ارزیابی شیوع ژن‌های بیماری‌زای سویه‌های اشریشیا کلی تولید کننده شیگا توکسین در فروشگاه‌های عرضه کننده آب میوه و سبزیجات در شهرستان شیراز

محورهای موضوعی : میکروب شناسی غذایی

مرجان شاه ایلی ¹ , محمد کارگر ² , عباسعلی رضاییان ³ , مریم همایون ⁴ , مهدی کارگر ⁵ , صادق قربانی دالینی ⁶

1 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارسنجان، گروه میکروبیولوژی
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروبیولوژی
3 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه میکروبیولوژی
4 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت، باشگاه پژوهشگران جوان، گروه میکروبیولوژی
5 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات فارس، گروه میکروبیولوژی
6 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، باشگاه پژوهشگران جوان، گروه میکروبیولوژی

تاریخ دریافت : 1389/01/25 تاریخ پذیرش : 1389/02/25 تاریخ انتشار : 1389/01/12

کلید واژه: PCR, اشریشیا کلی O157:H7, عوامل بیماری‌زایی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: سویه‌های اشریشیا کلی تولید کننده شیگا توکسین می‌توانند انسان‌ها را از طریق مصرف غذاهای حیوانی و گیاهی آلوده نمایند و عامل ایجاد مسمومیت‌های غذایی همراه با اسهال، کولیت هموراژیک، سندرم اورمی همولیت و حتی مرگ باشند. هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی ژن‌های بیماری‌زای سویه‌های اشریشیا کلی O157:H7 از نمونه‌های آب میوه و سبزیجات شهرستان شیراز بود. مواد و روش‌ها: این پژوهش به صورت مقطعی-توصیفی بر روی 89 نمونه آب میوه و سبزیجات جمع آوری شده از چهار منطقه شیراز انجام شد. نمونه‌ها پس از غنی‌سازی در محیط ECB واجد نووبیوسین در دمای 37 درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفتند. سپس از محیط CT-SMAC و VRBA به‌منظور بررسی تخمیر سوربیتول و لاکتوز و از محیط کروموآگار برای بررسی فعالیت بتاگلوکورونیدازی جدایه‌های باکتریایی استفاده شد. با استفاده از آنتی‌سرم اختصاصی باکتری اشریشیا کلی O157 تایید گردید. در نهایت وجود ژن‌های بیماری‌زای stx1، stx2، eae و hly با استفاده از Multiplex PCR و ژن‌های rfb O157 و fliC H7 با روش single PCR بررسی شد. یافته‌ها: از مجموع نمونه‌های مورد بررسی 69 باکتری سوربیتول منفی (53/77%) جداسازی گردید که پس از بررسی‌های سرولوژیکی 21 باکتری (60/23%) به عنوان اشریشیا کلی O157 شناسایی شدند. از باکتری های یاد شده 17 باکتری (95/80%) ژن rfb O157 و 9 باکتری (84/42%) ژن fliC H7 را داشتند. با ارزیابی مارکرهای بیماری‌زایی، در 3 نمونه ژن stx1 و در یک نمونه ژن‌های stx1 و eaeشناسایی شد. نتیجه گیری: مطالعات گسترده‌تر بر روی منابع، میزان شیوع، سرنوشت و انتقال اشریشیا کلی O157:H7 در نزدیکی محیط‌های تامین سبزیجات به‌منظور تعیین مکانیسم‌های آلودگی قبل از برداشت محصول و توانایی انتقال آلودگی و بیماری‌زایی برای انسان ضروری است.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Shiga Toxin-Producing Escherichia coli (STEC) strains can infect humans via vegetal and animal food consumption and cause food poisoning with diarrhoeas, hemorrhagic colitis, haemolytic uraemic syndrome that can lead to death. The purpose of this study is isolation and identification of Escherichia coli O157:H7 virulence genes from Juice Purchase and vegetables in Shiraz. Material and Methods: This cross- sectional study was performed on 89 samples of Juice Purchase and vegetables collected from Shiraz. Isolates were enriched in ECB with novobiocin medium in temperature37°C. After, in order to examine the fermentation of sorbitol and lactose the CT-SMAC and VRBA media and the activities of β-glucoronidase of separated bacteria were examined using the choromoagar medium. Then, the existence of E.coli O157:H7 was confirmed with the spesific antiserum. Finally, virulence genes stx1, stx2, eae and hly were tested by multiplex PCR and rfb O157 and fliC H7 were tested by single PCR. Results: Out of all examined samples 69 (77.53%) sorbitol negative bacteria were separated that after evaluation with specific antiserum 21 (23.60%) E.coli O157:H7 was detected. The molecular markers, stx1 genes in 3 samples and eae , stx1 in 1 sample were detected. Conclusion: Intensive studies of the sources, incidence, fate and transport of E.coli O157 near produce production are required to determine the mechanisms of pre-harvest contamination and potential risks for human.

منابع و مأخذ:

1 Badouei MA, Zahraei Salehi T, Rabbani Khorasgani M, Tadjbakhsh H, Nikbakht Brujeni G. Occurrence and characterisation of enterohaemorrhagic Escherichia coli isolates from diarrhoeic calves. Comp Clin Pathol. 2010;19:295-300.
2. Kargar M, Homayoon M. Outbreaks of infection sources and antibiotic resistance in EHEC strains among children under 5 years old in Marvdasht. Medical Sciences Journal of Islamic Azad University Tehran Medical Branch. 2010;19:268-73 [In Persian].
3. Mora A, Blanco M, Blanco JE, Dahbi G, Lopez C, Justel P. Serotypes, virulence genes and intimin types of shiga toxin (verocytotoxin)-producing Escherichia coli isolates from minced beef in Lugo (Spain) from 1995 through 2003. BMC Microbiol. 2007; 1(7):1-9.
4. Grant M, Hedberg C, Johnson R, Harris J, Logue C, Meng J, Sofos J, Dic kson J. The significance of non-O157 shiga toxin-producing Escherichia coli in food. Food Protection Trends. 2011; 63:3-45.
5. Small DD. Evalution of an amperometric biosensor for the detection of Escherichia coli O157:H7. Master's Thesis. The Department of Biological and Agricultural Engineering. Louisiana State University in Shreveport. Louisiana. USA. 2006. 1-93.
6. Turutoglu H, Ozturk D, GulerL, Pehlivanoglu F. Presence and characteristics of sorbitol-negative Escherichia coli O157 in healthy sheep faeces. Vet Med. 2007; 52:301-7.
7. Wu G, Carter B, Mafura M, Liebana E, Woodward M, Anjum M. Genetic diversity among Escherichia coli O157:H7 isolates and identification of genes linked to human infections. Infection and Immunity. 2008; 76(2):845-56.
8. Kargar M, Homayoon M, Yaghoobi R, Manookians A. Prevalence of virulence genes stx1, stx2, hly and eaeA with multiplex PCR from E. coli O157:H7 strains among children with acute gastroenteritis in Marvdasht. Iran J Infec dis and Trop Med. 2009; 44:7-12 [In Persian].
9. Fratamico PM, DebRoy C. Detection of Escherichia coli O157:H7 in food using Real-time multiplex PCR assays targeting the stx1, stx2, wzyO157, and the fliCh7 or eae genes. Food Anal. Methods. 2010; 3(4):330-7.
10. Kargar M, Heidary S, Abbasian F, Shekarforoosh S. Survey of prevalence and antibiotic susceptibility & verotoxin production of E. coli verotoxigenic (E. coli O157:H7) in row milk of Jahrom cows. Iran J Infec dis and Trop Med. 2006;34:7-11 [In Persian].
11. Vimont A, Vernozy-Rozand C, Montet MP, Lazizzera C, Bavai C, Delignete-muller ML. Modeling and predicting the simultaneous growth of Escherichia coli O157:H7 and ground beef background microflora for various enrichment protocols. App Environ Microbiol. 2006; 72:261-8.
12. Kim JY, Kim SH, Kwon NH, Bae WK, Lim JY, Koo HC, et al. Isolation and identification of Escherichia coli O157:H7 using different detection methods and molecular determination by multiplex PCR and RAPD. J Vet Sci. 2005; 6:7-9.
13. Namdar N, Tahamtan Y, Kargar M, Hoseini MH. Evaluation of antagonistic effect of probiotics Bifidobacteria spp. on E. coli O157:H7 in vitro. J Microb World. 2009; 2(3):161-168 [In Persian].
14. Sproston EM ,Ogden ID, Wilson MJ. Slugs: potential novel vectors of Escherichia coli O157. Appl Environ Microbiol. 2006; 72(1):144-9.
15. Kodaka H, Uesaka Y, Kashitani F. Nissui Glucose fermentative gram-negative rod identification system EB-20 gives a unique profile for typical non-sorbitol-fermenting Escherichia coli O157:H7. J Clin Microbiol. 2004; 42(1):354-8.
16. Cooley M, Carychao D, Crawford-Miksza L, Jay MT, Myers C, Rose C, Keys C, Farrar J, Mandrell RE. Incidence and tracking of Escherichia coli O157:H7 in a major produce production region in California. PLoS
ONE. 2007;2(11): e1159. doi: 10.1371/journal .pone.0001159.
17. Alam MJ, Zurek L. Association of Escherichia coli O157:H7 with houseflies on a cattle farm. Appl Environ Microbiol. 2004; 70:7578-80.
18. Blanco M, Blanco JE, Mora A, Rey J, Alonso JM, Hermoso M, Hermoso J, Alonso MP, Dahbi G, Gonzolez EA, Bernardez MI, Blanco J. Serotypes, virulence genes and intimin types of shiga toxin (Verotoxin) - producing Escherichia coli isolates from healthy sheep in spain. J Clin Microbiol. 2003; 41:1351-6.
19. Osek J. Development of a multiplex PCR approach for the identification of shiga-toxin producing Escherichia coli strains and their major virulence factor genes. J App Microbiol. 2003; 95:1217-25.
20. Uhlich, GA, Sinclair, JR, Warren, NG, Chmielecki, WA, Fratamico, PM. Characterization of shiga toxin-producing Escherichia coli associated with two multi-state foodborne outbreaks in 2006. Appl Environ Microbiol. 2008; 74:1268-72.
21. Kargar M, Daneshvar M, Homayoon M. Survaillance of virulence markers and antibiotic resistance of shiga toxin producing E. coli O157:H7 strains from meats purchase in Shiraz. Iranian South Med J. 2011; 14(2):76-83 [In Persian].
22. Kargar M, Daneshvar M, Homayoon M. Prevalence of shiga toxins, intimin and hemolysin genes of Escherichia coli O157:H7 strains from industrial ground meat in Shiraz. Journal of Shaheed Sadoughi
University of Medical Sciences. 2011; 18:512-20 [In Persian].
23. Callaway TR, Elder RO, Keen JE, Anderson RC, Nisbet DJ. Forage feeding to reduce preharvest Escherichia coli populations in cattle, a Review. J Dairy Sci. 2003; 86:852-60.