High-throughput discrimination of bacteria isolated from Astacus astacus and A. leptodactylus

Discrimination haut-débit de bactéries isolées à partir d’Astacus astacus et A. leptodactylus

⁽¹⁾ Laboratory for Ichthyopathology-Biological Materials, Ruđer Bošković Institute, Zagreb, Croatia
⁽²⁾ Department of Zoology, Faculty of Science, University of Zagreb, Zagreb, Croatia
⁽³⁾ Laboratory for Chemical Kinetics and Atmospheric Chemistry, Ruđer Bošković Institute, Zagreb, Croatia

^⋆ Corresponding author: strunjak@irb.hr

Received: 3 October 2013
Revised: 6 February 2014
Accepted: 10 February 2014

Abstract

Bacterial diseases and pathogens of crayfish are common, widespread, and occasionally causing serious mortalities. In order to take rapid measures for correct treatment of crayfish diseases, the turnover time and accuracy in bacterial identification is an issue. Bacteria isolated from tissues of apparently healthy Astacus astacus and A. leptodactylus were identified by the commercial phenotypic tests (API 20E) and by the matrix assisted laser induced desorption ionization connected to the time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). For Gram-negative rods, API 20E resulted in fewer species identifications than MALDI-TOF MS (5.2% versus 52.61%). The most frequently identified genus from A. astacus and A. leptodactylus was Pseudomonas spp.: API 20E (47.82%) and MALDI-TOF MS (52.17%). Both systems identified 60.86% of total isolates identically to the genus. Hafnia alvei was the only isolate for which API 20E and MALDI-TOF MS had a concordant reading to the species. MALDI-TOF MS proved to be a powerful, low-cost, rapid tool in bacterial genus identification. This is the first report of a direct comparison between the two systems for the identification of bacteria in crayfish, and also the first report on using MALDI-TOF MS for discrimination of freshwater crayfish bacterial isolates.

Résumé

Les maladies bactériennes et les agents pathogènes des écrevisses sont communs, répandus, et de temps en temps entraînent des mortalités importantes. Afin de prendre des mesures rapides pour le traitement correct des maladies d’écrevisses, le temps nécessaire et l’exactitude dans l’identification bactérienne est une question. Des bactéries isolées dans des tissus d’Astacus astacus et d’A. leptodactylus apparemment en bonne santé ont été identifiées par les tests phénotypiques commerciaux (API 20E) et par spectromètre de masse couplant une source d’ionisation laser assistée par une matrice et un analyseur à temps de vol (MALDI-TOF MS). Pour les bâtonnets Gram-négatifs, API 20E a donné moins d’identifications d’espèces que MALDI-TOF MS (5,2 % contre 52,61 %). Le genre le plus souvent identifié à partir d’A. astacus et A. leptodactylus était Pseudomonas spp : API 20E (47,82 %) et MALDI- TOF MS (52,17 %). Les deux systèmes ont identifié 60,86 % des isolats totaux au même genre. Hafnia alvei était le seul isolat dont API 20E et MALDI-TOF MS ont une lecture concordante à l’espèce. MALDI-TOF MS s’est avéré être un outil rapide, puissant, à faible coût, pour l’identification au niveau du genre bactérien. Ce travail est le premier d’une comparaison directe entre les deux systèmes pour l’identification des bactéries chez les écrevisses, et aussi le premier travail sur l’utilisation de MALDI-TOF MS pour la discrimination des isolats bactériens d’écrevisses d’eau douce.