イラン・クルディスタンの牛不顕性乳房炎牛乳サンプルから分離された滋賀毒素性大腸菌の分子検出と抗菌薬耐性パターン

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Arch Razi Inst.2020 Jun;75(2):169-177. doi: 10.22092/ari.2019.124238.1278.Epub 2020-06-01.

イラン・クルディスタンの牛不顕性乳房炎牛乳サンプルから分離された滋賀毒素性大腸菌の分子検出と抗菌薬耐性パターン

Molecular Detection and Antimicrobial Resistance Patterns of Shiga Toxigenic Escherichia coli Isolated from Bovine Subclinical Mastitis Milk Samples in Kurdistan, Iran.

E Ahmadi
K Mardani
A Amiri

PMID: 32621445 DOI: 10.22092/ari.2019.124238.1278.

抄録

牛の不顕性乳腺炎は、酪農に課せられた経済的コストのため、壊滅的な病気と考えられています。さらに、未殺菌牛乳や乳製品がヒトの食物連鎖に感染源を伝播させる潜在的な役割を果たしていることから、人獣共通感染症の場合には公共部門での危険性があると考えられている。本研究では，イラン西部クルディスタン州の牛の不顕性乳房炎から分離された滋賀毒素産生性大腸菌（STEC）株の頻度，病原性含量，抗菌薬耐性プロファイルを評価することを目的とした。California Mastitis Testで認められたウシの不顕性乳房炎のミルクサンプル400株を無菌的に採取し、表現型および分子学的に大腸菌の存在を分析した。分離された菌は、stx1、stx2、およびeae遺伝子について遺伝子型的にスクリーニングされた。さらに、分離株の中からO157:H7 STEC株を二重鎖ポリメラーゼ連鎖反応で探索した。分離株の抗菌性スキームは寒天ディスク拡散法を用いて決定した。その結果，173株（43.25％）の大腸菌が検出され，そのうち39株（22.54％）がSTEC株であった。STECの病原性遺伝子型は、stx2（25株、64.10％）、stx2+eae（6株、15.38％）、stx1+stx2（6株、15.38％）、stx1+stx2+eae（2株、5.12％）であった。また、stx1+stx2+eae（2株）、stx1+stx2（1株）の遺伝的含量を有するO157:H7株が3株確認された。抗菌剤耐性はストレプトマイシン、テトラサイクリン、アンピシリンに対して最も優勢であった。O157株に対してはゲンタマイシン、アモキシシリン-クラヴラン酸、トリメトプリム-スルファジアジンが最も有効であったが、非O157株に対してはゲンタマイシン、シプロフロキサシン、ニトロフラントインが有効であった。これらの結果から、調査地域における牛の不顕性乳房炎におけるSTECの重要な役割が明らかになった。また、O157:H7株の分布と分離株間の多剤耐性の有病率の高さが懸念される。したがって、イランのクルディスタン州では、STECを含む汚染乳を摂取した場合、ヒトへの感染の可能性があると考えられる。

Bovine subclinical mastitis is regarded as a devastating disease due to the economic costs imposed on dairy husbandry. Moreover, it is a hazard in the public sector in the cases of zoonotic bacteria because of the potential role of unpasteurized milk and dairy products to propagate the infectious agent to the human food chain. The present study aimed to evaluate the frequency, virulence content, and antimicrobial resistance profile of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) strains isolated from bovine subclinical mastitis in Kurdistan Province, West of Iran. A total of 400 bovine subclinical mastitis milk samples recognized in the California Mastitis Test were collected aseptically and analyzed for the presence of E. coli phenotypically and molecularly. The isolates were genotypically screened for stx1, stx2, and eae genes. Furthermore, O157:H7 STEC strain was searched among the isolates in a duplex polymerase chain reaction. The antimicrobial resistance scheme of the isolates was determined using the agar disk diffusion method. In general, 173 (43.25%) E. coli isolates were detected among which 39 (22.54%) isolates were STEC. The frequency of STEC virulence genotypes was stx2 (25 isolates, 64.10%), stx2+eae (6 isolates, 15.38%), stx1+stx2 (6 isolates, 15.38%), and stx1+stx2+eae (2 isolates, 5.12%). In addition, three O157: H7 strains were identified with the genetic content of stx1+stx2+eae (2 isolates) and stx1+stx2 (1 isolate). The most prevalent antimicrobial resistance was observed against streptomycin, tetracycline, and ampicillin. Gentamycin, amoxicillin-clavulanic acid, and trimethoprim-sulfadiazine were the most effective antibiotics against O157 strains, whereas gentamycin, ciprofloxacin, and nitrofurantoin were effective against non-O157 strains. The results revealed the significant role of STEC in bovine subclinical mastitis in the studied region. In addition, the distribution of O157:H7 strain and high prevalence of multidrug resistance among the isolates is a matter of concern. Therefore, there is a potential threat of human infection following the consumption of contaminated milk with STEC in Kurdistan Province, Iran.