Identification of enterococci by MALDI-TOF-MS & 16S rRNA sequencing isolated from squeezed cheeses and evaluation of antibiotic susceptibility and antibacterial activity
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2020
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Refik Saydam National Public Health Agency (RSNPHA)
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Objective: This study aims to identify enterococci isolated from squeezed cheeses by MALDI-TOF-MS and 16S rRNA sequence analysis and to evaluate antibiotic resistance and antibacterial effects of these isolates against some food pathogens. Methods: Identification of 84 Enterococcus isolates obtained from squeezed cheese was carried out using MALDI-TOF-MS and 16S rRNA gene sequencing. The isolates were tested for resistance to 14 different antibiotics by the disc diffusion method. The antimicrobial effects of isolates against various food pathogens were determined by the agar spot test. SPSS 22.0.0 software (SPSS Inc., Chicago, USA) was used for the assessment of the correlation between variance analysis (ANOVA, F test) and antibacterial results. Results: As a result of sequence analysis; 33 (39.3%) were described to E. faecalis, 29 (34.5%) to E. faecium, 14 (16.7%) to E. durans, 4 (4.8%) to E. gallinarum, 3 (3.5%) to E. casselifavus and 1 (1.2%) to E. thailandicus. Eighty-one isolates gave the same identification result as the MALDI-TOF-MS method (96.43%). The difference between two identification methods has not been found to be statistically significant (p>0.05); however, MALDI-TOF-MS has some advantages over 16S rRNA sequencing, such as being less labor-intensive, more economical and faster. In total, 83.3% of the strains exhibited multidrug-resistant phenotypes. A high incidence of resistance was detected for nalidixic acid, oxacillin, and streptomycin. E. faecalis isolates were found to show lower sensitivity to antibiotics tested than E. faecium (p <0.05). The anti-listerial effect of E. faecalis was determined among all enterococcal isolates (p <0.05). Along with this, a strong correlation was found between L. innocua and L. monocytogenes inhibition. The results of antibacterial activity revealed that enterococci are more effective for the inhibition of Gram-positive food pathogens. Conclusion: The correlation between the results from the two identification methods showed that MALDI-TOF-MS is a fast, economical, robust, and reliable method for the characterization of enterococci. When the results were examined in terms of food safety, it was observed that squeezed cheese produced from raw milk without using starter culture was reservoirs of Enterecoccus spp. with multiple antibiotic resistance. Enterococci, which does not carry multiple antibiotic resistance, can be used in starter culture combinations and in hurdle technology to prevent the growth of Grampositive food pathogens; however, to this end, virulence determinants must be determined to achieve these goals. © 2020. ENTEROCOCCI IN SQUEEZED CHEESE. All rights reserved.
Amaç: Bu çalışmanın amacı, sıkma peynirlerden izole edilen enterokokların MALDI-TOF-MS ve 16S rRNA sekans analizleri kullanılarak tanımlanması ve bu izolatların antibiyotik dirençleri ile bazı gıda patojenlerine karşı antibakteriyel etkilerinin değerlendirilmesidir. Yöntem: Sıkma peynirlerden elde edilen 84 Enterococcus izolatının MALDI-TOF-MS yöntemi ile tanımlanması yapılmış ve 16S rRNA bölgeleri çoğaltılarak sekanslanmıştır. İzolatların 14 farklı antibiyotiğe karşı dirençlikleri disk difüzyon yöntemiyle incelenmiştir. Ayrıca izolatların çeşitli gıda patojenlerine karşı gösterdikleri antibakteriyel etkileri agar spot testi ile belirlenmiştir. İstatistiksel değerlendirme için varyans analizi (ANOVA, F testi) ve antibakteriyel sonuçlar arasındaki korelasyonun tespiti için SPSS 22.0.0 yazılımı (SPSS Inc., Chicago, ABD) kullanılmışır. Bulgular: Seksen-dört izolat 16S rRNA sekans analizi sonucunda; 33 (%39.3) E. faecalis, 29 (%34.5) E. faecium, 14 (%16.7) E. durans, 4 (%4.8) E. gallinarum, 3 (%3.5) E. casseliflavus ve 1 (%1.2) E. thailandicus olarak tanımlanmıştır. Seksen bir izolat MALDI-TOF-MS yöntemi ile aynı tanımlama sonucunu vermiştir (%96.43). İzolatların tanımlanmasında kullanılan iki tanımlama yönteminin arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır (p>0.05). Ancak MALDI-TOF-MS yönteminin daha az iş gücü gerektirmesi, ekonomik ve hızlı olması gibi bazı avantajlarının olduğu görülmüştür. İzolatların %83.3’ünün çoklu antibiyotik direnci taşıdığı tespit edilmiştir. İzolatların nalidiksik asit, oksasilin ve streptomisine karşı dirençliklerinin yüksek olduğu saptanmıştır. E. faecalis suşlarının kullanılan antibiyotiklere karşı E. faecium’dan daha düşük duyarlılık gösterdiği bulunmuştur (p<0.05). Tüm enterokok izolatları içerisinde E. faecalis’in anti-listerial etkisi belirlenmiştir (p<0.05). Bununla birlikte, L. innocua ve L. monocytogenes inhibisyonu arasında güçlü bir korelasyon saptanmıştır. Antibakteriyel aktivitenin sonuçları incelendiğinde, izolatların gıda patojeni olan Gram-pozitif bakterilere karşı inhibasyon etkilerinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç: İki tanımlama yönteminden elde edilen sonuçlar arasındaki korelasyon MALDI-TOF-MS’nin enterokokların karakterizasyonu için hızlı, ekonomik, sağlam ve güvenilir bir yöntem olduğunu göstermiştir. Sonuçlar gıda güvenliği açısından incelendiğinde, starter kültür kullanılmadan direkt olarak çiğ sütten üretilen sıkma peynirlerin çoklu antibiyotik direnci taşıyan enterokok rezervuarları olduğu görülmüştür. Çoklu antibiyotik direnci taşımayan enterokoklar, peynir üretim teknolojisindeki başlangıç kültürü kombinasyonlarında, engel teknolojileri bağlamında ise Gram-pozitif gıda patojenlerinin gelişmesini engellemek için kullanılabilir, ancak bu amaca ulaşabilmek için virülans determinantlarının belirlenmesi gerekmektedir.
Amaç: Bu çalışmanın amacı, sıkma peynirlerden izole edilen enterokokların MALDI-TOF-MS ve 16S rRNA sekans analizleri kullanılarak tanımlanması ve bu izolatların antibiyotik dirençleri ile bazı gıda patojenlerine karşı antibakteriyel etkilerinin değerlendirilmesidir. Yöntem: Sıkma peynirlerden elde edilen 84 Enterococcus izolatının MALDI-TOF-MS yöntemi ile tanımlanması yapılmış ve 16S rRNA bölgeleri çoğaltılarak sekanslanmıştır. İzolatların 14 farklı antibiyotiğe karşı dirençlikleri disk difüzyon yöntemiyle incelenmiştir. Ayrıca izolatların çeşitli gıda patojenlerine karşı gösterdikleri antibakteriyel etkileri agar spot testi ile belirlenmiştir. İstatistiksel değerlendirme için varyans analizi (ANOVA, F testi) ve antibakteriyel sonuçlar arasındaki korelasyonun tespiti için SPSS 22.0.0 yazılımı (SPSS Inc., Chicago, ABD) kullanılmışır. Bulgular: Seksen-dört izolat 16S rRNA sekans analizi sonucunda; 33 (%39.3) E. faecalis, 29 (%34.5) E. faecium, 14 (%16.7) E. durans, 4 (%4.8) E. gallinarum, 3 (%3.5) E. casseliflavus ve 1 (%1.2) E. thailandicus olarak tanımlanmıştır. Seksen bir izolat MALDI-TOF-MS yöntemi ile aynı tanımlama sonucunu vermiştir (%96.43). İzolatların tanımlanmasında kullanılan iki tanımlama yönteminin arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır (p>0.05). Ancak MALDI-TOF-MS yönteminin daha az iş gücü gerektirmesi, ekonomik ve hızlı olması gibi bazı avantajlarının olduğu görülmüştür. İzolatların %83.3’ünün çoklu antibiyotik direnci taşıdığı tespit edilmiştir. İzolatların nalidiksik asit, oksasilin ve streptomisine karşı dirençliklerinin yüksek olduğu saptanmıştır. E. faecalis suşlarının kullanılan antibiyotiklere karşı E. faecium’dan daha düşük duyarlılık gösterdiği bulunmuştur (p<0.05). Tüm enterokok izolatları içerisinde E. faecalis’in anti-listerial etkisi belirlenmiştir (p<0.05). Bununla birlikte, L. innocua ve L. monocytogenes inhibisyonu arasında güçlü bir korelasyon saptanmıştır. Antibakteriyel aktivitenin sonuçları incelendiğinde, izolatların gıda patojeni olan Gram-pozitif bakterilere karşı inhibasyon etkilerinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç: İki tanımlama yönteminden elde edilen sonuçlar arasındaki korelasyon MALDI-TOF-MS’nin enterokokların karakterizasyonu için hızlı, ekonomik, sağlam ve güvenilir bir yöntem olduğunu göstermiştir. Sonuçlar gıda güvenliği açısından incelendiğinde, starter kültür kullanılmadan direkt olarak çiğ sütten üretilen sıkma peynirlerin çoklu antibiyotik direnci taşıyan enterokok rezervuarları olduğu görülmüştür. Çoklu antibiyotik direnci taşımayan enterokoklar, peynir üretim teknolojisindeki başlangıç kültürü kombinasyonlarında, engel teknolojileri bağlamında ise Gram-pozitif gıda patojenlerinin gelişmesini engellemek için kullanılabilir, ancak bu amaca ulaşabilmek için virülans determinantlarının belirlenmesi gerekmektedir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Antibiotic Resistance, Enterococcus, Food, MALDI, Sequencing, Gıda, Sekanslama, Antibiyotik Direnci
Kaynak
Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Q4
Cilt
77
Sayı
4
