Investigating the contamination and determining the antimicrobial resistance of Arcobacter in food products supplied in Shahrekord County
Subject Areas :
حسین نیایش
1
,
ابراهیم رحیمی
2
1 - -
2 - گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد
Keywords: Arcobacter, Antibiotic resistance, Heavy metals, Shahrekord,
Abstract :
Arcobacter are gram-negative or aerobic bacteria that cause gastroenteritis in humans, whose source is soil, and they have a high ability to resist antibiotics. The purpose of the present study is to evaluate the contamination with heavy metals and Arcobacter in meat, salad, raw milk and drinking water in Shahrekord city and to measure the antibiotic resistance of the isolates. In this study, 150 food samples were randomly collected from different parts of Shahrekord city and transferred to the quality control laboratory of Shahrekord Islamic Azad University to evaluate the microbial load, antibiotic resistance and heavy metal levels. The samples were tested according to the standard method. P<0.05 was considered as a significant level in the present study. The results showed that 10.66% of the 150 food samples tested were contaminated with Arcobacter. The level of contamination in drinking water was 2 samples (5%), grilled meat was 7 samples (23.33%), salad was 3 samples (7.5%), and traditional milk was 4 samples (10%). The results showed that the pldA gene was found in 87.5% in Arcobacter with the highest frequency, while the cadF gene was detected in 75% with the lowest frequency. Considering the contamination of all the samples of this study and the possibility of the infection being transmitted to humans and causing complications such as gastroenteritis, as well as the high consumption of meat, especially grilled meat in roadside restaurants, it seems necessary to take measures to control the contamination of this bacteria from the cycle. From production to consumption of meat, salad and raw milk, and complete cooking of meat, boiling of milk before consumption must be done carefully.
Samie, A., et al., Prevalence of Campylobacter species, Helicobacter pylori and Arcobacter species in stool samples from the Venda region, Limpopo, South Africa: studies using molecular diagnostic methods. Journal of Infection, 2007. 54(6): p. 558-566.
Deb, R. and S. Chakraborty, Trends in veterinary diagnostics. Journal of Veterinary Science and Technology, 2012. 3(1): p. 1.
Hsueh, P.-R., et al., Bacteremia caused by Arcobacter cryaerophilus 1B. Journal of Clinical Microbiology, 1997. 35(2): p. 489-491.
Lee, M.H. and C. Choi, Survival of A rcobacter butzleri in Apple and Pear Purees. Journal of food Safety, 2013. 33(3): p. 333-339.
Calvo, G., M.L. Arias, and H. Fernandez, Arcobacter: a foodborne emerging pathogen. Archivos latinoamericanos de nutricion, 2013. 63(2): p. 164-172.
Collado, L. and M.J. Figueras, Taxonomy, epidemiology, and clinical relevance of the genus Arcobacter. Clinical microbiology reviews, 2011. 24(1): p. 174-192.
Dhama, K., et al., Beneficial effects of probiotics and prebiotics in livestock and poultry: the current perspectives. Intas Polivet, 2008. 9(1): p. 1-12.
Ellis, W., et al., Isolation of Spirillum/Vibrio-like organisms from bovine fetuses. The Veterinary Record, 1977. 100(21): p. 451-452.
Ellis, W., et al., Isolation of spirillum-like organisms from pig fetuses. Veterinary Record, 1978.
Jiang, Z.-D., et al., Microbial etiology of travelers' diarrhea in Mexico, Guatemala, and India: importance of enterotoxigenic Bacteroides fragilis and Arcobacter species. Journal of clinical microbiology, 2010. 48(4): p. 1417-1419.
Ceriotti, F., et al., Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). 2012.
Ferreira, S., et al., Insights in the pathogenesis and resistance of Arcobacter: A review. Critical reviews in microbiology, 2016. 42(3): p. 364-383.
Lau, S., et al., Identification by 16S ribosomal RNA gene sequencing of Arcobacter butzleri bacteraemia in a patient with acute gangrenous appendicitis. Molecular Pathology, 2002. 55(3): p. 182.
Gill, K., Aerotolerant Campylobacter strain isolated from a bovine preputial sheath washing. The Veterinary Record, 1983. 112(19): p. 459.
Kiehlbauch, J., et al., Campylobacter butzleri sp. nov. isolated from humans and animals with diarrheal illness. Journal of Clinical Microbiology, 1991. 29(2): p. 376-385.
De Oliveira, S., et al., Classification of Arcobacter species isolated from aborted pig fetuses and sows with reproductive problems in Brazil. Veterinary Microbiology, 1997. 57(4): p. 347-354.
Figueras, M.J., et al., Arcobacter molluscorum sp. nov., a new species isolated from shellfish. Systematic and applied microbiology, 2011. 34(2): p. 105-109.
Patyal, A., et al., Prevalence of Arcobacter spp. in humans, animals and foods of animal origin including sea food from India. Transboundary and emerging diseases, 2011. 58(5): p. 402-410.
Momeni Shahraki, M., A. Shakerian, and E. Rahimi, Study the prevalence rate and antibiotic resistance pattern of the Staphylococcus aureus strains isolated from different types of vegetables and salads in Chaharmahal VA Bakhtiari province in Spring, 2017. Journal of Food Microbiology, 2018. 5(3): p. 56-64.
Water, U., Water and climate change. The United Nations World Water Development Report; UNESCO: Paris, France, 2020.
Fusco, V., et al., Microbial quality and safety of milk and milk products in the 21st century. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2020. 19(4): p. 2013-2049.
Paul, A.A., et al., Milk Analog: Plant based alternatives to conventional milk, production, potential and health concerns. Critical reviews in food science and nutrition, 2020. 60(18): p. 3005-3023.
Ghimi Rad, M., Isolation and identification of Arcobacter butzleri from poultry meat during slaughterhouse and retail stores in Tonekabon. Journal of Food Microbiology, 2018. 4(4): p. 1-7.
Uljanovas, D., et al., Prevalence, antimicrobial susceptibility and virulence gene profiles of Arcobacter species isolated from human stool samples, foods of animal origin, ready-to-eat salad mixes and environmental water. Gut Pathogens, 2021. 13(1): p. 1-16.
Jribi, H., et al., Prevalence of putative virulence genes in Campylobacter and Arcobacter species isolated from poultry and poultry by-products in Tunisia. Journal of food protection, 2017. 80(10): p. 1705-1710.
Heidarzadi, M.A., et al., Salmonella and Escherichia coli contamination in samosas presented in Sistan and Baluchestan province and antibiotic resistance of isolates. Food Hygiene, 2021. 11(2(42)): p. 81-90.
Hidalgo, A.L.R., et al., Survival capacity of Arcobacter butzleri at different incubation temperatures in drinking water. Bioscience Journal, 2022. 38(e38032): p. 1981-3163.
Sciortino, S., et al., Occurrence and antimicrobial resistance of Arcobacter spp. recovered from aquatic environments. Antibiotics, 2021. 10(3): p. 288.
Ghaju Shrestha, R., Y. Tanaka, and E. Haramoto, A review on the prevalence of arcobacter in aquatic environments. Water, 2022. 14(8): p. 1266.
Nieva-Echevarria, B., et al., Prevalence and genetic diversity of Arcobacter in food products in the north of Spain. Journal of food protection, 2013. 76(8): p. 1447-1450.
Milesi, S., Emerging pathogen Arcobacter spp. in food of animal origin [PhD Thesis]. Doctoral Program in Animal Nutrition and Food Safety. Milan, Italy: University of Milan, 2010.
Aydin, F., et al., Prevalence and distribution of Arcobacter species in various sources in Turkey and molecular analysis of isolated strains by ERIC‐PCR. Journal of applied microbiology, 2007. 103(1): p. 27-35.
Marta, C., et al., Large genetic diversity of Arcobacter butzleri isolated from raw milk in Southern Italy. Food microbiology, 2020. 89: p. 103403.
Lameei, A., et al., Genotyping, antibiotic resistance and prevalence of Arcobacter species in milk and dairy products. Veterinary Medicine and Science, 2022. 8(4): p. 1841-1849.
Cruzado-Bravo, M.L., et al., Occurrence of Arcobacter spp. in Brazilian Minas frescal cheese and raw cow milk and its association with microbiological and physicochemical parameters. Food Control, 2020. 109: p. 106904.
Mudadu, A., et al., Detection of Arcobacter spp. in environmental and food samples collected in industrial and artisanal sheep's milk cheese-making plants. Food Control, 2021. 126: p. 108100.
Mottola, A., et al., Arcobacter species detection in Italian composite foods. LWT, 2020. 134: p. 110161.
Houf, K. and R. Stephan, Isolation and characterization of the emerging foodborn pathogen Arcobacter from human stool. Journal of Microbiological Methods, 2007. 68(2): p. 408-413.
Atabay, A., C. Corry, and O. On, Diversity and prevalence of Arcobacter spp. in broiler chickens. Journal of Applied Microbiology, 1998. 84(6): p. 1007-1016.
HOUF, K., et al., Occurrence and Distribution of Arcobacter Species in Poultry Processing. Journal of Food Protection, 2002. 65(8): p. 1233-1239.
Arias, M.L., A. Cid, and H. Fernandéz, Arcobacter butzleri: first isolation report from chicken carcasses in Costa Rica. Brazilian Journal of Microbiology, 2011. 42: p. 703-706.
Pourabbasgholi, Z., et al., Isolation, Identification and Determination of Antimicrobial Susceptibility of Arcobacter Butzleri isolated from chicken carcass in Tonekabon. Research and Innovation in Food Science and Technology, 2022. 11(1): p. 83-94.
Wang, Y.Y., et al., Genetic characteristics and antimicrobial susceptibility of Arcobacter butzleri isolates from raw chicken meat and patients with diarrhea in China. Biomed. Environ. Sci, 2021. 34: p. 1024-1028.
Vidal‐Veuthey, B., et al., Antimicrobial resistance and virulence genes profiles of Arcobacter butzleri strains isolated from back yard chickens and retail poultry meat in Chile. Letters in Applied Microbiology, 2021. 72(2): p. 126-132.
Jribi, H., et al., Occurrence and antibiotic resistance of Arcobacter species isolates from poultry in Tunisia. Journal of food protection, 2020. 83(12): p. 2080-2086.
YEŞİLMEN, S., et al., Prevalence and Antibiotic Resistance of Arcobacter spp. Isolates from Meats, Meat Products, and Giblets. Acta Veterinaria Eurasia, 2022. 48(2).
نشریه میکروبیولوژی دامپزشکی دوره نوزدهم، شماره دوم،پاییز و زمستان 1402، پیاپی 47: 86-76 |
مقاله پژوهشی
بررسی آلودگی و تعیین مقاومت ضد میکروبی آرکوباکتر در مواد غذایی عرضه شده در شهرستان شهرکرد
1-دانشجوی دکتری بهداشت مواد غذایی، دانشگاه آزاد شهرکرد، شهرکرد، ایران
2- استاد گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران
تاریخ دریافت: 26/04/1402 تاریخ پذیرش:29/06/1403
چکیده
آرکوباکترها، از جمله گرم منفی های هوازی هستند که سبب گاستروانتریت در انسان می شوند که از منبع آن ها خاک بوده و توانایی بالایی در مقاومت آنتیبیوتیکی دارند. هدف از مطالعه حاضر بررسی آلودگی و تعیین مقاومت ضد میکروبی آرکوباکتر در مواد غذایی عرضه شده در شهرستان شهرکرد می باشد. در این مطالعه تعداد 150 نمونه مواد غذایی از نقاط مختلف شهرستان شهرکرد به صورت تصادفی جمعآوری و به آزمایشگاه کنترل کیفی دانشگاه آزاد اسلامی شهرکرد جهت ارزیابی بار میکروبی، مقاومت آنتی بیوتیکی و تعیین فراوانی ژنها انتقال داده شد. نمونه ها مطابق روش استاندارد مورد آزمایش قرار گرفتند. سطح معنی داری در مطالعه حاضر، 05/0>P در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که از مجموع 150 نمونه مواد غذایی مورد آزمایش 66/10 درصد به آرکوباکتر آلودگی داشتند. میزان آلودگی در آب شرب 2 نمونه (5 درصد)، گوشت کبابی 7 نمونه (33/23 درصد)، سالاد 3 نمونه (5/7 درصد) و شیر سنتی 4 نمونه (10) بود. نتایج نشان داد که ژن pldA در 5/87 درصد نمونههای آلوده به آرکوباکتر با بیشترین فراوانی یافت شد، در حالی که ژن cadF در 75 درصد نمونهها با فراوانی کمتر تشخیص داده شد. باتوجه به آلودگی تمامی نمونه های این مطالعه و احتمال انتقال آلودگی به انسان و ایجاد عوارضی مثل گاستروانتریت، همچنین مصرف بالای گوشت بخصوص گوشت کبابی در رستوران های بین راهی به نظر می رسد در اخذ تدابیر برای کنترل آلودگی به این باکتری از چرخه تولید تا مصرف گوشت، سالاد و شیر خام و پخت کامل گوشت، جوشاندن شیر قبل از مصرف باید دقت کافی به عمل آید.
کلمات کلیدی: آرکوباکتر، مقاومت آنتیبیوتیکی، ایمنی غذایی، شهرکرد
* نویسنده مسئول: ابراهیم رحیمی
آدرس: استاد گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران
پست الکترونیک: ebrahimrahimi55@yahoo.com
مقدمه
اعضای جنس آرکوباکتر بدون اسپور، آئروتولرانت، گرممنفی، خمیده به شکل میلهای، S یا مارپیچی متحرک با تاژه منفرد، قطبی، بدونغلاف هستند و توانایی رشد در حضور اکسیژن و دمای بین 15تا 25 درجه سانتیگراد را دارد که آرکوباکتر را ازکمپیلوباکتر متمایز میسازد. این ارگانیسمها از نظر متابولیکی خنثی هستند و نیاز به محیطهای غنی بلادآگار یا شکلاتآگار برای رشد دارد. آرکوباکترها به طورطبیعی دردستگاه گوارش اردک، خوک، گراز، خوکماده بامشکلات تولیدمثلی، جنینمردهخوک وطیف وسیعی ازحیوانات اهلی هستند. علاوه بر این مخازن طبیعی، آرکوباکترها از بیماران مبتلا به باکتریمی، اندوکاردیت، پریتونیتوانتریتو اسهال جداشدهاند. بهدلیل افزایش هشداردهنده شیوع بیماریها در سالهای اخیر در سراسر جهان عفونتهای ناشی ازغذا اهمیت بیشتری پیداکردند [1-4].
مطالعات نشان دادهاند که فراوانترین عوامل باکتریهای دخیل در همه گیریها و مسمومیت های غذایی به ترتیب عبارتند از اشریشیاکولای، سالمونلا، کامپیلوباکتر، یرسینیا انتروکلیتیکا، باسیلوس سرئوس، کلستریدیوم پرفرنژنس، کلستریدیوم بوتولونیوم، آرکوباکتر بودند [5، 6]
طی سالهای اخیر آرکوباکتر1 درسراسرجهان به عنوان یک پاتوژن غذایی نوظهور شناخته شده و کمیسیون بینالمللی میکروبیولوژیکی موادغذایی (ICMSF) این باکتری راخطر جدی برای سلامتی انسان ارزیابی کرده است. آرکوباکتردر ابتدا از بافت جنین سقط شده گاو [7] و بعدا ازجنین خوک [8، 9] جداسازی شد. آرکوباکترها به عنوان عوامل ایجادکننده اسهال، ورم پستان وسقط جنین در حیوانات و باکتریمی (وجود عفونت باکتریایی در جریان خون)، اندوکاردیت (التهاب درون شامه قلب)، پریتونیت (التهاب صفاق)، گاستروانتریت (التهاب معدهای-رودهای) و اسهال در انسان شناخته میشود [10، 11]. حضورآنها در نمونه خون مبتلایان به سیروز و آپاندیسیت گانگرونوز [12] وضعیت را پیچیدهتر میکند. سه گونه آرکوباکتر به نامهای بوتزلر، کریروفیلوس، اسکیروی بیشتر با مشکلات بالینی همراه هستند به این دلیل که ارگانیسمهای آرکوباکتر در نمونههای مدفوع حیوانات سالم و انسانها یافت میشوند و برآوردن فرضیه کوچ غیر ممکن است آسیب شناسی وبیماریزایی آنها مورداختلاف است [13-18].
سالاد غذایی است که پیش از غذا به عنوان پیشغذا، پس از غذای اصلی به عنوان یک وعده مجزا، همراه با غذای اصلی، یا خود به عنوان یک وعده غذای اصلی مصرف میشود. تکههای سبزیجات، میوه، گوشت، تخم مرغ، یا دانه با سس سالاد ترکیب میشود. سادهترين تعريف سالاد تركيبي متنوع از انواع سبزيجات است كه همراه نمك، روغن، سركه يا آبليمو خورده ميشود، اما امروزه ديگر اين تعريف براي سالاد كافي نيست، چون در حال حاضر از انواع گوشت سفيد و قرمز، حبوبات، پنير، غلات، ميوه و صيفيجات در سالاد استفاده ميشود و به همين دليل اين پيشغذا نياز به بازتعريف و طبقهبندي جديدي دارد [19].
رشد سریع تکنولوژی، علاوه بر تهی ساختن اجتماعات از منابع اولیه با بکار گرفتن هزاران ترکیب شیمیائی جدید و ورود قسمتی از این ترکیبات به صورت پس آب به محیط زیست مساله آلودگی محیط را پیش از بیش پیچیدهتر کرده است. آلودگیهای کشاورزی ناشی از مصرف بارور کننده زمینهای زراعی با موادی که به عنوان دفع آفات گیاهی به کار میرود و ورود این مواد به طبیعت از طریق شستشوی زمینهای زراعتی و گیاهان نیز در آلودگی آبها نقش مهمی داشته و بعضی از این آلودگیها، حتی با روشهای معمولی تصفیه آب قابل حذف شدن نیستند [20]؛ از دیگر منابع پروتئینی با اهمیت در تغذیه انسان شیر است. مصرف سرانه شیر در ایران رو به کاهش نهاده است؛ با این وجود مصرف سالانه شیر و لبنیات در دنیا 120 کیلوگرم میباشد در حالی که در ایران در سال 1398 این مقدار به زیر 20 کیلوگرم کاهش داشته است، شیر خام به لحاظ دارا بودن تمامی مواد غذایی مورد نیاز رشد میکروارگانیسمها محیط مطلوبی جهت رشد و تاثیر عوامل مخرب میکروبی و به تبع آن فساد این ماده غذایی محسوب میشود. به جهت ردیابی آلودگیهای شاخص در فراوردههای لبنی ابتدا باید از گاوداریها پایش باکتریولوژیکی شیر را مشخص کرد [21، 22].
کباب، از دیرباز یکی از غذاهای محبوب و دلخواه ایرانیان بوده است. پورعباسقلی و همکاران در سال 1396 در مطالعه در تنکابن دریافتند که میزان آلودگی گوشتهای کبابی، از مجموع 140 نمونه، 20 نمونه به آرکوباکتر آلودگی داشتند [23]. آرکوباکترعامل بیماریزای مشترک بین انسان وحیوانات است و از طریق آب و مواد غذایی انتقال مییابد. این میکروارگانیسم از غذاهایی با منشا حیوانی به خصوص طیور، حیوانات ذبح شده، شیر، انواع صدفهای دو کفهای و همچنین از آب فاضلاب، نمونههای مدفوع گونه های مختلف جدا شده است در ایران در وضعیت آلودگی به این باکتری اطلاعات جامع در دسترس نیست. گونه معروف و بیماریزای این باکتری در انسان آرکوباکتر بوتزلری است که به عنوان خطرناک ترین گونه برای سلامت انسان از سوی کمیسیون شاخص های میکروبیولوژی مواد غذایی و اخیرا به عنوان پاتوژن مهم زئونوتیک شناسایی شده است [16]. با توجه به مخاطرات ذکرشده در خصوص عوارض درگیری با آرکوباکتر، هدف از مطالعه حاضر بررسی آلودگی و تعیین مقاومت ضد میکروبی آرکوباکتر در مواد غذایی عرضهشده در شهرستان شهرکرد میباشد.
مواد و روشکار
نمونهگیری
تعداد 150 نمونه شامل 30 نمونه گوشت مرغ کباب شده، 40 نمونه سالاد سبزیجات، 40 نمونه شیر سنتی از مناطق مختلف و مراکز عرضه و 40 نمونه آب شرب به صورت تصادفی نمونهگیری و در شرایط سترون به آزمایشگاه کنترل کیفی مواد غذایی دانشگاه آزاد شهرکرد انتقال داده شد.
روش جستجوی آرکوباکتر
نمونهها به لولههای حاوی محیط کشت پریستون (میرمدیا، ایران) منتقل و به مدت 48-24 ساعت در انکوباتور با دمای 25 درجه سانتیگراد انکوبه شد. پس از گذشت زمان مورد نظر در شرایط استریل به کمک لوپ استریل بر روی محیط CAMP کمپیلوباکتر غنی شده با خون گوسفند دفیبرینه شده که هر ویال مکمل حاوی آنتیبیوتیکهایی مانند ونکومایسین 2 میلیگرم، پلی میکسین 05/0 میلیگرم، تری متوپریم 1میلیگرم بود، کشت خطی داده شد. سپس محیطهای کشت در داخل انکوباتور 25 درجه به مدت 72-48 ساعت قرار داده شد. پس از یک دوره گرم خانهگذاری پلیتها جهت شناسایی آرکوباکترها مورد ارزیابی قرار گرفتند.
[1] International Commissionon Microbiological Specification Foods
جدول 1. توالی پرایمرهای مورد استفاده برای شناسایی ژنهای هدف آرکوباکتر در واکنش PCR
منبع | اندازه محصول (Pb) | توالی پرایمر | ژن هدف |
[25]
| (203) | 5’-AGTTGTTGTGAGGCTCCAC-3’ 5’-GCAGACACTAATCTATCTCTAAATCA-3’ | 16srRNA |
(283) | 5’-TTACTCCTACACCGTAGT-3’ 5’-AAACTATGCTAACGCTGGTT-3’ | cadF | |
(293) | 5’-TTGACGAGACAATAAGTGCAGC-3’ 5’-CGTCTTTATCTTTGCTTTCAGGGA-3’ | pldA | |
(330) | 5’-CAAAGTCGAAACAAAGCGACTG-3’ 5’-TCCACCAGTGCTACTTCCTATA-3’ | tlyA |
بر روی محیط کشت پایه، کلنی باکتری به شکل محدب، صاف، شفاف، بدون رنگ تا کرم به اندازه 2-4 میلیمتر مشاهده شد. تمامی کلنیهای مشکوک جهت شناسایی اولیه آرکوباکتر مورد آزمایشات میکروبی مانند رنگآمیزی گرم، تستهای کاتالاز، اکسیداز و تخمیر قند گلوکز قرار گرفتند. با مشاهده باسیلهای خمیده در رنگ آمیزی گرم، متحرک بودن باکتری به روش لام مستقیم، مثبت شدن تست اکسیداز و منفی شدن تست تخمیر قند گلوکز، میتوان تا حدود بسیار زیادی به جداسازی و شناسایی جنس آرکوباکتر مطمئن شد. در مرحله بعد با استفاده از تستهای فنوتیپی شامل تستهای تولید اوره آز، رشد در دمای 37 درجه سانتیگراد و شرایط میکروآئروفیلیک و رشد در مک کانگی آگار بود و لذا گونه آرکوباکتر شناسایی شد [24].
آماده سازی DNA
پس از رشد باکتری، یک کلنی از آن در 1 میلی لیتر آب استریل حل و سانتریفیوژ شد (rpm13000). سپس DNA با استفاده از کیت استخراج DNA ژنومی (Qiagen، Courtaboeuf، فرانسه) طبق دستورالعمل سازنده استخراج شد. خلوص و غلظت DNA با استفاده از نانودراپ (Thermo Fisher Scientific, Illkirch، فرانسه) در طول موجهای 260 و 280 نانومتر برآورد شد. DNA در دمای 20- درجه سانتی گراد ذخیره شد و به عنوان یک الگو برای PCR استفاده شد ]25[.
مقاومت آنتیبیوتیکی
تستآنتیبیوگرام به روشdiffusion_Disk انجام گرفت. بعد از تهیه سوسپانسیون میکروبی مطابق با محلول استاندارد 5/1 مکفارلند، در محیط کشت مولر هینتون آگار کشت داده شد و پس از آن دیسکهای آنتیبیوگرام، شامل آمپیسیلین (AM)، پنیسیلین (PEN)، جنتامایسین (GM)، سولفامتاکساوزل (SXT) وآموکسیکلاو(AMC) روی محیط کشت قرار داده شد. پس از 24 ساعت انکوباسیون، با تعیین قطر هالههای عدم رشد، میزان مقاومت جدایهها به آنتیبیوتیکها مشخص گردید [26].
نتایج
نتایج مطالعه حاضر نشان داد که از مجموع 150 نمونه مواد غذایی مورد آزمایش 16 نمونه (66/10 درصد) به آرکوباکتر آلودگی داشتند. مطابق جدول (1) بین مواد غذایی نمونهگیری شده و میزان آلودگی به آرکوباکتر رابطه معنیداری وجود نداشت (05/0<p).
جدول 1- میزان آلودگی آرکوباکتر در گوشت مرغ کبابی، شیر سنتی، سالاد و آبشرب
نوع ماده غذایی | تعداد نمونه | میزان آلودگی | عدم آلودگی |
آب شرب | 40 | (5 درصد) 2 نمونه | (95 درصد) 38 نمونه |
شیر سنتی | 40 | (10 درصد) 4 نمونه | (90 درصد) 36 نمونه |
سالاد | 40 | (5/7 درصد) 3 نمونه | (5/92 درصد) 37 نمونه |
گوشت مرغ کبابی | 30 | (33/23 درصد) 7 نمونه | (7/76 درصد) 23 نمونه |
مجموع | 150 | (66/10 درصد) 16نمونه | (33/89) 134 نمونه |
سطح معنیداری | - | ns101/0 | |
جدول 2- وضعیت مقاومت جدایههای آرکوباکتر نسبت به آنتی بیوتیکهای مختلف
نام باکتری | نوع آنتیبیوتیک
| |||
AM | PEN | GM | SXT | |
آرکوباکتر | (10) 5/62 درصد | (11) 75/68 درصد | (8) 50 درصد | (5) 5/31 درصد |
طبق نتایج به دست آمده، میزان آلودگی در آب شرب 2 نمونه (5 درصد)، گوشت کبابی 7 نمونه (33/23 درصد)، سالاد 3 نمونه (5/7 درصد) و شیر سنتی 4 نمونه (10) بود.
مطابق جدول (2)، میزان مقاومت آنتیبیوتیکی جدایههای به دست آمده از آرکوباکتر نسبت به آنتیبیوتیکها به ترتیب، بیشترین مقدار برای آمپیسیلین 10 جدایه (5/62 درصد)، پنیسیلین 11 جدایه (75/68 درصد)، جنتامایسین 8 جدایه (50 درصد) و کمترین میزان مقاومت برای سولفامتاکسازول 5 جدایه (5/31 درصد) بود. آنالیزهای آماری نشان داد که بین جدایههای مختلف اختلاف معنیداری وجود ندارد (05/0<p).
بحث
در تحقیقی که توسط Hidalgo و همکاران در مطالعهای بر روی شیوع آرکوباکتر در آبشرب نشان دادند که شیوع آرکوباکتر در آب شرب 11 درصد بود [27]، که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقتی ندارد.
جدول 3- فراوانی ژنهای آرکوباکتر
tlyA (330bp) | pldA (293bp) | cadF (283bp) | تعداد نمونه | آرکوباکتر |
(81.25%) 13 | (87.5%) 14 | (75%) 12 | 16 | مجموع |
در همین راستا Sciortino و همکاران در تحقیقی بر روی شیوع آرکوباکتر در آب شرب گزارش دادند که از مجموع 100 نمونه، 27 نمونه به آرکوباکتر آلودگی داشته است [28]، که بسیار فراتر از مطالعه حاضر میباشد. در مطالعهای درکشور نپال بر روی شیوع آرکوباکتر در نمونههای آب شرب، از مجموع2860 نمونه، 99 نمونه (46/3 درصد) به آرکوباکتر آلودگی داشته است که با نتایج حاصل از مطالعه حاضر مطابقت دارد [29]. در مطالعهای مشابه توسط نیوا و همکاران (2013) که در اسپانیا A. butzleri ، A. cryaerophilus و A. skirrowii با شیوع کلی 3/73 درصد، از نمونه صدف، 55 درصد نمونههای مرغ 8/42 درصد نمونههای شیر تازه گاو، 10 درصد گوشت خوک و گوشت گاو
شکل 1. واکنش .PCR فراوانی ژنهای tlyA، pldA و cadF آرکوباکتر در نمونههای مختلف غذایی. M: مارکر 100 جفت بازی، چاهک 4-1: ژن cadF ( 283 جفت باز)، چاهک 8-5: ژن tlyA ( 330 جفت باز)، چاهک 12-9: ژن pldA ( 293 جفت باز).
5 درصد جدا شد [30]، که با نتایج حاصل از مطالعه حاضر ارتباطی ندارد.
در گزارشی توسط مایلز (2010) شیوع انواع آرکوباکتر در شیر نمونهگیری شده از مخازن گاو میزان آلودگی به آرکوباکتر را 5 درصد (20/396) ارزیابی کرد [31]، در مطالعه حاضر میزان آلودگی به آرکوباکتر در شیر سنتی 4 نمونه (10 درصد) بود که ارتباط نزدیکی وجود ندارد. مطالعهای توسط آیدین و همکاران (2007) در ترکیه نشان دادند که میزان 37 درصد از نمونههای گوشت گاو چرخ کرده آلوده به آرکوباکتر بودند [32]، که در این مطالعه میزان آلودگی3/23 درصد بود که ارتباطی بین آنها وجود ندارد. در تحقیقی توسط Lee & Choi در سال 2013 نشان دادند که انتریت ناشی از خوردن غذای آلوده به آرکوباکتر میتواند خود محدود کننده باشد با این وجود، شدت و طولانی شدن علائم ممکن است نیاز به درمان آنتی بیوتیکی داشته باشد، که ممکن است تحت تأثیر مقاومت آنتی بیوتیکی (متعدد) سویه قرار گیرد، بنابراین درمان عفونت های مربوطه را پیچیده میکند و شایع ترین گونه این جنس آرکو باکتر بوتزلری در محصولات گوشتی (مرغ ، خوک ، گوشت گاو ، بره)، شیر، پنیر و صدف یافت میشود [4].
مطالعه Marta و همکاران در ایتالیا بر روی آلودگی شیرهای سنتی عرضه شده در ایتالیا دریافتند که از مجموع 484 نمونه، 64 نمونه (2/13 درصد) به آرکوباکتر آلودگی داشتند [33]، که با مطالعه حاضر مطابقتی ندارد. در تحقیق حاضر شیوع آلودگی به آرکوباکتر 5/7 درصد بود. تحقیق لامعی و همکاران (2022)، در مطالعهای بر روی شیوع آکوباکتر در شیرخام عرضه شده در شهرستان اصفهان، گزارش دادند که از مجموع 350 نمونه، 18 نمونه (14/5 درصد) آلودگی داشتند [34]، که تا حدودی با مطالعه حاضر مطابقت دارد. در برزیل مطالعهای با شیوع آرکوباکتر در لبنیات توسط Bravo (2020)، انجام شد که گزارش دادند از مجموع 107 نمونه شیر خام، 17 نمونه (49/7 درصد) به آرکوباکتر آلودگی داشتند [35]، که تا حدودی با مطالعه حاضر همسو است.
Mudadu و همکاران (2021)، در مطالعهای بر روی آلودگی برخی مواد غذیی به آرکوباکتر دریافتند که از نمونههای آب شرب هیچ آلودگی به آرکوباکتر یافت نشد، اما 9/22 درصد از نمونههای شیر خام به این باکتری آلوده بودند [36] که با مطالعه حاضر همسو نمیباشد. گزارش Mottola و همکاران (2020)، در ایتالیا بر روی شیوع آرکوباکت در مواد غذایی عرضه شده در ایتالیا نشان دادند که از 75 نمونه، 18 نمونه (24 درصد) مواد غذایی به آرکوباکتر آلودگی داشتند [37] در حالی که در مطالعه حاضر 83/10 درصد به آرکوباکتر آلودگی داشتند؛ بنابراین با مطالعه نامبرده همسو نیست.
در گزارش Houf و همکاران (2007) نشان دادند که غذاهای خام یا حداقل فرآوری شده معمولاً منبع اصلی عفونت آرکوباکتر در کشورهای صنعتی محسوب می شوند و در غذاهای با منشاء حیوانی منبع اولیه آلودگی، مدفوع در مراحل مختلف تولید باشد [38]. در یک مطالعه از ایالات متحده در سال 1998 توسط Atabay و همکاران صورت پذیرفت، که طی آن آرکوباکتر بوتزلری و آرکوباکترکری آئروفیلوس و آرکوباکتراسکیرووی از لاشه های مرغ کشتارگاهها و جوجههای خرده فروشی جدا شدند 40 درصد بودند [39]، که با نتایج حاصل از مطالعه حاضر مطابقت ندارد؛ در مطالعه حاضر میزان آلودگی به آؤکوباکتر در گوشت مرغ کبابشده 3/23 درصد بود. گزارش دیگری توسط نامبرده در سال 2002 در کشتارگاه های مرغ بلژیک صورت گرفت که دریافتند 95 درصد پوست گردن نمونههای جمع آوری شده جوجه ها به ترتیب بعد فرایند تهیسازی و سردکردن از نظر حضور آرکوباکتر مثبت اعلام شد. این محققان پیبردند که آرکوباکتر در پوست گردن جوجه های گوشتی قبل و بعد فرایند چیلینگ شایع تر از کمپیلوباکتر است [40]، که با نتایج حاصل از مطالعه حاضر همخوانی ندارد. مطالعهی lura Maria و همکاران (2011) با هدف جداسازی آرکوباکتر بوتزلری از لاشه های مرغ در کاستاریکا اجرا شد، در نتیجه آن سویههای آرکوباکتر بوتزلری برای اولین بار با میزان 45 درصد از لاشه های مرغ درکاستاریکا جداسازی و شناسایی شد [41]که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقت ندارد. در تحقیقی که توسط پورعباسقلی و همکاران در سال 1399با هدف جداسازی، شناسایی و تعیین حساسیت ضدمیکروبی آرکوباکتر بوتزلری جداشده از لاشه مرغ در کشتارگاههای شهرستان تنکابن انجام شد، نتایج آرکوباکتر 28/14 درصد آلودگی داشت [42] که با مطالعه حاضر مطابقتی ندارد.
در تحقیق Yuan و همکاران (2021)، بر روی شیوع آرکوباکتر در گوشت مرغ دریافتند که از مجموع 60 نمونه نمونه 16 (27 درصد) به آرکوباکتر آلودگی داشتند [43]، اما در مطالعه حاضر شیوع آلودگی در گوشت مرغ، 3/23 درصد بود که تا حدودی همسو میباشد. در مطالعهای که توسط Vidal و همکاران (2021)، در شیلی بر روی آلودگی گوشت مرغ به آرکوباکتر انجام دادند دریافتند که 6/41 درصد نمونهها به آرکوباکتر آلوده بودند [44]، که در مطالعه حاضر 3/23 درصد به آرکوباکتر آلودگی وجود داشت، بنابراین متفاوتتر از مطالعه حاضر است. در مطالعه Jribi و همکاران (2020)، در تونس بر روی شیوع آرکوباکتر در گوشت پرنددگان گزارش دادند که از مجموع 250 نمونه، 4/10 درصد از نمونهها به آرکوباکتر آلوده بودند [45]، که با مطالعه حاضر مطابقی ندارد. در ترکیه توسط YEŞİLMEN و همکاران (2022)، بر روی آلودگی گوشتهای عرضه شده در شهر دیاربکر دریافتند از مجموع 25 نمونه گوشت مرغ؛ 33/51 درصد به آرکوباکتر آلودگی داشتند [46]، که با مطالعه حاضر ارتباطی ندارد.
نتیجهگیری نهایی
از دلایل آلودگی مواد غذایی به آرکوباکتر میتوان در معرض قرار گرفتن مواد غذایی با منابع آلوده کننده اشاره کرد. لذا باتوجه به آلودگی 66/10 درصدی در نمونههای این مطالعه به آرکوباکتر و احتمال انتقال آلودگی به انسان و ایجاد عوارضی مثل گاسترو انتریت، همچنین مصرف بالای گوشت بخصوص گوشت کبابی در رستورانهای بینراهی و فاقد نظارتهای بهداشتی به نظر میرسد در اخذ تدابیر برای کنترل آلودگی به این باکتری از چرخه تولید تا مصرف گوشت، سالاد و شیر خام و پخت کامل گوشت، جوشاندن شیر قبل از مصرف باید دقت کافی به عمل آید.
منابع
2. Deb, R. and S. Chakraborty, Trends in veterinary diagnostics. Journal of Veterinary Science and Technology, 2012. 3(1): p. 1.
3. Hsueh, P.-R., et al., Bacteremia caused by Arcobacter cryaerophilus 1B. Journal of Clinical Microbiology, 1997. 35(2): p. 489-491.
4. Lee, M.H. and C. Choi, Survival of A rcobacter butzleri in Apple and Pear Purees. Journal of food Safety, 2013. 33(3): p. 333-339.
5. Calvo, G., M.L. Arias, and H. Fernandez, Arcobacter: a foodborne emerging pathogen. Archivos latinoamericanos de nutricion, 2013. 63(2): p. 164-172.
6. Collado, L. and M.J. Figueras, Taxonomy, epidemiology, and clinical relevance of the genus Arcobacter. Clinical microbiology reviews, 2011. 24(1): p. 174-192.
7. Dhama, K., et al., Beneficial effects of probiotics and prebiotics in livestock and poultry: the current perspectives. Intas Polivet, 2008. 9(1): p. 1-12.
8. Ellis, W., et al., Isolation of Spirillum/Vibrio-like organisms from bovine fetuses. The Veterinary Record, 1977. 100(21): p. 451-452.
9. Ellis, W., et al., Isolation of spirillum-like organisms from pig fetuses. Veterinary Record, 1978.
10. Jiang, Z.-D., et al., Microbial etiology of travelers' diarrhea in Mexico, Guatemala, and India: importance of enterotoxigenic Bacteroides fragilis and Arcobacter species. Journal of clinical microbiology, 2010. 48(4): p. 1417-1419.
11. Ceriotti, F., et al., Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). 2012.
12. Ferreira, S., et al., Insights in the pathogenesis and resistance of Arcobacter: A review. Critical reviews in microbiology, 2016. 42(3): p. 364-383.
13. Lau, S., et al., Identification by 16S ribosomal RNA gene sequencing of Arcobacter butzleri bacteraemia in a patient with acute gangrenous appendicitis. Molecular Pathology, 2002. 55(3): p. 182.
14. Gill, K., Aerotolerant Campylobacter strain isolated from a bovine preputial sheath washing. The Veterinary Record, 1983. 112(19): p. 459.
15. Kiehlbauch, J., et al., Campylobacter butzleri sp. nov. isolated from humans and animals with diarrheal illness. Journal of Clinical Microbiology, 1991. 29(2): p. 376-385.
16. De Oliveira, S., et al., Classification of Arcobacter species isolated from aborted pig fetuses and sows with reproductive problems in Brazil. Veterinary Microbiology, 1997. 57(4): p. 347-354.
17. Figueras, M.J., et al., Arcobacter molluscorum sp. nov., a new species isolated from shellfish. Systematic and applied microbiology, 2011. 34(2): p. 105-109.
18. Patyal, A., et al., Prevalence of Arcobacter spp. in humans, animals and foods of animal origin including sea food from India. Transboundary and emerging diseases, 2011. 58(5): p. 402-410.
19. Momeni Shahraki, M., A. Shakerian, and E. Rahimi, Study the prevalence rate and antibiotic resistance pattern of the Staphylococcus aureus strains isolated from different types of vegetables and salads in Chaharmahal VA Bakhtiari province in Spring, 2017. Journal of Food Microbiology, 2018. 5(3): p. 56-64.
20. Water, U., Water and climate change. The United Nations World Water Development Report; UNESCO: Paris, France, 2020.
21. Fusco, V., et al., Microbial quality and safety of milk and milk products in the 21st century. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2020. 19(4): p. 2013-2049.
22. Paul, A.A., et al., Milk Analog: Plant based alternatives to conventional milk, production, potential and health concerns. Critical reviews in food science and nutrition, 2020. 60(18): p. 3005-3023.
23. Ghimi Rad, M., Isolation and identification of Arcobacter butzleri from poultry meat during slaughterhouse and retail stores in Tonekabon. Journal of Food Microbiology, 2018. 4(4): p. 1-7.
24. Uljanovas, D., et al., Prevalence, antimicrobial susceptibility and virulence gene profiles of Arcobacter species isolated from human stool samples, foods of animal origin, ready-to-eat salad mixes and environmental water. Gut Pathogens, 2021. 13(1): p. 1-16.
25. Jribi, H., et al., Prevalence of putative virulence genes in Campylobacter and Arcobacter species isolated from poultry and poultry by-products in Tunisia. Journal of food protection, 2017. 80(10): p. 1705-1710.
26. Heidarzadi, M.A., et al., Salmonella and Escherichia coli contamination in samosas presented in Sistan and Baluchestan province and antibiotic resistance of isolates. Food Hygiene, 2021. 11(2(42)): p. 81-90.
27. Hidalgo, A.L.R., et al., Survival capacity of Arcobacter butzleri at different incubation temperatures in drinking water. Bioscience Journal, 2022. 38(e38032): p. 1981-3163.
28. Sciortino, S., et al., Occurrence and antimicrobial resistance of Arcobacter spp. recovered from aquatic environments. Antibiotics, 2021. 10(3): p. 288.
29. Ghaju Shrestha, R., Y. Tanaka, and E. Haramoto, A review on the prevalence of arcobacter in aquatic environments. Water, 2022. 14(8): p. 1266.
30. Nieva-Echevarria, B., et al., Prevalence and genetic diversity of Arcobacter in food products in the north of Spain. Journal of food protection, 2013. 76(8): p. 1447-1450.
31. Milesi, S., Emerging pathogen Arcobacter spp. in food of animal origin [PhD Thesis]. Doctoral Program in Animal Nutrition and Food Safety. Milan, Italy: University of Milan, 2010.
32. Aydin, F., et al., Prevalence and distribution of Arcobacter species in various sources in Turkey and molecular analysis of isolated strains by ERIC‐PCR. Journal of applied microbiology, 2007. 103(1): p. 27-35.
33. Marta, C., et al., Large genetic diversity of Arcobacter butzleri isolated from raw milk in Southern Italy. Food microbiology, 2020. 89: p. 103403.
34. Lameei, A., et al., Genotyping, antibiotic resistance and prevalence of Arcobacter species in milk and dairy products. Veterinary Medicine and Science, 2022. 8(4): p. 1841-1849.
35. Cruzado-Bravo, M.L., et al., Occurrence of Arcobacter spp. in Brazilian Minas frescal cheese and raw cow milk and its association with microbiological and physicochemical parameters. Food Control, 2020. 109: p. 106904.
36. Mudadu, A., et al., Detection of Arcobacter spp. in environmental and food samples collected in industrial and artisanal sheep's milk cheese-making plants. Food Control, 2021. 126: p. 108100.
37. Mottola, A., et al., Arcobacter species detection in Italian composite foods. LWT, 2020. 134: p. 110161.
38. Houf, K. and R. Stephan, Isolation and characterization of the emerging foodborn pathogen Arcobacter from human stool. Journal of Microbiological Methods, 2007. 68(2): p. 408-413.
39. Atabay, A., C. Corry, and O. On, Diversity and prevalence of Arcobacter spp. in broiler chickens. Journal of Applied Microbiology, 1998. 84(6): p. 1007-1016.
40. HOUF, K., et al., Occurrence and Distribution of Arcobacter Species in Poultry Processing. Journal of Food Protection, 2002. 65(8): p. 1233-1239.
41. Arias, M.L., A. Cid, and H. Fernandéz, Arcobacter butzleri: first isolation report from chicken carcasses in Costa Rica. Brazilian Journal of Microbiology, 2011. 42: p. 703-706.
42. Pourabbasgholi, Z., et al., Isolation, Identification and Determination of Antimicrobial Susceptibility of Arcobacter Butzleri isolated from chicken carcass in Tonekabon. Research and Innovation in Food Science and Technology, 2022. 11(1): p. 83-94.
43. Wang, Y.Y., et al., Genetic characteristics and antimicrobial susceptibility of Arcobacter butzleri isolates from raw chicken meat and patients with diarrhea in China. Biomed. Environ. Sci, 2021. 34: p. 1024-1028.
44. Vidal‐Veuthey, B., et al., Antimicrobial resistance and virulence genes profiles of Arcobacter butzleri strains isolated from back yard chickens and retail poultry meat in Chile. Letters in Applied Microbiology, 2021. 72(2): p. 126-132.
45. Jribi, H., et al., Occurrence and antibiotic resistance of Arcobacter species isolates from poultry in Tunisia. Journal of food protection, 2020. 83(12): p. 2080-2086.
46. YEŞİLMEN, S., et al., Prevalence and Antibiotic Resistance of Arcobacter spp. Isolates from Meats, Meat Products, and Giblets. Acta Veterinaria Eurasia, 2022. 48(2).
Investigating the contamination and determining the antimicrobial resistance of Arcobacter in food products supplied in Shahrekord County
Hossein niayesh1, Ebrahim Rahimi 2*
1. PhD student in food hygiene, Islamic Azad University, Shahrekord branch, Shahrekord, Iran
2. Department of Food Hygiene, Shahrekord Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
Abstract
Arcobacter are gram-negative or aerobic bacteria that cause gastroenteritis in humans, whose source is soil, and they have a high ability to resist antibiotics. The purpose of the present study is to evaluate the contamination with heavy metals and Arcobacter in meat, salad, raw milk and drinking water in Shahrekord city and to measure the antibiotic resistance of the isolates. In this study, 150 food samples were randomly collected from different parts of Shahrekord city and transferred to the quality control laboratory of Shahrekord Islamic Azad University to evaluate the microbial load, antibiotic resistance and heavy metal levels. The samples were tested according to the standard method. P<0.05 was considered as a significant level in the present study. The results showed that 10.66% of the 150 food samples tested were contaminated with Arcobacter. The level of contamination in drinking water was 2 samples (5%), grilled meat was 7 samples (23.33%), salad was 3 samples (7.5%), and traditional milk was 4 samples (10%). The results showed that the pldA gene was found in 87.5% in Arcobacter with the highest frequency, while the cadF gene was detected in 75% with the lowest frequency. Considering the contamination of all the samples of this study and the possibility of the infection being transmitted to humans and causing complications such as gastroenteritis, as well as the high consumption of meat, especially grilled meat in roadside restaurants, it seems necessary to take measures to control the contamination of this bacteria from the cycle. From production to consumption of meat, salad and raw milk, and complete cooking of meat, boiling of milk before consumption must be done carefully.
Keywords: Arcobacter, Antibiotic resistance, Heavy metals, Shahrekord
* Corresponding Author: Ebrahim Rahimi
Address: Department of Food Hygiene, Shahrekord Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
Email:ebrahimrahimi55@yahoo.com
