فراوانی استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین در گوشت پرندگان
محورهای موضوعی : فساد مواد غذایی و کشاورزی
سیدعلی موسوی فیروزآبادی
1
,
ابراهیم رحیمی
2
*
1 - گروه بهداشت موادغذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
2 - گروه بهداشت موادغذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
کلید واژه: استافیلوکوکوس اورئوس, متیسیلین, آنتیبیوتیک, گوشت پرندگان,
چکیده مقاله :
چکیده
آلودگي موادغذایی مي‌تواند به‌صورت مستقيم از طريق حيوانات آلوده به اين باكتري و يا در نتيجه عـدم رعايت بهداشت در مراحل توليد و توزيـع و يـا از طريـق افراد شاغل در بخش موادغذایی ايجاد شود. آلودگی گوشت طیور به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به‌ویژه سویه‌های مقاوم به متیسیلین، یکی از نگرانی‌های عمده در حوزه ایمنی غذایی و بهداشت عمومی محسوب می‌شود. این مطالعه با هدف بررسی شیوع سویه‌های مقاوم به متیسیلین، الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی، و تأیید مولکولی ژن mecA در نمونه‌های گوشت مرغ، بوقلمون و اردک انجام شد. در یک مطالعه توصیفی-مقطعی، تعداد 150 نمونه گوشت طیور به‌صورت تصادفی انتخاب و مورد آزمایش قرار گرفت. جداسازی باکتری بر اساس روش‌های میکروبی و بیوشیمیایی استاندارد و تعیین مقاومت آنتی‌بیوتیکی با روش انتشار دیسک انجام شد. برای شناسایی ژن mecA از تکنیک واکنش زنجیره‌ای استفاده گردید. از مجموع 150 نمونه، 24 مورد (16%) به استافیلوکوکوس اورئوس آلوده بودند که در میان آن‌ها 13 نمونه (66/8%) به‌عنوان سویه‌های مقاوم به متیسیلین شناسایی شدند. گوشت مرغ با 20٪، بیشترین و گوشت اردک با 12%، کمترین میزان آلودگی را داشتند. بالاترین میزان مقاومت در سویه‌های مقاوم به متیسیلین نسبت به اگزاسیلین (53/84%) و اریترومایسین مشاهده شد، درحالی‌که کمترین مقاومت در برابر فورازوایدون و ونکومایسین گزارش گردید. یافته‌های این مطالعه نشان داد که گوشت طیور، به‌ویژه گوشت مرغ، می‌تواند به‌عنوان منبع بالقوه انتقال سویه‌های مقاوم به متیسیلین به انسان مطرح باشد. شناسایی مولکولی دقیق و نظارت بر مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت دام و طیور، گامی مؤثر در کنترل مقاومت میکروبی و ارتقای ایمنی موادغذایی محسوب می‌شود.
Food contamination can occur directly through animals infected with bacteria or as a result of poor hygiene practices during production and distribution processes, as well as from food handlers. Poultry meat contamination with Staphylococcus aureus, particularly methicillin-resistant strains (MRSA), is considered a major concern in the field of food safety and public health. This study aimed to investigate the prevalence of methicillin-resistant strains, determine antibiotic resistance patterns, and perform molecular confirmation of the mecA gene in chicken, turkey, and duck meat samples. In this descriptive cross-sectional study, 150 poultry meat samples were randomly selected and tested. Bacterial isolation was performed using standard microbiological and biochemical methods, and antibiotic susceptibility was determined using the disk diffusion method. The mecA gene was identified using polymerase chain reaction (PCR). Out of 150 samples, 24 (16%) were contaminated with S. aureus, among which 13 (8.66%) were identified as MRSA strains. Chicken meat showed the highest contamination rate (20%), while duck meat had the lowest (12%). The highest levels of resistance in MRSA strains were observed against oxacillin (84.53%) and erythromycin, whereas the lowest resistance was reported against furazolidone and vancomycin. The findings of this study suggest that poultry meat, especially chicken, could serve as a potential source of MRSA transmission to humans. Accurate molecular detection and strict monitoring of antibiotic usage in the livestock and poultry industry are crucial steps toward controlling antimicrobial resistance and improving food safety.
1. Hernández-Cortez C, Palma-Martínez I, Gonzalez-Avila LU, Guerrero-Mandujano A, Solís RC, Castro-Escarpulli G. Food poisoning caused by bacteria (food toxins). Poisoning: From specific toxic agents to novel rapid and simplified techniques for analysis. 2017;33.
2. Sobhy A, Shaltout F. Detection of some food poisoning bacteria in some semi cooked chicken meat products marketed at Kaliobyia governorate. Benha Veterinary Medical Journal. 2020;38(2):93-6.
3. Danielsson-Tham M-L. Staphylococcal food poisoning. Food associated pathogens. 2013;250.
4. Pal M, Gutama KP, Koliopoulos T. Staphylococcus aureus, an important pathogen of public health and economic importance: A comprehensive review. Journal of Emerging Environmental Technologies and Health Protection. 2021;4(2):17-32.
5. Kadariya J, Smith TC, Thapaliya D. Staphylococcus aureus and staphylococcal food‐borne disease: an ongoing challenge in public health. BioMed research international. 2014;2014(1):827965.
6. Bohaychuk VM, Gensler GE, King RK, Wu JT, Mcmullen LM. Evaluation of detection methods for screening meat and poultry products for the presence of foodborne pathogens. Journal of food protection. 2005;68(12):2637-47.
7. Liu Y, Zheng X, Xu L, Tong P, Zhu M, Peng B, et al. Prevalence, antimicrobial resistance, and molecular characterization of Staphylococcus aureus isolated from animals, meats, and market environments in Xinjiang, China. Foodborne Pathogens and Disease. 2021;18(10):718-26.
8. Fox A, Pichon B, Wilkinson H, Doumith M, Hill R, McLauchlin J, et al. Detection and molecular characterization of Livestock‐Associated MRSA in raw meat on retail sale in North West England. Letters in applied microbiology. 2017;64(3):239-45.
9. Havaei SA, Azimian A, Fazeli H, Naderi M, Ghazvini K, Samiee SM, et al. Isolation of Asian endemic and livestock associated clones of methicillin resistant Staphylococcus aureus from ocular samples in Northeastern Iran. Iranian journal of microbiology. 2013;5(3):227.
10. Rahimi E, Jalali M, Weese JS. Prevalence of Clostridium difficile in raw beef, cow, sheep, goat, camel and buffalo meat in Iran. BMC Public Health. 2014;14(1):119.
11. Derke RE, Rahimi E, Shakerian A, Khamesipour F. Prevalence, virulence factors, and antibiotic resistance of Staphylococcus aureus in seafood products. BMC Infectious Diseases. 2025;25(1):554.
12. Safarpoor Dehkordi F, Gandomi H, Basti AA, Misaghi A, Rahimi E. Phenotypic and genotypic characterization of antibiotic resistance of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from hospital food. Antimicrobial resistance & infection control. 2017;6(1):104.
13. Bokharaei NM, Dallal MS, Pourmand M, Rajabi Z. Antibiotic resistance pattern and detection of mecA gene in Staphylococcus aureus isolated from Iranian Hamburger samples. Journal of food quality and hazards control. 2020.
14. Pal M, Ketchakmadze D, Durglishvili N, Ketchakmadze K. Staphylococcus aureus: A major pathogen of food poisoning: A rare research report. Nutr Food Process. 2022;5(1):1-3.
15. Harbarth S, Martin Y, Rohner P, Henry N, Auckenthaler R, Pittet D. Effect of delayed infection control measures on a hospital outbreak of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Journal of Hospital Infection. 2000;46(1):43-9.
16. Montazeri R, Rahimi E, Shakerian A. The prevalence of Staphylococcus aureus and its enterotoxin genes in raw milk and dairy products of Isfahan province. Journal of Nutrition, Fasting & Health. 2024;12(4).
17. Vahed Dehkordi N, Rahimi E, Zia Jahromi N. Study of frequency of enterotoxin coding genes and antibiotic resistance pattern of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates isolated from food samples supplied in Shahrekord County. New Findings in Veterinary Microbiology. 2025;7(2):104-16.
18. Ranjbar R, Shahreza MHS, Rahimi E, Jonaidi-Jafari N. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates from Iranian restaurant food samples: Panton-Valentine Leukocidin, SCCmec phenotypes and antimicrobial resistance. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2017;16(8):1939-49.
19. Rahimi F, Karimi S. Characteristics of methicillin resistant Staphylococcus aureus strains isolated from poultry in Iran. 2015.
20. Ribeiro CM, Stefani LM, Lucheis SB, Okano W, Cruz JCM, Souza GV, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in poultry and poultry meat: a meta-analysis. Journal of food protection. 2018;81(7):1055-62.
|
Research Paper
Prevalence of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus in Poultry Meat
Seyed Ali Mousavi-Firoozabadi, Ebrahim Rahimi1
Department of Food Hygiene, ShK.C., Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
Received: 17/04/2024, Accepted: 06/01/2025
Abstract
Food contamination can occur directly through animals infected with bacteria or as a result of poor hygiene practices during production and distribution processes, as well as from food handlers. Poultry meat contamination with Staphylococcus aureus, particularly methicillin-resistant strains (MRSA), is considered a major concern in the field of food safety and public health. This study aimed to investigate the prevalence of methicillin-resistant strains, determine antibiotic resistance patterns, and perform molecular confirmation of the mecA gene in chicken, turkey, and duck meat samples. In this descriptive cross-sectional study, 150 poultry meat samples were randomly selected and tested. Bacterial isolation was performed using standard microbiological and biochemical methods, and antibiotic susceptibility was determined using the disk diffusion method. The mecA gene was identified using polymerase chain reaction (PCR). Out of 150 samples, 24 (16%) were contaminated with S. aureus, among which 13 (8.66%) were identified as MRSA strains. Chicken meat showed the highest contamination rate (20%), while duck meat had the lowest (12%). The highest levels of resistance in MRSA strains were observed against oxacillin (84.53%) and erythromycin, whereas the lowest resistance was reported against furazolidone and vancomycin. The findings of this study suggest that poultry meat, especially chicken, could serve as a potential source of MRSA transmission to humans. Accurate molecular detection and strict monitoring of antibiotic usage in the livestock and poultry industry are crucial steps toward controlling antimicrobial resistance and improving food safety.
Keywords: Staphylococcus aureus, methicillin, antibiotic, poultry meat
| Citation: Mousavi-Firoozabadi SA, Rahimi E, Prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in poultry meat. Quality and Durability of Agricultural Products and Food Stuffs, 2025; 4(4):1-11.
DOI: https://doi.org/10.71516/qafj.2025.915901 |
[1] Corresponding author: Ebrahim Rahimi, Email: ebrahimrahimi55@yahoo.com
Extended Abstract
Introduction
The emergence of antibiotic-resistant bacteria in food products has become a critical global public health concern, with methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) being one of the most notorious pathogens. MRSA is responsible for a wide range of infections in both humans and animals and is known for its ability to resist many commonly used antibiotics. Poultry meat, due to its high consumption and susceptibility to contamination during slaughtering and handling processes, has been identified as a significant reservoir for MRSA strains. The widespread use of antibiotics in animal husbandry, both for therapeutic and growth-promoting purposes, contributes to the development and dissemination of resistant bacteria. Consequently, contaminated meat can serve as a vehicle for the transmission of resistant strains to humans, posing serious therapeutic challenges and increasing the burden on healthcare systems. This study was conducted to investigate the prevalence of MRSA in poultry meat (chicken, turkey, and duck), determine the antibiotic resistance patterns of isolated strains, and confirm the presence of the mecA gene responsible for methicillin resistance using molecular techniques.
Methods
This descriptive cross-sectional study was performed on a total of 150 raw poultry meat samples (50 samples each from chicken, turkey, and duck) collected randomly from traditional markets in the Yazd region of Iran. All samples were transported under sterile and cold-chain conditions to the Food Hygiene Laboratory at Islamic Azad University, Shahrekord branch. Isolation and identification of S. aureus were carried out based on national standards using cultural, morphological, and biochemical tests, including catalase, oxidase, urease, phosphatase, coagulase, DNase, and mannitol fermentation. Antibiotic susceptibility of the isolates was determined using the disk diffusion method, according to the guidelines set by the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). The antibiotics tested included oxacillin, gentamicin, ciprofloxacin, furazolidone, tetracycline, azithromycin, erythromycin, clindamycin, and vancomycin. The mecA gene was detected through polymerase chain reaction (PCR), using DNA extracted from the bacterial colonies.
Results and Discussion
Out of the 150 poultry meat samples, 24 (16%) were contaminated with S. aureus. Among these, 13 (8.66%) were identified as MRSA strains based on phenotypic resistance to oxacillin and the presence of the mecA gene. Chicken meat showed the highest contamination rate with S. aureus (20%), followed by turkey (16%) and duck (12%). Similarly, chicken meat had the highest MRSA occurrence (14%), while turkey and duck each had 6% MRSA contamination. Antibiogram results indicated variable resistance patterns among the MRSA isolates. In chicken meat, the highest resistance was observed against oxacillin (84.53%), erythromycin (76.30%), and tetracycline (69.23%), while the lowest resistance was found for vancomycin (15.38%) and furazolidone. In turkey meat, MRSA strains showed the highest resistance to erythromycin (38.46%) and tetracycline (46.15%), and the least resistance to furazolidone and vancomycin (7.69%). Duck-derived isolates displayed high resistance to tetracycline (30.78%) and erythromycin (23.07%), with no observed resistance to gentamicin and vancomycin. All MRSA isolates tested positive for the mecA gene via PCR, with gel electrophoresis confirming the expected ~500 bp product size. Statistical analysis using SPSS software (Chi-square and Fisher’s exact tests) revealed a significant difference in the contamination rates among different poultry types (p<0.05). Notably, traditional and poorly regulated methods of meat handling and retail may have contributed to the higher contamination rates, especially in chicken. The findings of this study highlight the presence of MRSA in raw poultry meat, posing a potential risk for the transmission of antibiotic-resistant bacteria to humans. This is particularly concerning considering the ability of MRSA to produce heat-stable enterotoxins, which can cause foodborne illness even after cooking if improper food handling occurs. Comparison with national and international studies reveals a similar trend of MRSA prevalence in poultry meat, with contamination rates varying widely depending on geographic region, animal species, and hygienic practices during processing. Reports from Iran and other countries have documented high rates of resistance to erythromycin and beta-lactam antibiotics in MRSA isolates, supporting the findings of this study. The widespread use of antibiotics such as erythromycin and Spiramycin as growth promoters in animal feed may be contributing to the development of resistance. Previous studies in Iran also indicate persistent contamination and the transmission potential of MRSA from farm to consumer, emphasizing the need for surveillance and regulation. Molecular detection methods such as PCR offer higher sensitivity and specificity for identifying resistance genes like mecA compared to traditional methods, making them essential tools for food safety monitoring. The observed high prevalence of MRSA, along with its multidrug resistance profile, underscores the need for improved biosecurity, stricter antibiotic usage policies, and public education on food hygiene practices.
Conclusion
This study demonstrates that a notable proportion of poultry meat sold in local Iranian markets is contaminated with S. aureus, including MRSA strains carrying the mecA gene. Chicken meat showed the highest contamination levels, and MRSA strains exhibited significant resistance to commonly used antibiotics, particularly oxacillin and erythromycin. The presence of MRSA in the food chain highlights the urgent need for routine screening programs, responsible antibiotic stewardship in veterinary practices, and enforcement of hygienic handling regulations in poultry production and distribution. PCR-based detection of resistance genes should be incorporated into standard food safety protocols to facilitate early detection and intervention.
Keywords: Staphylococcus aureus, methicillin, antibiotic, poultry meat
Funding: There was no external funding in this study.
Authors’ contribution: All authors contributed equally to the writing and preparation of this manuscript.
Conflict of interest: The authors declare that there is no conflict of interest.
|
مقاله پژوهشی
فراوانی استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین در گوشت پرندگان
سیدعلی موسوی فیروزآبادی، ابراهیم رحیمی1
گروه بهداشت موادغذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
دریافت: 29/01/1403 ، پذیرش: 17/10/1403
چکیده
آلودگي موادغذایی مي‌تواند به‌صورت مستقيم از طريق حيوانات آلوده به اين باكتري و يا در نتيجه عـدم رعايت بهداشت در مراحل توليد و توزيـع و يـا از طريـق افراد شاغل در بخش موادغذایی ايجاد شود. آلودگی گوشت طیور به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به‌ویژه سویه‌های مقاوم به متیسیلین، یکی از نگرانی‌های عمده در حوزه ایمنی غذایی و بهداشت عمومی محسوب می‌شود. این مطالعه با هدف بررسی شیوع سویه‌های مقاوم به متیسیلین، الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی، و تأیید مولکولی ژن mecA در نمونه‌های گوشت مرغ، بوقلمون و اردک انجام شد. در یک مطالعه توصیفی-مقطعی، تعداد 150 نمونه گوشت طیور به‌صورت تصادفی انتخاب و مورد آزمایش قرار گرفت. جداسازی باکتری بر اساس روش‌های میکروبی و بیوشیمیایی استاندارد و تعیین مقاومت آنتی‌بیوتیکی با روش انتشار دیسک انجام شد. برای شناسایی ژن mecA از تکنیک واکنش زنجیره‌ای استفاده گردید. از مجموع 150 نمونه، 24 مورد (16%) به استافیلوکوکوس اورئوس آلوده بودند که در میان آن‌ها 13 نمونه (66/8%) به‌عنوان سویه‌های مقاوم به متیسیلین شناسایی شدند. گوشت مرغ با 20٪، بیشترین و گوشت اردک با 12%، کمترین میزان آلودگی را داشتند. بالاترین میزان مقاومت در سویه‌های مقاوم به متیسیلین نسبت به اگزاسیلین (53/84%) و اریترومایسین مشاهده شد، درحالی‌که کمترین مقاومت در برابر فورازوایدون و ونکومایسین گزارش گردید. یافته‌های این مطالعه نشان داد که گوشت طیور، به‌ویژه گوشت مرغ، می‌تواند به‌عنوان منبع بالقوه انتقال سویه‌های مقاوم به متیسیلین به انسان مطرح باشد. شناسایی مولکولی دقیق و نظارت بر مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت دام و طیور، گامی مؤثر در کنترل مقاومت میکروبی و ارتقای ایمنی موادغذایی محسوب می‌شود.
واژه‌های کلیدی: استافیلوکوکوس اورئوس، متیسیلین، آنتیبیوتیک، گوشت پرندگان
| استناد: موسوی فیروزآبادی، سیدعلی: ابراهیم رحیمی، فراوانی استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین در گوشت پرندگان، کیفیت و ماندگاری تولیدات کشاورزی و موادغذایی، (1404)، دوره4، شماره4، صفحات 1- 11. DOI: https://doi.org/10.71516/qafj.2025.915901
|
[1] نویسنده مسئول: ابراهیم رحیمی، ایمیل: ebrahimrahimi55@yahoo.com
مقدمه
همزمان با پیشرفت‌هاي نوین در عرصه کشتار بهداشتی و تکنیک‌های جدید تهیه محصول، سلامت و ایمنی موادغذایی به‌طور فزایندهاي در بهداشت عمومی اهمیت می‌یابد. رشد میکروارگانیسم‌ها مهم‌ترین علت فساد موادغذایی است و به همین علت یکی از مهم‌ترین نگرانی‌هاي صنعت غذا کنترل میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و عامل فساد می‌باشد فساد موادغذایی در سراسر جهان از جدی‌ترین و پرهزینه‌ترین نگرانی‌ها براي سلامت عمومی می‌باشد(1). در میان محصولات غذایی، گوشت یکی از حساس‌ترین موادغذایی فسادپذیر به شمار می‌آید زیرا محیطی بسیار مساعد جهت فعالیت میکروب‌ها، مخمرها و کپک‌ها است(2). استافیلوکوکوس اورئوس یکی از عوامل پیش‌رو در ایجاد عفونت‌هاي باکتریایی در کشورهاي درحال‌توسعه بوده و مسئول ایجاد طیف گسترده‌ای از بیماري‌ها در انسان و حیوان، از یک عفونت کوچک پوستی تا ذات‌الریه کشنده است(3). استافيلوكوكوس اورئوس سابقاً معياري براي تعيين وضعيت ميكروبي گوشت و محصولات طيور در جريان سلامت بهداشتي و خصوصيات محصولات انبار شده بوده و همچنين اين باكتري در بين عوامل بيماري‌زاي مهم، بـه دليل افزايش روزافزون مقاومت‌هاي آنتی‌بیوتیکی موردتوجه بيشـتري قرار گرفته است(4). استافيلوكوكوس اورئوس به‌عنوان دومين و يـا گـاهي سومين علت مهم بيماري‌هاي مننتقله از راه غذا محسـوب می‌شود، اين باكتري نقش برجسته‌ای در ايجاد شایع‌ترین نوع مسـموميت‌هـاي غـذايي را دارد كـه در اثـر مصـرف انتروتوكسين توليد شده در موادغذایی به وجـود می‌آید(5). بيشترين عامل مسموميت غـذايي،
مصرف گوشـت و گوشت طيور مـي‌باشـد كـه سالانه با صرف هزینه‌های بـالا خسـارات اقتصـادي قابل‌ملاحظه‌ای ايجاد می‌کند و ميليون‌ها نفر از جمعيت جهـان به آن مبـتلا و بخشـي نيـز دچـار مـرگ و يـا بسـتري در بيمارستان‌ها هستند(6). در سال‌های اخیر، ظهور و گسترش باکتری استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متیسیلین (MRSA1) در زنجیره موادغذایی، به‌ویژه در گوشت طیور، نگرانی‌های جدی در حوزه بهداشت عمومی ایجاد کرده است. گوشت مرغ به‌عنوان یکی از پرمصرف‌ترین منابع پروتئینی در بسیاری از کشورها، می‌تواند نقش مهمی در انتقال این پاتوژن مقاوم به انسان ایفا کند. مطالعات اخیر نشان داده‌اند که سویه‌های MRSA با منشأ حیوانی، در محصولات طیوری ازجمله گوشت خام مرغ شناسایی شده‌اند و از نظر ویژگی‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی شباهت زیادی با سویه‌های انسانی دارند (7، 8). بررسی‌های میکروبیولوژیک در کشورهای مختلف، ازجمله چین، ایران، و کشورهای اروپایی، وجود MRSA در بازارهای خرده‌فروشی گوشت مرغ را تأیید کرده‌اند(9). انتقال این سویه‌ها به مصرف‌کنندگان می‌تواند از طریق تماس مستقیم با گوشت خام یا مصرف محصولات نیم‌پز صورت گیرد و در افراد آسیب‌پذیر منجر به عفونت‌های شدید شود. بر این اساس، شناسایی و پایش مستمر سویه‌های MRSA در محصولات طیوری،
به‌ویژه گوشت مرغ، به‌عنوان بخشی از برنامه‌های نظارت بر ایمنی غذایی و کنترل مقاومت میکروبی، از اهمیت بالایی برخوردار است(10،11). بنابراین، این مطالعه با هدف بررسی شیوع، الگوهای مقاومت آنتی‌بیوتیکی
(ویژگی‌های فنوتیپی) و تحلیل ژن‌های مرتبط با مقاومت (ویژگی‌های ژنوتیپی) سویه‌های استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متیسیلین در نمونه‌های گوشت طیور انجام شد، تا از طریق شناسایی دقیق این سویه‌ها، نقش بالقوه آن‌ها در انتقال مقاومت میکروبی از زنجیره غذایی به انسان مورد ارزیابی قرار گیرد.
روش کار
اين مطالعه به‌صورت توصيفي مقطعي بود و جامعه آماري آن طیور بومي(مرغ، بوقلمون و اردک) اطراف شهرستان یزد بود كه به‌طور تصادفي نمونهگیری شد. در این مطالعه تعداد 150 نمونه گوشت طیور (تعداد 50 عدد مرغ، 50 عدد بوقلمون و 50 عدد اردک) نمونهگیری و در شرایط استریل با رعایت زنجیره سرد جهت جلوگیری از آلودگی ثانویه، به آزمایشگاه بهداشت موادغذایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، منتقل شد.
جداسازی و شناسایی استافيلوكوكوس اورئوس
برای جداسازی و شناسایی باکتری استافيلوكوكوس اورئوس از نمونه‌های گوشت، مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 1194، ابتدا 10 گرم از نمونه در 90 میلی‌لیتر آب پپتون بافر همگن شده و رقت‌های ده‌دهی تهیه شد. سپس از رقت‌های مناسب، به‌صورت سطحی بر روی محیط کشت انتخابی بردپارکر کشت داده شد و در دمای 37 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 تا 48 ساعت انکوبه گردید. پس از دوره انکوباسیون، کلونی‌های مشکوک که به‌صورت سیاه با هاله روشن ظاهر شدند، انتخاب و برای تأیید نهایی به محیط‌های اختصاصی نظیر مانیتول سالت آگار منتقل شدند. همچنین آزمون‌های بیوشیمیایی شامل کاتالاز، کوآگولاز و فسفاتاز به‌منظور شناسایی قطعی انجام گرفت(12).
تعیین حساسیت آنتی‌بیوتیکی
حساسیت آنتی‌بیوتیکی جدایه‌های باکتری استافیلوکوکوس اورئوس با روش انتشار دیسک و الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی باکتری به‌وسیله روش ارائه شده توسط انیستیتو استاندارد آزمایشگاهی و بالینی،
مورد بررسی قرار گرفت. آنتی‌بیوتیک‌های اگزاسیلین، جنتامایسین، سیپروفلوکساسین، فورازولیدن، تتراسایکلین که جزء پرمصرف‌ترین آنتی‌بیوتیک‌های مصرفی در ایران هستند، مورد بررسی قرار گرفت. به این ترتیب که ابتدا از کشت تازه باکتری در محیط کشت مولر هینتون براث که کدورتی معادل نیم مک‌فارلند سلول باکتری در میلی‌لیتر داشت با استفاده از سوآپ استریل برداشته شد و بر روی سطح محیط کشت به‌صورت سطحی کشت داده شد و سپس در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه گذاری گردید و بعد از 24 ساعت کلنی‌های رشد کرده به‌صورت حساس، مقاوم و نیمه‌حساس گزارش شد(13).
شناسایی مولکولی
برای شناسایی مولکولی استافیلوکوکوس اورئوس ، ابتدا استخراج DNA ژنومی از کلونی‌های خالص باکتری به‌کمک کیت استخراج DNA باکتری شرکت سیناژن و طبق دستورالعمل سازنده انجام شد. در این مرحله، پس از سانتریفیوژ و شست‌وشوی سلولی، لیز سلولی با استفاده از بافر لیز و پروتئیناز K صورت گرفت و سپس DNA با استفاده از بافرهای اتصال و شست‌وشو روی ستون سیلیکا تثبیت و خالص‌سازی شد. درنهایت، DNA با بافر رهاسازی استخراج و در دمای 20- درجه سانتی‌گراد نگهداری شد. مقدار و خلوص DNA با استفاده از اسپکتروفتومتر نانو‌دراپ در طول‌موج 260/280 نانومتر ارزیابی شد. سپس واکنش زنجیره‌ای پلیمراز برای تشخیص ژن mecA با استفاده از پرایمرهای اختصاصی انجام گرفت. واکنش در حجم نهایی 25 میکرولیتر شامل مسترمیکس، پرایمرهای رفت‌وبرگشت، DNA الگو و آب بدون نوکلئاز انجام شد. چرخه‌های دمایی شامل واسرشت اولیه، دناتوراسیون، اتصال پرایمر، و امتداد نهایی در دستگاه ترمال سایکلر انجام شد. قابل‌ذکر است که از آب مقطر به‌عنوان کنترل منفی و از سویه بالینی MRSA که در قبل حضور ژن mecA با روش تعیین توالی نوکلئوتیدی تأیید شده بود و به‌عنوان نمونه کنترل مثبت استفاده شد. محصولات پی‌سی‌ار با استفاده از الکتروفورز ژل آگارز 2% در ولتاژ مناسب تفکیک و با رنگ‌آمیزی DNA در نور ماوراءبنفش مشاهده و تصویر‌برداری شدند. حضور باند مربوطه در اندازه مورد انتظار، تأییدی بر وجود سویه استافیلوکوکوس اورئوس تلقی شد.
بررسی آماری
داده‌های به‌دست‌آمده از آزمون‌ها در نرم‌افزار مربوطه ثبت و سپس با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 2021 مورد تحلیل قرار گرفتند. تجزیه‌وتحلیل آماری داده‌ها با بهره‌گیری از آزمون کای‌دو2 و آزمون دقیق فیشر3 انجام شد.
نتایج
در این مطالعه میزان آلودگی به استافیلوکوکوس اورئوس در نمونه‌های گوشت طیور شامل مرغ، بوقلمون و اردک بررسی شد که در جدول(1)، نشان داده شده است.
برای ارزیابی میزان آلودگی نمونه‌های گوشت طیور درمجموع 150 نمونه شامل 50 نمونه گوشت مرغ،
50 نمونه گوشت بوقلمون و 50 نمونه گوشت اردک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که
24 نمونه (معادل 16% کل نمونه‌ها) به استافیلوکوکوس اورئوس آلوده بودند. بیشترین میزان آلودگی در گوشت مرغ با 10 نمونه مثبت (20%)، سپس بوقلمون با 8 نمونه (16%) و درنهایت اردک با 6 نمونه (12%) مشاهده شد. همچنین از میان نمونه‌های مثبت، 13 مورد (8/66%) به‌عنوان سویه‌های مقاوم به متیسیلین (MRSA) شناسایی شدند؛ که در بین آن‌ها، 7 مورد مربوط به گوشت مرغ (14%)، 3 مورد بوقلمون (6%) و 3 مورد اردک (6%) بودند. این نتایج بیانگر شیوع قابل‌توجه استافیلوکوکوس اورئوس و به‌ویژه سویه‌های مقاوم به آنتیبیوتیک در گوشت طیور مصرفی هستند. قابل‌ذکر است که بین میزان آلودگی به استافیلوکوکوس اورئوس در نمونه‌های مورد بررسی اختلاف آماری معنی‌داری وجود داشت که این اختلاف در سطح مورد بررسی معنی‌دار شد (05/0>p).
[1] Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus
[2] Chi-square
[3] Fisher’s exact test
جدول 1- میزان آلودگی نمونه گوشت طیور به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس
| مرغ | بوقلمون | اردک | جمع |
تعداد نمونه | 50 | 50 | 50 | 150 |
استافیلوکوکوس مثبت | 10 (20%) | 8 (16%) | 6 (12%) | 24 (16%) |
MRSA | 7(14%) | 3 (6%) | 3 (6%) | 13(66/8%) |
بر اساس نتایج آنتی‌بیوگرام جهت تعیین الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی، 24 سویه استافیلوکوکوس اورئوس مثبت و 13 سویه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین که بر روی محیط اختصاصی واجد اگزاسیلین کلنی‌های سیاه‌رنگ و هاله داشتند، مورد شناسایی و تأیید قرار گرفتند. همچنین، از مجموع 92 نمونه گوشت جمع آوری شده از فروشگاه موردنظر، مشخص گردید كه مقاومت در مرغ با میانگین53/2±77/5 به ترتیب به آنتی‌بیوتیک‌های مورد مصرف اگزاسیلین(84/53%)، جنتامایسین، فورازوایدون و آزیترومایسین (76/30%)، کلیندومایسین و تتراسایکلین (23/69%)، سیپروفلوکساسین (48/36%) و وانکومایسین(38/15%) می‌باشد. سویه‌های MRSA به اگزاسیلین به ترتیب بیشترین و وانکومایسین کمترین میزان مقاومت را نشان دادند. مقاومت در بوقلمون با میانگین71/0±77/2 به ترتیب به آنتی‌بیوتیک‌های مورد مصرف اگزاسیلین، کلیندامایسین (07/23%)، جنتامایسین، سیپروفلوکساسین و آزیترومایسین (38/15%)، فورازولیدون و وانکومایسین (69/7%)، تتراسایکلین (15/46%)، اریترومایسین(46/38%) نشان داده شد. همچنین سویه‌های MRSA به اریترومایسین بیشترین و به فورازولیدون و وانکومایسین کمترین میزان مقاومت را نشان دادند. مقاومت در اردک با میانگین41/0±66/1 به ترتیب به آنتی‌بیوتیک‌های مورد مصرف اگزاسیلین و اریترومایسین (07/23%)، کلیندامایسین(38/15%)، سیپروفلوکساسین، فورازولیدون و آزیترومایسین (69/7%) و تتراسایکلین (78/30%) مشاهده شد. سویه‌های MRSA در برابر آنتی‌بیوتیک‌های جنتامایسین و ونکومایسین مقاومتی نداشتند و به تتراسایکلین بیشترین و به کلیندامایسین کمترین میزان مقاومت را نشان دادند(شکل 1). قابل‌ذکر است که در گوشت طیور مورد بررسی در این مطالعه، سویه‌های بالاترین مقاومت را به اگزاسیلین داشتند و کمترین میزان مقاومت در نمونه گوشت‌های مورد بررسی، مربوط به آنتیبیوتیک فورازولیدون بود.
شکل 1- ميزان مقاومت آنتی‌بیوتیکی سویه‌های MRSA در نمونه گوشت‌های مختلف
نتایج حاصل از آزمون تعیین مقاومت آنتی‌بیوتیکی به روش انتشار از دیسک نشان داد كه در گوشت مرغ 52%، در گوشت بوقلمون 25% و در گوشت اردک 15% سویه‌ها نسبت به آنتیبیوتیک مقاوم بودن كه به‌عنوان MRSA در نظر گرفته شدند. همه‌ی سویه‌ها از نظر وجود ژن mecA ، مثبت بودند. شکل (2)، نتیجه‌ی محصول پی‌سی‌ار ژن mecA پس از انجام الکتروفورز را نشان می‌دهد.
از 24نمونه مورد بررسی استافیلوکوکوس مثبت، 10درصد مرغ، 8درصد بوقلمون و 6 درصد اردک بودند،
با میانگین 2±8 محاسبه و جداسازی گردید.
شکل 2- الکتروفورز محصول پی‌سی‌ار ژن mecA
بحث
نتیجه‌گیری
یافته‌های این مطالعه نشان داد که میزان قابل‌توجهی از گوشت طیور مورد بررسی به استافیلوکوکوس اورئوس و سویه‌های مقاوم به متیسیلین آلوده بودند. همچنین، وجود ژن‌های کدکننده توکسین در این سویه‌ها و مقاومت گسترده آنتی‌بیوتیکی، بر اهمیت موضوع از دیدگاه بهداشت عمومی تأکید دارد. بر این اساس، استفاده از روش‌های دقیق مولکولی مانند پی‌سی‌ار در شناسایی این باکتری‌ها، به همراه پایش مستمر آلودگی در فرآورده‌های خام دامی، گامی اساسی در مدیریت ایمنی غذایی و کنترل مقاومت دارویی خواهد بود. نتایج این پژوهش می‌تواند به‌عنوان هشدار عملی برای مسئولان بهداشتی، صنایع غذایی و دامپزشکی در جهت تقویت نظارت‌های بهداشتی و محدودسازی مصرف بی‌رویه آنتی‌بیوتیک‌ها در زنجیره تولید مواد پروتئینی عمل کند.
سپاسگزاری
بدین‌وسیله نویسندگان از همه‌کسانی که در انجام این حوزه تحقیق، کمک نموده‌اند به‌ویژه آزمایشگاه بهداشت موادغذایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، سپاسگزاری می‌نمایند.
تعارض منافع
نویسندگان هیچ‌گونه تعارض منافعی ندارند.
References
1. Hernández-Cortez C, Palma-Martínez I, Gonzalez-Avila LU, Guerrero-Mandujano A, Solís RC, Castro-Escarpulli G. Food poisoning caused by bacteria (food toxins). Poisoning: From specific toxic agents to novel rapid and simplified techniques for analysis. 2017;33.
2. Sobhy A, Shaltout F. Detection of some food poisoning bacteria in some semi cooked chicken meat products marketed at Kaliobyia governorate. Benha Veterinary Medical Journal. 2020;38(2):93-6.
3. Danielsson-Tham M-L. Staphylococcal food poisoning. Food associated pathogens. 2013;250.
4. Pal M, Gutama KP, Koliopoulos T. Staphylococcus aureus, an important pathogen of public health and economic importance: A comprehensive review. Journal of Emerging Environmental Technologies and Health Protection. 2021;4(2):17-32.
5. Kadariya J, Smith TC, Thapaliya D. Staphylococcus aureus and staphylococcal food‐borne disease: an ongoing challenge in public health. BioMed research international. 2014;2014(1):827965.
6. Bohaychuk VM, Gensler GE, King RK, Wu JT, Mcmullen LM. Evaluation of detection methods for screening meat and poultry products for the presence of foodborne pathogens. Journal of food protection. 2005;68(12):2637-47.
7. Liu Y, Zheng X, Xu L, Tong P, Zhu M, Peng B, et al. Prevalence, antimicrobial resistance, and molecular characterization of Staphylococcus aureus isolated from animals, meats, and market environments in Xinjiang, China. Foodborne Pathogens and Disease. 2021;18(10):718-26.
8. Fox A, Pichon B, Wilkinson H, Doumith M, Hill R, McLauchlin J, et al. Detection and molecular characterization of Livestock‐Associated MRSA in raw meat on retail sale in North West England. Letters in applied microbiology. 2017;64(3):239-45.
9. Havaei SA, Azimian A, Fazeli H, Naderi M, Ghazvini K, Samiee SM, et al. Isolation of Asian endemic and livestock associated clones of methicillin resistant Staphylococcus aureus from ocular samples in Northeastern Iran. Iranian journal of microbiology. 2013;5(3):227.
10. Rahimi E, Jalali M, Weese JS. Prevalence of Clostridium difficile in raw beef, cow, sheep, goat, camel and buffalo meat in Iran. BMC Public Health. 2014;14(1):119.
11. Derke RE, Rahimi E, Shakerian A, Khamesipour F. Prevalence, virulence factors, and antibiotic resistance of Staphylococcus aureus in seafood products. BMC Infectious Diseases. 2025;25(1):554.
12. Safarpoor Dehkordi F, Gandomi H, Basti AA, Misaghi A, Rahimi E. Phenotypic and genotypic characterization of antibiotic resistance of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from hospital food. Antimicrobial resistance & infection control. 2017;6(1):104.
13. Bokharaei NM, Dallal MS, Pourmand M, Rajabi Z. Antibiotic resistance pattern and detection of mecA gene in Staphylococcus aureus isolated from Iranian Hamburger samples. Journal of food quality and hazards control. 2020.
14. Pal M, Ketchakmadze D, Durglishvili N, Ketchakmadze K. Staphylococcus aureus: A major pathogen of food poisoning: A rare research report. Nutr Food Process. 2022;5(1):1-3.
15. Harbarth S, Martin Y, Rohner P, Henry N, Auckenthaler R, Pittet D. Effect of delayed infection control measures on a hospital outbreak of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Journal of Hospital Infection. 2000;46(1):43-9.
16. Montazeri R, Rahimi E, Shakerian A. The prevalence of Staphylococcus aureus and its enterotoxin genes in raw milk and dairy products of Isfahan province. Journal of Nutrition, Fasting & Health. 2024;12(4).
17. Vahed Dehkordi N, Rahimi E, Zia Jahromi N. Study of frequency of enterotoxin coding genes and antibiotic resistance pattern of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates isolated from food samples supplied in Shahrekord County. New Findings in Veterinary Microbiology. 2025;7(2):104-16.
18. Ranjbar R, Shahreza MHS, Rahimi E, Jonaidi-Jafari N. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates from Iranian restaurant food samples: Panton-Valentine Leukocidin, SCCmec phenotypes and antimicrobial resistance. Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2017;16(8):1939-49.
19. Rahimi F, Karimi S. Characteristics of methicillin resistant Staphylococcus aureus strains isolated from poultry in Iran. 2015.
20. Ribeiro CM, Stefani LM, Lucheis SB, Okano W, Cruz JCM, Souza GV, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in poultry and poultry meat: a meta-analysis. Journal of food protection. 2018;81(7):1055-62.