抗生素耐药性的细菌污染的评估和检测基因在贝宁:Cotonou-Nokoue湖的水路通道复杂

文摘

研究旨在文档的水生生态系统的污染水平Cotonou-Lake Nokoue运河水路复杂由耐多药细菌及其抗性基因。为此,水从几个点采集标本的复杂和沉积物在湖的深度。新鲜的鱼产品的几个品种的样品从湖中也收集。细菌进行分析根据使用标准(NF U: 47 - 100)。识别不同种类的细菌的分离然后使用API 20 e画廊和特定的生化试验。菌株的抗菌谱进行根据EUCAST的建议。确定菌株的分子特性是由寻找阻力和毒力基因。获得的结果显示一些细菌物种的存在在水样和沉积物和肠样品渔业产品优势的革兰氏阴性杆菌。革兰氏阴性杆菌的耐药性状况显示总电阻灭滴灵(100%)。23%的菌株也耐环丙沙星,阿莫西林,41%和60% aztreonam。 Of the Gram-positive cocci identified, 66% was resistant to vancomycin, 7.5% to ciprofloxacin, 71% to erythromycin, and 22% to tetracycline. Regarding the genes sought,bla_TEM(46%),bla_SHV(24%)和bla_CTX-M-15(31%)出现在抗性基因和革兰氏阴性杆菌的基因组fimH(41%)毒力基因。至于革兰氏阳性球菌,范B基因完全缺席。的车一个出席6.25%金黄色葡萄球菌和台面式晶体管分别为21.88和33.33%金黄色葡萄球菌和coagulase-negative葡萄球菌菌株。分离菌株的高电阻是一种关心和要求合理使用抗生素,以避免从环境中抗生素耐药性的传播给人类。

1。介绍

抗菌素耐药性已成为一个公共卫生问题,既影响环境和公共卫生1]。几十年来,世界人口已经面临严重的水安全问题,,为了是有用的,必须符合特定的质量标准(2]。水,所有部门的重要分子,无论是人类、动物或植物的健康,对于一个正常的生活至关重要3]。而某些元素对人类健康至关重要,他们积累的水域,即河流或湖泊,对生态和人类健康构成威胁4- - - - - -6]。世界上一些国家,尤其是在第三世界国家,面临严重的水质问题[7,8]。微生物污染的河流和湖泊是一个主要关注流域水质保护和公共卫生管理(9]。自我药疗的选择很大程度上引发了耐药性细菌(10]。多药耐药性细菌对抗生素仍是全球一个主要公共卫生问题,在发达国家和发展中国家。它每年造成大约700000人死亡从抗生素耐药细菌感染11]。水生环境经常最后一个容器的各种污染物的来源从工业、农业、医院和城市废物排放(12]。越来越多的兴趣探索环境中抗生素抗性基因的发生和导致其出现的因素。水生生态系统提供了一个理想的设置的采集和传播抗性基因污染由于连续抗菌化合物从人为活动13]。由耐多药细菌污染的河流已经成为一个不容忽视的问题,引发了许多问题12]。一些研究在贝宁都集中在微生物污染的水体,但很少提供信息所携带的抗性基因分离菌株的基因组。为了更好地理解当前的公共健康问题,因此,本研究将文档的细菌污染的水生生态系统Cotonou-Lake Nokoue通道水文复杂和阐明几个电阻和毒力基因由这些细菌的基因组。

2。材料和方法

2.1。研究区和样本收集

这项研究是在贝宁南部6°之间进行25 ' N和7°30 ' N,占地面积17109公里²。副赤道气候,特点是双峰雨情和两个雨季交替两个旱季。平均温度是28°C,空气湿度变化在69%和97%之间(14]。的通道水文复杂Cotonou-Lake Nokoue是实际的研究区域。收集的样本包括水和沉积物样本在湖里十一个不同的点。另外,新鲜的鱼产品的样品从湖中被包含在抽样。图1显示了抽样地图。

总共20海水样品,10湖底沉积物样品,13收集不同种类的鱼类产品。图2显示了不同种类的鱼产品从湖Nokoue在样本的收集。

2.2。细菌样品的分析

细菌进行分析根据使用标准(NF U: 47 - 100)。2 * 150毫升水样体积进行了膜过滤的0.22µ米直径的膜。然后过滤膜都是恢复对伊红美蓝(EMB)和查普曼琼脂板,分别。然后,板块在37°C孵化24小时。

每个物种的鱼收集从肠子被清空,和25 g的肠道中每个样本丰富的225毫升缓冲蛋白胨水(BPW)和孵化18小时37°C。沉积物样品也富含25克引入225毫升BPW 24小时37°C。所有的培养基配方被连续接种查普曼和伊红美蓝琼脂板细菌隔离。这些盘子是孵化24小时37°C。两个或三个特点殖民地获得两种文化媒体选择使用。这些殖民地Mueller-Hinton琼脂板上有净化然后革兰氏染色法,生化测试(过氧化氢酶和氧化酶),播种的API 20 e画廊(仅为革兰氏阴性杆菌),和自由staphylocoagulase和DNAse测试(仅为革兰氏阳性球菌)。

2.3。抗菌药物敏感性试验

所有识别细菌受到药敏测试Muller-Hinton琼脂板使用Kirby-Bauer盘扩散方法以下抗生素:环丙沙星(5µ红霉素(15克)µ四环素(30克)µg),万古霉素(30µg)、甲硝哒唑(5µg),阿莫西林(25µg)和aztreonam (30µg),测量抑菌圈直径解释根据EUCAST指南(15]。参考菌株大肠杆菌写明ATCC 25922和金黄色葡萄球菌写明ATCC 25923作为控制。

2.4。耐药性和毒力基因检测

2.4.1。提取分离的菌株的DNA

的DNA沙门氏菌菌株获得了使用蓝色的试剂盒提取工具。包含DNA的管子被储存在4°C放大阶段。剩下的DNA管处理后储存在−20°C的最佳保护。

2.4.2。聚合酶链反应的性能

反应混合物由7.5μ12.5 L的水μL 2 x的PCR大师混合试剂,2μL每一对引物,和3μL的细菌DNA。放大的bla_TEM,bla_SHV,bla_CTX-M-15基因在反应条件下进行了涉及初始变性在93°C 4分钟,其次是32周期在93°C 30秒,30秒55°C, 72°C 40秒。最后一个伸长的4分钟72°C。放大的qnrA基因在反应条件下进行了涉及初始变性在95°C 10分钟,其次是40周期在95°C 30秒,30秒51°C, 72°C的后续伤害,持续15秒。最后一个伸长的5分钟72°C。放大的小鬼,KPC,电气,NDM, VIM, OXA-48, OXA-23,执行和DHA基因涉及初始变性在95°C条件下5分钟,其次是35周期在95°C 20秒钟,45秒49°C, 72°C,持续30秒。最后一个伸长的5分钟72°C。放大的fimH基因进行涉及初始条件下变性在94°C 2分钟,其次是40周期在94°C的变性40秒,杂交在50°C 1分钟,在72°C和初始伸长1分钟。最后一个伸长了72°C 5分钟。PCR的革兰氏阳性球菌,台面式晶体管,范,和范B搜索基因。放大了涉及初始变性在94°C条件下4分钟,紧随其后的是30个周期在94°C 1分钟,在50°C 1分钟,1分钟的72°C。最后一个伸长的5分钟72°C。PCR产品进行2%琼脂糖凝胶电泳沾5μg / ml 100个基点的红色凝胶作为分子量标记DNA梯。执行迁移规模80 V /厘米25分钟。放大乐队可视化,在紫外线照射下拍照。表1介绍了电阻和毒力基因的引物。

2.5。数据处理和分析

数据收集和记录在一个Excel 2010电子表格,和图表使用GraphPad棱镜7创建软件。

3所示。结果

3.1。不同种类的细菌鉴定

细菌鉴定主要是肠道菌革兰氏阳性球菌紧随其后。沉积物样品中含有40.97%的确定菌株紧随其后的水样(32.63%)和鱼产品的样品(26.38%)。Nonenterobacterial杆菌被发现在80%的沉积物样品。图3介绍了不同的细菌分离根据样本的类型。肺炎克雷伯菌(28.88%)和金黄色葡萄球菌(58.49%)是最孤立的菌株从所有样本收集。

3.2。耐药性的菌株

35.84%的革兰氏阳性球菌耐药菌株鉴定。最大的阻力是观察红霉素(75.47%),万古霉素(69.81%)、苯唑西林和(32.64%)。图4显示了抵抗革兰氏阳性球菌。

36.67%的孤立的革兰氏阴性杆菌耐药。所有菌株对甲硝哒唑(100%)。58.89%电阻观察阿莫西林,环丙沙星aztreonam, 40%和23.33%。图5显示了抵抗的革兰氏阴性杆菌。

3.3。分子描述孤立的细菌

的车一个和范B基因测试只有在革兰氏阳性球菌与耐万古霉素。至于台面式晶体管基因,这是搜索在所有球菌菌株的基因组和基因组中存在25.93%的菌株。的范B基因组的基因不存在任何球菌菌株不同车一个在3.70%(表吗2)。

抗性基因IMP, VIM, NDM, KPC, OXA-48, OXA-23,qnrA基因组中,GES缺席的革兰氏阴性杆菌孤立。的bla_TEM基因(45.55%)是最发现紧随其后bla_CTX-M-15(31.11%)和bla_SHV(23.33%)。毒力基因fimH被发现在40%的革兰氏阴性杆菌的基因组(表吗3)。

4所示。讨论

本研究开始文档的污染水平科托努通道的水生生态系统水文复杂的Cotonou-Lake Nokoue抗药性细菌。应该注意的是,湖Nokoue是最重要的一个湖泊在贝宁,允许钓鱼产品来满足人口的需求。这项研究已经确定了一些种类的渔业产品升值和广泛被贝宁南部的人口。在这些物种中,沙丁鱼madarensis、Hepsetus odoe Parachanna暗盒,Lutjanus groeensis, Eleotris为害,Chrysichthys nigrodigitatus, Macrobrachium vollenhovenii, Monodactylus sebae,高清晰gariepinus, Dalophis boulengeri,罗非鱼guineensis,中国对虾他们,和Crassostrea郁金香属被发现在所有的渔民和这些产品的经销商。这些结果证实Niyonkuru和Laleye [27)他们发现同样的家庭和物种的工作有关Nokoue湖捕鱼技术的影响。从湖底沉积物样本是最受细菌污染。这可以解释为沉积在湖底的细菌。

积极寻找肠道致病菌的渔业产品代表了健康风险高的人食用。事实上,肠道中的细菌物种大多数鱼产品肺炎克雷伯菌、肠杆菌属spp。、金黄色葡萄球菌,大肠杆菌。Novotny等的工作。28)也确定病原菌中发现的鱼产品,可以代表人类的健康风险。耐药性的菌株革兰氏阴性杆菌被发现。这个结果可能是由于这样的事实,这种抗生素视为除寄生虫及解痉剂贝宁的人口并没有控制。应该注意的是,很少有研究报道单独使用灭滴灵治疗革兰氏阴性细菌引起的感染。这将是明智的使用它与其他家庭的抗生素,根据感染希望效果更佳(29日]。非常高的抗性在人类健康最重要的还指出在这两种革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性球菌。事实上,40%的革兰氏阴性细菌抵抗aztreonam,唯一的追索权monobactam耐碳青霉烯。革兰氏阳性球菌对万古霉素耐药69.81%。与这些抗性相关,bla_TEM,bla_SHV,bla_CTX-M-15抗性基因的基因组中发现了革兰氏阴性杆菌以及fimH毒力基因。根据Ruppe et al。30.),传播plasmid-borne beta-lactamases构成了迄今为止最关键的阻力问题在肠道菌革兰氏阴性杆菌,更具体地说。这些基因的传播在诊所可能使患者治疗失败的风险,增加住院时间31日]。几项研究已经记录了使用extended-spectrum beta-lactamase-producing细菌(32]。这项研究是类似于Novovic et al。33]也孤立的革兰氏阴性杆菌bla_SHV孟加拉国的基因从一个湖。的bla_CTX-M-15基因是最广泛的世界上发现CTX-M型ESBL。这一研究获得的31.11%的患病率与霍基一致的工作(34)和广州Coque (35]。CTX-M-15主要被发现在大肠杆菌但是有能力迅速出现在其他革兰氏阴性杆菌的数量36]。的毒性fimH基因使细菌携带它能够坚持细胞和逃避抗生素的作用。无数的研究已经证实,这种基因的存在在革兰氏阴性杆菌的基因组,特别是大肠杆菌在大地的工作等。37]。在革兰氏阳性球菌,台面式晶体管基因是最发现紧随其后车一个很少发现,尽管高电阻观察万古霉素相比。的存在车一个基因诱导抗糖肤。的台面式晶体管基因表明耐甲氧西林的存在(38]。

5。结论

本研究的数据再次提出了一个问题,适当的使用抗生素在农业、畜牧业和人类健康为了防止细菌抗多种抗菌素的环境中坚持。耐药性细菌的存在着抗性基因的临床兴趣在水生环境中是一个关键的形势引发恐惧的高涨难以治疗的传染病。这项研究提供了新的数据Nokoue湖的细菌污染程度在贝宁,鉴于这种水生生态系统的重要性,必须采取必要和明智的措施,有效的防止污染水体。

数据可用性

支持本研究使用的数据都包含在这篇文章。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

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