Production and characterization of anti-Salmonella polyclonal antibodies as bio-recognition element for developing a microbial monitoring method

For the construction of the microbial monitoring method, anti-Salmonella polyclonal antibodies (pAbs) were produced from a rabbit and purified by saturated ammonium sulfate precipitation and protein A affinity column. The reactivity of anti-Salmonella pAbs was compared to that of commercial ones by using an indirect ELISA. The specificity of anti-Salmonella pAbs was investigated using 20 Salmonella serotypes and 20 non-Salmonella strains. A capturing ability of anti-Salmonella pAbs was investigated by exposing antibody-immobilized gold biosensor to different concentration of Salmonella mixture. Anti-Salmonella pAbs were successfully produced and purified with an antibody concentration of 2.0 mg/mL The reactivity of purified anti-Salmonella pAbs was greater than that of commercial one at all tested concentrations. All Salmonella serotypes, except S. Diarizonae, showed excellent binding efficiency with purified anti-Salmonella pAbs. Moreover, the purified anti-Salmonella pAbs showed excellent specificity against all non-Salmonella strains. The anti-Salmonella pAbs immobilized on the gold biosensor demonstrated the successful capturing capability against Salmonella with a dose-response manner. Therefore, the anti-Salmonella pAbs exhibited sufficient reactivity, specificity, as well as capturing capability against Salmonella to be considered as a bio-recognition element.

미생물학적 모니터링 분석방법 개발을 위한 생물학적 수용체로서 살모넬라에 특이적인 다중클론 항체의 생산 및 특성 검토

살모넬라는 주요한 식중독균의 하나로 미생물학적 식품품질을 보증하기 위해 신속 정확하게 현장에서 관리되고 모니터링되어야 한다. 본 연구팀에서는 광학 현미경 기반의 이미징 시스템과 바이오센서가 결합된 모니터링 시스템을 개발하였고, 이를 살모넬라에 적용하기 위해서는 바이오센서에 적용되는 생물학적 수용체의 개발이 절대적으로 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 살모넬라에 반응하는 특이적인 anti-Salmonella 다중클론 항체를 토끼로부터 성공적으로 생산 정제하였으며, 최종 항체의 농도는 2 mg/mL로 결정되었다. 또한, 정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체의 역가가 상업용 anti-Salmonella 다중클론 항체보다 전 항체 농도 범위에서 우수함을 알 수 있었다. 정제된 항체 특이성 검토를 위해, 정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체를 20 종의 살모넬라 serotypes과 20 종의 non-Salmonella strains과 반응시킨 결과, 20 종의 non-Salmonella strains과는 특이성을 보여주지 않은 반면 19 종의 살모넬라 serotypes와 유의적으로 높은 반응성으로 보여 주었다. 최종적으로, anti-Salmonella 다중클론 항체가 고정화된 골드센서를 살모넬라 현탁액에 노출시켰을 때, 수 백여 개의 살모넬라가 센서 표면에 capture되어 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 생산 정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체는 새로운 생물학적 수용체로서 충분한 역가와 특이성 그리고 센서에 적용 시 살모넬라와의 높은 결합력을 보여주었으므로 광학현미경 기반 이미징 시스템을 활용한 바이오센서 모니터링 시스템에 새로운 생물학적 수용체로 적용될 수 있으리라 판단된다.