Share
الخصائص الحيوية والجزيئية والفعالية ضد الميكروبية للنايسين المنتج من قبل بكتريا subsp. lactis Lactococcus lactis المعزولة من الحليب الخام == Biological, Molecular characteristics and antimicrobial activity of Nisin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis Isolated from Raw Milk
Author name:
خالد اسماعيل عزيز
Supervisor name:
رجوة حسن عيسى الربيعي | زيرك فقى احمد عبد الرحمن
General topic:
Biology
Specific topic:
Microbiology
Degree:
Doctorate
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
24T3242 - p.pdf
Abstract:
تمت جمع مائة وخمسة واربعون نموذجا من الحليب الخام خلال فترة ما بين تموز الى التشرين الثانى لعام 2013 فى مزارع تربية المواشي لمحافظة اربيل ودهوك .اسفرت النتائج عن الحصول على 45 عزلة من بكتريا L. lactis subsp. lactis تمت تشخيص هذه العزلات باستخدام الصفات المجهرية , المظهرية , البايوكيميائية ,API 20E SYSTEM بالاضافة الى تقنية الـ PCR . اختبرت فعالية العزلات لبكتريا L. lactis subsp. lactis تجاه ثلاثه عشر نوعا من المضادات الحيويه وتباينت العزلات فيما بينهما من حيث استجابتها لاختبار الحساسية وعدد منها مقاومة كالاتي : Cephalothin, Ampicillin, Amoxicillin/ Clavulanic acid, Sulfamethoxazole/Trimethoprim, Cefotaxime, Clindamycin, Ceftriaxone, Nitrofurantoin, Gentamycin, Vancomycin, Ciprofloxacin, Chloramphenicol, and Imipenem.، ونسبة المقاومة كالاتي : 95.55%, 93.33%, 93.33%, 91.11%, 84.44%, 77.77%, 71.11%, 62.22%, 53.33%, 40%, 35.55, 24.44%, 2.22%. على التوالي.اظهرت نتائج جميع العزلات فعالية عالية ضد خمسة انواع من البكتريا المرضية وهى : E. coli, B. subtilis, P. aeruginosa, C. perfringes and S. aureus باستعمال تقنية طريقة الانتشار بالحفر. اظهرت العزلة 41 و15 فعالية عظمى (16mm) (20mm) ضد بكتريا S. aureus وB. subtilis بينما اظهرت العزلة 20 فعالية كبيرة (13mm) ضد بكتريا aeruginosa P.. عموما فان البكتريوسين لجميع العزلات المذكورة كانت فعالة ضد البكتريا الموجبة والسالبة لصبغة كرام .ايضا تم استخدام النايسين النقي ضد خمسة انواع من البكتريا المرضية واظهرت النتائج بان مناطق التثبيط كانت 18، 22، 14، 13 و15 ملم ضد كل من S. aureus، B. subtilis، C. perfringens، E. coli وP. aeruginosa على التوالي.درست تاثير الاس الهايدروجينى،الحرارة والاشعة الفوق بنفسجية على فعالية نايسين للعزلات 10، 26 و42. اظهرت النتائج بان مستخلص نايسين لعزلة L42 كانت اكثر فعالية عند الاس الهايدروجينى 2.5 والحرارة - 4 م ضد البكتريا المرضية. لم يظهر مستخلص النايسين اى فعالية ضد البكتريا المرضية عند تعريضه للاشعة الفوق بنفسجية مبينا التاثير السلبى لهذه الاشعة على فعالية البكتريوسين.تم اختيار العزلة اكثر مقاومة للمضادات الحيوية (L42) لاجراء عملية التحول وذلك لتحديد مواقع الجينات مانحة المقاومة للمضادات الحيوية باستخدام عملية التحول الوراثي باستعمال بكتريا coli DH5 - α E. الخالية من البلازميدات مع البلازميد المنقى من العزلة L42. تم اجراء عملية التحول بنجاح واظهرت النتائج بان جينات : Chloramphenicol, Nitrofurantoin, Cefotaxime, and Vancomycin كانت واقعة على البلازميد بينما البقية كانت واقعة على الكروموسوم. تم تحديد التركيز المثبط الادنى للنايسين واظهرت النتائج بان MIC للنايسين بالنسبة لبكتريا aureus S. كانت 400µg/ml بينما لبكتريا coli E. كانت 500µg/ml. استخدمت MIC للنايسين كعامل تحييد للسيطرة على جينات مانحة المقاومة للمضادات الحيوية لنوعين من البكتريا المرضية وهى aureus S. وcoli E.. كشفت النتائج بان الجينات منحت المقاومة لـ AMP, OXA, TET, C, CTX, SXT, AK, CFM, تم تحييدها بنسبة 61.5% بينما فى بكتريا coli E. تم تحييد الجينات لـLEV, MEL, NOR, and SXTبنسبة 31%. تم دعم النتائج عمليتي التحول والتحييد باستخدام تقنية الترحيل الكهربائى للهلام. | In this study a total of one hundred forty five raw milk samples were collected during the period of (July to November, 2013) from different fields in Erbil and Duhok province. Screening revealed that 45 out of 145 samples of raw cow milk (31%) were L. lactis subsp. lactis. Characterization of these selected isolates were carried out using morphological, microscopical, biochemical characteristics, API 20 system and further confirmation were achieved by PCR assay.Antibiotic sensitivity test performed for L. lactis subsp. lactis against thirteen antibiotics which include Ampicillin (AMP), Amoxicillin/ Clavulanic acid (AMC), Imipenem (IMP), Gentamycin (GM), Sulfamethoxazole/Trimethoprim (SXT), Cephalothin (CEP), Clindamycin (CLIN), Nitrofurantoin (F), Ciprofloxacin (CIP), Ceftriaxone (CRO), Chloramphenicol (C), Cefotaxime (CTX), and Vancomycin (VAN). The isolates appeared to be varied in their resistance, the number and resistance percent for antibiotics used CEP, AMP, AMC, SXT, CTX, CLIN, CRO, F, GM, VAN, CIP, C, and IMP were as follow 95.55%, 93.33%, 93.33%, 91.11%, 84.44%, 77.77%, 71.11%, 62.22%, 53.33%, 40%, 35.55%, 24.44%, and 2.22% respectively.All supernatants were isolates exhibited marked activity against five pathogenic bacteria includes S. aureus, B. subtilis, C. perfringens, P. aeruginosa, and E. coli using agar well diffusion method. Isolate 15 and 41 exert maximum activity (20 mm) and (16 mm) against B. subtilis and S. aureus. Whereas isolate 20 showed highest activity (13 mm) against P. aeroginosa. Generally, all aforementioned isolates were active against gram positive and Gram negative bacteria. In addition, the effect of pH, temperature and UV light were studied on nisin activities of L10, L26 and L42 against some pathogenic bacteria. The results showed that nisin extract of L42 displayed highest activity at pH 2.5 and temperature at - 4 °C against pathogenic bacteria under study. Under UV light wavelength all nisin showed low or no activity against different pathogenic bacteria selected in this study.Also a pure nisin was used against five pathogenic bacteria and the results shows that the inhibition zones were 18, 22, 14, 13 and 15 mm against each of S. aureus, B. subtilis, C. perfringens, E. coli and P. aeruginosa respectively.One highly resistance isolate was chosen (L42) for transformation test to determine the location of the antibiotic resistance genes by genetic transformation process using the laboratory strain E. coli DH5 - α with plasmid DNA purified from this isolates. The transformation process conducted successfully and the results showed that the resistance genes for F, C, CTX, and VAN were located on plasmid DNA. While for others were located on chromosomal DNA.Minimum inhibitory concentrations were tested for nisin and the results revealed the MIC of nisin for S. aureus was 400 µg/ml while for E. coli was 500 µg /ml. MIC of nisin was used as curing against to control the antibiotic resistance genes in two pathogenic bacteria represented by E. coli and S. aureus. The results showed that the genes encoding resistance to AMP, OXA, TET, C, CTX, SXT, AM, and CFM were cured and the percentage of curing was 61.5%. Whereas for E. coli the gene of LEV, MEL, NOR, and SXT were cured with 31%. The above results of both transformation and curing process were supported with gel electrophoresis.
