کاربرد دنسیتومتری ژنومی برای محاسبه جمعیت نسبی باکتری اشریشیا کلی در روده ‌‌ جوجه‌های گوشتی

محورهای موضوعی : آسیب شناسی درمانگاهی دامپزشکی

علیرضا صیداوی ¹ (گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت، رشت، ایران)

تاریخ دریافت : 1387/10/20 تاریخ پذیرش : 1388/06/01 تاریخ انتشار : 1388/03/01

کلید واژه: واکنش زنجیره‌ای پلیمراز, دنسیتومتری, اشریشیا کلی, جوجه,

چکیده مقاله :

در این مطالعه روش دنسیتومتری برای محاسبه جمعیت نسبی باکتری‌های اشریشیا کلی در بخش‌های مختلف روده جوجه‌های گوشتی مورد بررسی قرار گرفت. پس از آماده‌سازی نمونه‌های محتویات گوارشی، فرآیند خالص‌سازی و استخراج DNA محتویات دوازدهه، ژئوژنوم، ایلئوم و روده کور صورت گرفت. با استفاده از دو جفت آغازگر رفت و برگشت، یک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز اختصاصی جهت شناسایی اختصاصی کلیه باکتری‌های اشریشیا کلی و یک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز اختصاصی برای شناسایی اختصاصی کلیه باکتری‌های موجود در دستگاه گوارش جوجه‌ها انجام گردید. با مقایسه و تجزیه و تحلیل باندهای مرئی شده بر اساس رویه رگرسیون خطی با برون‌یابی با استفاده از تکنیک دنسیتومتری و نرم‌افزار Gel Proc Analyzer، تراکم باندهای اختصاصی باکتری‌های اشریشیا کلی به‌دست آمد. جمعیت این باکتری در سنین مختلف هم به تفکیک بخش‌های متفاوت دستگاه گوارش جوجه‌ها تعیین شد. نتایج آزمایش نشان داد 000004/0 درصد باکتری‌های دوازدهه، 07/0 درصد کل باکتری‌های ژئوژنوم، 64/0 درصد کل باکتری‌های موجود در ایلئوم و 51/2 درصد باکتری‌های روده کور متعلق به گونه اشریشیا کلی بودند. همچنین باکتری اشریشیا کلی در چهار روزگی، 76/1 درصد کل باکتری‌ها، در چهارده روزگی 01/0 درصد کل باکتری‌ها و در سی روزگی 80/0 درصد کل باکتری‌های دستگاه گوارش جوجه‌ها را تشکیل می‌دهند. علاوه بر این معلوم شد در چهار روزگی در ژئوژنوم، ایلئوم و روده کور به ترتیب 30/0، 05/2 و 97/3 درصد کل باکتری‌ها از گونه اشریشیا کلی بوده و در دوازدهه این باکتری وجود نداشت. در چهارده روزگی هم در ژئوژنوم، ایلئوم و روده کور به ترتیب 000009/0، 00011/0 و 08/0 درصد کل باکتری‌ها از گونه اشریشیا کلی بودند و در دوازدهه این باکتری وجود نداشت. در سی روزگی هم در دوازدهه، ایلئوم و روده کور به ترتیب 00011/0، 009/0 و 40/2 درصد کل باکتری‌ها از گونه اشریشیا کلی بودند و در ژئوژنوم این باکتری وجود نداشت. به‌عنوان نتیجه‌گیری کلی شیوه دنسیتومتری مبتنی بر نتایج PCR را می‌توان روشی سودمند برای تعیین جمعیت نسبی باکتری‌های گونه اشریشیا کلی دستگاه گوارش طیور دانست.

چکیده انگلیسی:

     In this study, the densitometry technique for calculating of the relative population of Escherichia coli in various segments of the intestine of broiler chicks was evaluated. Following preparation of the intestinal contents, the process of extraction and purification of DNA from the contents of duodenum, jejunum, ileum and cecum was undertaken. A specific polymerase chain reaction (PCR) using two pairs of primers was employed to detect Escherichia coli and total bacteria present in the gastrointestinal tract of the chicks. Specific bands of E.coli were obtained using densitometry and Gel Proc Analyzer software based on linear regression with extrapolation. E.coli populations at different ages were also determined in various segments of the gastrointestinal tract of the chicks. The Results of this experiment indicated that 0.000004%, 0.07%, 0.64% and 2.51% of total bacteria present in the duodenum, jejunum, ileum and cecum respectively consisted of E.coli. Also, E.coli constitutes 1.76, 0.01 and 0.80% of the total intestinal bacteria of chicks at 4, 14 and 30 days of age respectively. Furthermore, it was shown that at 4 days of age, 0.30, 2.05 and 3.97% of the total bacteria present in the jejunum, ileum and cecum respectively were from E.coli species and this bacteria was absent in the duodenum. At 14 days of age these figures were 0.000009%, 0.00011% and 0.08% respectively while at 30 days of age 0.00011%, 0.009% and 2.40% of all bacteria in the duodenum, ileum and cecum were E.coli species and this bacteria was absent in the jejunum. In conclusion, the densitometry method based on PCR results can be regarded as a useful tool for densitometry the relative population E.coli in the gastrointestinal tract of poultry.

منابع و مأخذ:

1. Altekruse, S.F., Cohen, M.L. and Swerdlow, D.L. (1997): Emerging foodborne diseases. Emerg. Infect. Dis., 3: 285-293.


2. Armstrong, G.L., Hollingsworth, J. and Morris, J.G. (1996): Emerging foodborne pathogens: Escherichia coli O157:H7 as a model of entry of a new pathogen into the food supply of the developed world. Epidemiol. Rev., 18: 29-51.


3. Boluda, L., Sastre, J., Casanovas, M. and Fernandez-Caldas, E. (1999): Determination of Ole e 1 by enzyme immunoassay and scanning densitometry, validation by skin-prick testing. J. Immunol. Methods, 223: 17-23.


4. Bromage, E.S. and Kaattari, S.L. (2007): Simultaneous quantitative analysis of multiple protein species within a single sample using standard scanning densitometry. J. Immunol. Methods, 323: 109-113.


5. Jezequel, D., Brayner, R., Metzger, E., Viollier, E., Prevot, F. and Fievet, F. (2007): Two-dimensional determination of dissolved iron and sulfur species in marine sediment pore-waters by thin-film based imaging: Thau lagoon (France). Estuarine. Coastal. Shelf. Sci., 72: 420-431.


6. Jobin, M.C., Virdee, I., McCulloch, C.A. and Ellen, R.P. (2007): Activation of MAPK in fibroblasts by Treponema enticola major outer sheath protein. Biochem. Biophys. Res. Comm., 356: 213-218.


7. Kaper, J.B., Nataro, J.P. and Mobley, H.L. (2004): Pathogenic Escherichia coli. Nat. Rev. Microbiol., 2: 123-140.


8. Krivanek, R., Rybar, P., Prenner, E.J., McElhaney, R.N. and Hianik, T. (2001): Interaction of the antimicrobial peptide gramicidin S with dimyristoyl–phosphatidylcholine bilayer membranes: a densitometry and sound velocimetry study. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)- Biomembranes, 1510(1-2): 452-463.


9. Kumar, A.K., Manninder, K. and Kulkarni, S.K. (2008): Estimation of adenosine and its major metabolites in brain tissues of rats using high-performance thin-layer chromatography–densitometry. . Chromatography, 12(1-2): 230-237.


10. La Ferla, K., Seegert, D. and Schreiber, S. (2004): Activation of NF-kB in intestinal epithelial cells by E. coli strains isolated from the colonic mucosa of IBD patients. Int. J. Colorectal. Dis., 19: 334-342.


11. Larroudé, M.S., Moggia, M.S., Yantorno, P.D. and Man, Z. (2008): Bone evaluation in Gaucher disease: Radiology and bone densitometry. Bone, 43(6): S129-S130.


12. Lewiecki, E.M, Gordon, C.M., Baim, S., Leonard, M.B., Bishop, N.J., Bianchi, M.L., et al. (2008): International Society for Clinical Densitometry 2007 Adult and Pediatric Official Positions. Bone. 43(6): 1115-1121


13. Lynn Mann, M., Thornley-Brown, D., Campbell, R., Bell, E., Burroughs, L., Nunnally, N., et al. (2008): The Effect of Peritoneal Dialysate on DXA Bone Densitometry Results in Patients with End-Stage Renal Disease. Clin. Densitometry, 11(4): 532-536.


14. Povoroznyuk, V. and Vayda, V. (2008): Ultrasound densitometry evaluation in postmenopausal women with Colles' fracture Bone, 43(1): S85.


15. Rhodes, J.M. (2007): The role of Escherichia coli in inflammatory bowel disease. Gut., 56: 610-612.


16. Sasaki, M., Sitaraman, S. and Babbin, B. (2007): Invasive Escherichia coli are a feature of Crohn's disease. Lab. Invest., 87: 1042-1054.


17. Seidavi, A.R., Mirhosseini, S.Z., Shivazad, M., Chamani, M., Sadeghi, A.A. and Pourseify, R. (2009): Detection and investigation on Escherichia coli in contents of duodenum, jejunum, ileum and cecum of broilers at different ages by PCR. Asia Pacific .Mol. Biol.Biotech., 17(3). In Press.


18. Shakila, R.J., Vasundhara, T.S. and Kumudavally, K.V. (2001): A comparison of the TLC-densitometry and HPLC method for the determination of biogenic amines in fish and fishery products. Food Chemistry, 75(2): 255-259.


19. Tarr, P.I. (1995): Escherichia coli O157:H7: clinical, diagnostic, and epidemiological aspects of human infection. Clin. Infect. Dis., 20: 1-8.


20. Tonelli, D., Gattavecchia, E., Mazzella, G. and Roda, A. (1997): Bile acid kinetics in man studied by radio thin-layer chromatography and densitometry coupling. J. Chromatography: Biomedical Sciences and Applications, 700(1-2): 59-66.


21. Valcour, J., Michel, P., McEwen, S. and Wilson, J. (2002): Associations between indicators of livestock farming intensity and incidence of human Shiga toxin-producing E. coli infection. Emerging Infectious Diseases, 8(3): 252-257.


22. Xu, H., Li, J., Wu, Q., Xiang, J., Barden, H.S. and Zhou, Q. (2008): Normal reference values for quantitative ultrasound bone densitometry of the calcaneus in Chinese children and adolescents. Bone, 43(Supplement 1): S74.