مطالعه اثر استافیلوفاژ جدا شده از فاضلاب بر استافیلوکوکوسهای جدا شده از شیرخام
محورهای موضوعی : آلودگی میکروبی مواد غذائینیما بهادر 1 * , مریم حسینی سربس 2 , بهار عجم لطفی 3 , مائده نوشادی 4 , ماه منیر بهرامیان 5 , سیده گلناز خانی 6
1 - دانشگاه آزاد شیراز
2 - گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم، شیراز
3 - گروه بیولوژی، موسسه زند
4 - گروه بیولوژی، موسسه آموزش عالی زند
5 - گروه مهندسی صنایع غذایی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی
6 - گروه بیولوژی، موسسه آموزش عالی زند
کلید واژه: استافیلوکوک آرئوس, ماستیت, شیر, استافیلوفاژ,
چکیده مقاله :
استافیلوکوکوس آرئوس، مهمترین عامل ماستیت در میان حیوانات تولید کننده لبنیات می‌باشد. اخیراً این ارگانیسم به‌عنوان یک باکتری مقاوم به چند دارو شناسایی شده است، بنابراین هدف از تحقیق حاضر جداسازی باکتری استافیلوکوکوس آرئوس ازشیر گاو آلوده به ماستیت و متعاقبا ارزیابی اثر فاژهای جدا شده از محیط برروی جدایه‌ها در جهت کنترل می‌باشد. در تحقیق حاضر 50 نمونه شیر، از دامداری‌هایی که گاوهایی مشکوک به عفونت پستان داشتند جمع آوری گردید. نمونه‌ها بر روی محیط کشت مانیتول سالت آگار منتقل گردید و کلنی‌ها مشکوک پس از رنگ آمیزی گرم به کمک آزمون‌های بیوشیمیایی شناسایی گردید. سپس الگوی آنتی بیوتیکی جدایه‌ها ارزیابی شد. از طرف دیگر فاژ از نمونه‌های فاضلاب جداسازی گردید و به کمک آزمون‌هایی شامل: عکسبرداری الکترونی، نوع نوکلئیک اسید، محدوده میزبان، اثر pH بر فاژ شناسایی گردید و اثر فاژ بر جدایه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که از 5 نمونه 6 جدایه استاف به کمک آزمون‌های بیوشیمیایی تایید گردید. همچنین از بین آنتی بیوتیک‌های انتخابی، آنتی بیوتیک‌های کلرامفنیکل ، سیپروفلوکساسین و جنتامایسین 100% روی باکتری‌های جدا شده اثر داشته اند و سایر انتی بیوتیکها اثر متفاوتی نشان دادند. فاژ جداشده از محیط پلاگ‌های شفاف در دمای اتاق و 37 درجه تولید کرده اند که متعلق به خانواده سیفوویریده وحاویDNA بوده و محدوده اثر باکتری‌های گرم مثبت با Ph خنثی داشته است. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که فاژ بر جدایه استافیلوکوک اثر داشته و می‌تواند به‌عنوان یک عامل بیولوژیک کنترل کننده عفونت در نظر گرفته شود.
Staphylococcus aureus is an important agent of mastitis among animal with capability to produce dairy compounds. Nowadays, the organism is recognized as multi drug resistant organism. Therefore, the aim of this study is isolation of Staphylococcus aureus from raw milk of cows infected with mastitis and the evaluation of bacteriophage on the same organisms. In this study 50 milk samples were collected from suspected cows with mastitis. The samples were cultivated on mannitol salt agar and the supposed colonies were identified using gram stain and biochemical tests. Then antibiotic pattern were evaluated. On the other hand, the sewage samples were collected and based on some tests including: electron micrograph, nucleic acid type, host range, pH bacteriophages were identified. Results indicated that out of 50 samples 6 isolates were confirmed using biochemical tests. In addition among antibiotics, chloramphenicol, ciprofloxacin, and gentamycin 100% had effect on the isolates and the other antibiotics showed different results. Detected phages showed clear plaque at room temperature and 37C, and they were belong to siphoviridae family with DNA, and had effect on gram positive bacteria at neutral pH. The results illustrated that phages had effect on Staphylococcus aureus and we could use them as biocontrol agents against infections.
1. Ameer Hamza, A. H., Shehla Perveen, S. P., Zaigham Abbas, Z. A., & Shafiq-ur-Rehman, S.-u.-R. (2016). The lytic SA phage demonstrate bactericidal activity against mastitis causing
Staphylococcus aureus. Journal of Open life sicence, 11(1):39. 2. Bahador, N. (2005). Bacteriophages isolation characterization and exploitation in environmental problems [PhD, Puna
University]. 3. Baserisalehi, M, Bahador, N. : diagnostic of bacteriology ,
Navid Publication 2012, 105 4. Bueno, E., García, P., Martínez, B., & Rodríguez, A. (2012). Phage inactivation of Staphylococcus aureus in fresh and hard-type cheeses. International journal of food microbiology, 158(1), 23-27.
5. Can, H. Y., Elmalı, M., & Karagöz, A. (2017). Molecular typing and antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus strains isolated from raw milk, cheese, minced meat, and chicken meat samples. Korean journal for food science of animal resources, 37(2), 175.
6. Clinical and Laboratory Standards Institute. (2014). ‘’Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Twenty-Fourth Informational Supplement’’. CLSI document M100-S24, 34: 219.
7. Deghorain, M., & Van Melderen, L. (2012). The Staphylococci phages family: an overview. Viruses, 4(12), 3316-3335.
8. Farajvand, N., & Alimohammadi, M. (2014). Prevalence of Staphylococcus aureus in four famous brand of doogh produced in Iran. Iranian Journal of Health and Environment, 7(1).
9. Fitzgerald, J. R., Monday, S. R., Foster, T. J., Bohach, G. A., Hartigan, P. J., Meaney, W. J., & Smyth, C. J. (2001). Characterization of a putative pathogenicity island from bovine Staphylococcus aureus encoding multiple superantigens. Journal of bacteriology, 183(1), 63-70.
10. Jamalludeen, N., Johnson, R. P., Friendship, R., Kropinski, A. M., Lingohr, E. J., & Gyles, C. L. (2007). Isolation and characterization of nine bacteriophages that lyse O149 enterotoxigenic Escherichia coli. Veterinary microbiology, 124(1-2), 47-57.
11. Harda, L., Silva, E., Campos, WF., Fiol, F. (2018) . biotechnological applications of bacteriophages: state of the art. 212-213: 38-58.
12. Kluytmans, J., & Wertheim, H. (2005). Nasal carriage of Staphylococcus aureus and prevention of nosocomial infections. Infection, 33, 3-8.
13. Kulinkina, A. V. Shinee, E. Herrador, B., Nygard, K. and Schmoll, O. (2016). The situation of water-related infectious diseases in the Pan-European Region. WHO.
14. Levy, S. B., & Marshall, B. (2004). Antibacterial resistance worldwide: causes, challenges and responses. Nature medicine, 10(Suppl 12), S122-S129.
15. Li, J., Law, H. K., Lau, Y. L., & Chan, G. C. F. (2004). Differential damage and recovery of human mesenchymal stem cells after exposure to chemotherapeutic agents. British journal of haematology, 127(3), 326-334.
16. Mishra, A., Sharma, N., Kumar, A., Kumar, N., Bayyappa, M. G., & Kumar, S. (2014). Isolation, characterization and therapeutic potential assessment of bacteriophages virulent to Staphylococcus aureus associated with goat mastitis. Iranian journal of veterinary research, 15(4), 320.
17. Najafi, A., Ziabakhsh, D. M., Karimian, H., Abedinia, A. R., & Hosseininezhad, M. (2011). Microbiological changes of pousti cheese during ripening. Journal of Food Technology and Nutrition, 8(2), 85-91.
18. Premarathne, J., Thung, T., New, C., Huat, J., Basri, D., Rukayadi, Y., Nakaguchi, Y., Nishibuchi, M., & Son, R. (2017). Distribution of bacteriophages in food and environment samples. International Food Research Journal, 24(2), 888-896.
19. Rola, J. G., Czubkowska, A., Korpysa-Dzirba, W., & Osek, J. (2016). Occurrence of Staphylococcus aureus on farms with small scale production of raw milk cheeses in Poland. Toxins, 8(3), 62.
20. Sadeghifard, N., Jalilian, A., Seidkhani, A., & Rostamzad, A. (2006). A study on contamination of E. coli and S. aureus in raw milk in Ilam during 1999-2003. Journal of Ilam University of Medical Sciences, 14(1), 44-49.
21. Sambrook, J., & David, W. (2001). Molecular cloning: A laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York (3rd ed.).
22. Schulz-Collins, D., & Senge, B. (2004). Acid-and acid/rennet-curd cheeses part A: Quark, cream cheese and related varieties. In Cheese: Chemistry, physics and microbiology (Vol. 2, pp. 301-328).
23. Teng., L., Feng, M., Liao, S., Zheng, Zh., Jia, Ch., Zhou, X., Nambiar, RB., M, Zh., and Yue M. (2023). A cross sectional study of companion animal derived multi drug E. coli in Hangzhou, China. Journal of Microbiol Spectr. 11(2); e02113-22.
24. Van Boeckel., T., P. Brower, C., Gilbert, M. & Laxminaryan, R. (2015). Global trends in antimicrobial use in food. Journal of PNAS. 112(18) 5649-5654.
25. Wang, X., Xu, M., Cai, Y., Yang, H., Zhang, H., & Zhang, C. (2009). Functional analysis of the disulphide loop mutant of staphylococcal enterotoxin C2. Applied microbiology and biotechnology, 82, 861-871.
26. Wayne, P. (2011). Clinical and laboratory standards institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing.