In this study, polymerase chain reaction (PCR) and loop-mediated isothermal amplification (LAMP) were compared in terms of their ability to detect shiga-toxin-producing Escherichia coli (STEC). Various foods were artificially inoculated with STEC to evaluate the limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), sensitivity, specificity, and efficiency of PCR and LAMP. The LODs were ≤104 and ≤103 CFU/mL for PCR and LAMP, respectively. The LOQs did not differ between PCR and LAMP. However, of the four considered food types, the sensitivities differed by a maximum of 11.1% for seasoned meat and by a minimum of 8.1% for ground beef. LAMP had higher sensitivity than that of PCR and 100% specificity for all four food types. Therefore, LAMP is a reliable molecular method for detecting STEC as comparable to PCR assay, and its specificity and sensitivity are superior to those of PCR, depending on the food type.

본 연구에서는 시가독소 생성 대장균(STEC)을 검출하 기 위해 식품공전의 polymerase chain reaction (PCR)검사 법과 loop-mediated isothermal amplification (LAMP)를 비 교하였다. PCR 및 LAMP의 검출 한계(LOD) 및 정량화 한계(LOQ), 민감도, 특이성 및 효율성을 평가하기 위해 다 양한 식품에 STEC를 접종하였다. LOD는 PCR의 경우 104 CFU/mL 이하, LAMP의 경우 103 CFU/mL 이하로 측정되 었다. LOQ 값은 PCR과 LAMP 간에 차이가 없었다. 그러 나 4가지 식품군에서 민감도는 양념육이 최대 11.1%, 간 소고기가 최소 8.1% 차이가 났다. LAMP는 네 가지 음식 유형 모두에 대해 높은 민감도와 100% 특이도를 보였다. 따라서 LAMP는 식품 유형에 따라 검출률이 비슷하고 특 이도와 민감도가 식품공전 PCR보다 우수하기 때문에 STEC 에 대한 신뢰할 수 있는 분자 검출 방법이다.

Materials and Methods
    Bacterial strains and culture conditions
    Food samples
    DNA extraction
    PCR based on the Korea food code (KFC)
    LAMP assay by MDS
    Limit of detection (LOD)
    Limit of quantification (LOQ)
    Data analysis
Results
    Toxin gene confirmation
    Limit of detection (LOD) test results
    Limit of quantification (LOQ) test results
    Detection rate according to food types of artificiallycontaminated samples
    Statistical analyses
Discussion
국문 요약
Acknowledgement
Conflict of interests
ORCID

• Hyejin Jang(Department of Food Analysis Research Center, Korea Food Research Institute, Wanju, Korea)
• Yong Sun Cho(Department of Food Analysis Research Center, Korea Food Research Institute, Wanju, Korea) Corresponding author