Colorimetric Point-of-Care Detection of <i>Clostridium tyrobutyricum</i> Spores in Milk Samples
Paola Cecere,
Francesca Gatto,
Claudia Cortimiglia,
Daniela Bassi,
Franco Lucchini,
Pier Sandro Cocconcelli,
Pier Paolo Pompa
Affiliations
Paola Cecere
Nanobiointeractions & Nanodiagnostics, Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), 16163 Genova, Italy
Francesca Gatto
Nanobiointeractions & Nanodiagnostics, Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), 16163 Genova, Italy
Claudia Cortimiglia
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari per la Sostenibilità della Filiera Agro-Alimentare, Facoltà di Scienze Agrarie Alimentari ed Ambientali, Università Cattolica del Sacro Cuore, Via Emilia Parmense 84, 29122 Piacenza-Cremona, Italy
Daniela Bassi
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari per la Sostenibilità della Filiera Agro-Alimentare, Facoltà di Scienze Agrarie Alimentari ed Ambientali, Università Cattolica del Sacro Cuore, Via Emilia Parmense 84, 29122 Piacenza-Cremona, Italy
Franco Lucchini
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari per la Sostenibilità della Filiera Agro-Alimentare, Facoltà di Scienze Agrarie Alimentari ed Ambientali, Università Cattolica del Sacro Cuore, Via Emilia Parmense 84, 29122 Piacenza-Cremona, Italy
Pier Sandro Cocconcelli
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari per la Sostenibilità della Filiera Agro-Alimentare, Facoltà di Scienze Agrarie Alimentari ed Ambientali, Università Cattolica del Sacro Cuore, Via Emilia Parmense 84, 29122 Piacenza-Cremona, Italy
Pier Paolo Pompa
Nanobiointeractions & Nanodiagnostics, Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), 16163 Genova, Italy
Clostridium tyrobutyricum represents the main spoiling agent responsible for late blowing defects (LBD) in hard and semi-hard cheeses. Its spores are resistant to manufacturing procedures and can germinate during the long ripening process, causing the burst of the cheese paste with a consequent undesirable taste. The lower quality of blown cheeses leads to considerable financial losses for the producers. The early identification of spore contaminations in raw milk samples thus assumes a pivotal role in industrial quality control. Herein, we developed a point of care (POC) testing method for the sensitive detection of C. tyrobutyricum in milk samples, combining fast DNA extraction (with no purification steps) with a robust colorimetric loop-mediated isothermal amplification (LAMP) technique. Our approach allows for the sensitive and specific detection of C. tyrobutyricum spores (limit of detection, LoD: ~2 spores/mL), with the advantage of a clear naked-eye visualization of the results and a potential semi-quantitative discrimination of the contamination level. In addition, we demonstrated the feasibility of this strategy using a portable battery-operated device that allowed both DNA extraction and amplification steps, proving its potential for on-site quality control applications without the requirement of sophisticated instrumentation and trained personnel.