جداسازی و شناسایی مولکولی ژن های تولید انتروتوکسین های استافیلوکوکوس ارئوس از شیر خام گاو
محورهای موضوعی : پاتوبیولوژی مقایسه ای
حمیده جلالیانی
1
,
سید امیر علی انوار
2
,
کیومرث امینی
3
,
گیتی کریم
4
1 - گروه بهداشت مواد غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استادیار گروه بهداشت دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
3 - گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساوه، ساوه، ایران.
4 - گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
کلید واژه: شیر, استافیلوکوکوس اورئوس, انتروتوکسین ,
چکیده مقاله :
این پژوهش بر آن بوده است تا با شناسایی مولکولی و جداسازی ژن های تولید انتروتوکسین های استافیلوکوکوس ارئوس از شیر خام گاو به بررسی شیوع تولید عوامل بیماری زا بپردازد. در این تحقیق، 100 نمونه 200 میلی‌لیتری شیر خام از مراکز تولید محصولات لبنی و دامداری‌های استان تهران تهیه شد. شناسایی و جداسازی استافیلوکوکوس‌ها با استفاده از روش‌های استاندارد بیوشیمیایی، رنگ آمیزی گرم انجام شد. نمونه‌های حاوی این سویه‌ها از نظر تولید سوپرآنتی ژن‌ها توسط Multiplex PCR مورد بررسی قرار گرفتند و وجود انتروتوکسین های اختصاصی SEA-SEE تعیین شد. نتایج به دست آمده از آزمون‌ها نشانگر این بود که 60 سویه استافیلوکوکوس از 100 نمونه جداسازی شد که در ژنوم 54 سویه ژن‌های هدف حضور داشتند و در 3 نمونه میزان سوپرآنتی ژن‌ها در بیشترین فراوانی خود بود. تعداد 10 باکتری دارای سوپر آنتی ژن SEA، 5 باکتری دارای سوپر آنتی ژن SED ،4 باکتری دارای سوپر آنتی ژن SEE ، یک باکتری فقط دارای سوپر آنتی ژن SEB، 7 باکتری دارای سوپرآنتی ژن SEC ، 2 باکتری دارای دو سوپر آنتی ژن SEC و SEA و یک باکتری هم دارای دو سوپر آنتی ژن SEE و SEA بود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد شیوع انتروتوکسین های استافیلوکوکی در شیر خام گاو به ویژه با مشکل رو به رشد مقاومت ضد میکروبی، یک معضل بسیار مهم به شمار میرود. استفاده از مطالعات اپیدمیولوژیک بر پایه بررسی های دقیق مولکولی مانند Multiplex PCR نتایج امیدوارکننده ای را در جلوگیری از شیوع باکتری های بیماری زا و عفونی نشان داده است.
This study aims to investigate the prevalence of enterotoxin production among Staphylococcus aureus isolates from raw cow's milk using molecular identification and gene isolation techniques. This laboratory-based study involved the collection of 100 raw cow's milk samples (200 ml each) from dairy production centers and livestock farms in Tehran province, Iran. Standard biochemical methods and heat staining were employed for staphylococcal identification and isolation. Multiplex PCR was performed on samples containing Staphylococcus aureus isolates to assess enterotoxin production, specifically targeting SEA-SEE enterotoxins. Among the 100 milk samples analyzed, 60 staphylococcal strains were isolated. Molecular analysis revealed the presence of enterotoxin genes in the genomes of 54 strains. Three samples exhibited the highest levels of superantigens. The distribution of enterotoxin genes among the isolates was as follows: 10 with SEA, 5 with SED, 4 with SEE, 1 with SEB, 7 with SEC, 2 with SEC and SEA, and 1 with SEE and SEA. The findings of this study underscore the prevalence of Staphylococcus aureus enterotoxins in raw cow's milk, particularly in the context of rising antimicrobial resistance. Analyzing the distribution of enterotoxin genes in Staphylococcus aureus provides valuable epidemiological insights for enhancing public health and food safety. The implementation of epidemiological studies based on comprehensive molecular investigations, such as Multiplex PCR, holds promise in curbing the spread of pathogenic and infectious bacteria.
1. Chamari M, Anvar SAA, Pourahmad R, Nowruzi B, Yousefi S. Study of alginate-encapsulated phycoerythrin in promoting the biological activity of synbiotic ice cream with Lactobacillus casei. Scientific Reports. 2024;14(1):15471.
2. Nowruzi B, Anvar SAA, Shafaroodi A. Study of phycocyanin powder on probiotic bacteriologically and antioxidant properties of yogurt at 4° C. Nutrire. 2024;49(2):42.
3. Jalaliani H, Anvar S, Amini K, Karim G. Isolation and Characterization of Staphylococcus aureus from Raw Cow's Milk and Investigating the Effect of Bifidobacterium bifidum Probiotic Cell Free Supernatant on Their Enterotoxins Genes Expression. Archives of Razi Institute. 2023;78(6):1680.
4. Dimitreli G, Petridis D, Akakiadou P, Chrysalidou S. Effect of protein supplementation, fat globule size and storage time on the rheological and sensory properties of buffalo milk stirred yogurt. Journal of food research. 2014;3(5):31.
5. Ehsani A, Hashemi M, Jazani NH, Aliakbarlu J, Shokri S, Naghibi SS, editors. Effect of Echinophora platyloba DC. essential oil and lycopene on the stability of pasteurized cream obtained from cow milk. Veterinary Research Forum; 2016: Faculty of Veterinary Medicine, Urmia University, Urmia, Iran.
6. El Khoury A, Atoui A, Yaghi J. Analysis of aflatoxin M1 in milk and yogurt and AFM1 reduction by lactic acid bacteria used in Lebanese industry. Food control. 2011;22(10):1695-9.
7. Deeth H, Datta N. Heat Treatment of Milk: Non-thermal Technologies: Introduction. 2011.
8. Demazeau G, Plumecocq A, Lehours P, Martin P, Couëdelo L, Billeaud C. A new high hydrostatic pressure process to assure the microbial safety of human milk while preserving the biological activity of its main components. Frontiers in public health. 2018;6:306.
9. Diab M, Hamze M, Bonnet R, Saras E, Madec J-Y, Haenni M. OXA-48 and CTX-M-15 extended-spectrum beta-lactamases in raw milk in Lebanon: epidemic spread of dominant Klebsiella pneumoniae clones. Journal of medical microbiology. 2017;66(11):1688-91.
10. Dai J, Wu S, Huang J, Wu Q, Zhang F, Zhang J, et al. Prevalence and characterization of Staphylococcus aureus isolated from pasteurized milk in China. Frontiers in microbiology. 2019;10:641.
11. Ahmadi A, Anvar SAA, Nowruzi B, Golestan L. Effect of phycocyanin and phycoerythrin on antioxidant and antimicrobial activity of refrigerated low-fat yogurt and cream cheese. Scientific Reports. 2024;14(1):27661.
12. Salari Sharif A, Sattari M, Moradi M, Shahrokhabad R. Detection of Staphylococcus aureus Entrotoxin Genes A
& B in Clinical Samples of the Patients Referring to the Medical Centers of Kerman and Rafsanjan Cities by PCR Technique. Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences. 2012;11(2):128-36.
13. Sharif A, Sattari M, Moradi M, Shahrokhabad R. Detection of Staphylococcus aureus Entrotoxin Genes A&B in Clinical Samples of the Patients Referring to the Medical Centers of Kerman and Rafsanjan Cities by PCR Technique. IJMS. 2011:12-23.
14. Gadyari F, Sattari M, Boroumand MA, Yaghoubi R, Sepehriseresht S, Purgholi L. Detection of Staphylococcus aureus Entrotoxins A to D in clinical strains isolated from burned patients of Tehran Motahari Hospital. Iranian Journal of Medical Microbiology. 2011;5(1):20-7.
15. Mohammad Hassanvand, Gholamreza Goudarzi, Sayyad Khanizadeh. The frequency of enterotoxin A and B genes among Staphylococcus aureus strains isolated from confectionary products and nares of its processing workers in Khorramabad city (2012). Pajoohande. 2014;19(5):281-6.
16. Matyi S, Dupre J, Johnson W, Hoyt P, White D, Brody T, et al. Isolation and characterization of Staphylococcus aureus strains from a Paso del Norte dairy. Journal of dairy science. 2013;96(6):3535-42.
17. Vasconcelos NG, Cunha MdLRdSd. Staphylococcal enterotoxins: Molecular aspects and detection methods. 2010.
18. Puah SM, Chua KH, Tan JAMA. Virulence factors and antibiotic susceptibility of Staphylococcus aureus isolates in ready-to-eat foods: detection of S. aureus contamination and a high prevalence of virulence genes. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2016;13(2):199.
19. Spanu V, Spanu C, Virdis S, Cossu F, Scarano C, De Santis EPL. Virulence factors and genetic variability of Staphylococcus aureus strains isolated from raw sheep's milk cheese. International Journal of Food Microbiology. 2012;153(1-2):53-7.
20. Pal M, Kerorsa GB, Marami LM, Kandi V. Epidemiology, pathogenicity, animal infections, antibiotic resistance, public health significance, and economic impact of staphylococcus aureus: a comprehensive review. American Journal of Public Health Research. 2020;8(1):14-21.
21. Omwenga I, Aboge GO, Mitema ES, Obiero G, Ngaywa C, Ngwili N, et al. Staphylococcus aureus enterotoxin genes detected in milk from various livestock species in northern pastoral region of Kenya. Food Control. 2019;103:126-32.
22. Rodríguez-Lázaro D, Oniciuc E-A, García PG, Gallego D, Fernández-Natal I, Dominguez-Gil M, et al. Detection and characterization of Staphylococcus aureus and methicillin-resistant S. aureus in foods confiscated in EU borders. Frontiers in microbiology. 2017;8:1344.
23. Valizadeh E, Amini K. Identification of Staphylococcus aureus enterotoxin genes using multiplex PCR. Journal of Babol University of Medical Sciences. 2016;18(12):26-32.
24. Mashouf RY, Hosseini SM, Mousavi SM, Arabestani MR. Prevalence of enterotoxin genes and antibacterial susceptibility pattern of Staphylococcus aureus strains isolated from animal originated foods in West of Iran. Oman medical journal. 2015;30(4):283.
25. Nazari R, Godarzi H, Baghi FR, Moeinrad M. Enterotoxin gene profiles among Staphylococcus aureus isolated from raw milk. Iranian journal of veterinary research. 2014;15(4):409.
26. Bianchi D, Gallina S, Bellio A, Chiesa F, Civera T, Decastelli L. Enterotoxin gene profiles of Staphylococcus aureus isolated from milk and dairy products in Italy. Letters in applied microbiology. 2014;58(2):190-6.
27. Morandi S, Brasca M, Andrighetto C, Lombardi A, Lodi R. Phenotypic and genotypic characterization of Staphylococcus aureus strains from Italian dairy products. International Journal of Microbiology. 2009;2009.
28. Lawrynowicz-Paciorek M, Kochman M, Piekarska K, Grochowska A, Windyga B.
