文摘
频繁使用抗生素治疗家禽疾病可能导致antimicrobial-resistant菌株的出现。本研究的目的是检测extended-spectrum的存在β内酰胺酶——(ESBL)生产大肠杆菌在家禽在赞比亚。总共384只家禽ESBL-producing样本收集和分析大肠杆菌。的培养大肠杆菌隔离受到药敏测试和聚合酶链反应检测,,基因。整体20.1%,77/384(95%可信区间;43.2样品分析包含ESBL-producing总量的-65.5%)大肠杆菌。抗菌药物敏感性试验表明,85.7% (66/77;ESBL-producing的置信区间:-92 - 75.7)大肠杆菌隔离授予beta-lactam阻力和其他抗菌药物。这些结果表明,家禽ESBL-producing是一个潜在的储层大肠杆菌。ESBL-producing的存在大肠杆菌在家禽中注定人类消费需要加强抗生素的管理政策。这是重要的抗生素在食用动物中的管理是获得动力来提高动物赞比亚等发展中国家的生产率。
1。介绍
Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)生产商是革兰氏阴性菌产生的酶给抵抗大多数beta-lactam抗生素如青霉素、头孢菌素,monobactam aztreonam [1]。这些ESBL生产商已经注意到主要是肠杆菌科细菌的家庭中可能含有一些抗生素抗性因素造成的感染治疗这些病原体更困难2]。
Extended-spectrum beta-lactamase生产商有复杂的流行病学;最突出的细菌包括有关大肠杆菌和k .肺炎水库组成的环境(土壤和水),野生动物,农场动物,食物,和宠物3]。在一些社区,后院家禽房屋住宅房屋可能传播antimicrobial-resistant ESBL生产商在环境如前所观察到的4]。在西班牙的一项研究发现家禽ESBL-producing细菌的存在大肠杆菌菌株组成ESBL CTX-M-14、CTX-M-9 SHV-12 [5]。在英国进行的另一项研究,54.5%的CTX-M-carrying大肠杆菌隔绝肉用鸡屠宰场,3.6%来自个人肉鸡盲肠的样品(6]。食用动物殖民与ESBL-producing细菌可以加强细菌的传播在社区一级(7]。Antimicrobial-resistant大肠杆菌无症状地殖民食品动物的肠道菌群感染人的可能性如果消耗通过食物链8]。此外Cefotaxime-Munich基因的主要业务在长期健康的肉鸡可以传播耐药ESBL-genes从饲养环境进入食物链3]。污染的肉类产品在屠宰,穿衣,并取出内脏的内部内容是另一个危险因素,可能导致进一步传播中的耐药基因ESBLs人口(3,6]。
Extended-spectrum beta-lactamase-producing细菌经常对许多抗菌药物通常推荐治疗感染,如庆大霉素、氟喹诺酮类原料药和功效9]。这将导致严重的挑战ESBL-Enterobacteriaceae感染的治疗,因为抗生素耐药性细菌质粒可能含有几个因素(2]。大量使用抗生素已经被报道在收购一个风险因素ESBL-producing生物。增加抵抗常用抗生素的趋势,即氨苄青霉素、庆大霉素、红霉素、四环素、复方磺胺甲恶唑,和第三代头孢菌素,被观察到10,11]。
在目前的研究中我们发现ESBL-producing的存在大肠杆菌细菌在市场化鸡。建立了这些生物赋予抵抗许多抗菌药物推荐治疗感染,如庆大霉素、氟喹诺酮类原料药和功效2]。这将导致严重的挑战在ESBL-Enterobacteriaceae感染的治疗10,11]。基线研究因此开始确定ESBL运输市场化动物源食品中肉仔鸡在赞比亚。
2。材料和方法
2.1。研究区和取样
研究在卢萨卡,赞比亚的首都。估计卢萨卡占地面积360公里2和位于15°30′纬度南部和东部28°17′经度。城市位于一个高原海拔1280米(12]。家禽屠宰场被认为是为目的的家禽拭子采样点的肉鸡在哪里进入市场。384家禽样本收集屠宰场,在尸体冷冻。
拭子是适当标记,完成无菌拭子样本的集合。这涉及到使用无菌棉签棒(英国贝辛斯托克Oxoid)被放置在试管中Cary-Blair传输介质(英国贝辛斯托克Oxoid)。家禽样本接种在MacConkey琼脂(英国贝辛斯托克Oxoid)包含2 mg / L(头孢噻肟(Sigma-Aldrich,慕尼黑,德国)初步筛选ESBL-producing细菌(13]。板块在37°C后来孵化24小时。增长的殖民地MacConkey琼脂被确定为乳糖发酵或nonlactose发酵。的识别大肠杆菌lactose-fermenting积极殖民地使用表型特征,证实了三糖铁(TSI)和IMViC测试描述Rayamajhi et al。13和巴舍乐等。14]。基因检测,大肠杆菌分离培养在脑心浸液肉汤(Nissui、东京、日本)在37°C 24小时。孵化后,DNA被煮沸提取方法(15]。的大肠杆菌隔离受到确认抗性基因的PCR: TEM (Temoniera) SHV(含巯基的变量),和CTX-M (Cefotaxime-Munich)使用底漆之前使用的其他工人(14,16]。PCR (Finnzymes Oy、芬兰)进行反应总额的10µL组成的5µL Phusion大师混合,2µL无菌蒸馏水,2µL引物(正向和反向),1µL型细菌的DNA模板。使用快速循环DNA进行PCR扩增方法包含一个初始变性步骤在98°C 30秒,紧随其后的是35周期在98°C模板变性1秒和引物退火60°C 5秒和72°C扩展最后的1秒10秒的72°C。PCR产品后来被认为通过1.5%琼脂糖凝胶电泳后与溴化乙锭(17]。
2.2。抗生素敏感性测试
药敏测试是通过使用Kirby-Bauer盘在穆勒辛顿琼脂扩散法(美国马里兰州Becton, Dickinson和公司)基于临床实验室标准研究所(CLSI)指南18]。抗生素光盘(Becton, Dickinson和公司,医学博士,美国)使用包括氨苄青霉素(10μg),磺胺甲恶唑/甲氧苄氨嘧啶(1.25/23.75μg),链霉素(300μg)、环丙沙星(5μ四环素(30克)μg)、庆大霉素(10μ萘啶酸(30克)μ氯霉素(30克)μg)、头孢他啶(30μ诺氟沙星(10 g)μg)和头孢噻肟(30μg)。表型确认ESBL隔离是由盘的组合近似方法使用头孢他啶(30μg)或头孢噻肟(30μ独自g)其次是一夜之间在37°C孵化18 - 24小时。磁化率的解释模式对其他抗菌光盘是CLSI使用守则,它提供了破发点对应于抑制区直径。增加抗生素区(5 - 12毫米)直径对头孢他啶和头孢噻肟表示ESBL生产(10,18]。质量控制标准实验室程序被严格遵守,以避免污染。大肠杆菌写明ATCC 25922年作为质量控制有机体。
3所示。结果
384年的大肠杆菌隔离分析对PCR ESBL-producing孤立的存在,总计20.1%,77/384,(95%可信区间;43.2 -65.5%)被证实是ESBL-producing隔离。的ESBL-producing大肠杆菌隔离的β内酰胺酶基因的,,或者一个组合。主要对PCR基因检测集群,其次是集群,集群。的组合+集群显示,4.4%(17隔离)。其次是结合+集群和++集群为0.52%(2隔离)和最低的组合+集群(1把)为0.3%(表1)。
七十七(77)大肠杆菌隔离初步确认为ESBL-producing大肠杆菌受到抗生素敏感性试验。77年大肠杆菌分离分析,85.7% (66/77;置信区间:-92 - 75.7)是对一个或几个抗菌化合物。抗生素抗性和敏感的多样性大肠杆菌隔离显然是与66年观察到的隔离是对一个或多个抗生素使用和11隔离容易测试的所有抗生素。有趣的是,高电阻率被发现在氨苄西林(100%)、头孢噻肟、头孢他啶(100%)、四环素(59.7%)、氯霉素(57.1%),和诺氟沙星(54.5%)(表2)。它进一步观察到多药耐药性(MDR)大肠杆菌隔离六个或更多的药物是最常见(45.5%,35/77)其次是抵抗五药物(11.7%,9/77)和四种药物(11.7%,9/77)。根据药敏试验结果,大肠杆菌从家禽在这项研究可以分为六个表型(表3)。
4所示。讨论
产肉动物的细菌是通过食物链传播。在非洲,优化动物生产的欲望导致了滥用抗生素。据报道大量使用抗生素已收购ESBL-producing生物导致的危险因素增加抵抗常用抗生素的趋势,即氨苄青霉素、庆大霉素、红霉素、四环素、复方磺胺甲恶唑,和第三代头孢菌素16]。在赞比亚,药店股票人类和牲畜抗菌药物即将没有适当的指导药物的分配。全国药店的监督不足导致人们容易访问家畜抗生素没有按照推荐的制定临床处方程序从而增加食品动物ESBL的风险。检测ESBL-producing大肠杆菌隔离在家禽中尚未完全在赞比亚进行。这个横断面研究ESBL-producing显示一个总体的20%大肠杆菌在家禽中发现了隔离。观察到的高患病率可能是由于频繁的管理抗菌素家禽进而增加antimicrobial-resistant更高的风险大肠杆菌菌株在正常肠道菌群进行的一项研究中观察到Carattoli [3]。在这项研究中,它成立食品动物粪便菌群尤其可能水库的抵抗力大肠杆菌。此外,高殖民率可以归因于交叉污染的家禽屠宰场特别是在屠宰和敷料。屠宰和酱的过程是潜在的危险因素,可能会加剧ESBL-producing的传输速度大肠杆菌耐药基因被Lavilla et al。8和帝国等。16]。
主要ESBL-producing大肠杆菌在这个研究是基因识别集群有13%与54.5%的相对较低携带大肠杆菌孤立的从家禽鸡在英国6]。在赞比亚,经济形势让许多居民饲养的肉鸡作为收入产生风险。这将人类带入与家禽密切接触可能是脱落的ESBL生产商到环境中。然而,在赞比亚还没有详细的研究已经进行了具体描述的类型ESBL-producing肠杆菌科在看似健康的鸡和其他食物的动物。
此外,研究还表明,ESBL-producing大肠杆菌隔离进行多种类型的beta-lactamase基因的组合集群主导紧随其后集群和集群。这因此证实ESBL-mediated质粒能够携带多个beta-lactamase基因,从而导致高层面前beta-lactam耐药表型所描述的Rottier et al。2]。之前的研究在西班牙大肠杆菌菌株组成,,在家禽中作为主要ESBL-producing亚型分离(12]。
药敏试验显示有趣的模式与电阻率观测到在大多数抗菌药物测试。从药敏结果,85.7% (66/77;CI: 75.7 -92)分离株的耐氯霉素、环丙沙星、庆大霉素、萘啶酸、诺氟沙星、链霉素、磺胺甲恶唑/甲氧苄氨嘧啶和四环素。研究结果类似于Mshana等所做的研究。10]。例如,发表的研究文献为刚果民主共和国、莫桑比克、坦桑尼亚和赞比亚透露抗氨苄青霉素的趋势增加,复方磺胺甲恶唑、庆大霉素、红霉素、四环素、和第三代头孢菌素(11]。在这项研究中,高电阻率beta-lactam药物,也就是说,氨苄西林(100%)、头孢噻肟、和头孢他啶(100%)、隔离调查中被观察到。从这项研究中,至少有六个表型观察表明广泛多样的阻力。不幸的是,这项研究有一个限制,因为它没能建立抗菌剂的类型常常用于家禽饲料和促进经济增长。
5。结论
这是第一个研究ESBL-producing在赞比亚进行检测大肠杆菌在家禽中隔离。这因此进一步证实家禽可以的一个主要和潜在的水库的抗菌素耐药基因ESBL可能蔓延到食物链。这项研究还显示一个广泛的多药耐药性的发生模式大肠杆菌在家禽中隔离。
缩写
| ESBL: | Extended-spectrum beta-lactamases |
| 聚合酶链反应: | 聚合酶链反应。 |
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
k . Chishimba b . m .挂'ombe k . Muzandu s e . Mshana Matee, c。只是,y铃木的构思和设计实验。k . Chishimba和b . m .挂'ombe进行实验和分析和解释数据。s e . Mshana Matee,和y铃木帮助在研究设计,协调研究,回顾了纸。k . Chishimba和b . m .挂'ombe写道。所有作者阅读和批准最终的论文。
确认
这项工作是支持的威康信托基金会批准号WT 087546马一个医学Africa-UK研究能力发展伙伴关系下传染病在非洲南部非洲南部中心部分传染病监测和格兰特从教育部,文化,体育,科学和技术的日本联合研究中心的研究项目控制人畜共患病,北海道大学。也是全球COE计划的支持下,建立国际合作中心控制人畜共患病,北海道大学J-GRID,和日本倡议全球传染病研究网络从教育部,日本的文化、体育、科学和技术。作者感谢m . Mubanga先生,l .蒙加先生和大肠Mulenga技术援助。