Optimization of a microbiological system for detection and identification of antimicrobial residues in milk

Fil: Tumini, Melisa. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina.La utilización de antimicrobianos es una práctica frecuente para el tratamiento del ganado productor de leche. Esto genera residuos que constituyen una amenaza para los consumidores y la industria láctea. Es por ello que resulta necesario establecer medidas de control que aseguren una leche libre de sustancias antimicrobianas. Por ello, haciendo uso de las técnicas del diseño experimental y del modelo de regresión logística, se planificó diseñar y optimizar un Sistema Microbiológico en microplaca (SMmp) que permita detectar y clasificar residuos de antibióticos de cinco familias (betalactámicos, tetraciclinas, sulfamidas macrolidos y quinolonas) a niveles cercanos a sus Límites Máximos de Resíduos (LMRs) en un tiempo comprendido entre 4 y 5 horas. El SMmp emplea cinco bioensayos que contienen esporas de G. stearothermophilus sensible a los betalactámicos (Bioensayo “B”), B. megaterium con cloranfenicol sensible a las tetraciclinas (Bioensayo “T”), B. megaterium con ácido fusídico sensible a los macrólidos (Bioensayo “M”), B. licheniformis sensible a las quinolonas (Bioensayo “Q”) y B. licheniformis con trimetoprim sensible a las quinolonas y sulfamidas (Bioensayos “QS”). Estos métodos emplean medios de cultivos, indicadores y sustancias antimicrobianas adecuadas que mejoran la detección de estos residuos y permiten la identificación de 24 antimicrobianos a niveles cercanos a los LMRs establecidos por la legislación. Como síntesis, una adecuada estrategia analítica para detectar una amplia cantidad de antimicrobianos en leche, se logra cuando se emplean simultánemanente los cinco Bioensayos (“B”, ”T”, “M”, “Q” y “QS”). Este sistema permite clasificar residuos de betalactámicos, tetraciclinas, macrólidos, quinolonas y sulfamidas en leche en niveles cercanos a sus LMRs establecidos por la legislación y presenta escasos problemas de especificidad cruzada.The use of antimicrobials is common practice for the treatment of dairy cattle. These residues are a threat to consumers and the dairy industry. Therefore it is necessary to establish control measures to ensure free milk antimicrobial substances. Therefore, making use of the techniques of experimental design and logistic regression model, we planned to design and optimize a Microbiological Systems in microplates (SMmp) to delect and identify residues of live antibiotics families to levels close to their Maximum Residues Limits (MRLs) in a time of between 4 and 5 hours. The SMmp uses live bioassays containing spores of G. stearothermophilus sensitive to beta-lactams (Bioassay “B”), spores of B. megaterium and chloramphenicol sensitive to tetracyclines (Bioassay “T”), spores of B. megaterium and fusidic acid sensitive to macrolide (Bioassay “M”), spores of B. licheniformis sensitive to quinolones (Bioassay “Q”) and spores of B. licheniformis and trimethoprim sensitive to quinolones and sulfonamides (Bioassay “QS”). These methods use culture media, indicators and appropriate antimicrobial substances that improve the detection of these residues and allow the identification of 24 antimicrobials in levels near their MRLs established by legislation. To summarize, adequate analytical strategy to detect a large number of antimicrobials in milk, is achieved by using simultaneously five bioassays (“B”, “T”, “M”, “Q” and “QS”). This system allows identifying residues beta-lactams, tetracyclines, macrolides, quinolones and sulfonamides in milk close to their MRLs established legislation and has reduced levels of cross specificity problems.Agencia Nacional de Promoción Científica y TecnológicaUniversidad Nacional del Litora