automated devices, using BioNumerics 7.1 software, relegates B. megaterium 5 to B. licheniformis with a high degree probability. Thus, it is necessary to include in the algorithm several techniques with subsequent complex analysis of the data obtained to specify authenticity and taxonomic appurtenance of the collection strains under nomenclature examination.

аутентичность коллекционных штаммовбактериологический анализатор Vitek 2система RyboPrinterMaldi-Tof масс-спектрометриятаксономическая принадлежностькластерный анализauthenticity of the collection strainsbacteriological analyzer Vitek 2RiboPrinter systemMALDI-TOF mass-spectrometrytaxonomy appurtenancecluster analysisReferencesВасильев Д.А., Калдыркаев А.И., Феоктистова Н.А., Адёшкин А.В. Идентификация бактерий Bacillus cereus на основе их фенотипической характеристики. Ульяновск; 2013. 98 с.Vasil’ev D.A., Kaldyrkaev A.I., Feoktistova N.A., Adeshkin A.V. [Identification of Bacteria Bacillus cereus based on Phenotypic Characterization]. Ulyanovsk; 2013. 98 p.Демидов Е.А., Старостин К.В., Попик В.М., Пельтек С.Е. Применение МАЛДИ времяпролетной масс-спектрометрии для идентификации микроорганизмов. Вавиловский журн. генетики и селекции. 2013; 17(4-1):758-64.Demidov E.A., Starostin K.V., Popik V.M., Pel’tek S.E. [Application of MALDI-TOF mass-spectrometry for identification of microorganisms]. Vavilovsky Zh. Genet. Selekts. 2013; 17(4-1):758–64.Идентификация микроорганизмов и определение их чувствительности к антибиотикам с применением автоматического микробиологического анализатора Vitek 2 Compact. МР 02.032-08. М.; 2008. 16 с.[Identification of Microorganisms and Specification of their Sensitivity to Antibiotics, Using Automated Microbiological Analyzer Vitek 2 Compact]. MR 02.032-08. M.; 2008. 16 p.Компания Дюпон в России. URL: http://www.dupont.ru (дата обращения 09.06.2015 г.).[E.I. du Pont de Nemours and Company in Russia]. (Cited 09 Jun 2015). Available from: http://www.dupont.ruПродукты пищевые. Метод определения Bacillus cereus. ГОСТ 10444.8-88. Стандартформ; 2010. С. 266-72.[Food Stuffs. Method of Bacillus cereus Identification]. National Standard 10444.8-88. Standartform; 2010. P. 266–72.Сафронова Л.А., Зеленая Л.Б., Клочко В.В., Авдеева Л.В., Рева О.Н., Подгорский В.С. Гено- и фенотипическая характеристика штаммов бацилл - компонентов эндоспорина. Микробиол. журн. 2012; 74:55-65.Safronova L.A., Zelenaya L.B., Klochko V.V., Avdeeva L.V., Reva O.N., Podgorsky V.S. [Geno- and Phenotypic characteristics of bacillus strains – ednosporine components]. Mikrobiol. Zh. 2012; 74:55–65.Хоулт Дж., Криг Н., Снит П., Стейли Дж., Уилльямс С., редакторы. Определитель бактерий Берджи. Девятое издание. М.: Мир; 1997. Т. 2. 368 с.Hoult G., Krieg N.R., Snit P., Staley J.T., Williams S., editors. [Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology]. 9th edition. M.: “Mir”; 1997. Vol. 2. 368 p.Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Volume 3: The Firmicutes. 2nd edition. Springer-Verlag New York; 2009. P. 19-128.Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Volume 3: The Firmicutes. 2nd edition. Springer-Verlag New York; 2009. P. 19–128.Cherkaoui A., Hibbs J., Emonet S., Tangomo M., Girard M., Francois P., Schrenzel J. Соmparison of two matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry methods with conventional phenotypic identification for routine identification of bacteria to the species level. J. Clin. Microbiol. 2010; 48(4):1169-75. DOI: 10.1128/JCM.01881-09.Cherkaoui A., Hibbs J., Emonet S., Tangomo M., Girard M., Francois P., Schrenzel J. Соmparison of two matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry methods with conventional phenotypic identification for routine identification of bacteria to the species level. J. Clin. Microbiol. 2010; 48(4):1169–75. DOI: 10.1128/JCM.01881-09.Smith D. Culture Collections. Microbiology. 2012; 79:73-118. DOI: 10.1016/B978-0-12-394318-7.00004-8.Smith D. Culture Collections. Microbiology. 2012; 79:73–118. DOI: 10.1016/B978-0-12-394318-7.00004-8.Skerman V.B.D., McGowan V., Sneath P.H.A. Approved Lists of Bacterial Names (Amended). Washington (DC); 1989. 420 p.Skerman V.B.D., McGowan V., Sneath P.H.A. Approved Lists of Bacterial Names (Amended). Washington (DC); 1989. 420 p.van Veen S.Q., Claas E.C.J., Kuijper E.J. High-throughput identification of bacteria and yeast by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry in conventional medical microbiology laboratories. J. Clin. Microbiol. 2010; 48(3):900-7. DOI: 10.1128/JCM.02071-09.van Veen S.Q., Claas E.C.J., Kuijper E.J. High-throughput identification of bacteria and yeast by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry in conventional medical microbiology laboratories. J. Clin. Microbiol. 2010; 48(3):900–7. DOI: 10.1128/JCM.02071-09.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.