نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

2 دانشیار، گروه میکروبیولوژی، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ایران

3 دانشیار، گروه میکروبیولوژی، واحد تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی تنکابن، ایران

چکیده

هدف از این مطالعه ارزیابی بیان بعضی ژن‌های مشارکت‌کننده در بیماری‌زایی (luxS و ctxM) اشریشیاکلی در کشت هم‌زمان با پروبیوتیک‌های بومی می‌باشد. برای انجام این تحقیق باکتری اشریشیاکلی از 20 نمونه محصولات لبنی (شیر و پنیر) جدا گردید. سپس ویژگی پروبیوتیکی باسیلوس‌های جداشده از دستگاه گوارشی طیور با استفاده از قابلیت بقای آنها در pH اسیدی، نمک‌های صفراوی، مایع معدۀ تحریک‌شده، تولید ترکیبات فعال‌زیستی و فعالیت پروتولیتیکی موردارزیابی قرار گرفت. جدایه‌هایی که خصوصیت‌های مطلوب پروبیوتیکی داشتند با استفاده از روش مولکولی توالی ژن 16SrDNA شناسایی شدند و میزان بیان ژن‌های luxS و ctxM در جدایه‌های اشریشیاکلی در کشت هم‌زمان با آنها با استفاده از روش ریل‌تایم پی‌سی‌آر ارزیابی گردید. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که از 16 سویۀ باکتری اشریشیاکلی، دو سویه حاوی هر دو ژن و از 12 سویۀ باسیلوس، یک سویه دارای ویژگی پروبیوتیکی بودند. نتایج شناسایی مولکولی جداسازی دو سویۀ اشریشیاکلی و یک سویۀ باسیلوس کواگولانس را تأیید نمود. ازطرف‌دیگر میزان بیان ژن‌های فوق در جدایه‌های اشریشیاکلی در کشت هم‌زمان با جدایۀ باسیلوس کواگولانس به‌صورت معنی‌داری (0/05>P-value) کاهش یافته است. بنابراین براساس یافته‌های این تحقیق نتیجه‌گیری می‌شود که استفاده از پروبیوتیک‌های بومی به‌عنوان مکمل غذایی قادر است بیماری‌های گوارشی ایجادشده توسط باکتری اشریشیاکلی را محدود نماید، اگرچه مطالعۀ بیشتری برای تأیید این یافته باید انجام شود.

کلیدواژه‌ها

Barbosa, T. M., Serra, C. R., La Ragione, R. M., Woodward, M. J., & Henriques, A. O. (2005). Screening for bacillus isolates in the broiler gastrointestinal tract. Appl Environ Microbiol, 71(2), 968-978. doi:https://doi.org/10.1128/aem.71.2.968-978.2005
Baserisalehi, M., & Bahador, N. (2013). Evaluation of soil origin Pseudomonas sp. for production of bioactive compounds. Journal of Biological Sciences, 13(3), 152. doi:https://doi.org/10.3923/jbs.2013.152.157
Chelius, M. K., & Triplett, E. W. (2001). The Diversity of Archaea and Bacteria in Association with the Roots of Zea mays L. Microb Ecol, 41(3), 252-263. doi:https://doi.org/10.1007/s002480000087
Croxen, M. A., Law, R. J., Scholz, R., Keeney, K. M., Wlodarska, M., & Finlay, B. B. (2013). Recent advances in understanding enteric pathogenic Escherichia coli. Clin Microbiol Rev, 26(4), 822-880. doi:https://doi.org/10.1128/cmr.00022-13
Djuikoue, I. C., Woerther, P. L., Toukam, M., Burdet, C., Ruppé, E., Gonsu, K. H., . . . Ngogang, J. (2016). Intestinal carriage of Extended Spectrum Beta-Lactamase producing E. coli in women with urinary tract infections, Cameroon. J Infect Dev Ctries, 10(10), 1135-1139. doi:https://doi.org/10.3855/jidc.7616
Elshaghabee, F. M. F., Rokana, N., Gulhane, R. D., Sharma, C., & Panwar, H. (2017). Bacillus As Potential Probiotics: Status, Concerns, and Future Perspectives. Frontiers in Microbiology, 8. doi:https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01490
Fijan, S. (2014). Microorganisms with claimed probiotic properties: an overview of recent literature. Int J Environ Res Public Health, 11(5), 4745-4767. doi:https://doi.org/10.3390/ijerph110504745
Fooks, L. J., & Gibson, G. R. (2002). Probiotics as modulators of the gut flora. Br J Nutr, 88 Suppl 1, S39-49. doi:https://doi.org/10.1079/BJN2002628
Guo, X., Li, D., Lu, W., Piao, X., & Chen, X. (2006). Screening of Bacillus strains as potential probiotics and subsequent confirmation of the in vivo effectiveness of Bacillus subtilis MA139 in pigs. Antonie Van Leeuwenhoek, 90(2), 139-146. doi:https://doi.org/10.1007/s10482-006-9067-9
Kaur, A., Capalash, N., & Sharma, P. (2020). Expression of Meiothermus ruber luxS in E. coli alters the antibiotic susceptibility and biofilm formation. Appl Microbiol Biotechnol, 104(10), 4457-4469. doi:https://doi.org/10.1007/s00253-020-10480-8
Kim, K., He, Y., Xiong, X., Ehrlich, A., Li, X., Raybould, H., . . . Liu, Y. (2019). Dietary supplementation of Bacillus subtilis influenced intestinal health of weaned pigs experimentally infected with a pathogenic E. coli. Journal of Animal Science and Biotechnology, 10(1), 52. doi:https://doi.org/10.1186/s40104-019-0364-3
Köhler, C. D., & Dobrindt, U. (2011). What defines extraintestinal pathogenic Escherichia coli? International journal of medical microbiology, 301(8), 642-647. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2011.09.006
Lin, S., Hung, A., & Lu, J. (2011). Effects of supplement with different level of Bacillus coagulans as probiotics on growth performance and intestinal microflora populations of broiler chickens. Journal of Animal and Veterinary Advances, 10(1), 111-114. doi:https://doi.org/10.3923/javaa.2011.111.114
Livak, K. J., & Schmittgen, T. D. (2001). Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2−ΔΔCT Method. Methods, 25(4), 402-408. doi:https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262
Medellin-Peña, M. J., Wang, H., Johnson, R., Anand, S., & Griffiths, M. W. (2007). Probiotics Affect Virulence-Related Gene Expression in Escherichia coli O157:H7. Appl Environ Microbiol, 73(13), 4259-4267. doi:https://doi.org/10.1128/AEM.00159-07
Nakayama, T., Kawahara, R., Kumeda, Y., & Yamamoto, Y. (2018). Extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli contributes to the survival of cefotaxime-susceptible E. coli under high concentrations of cefotaxime by acquisition of increased AmpC expression. FEMS Microbiol Lett, 365(5). doi:https://doi.org/10.1093/femsle/fny009
Piri, F., Tajabadi Ebrahimi, M., & Amini, K. (2019). Molecular investigation of CTX-M gene in Extended Spectrum β Lactamases (ESBLs) producing Pseudomonas aeruginosa isolated from Iranian patients with burn wound infection. Archives of Medical Laboratory Sciences, 4(1). doi:https://doi.org/10.22037/amls.v4i1.23078
Saitou, N., & Nei, M. (1987). The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution, 4(4), 406-425. doi:https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454
Shen, Z., Ding, B., Bi, Y., Wu, S., Xu, S., Xu, X., . . . Wang, M. (2017). CTX-M-190, a Novel β-Lactamase Resistant to Tazobactam and Sulbactam, Identified in an Escherichia coli Clinical Isolate. Antimicrob Agents Chemother, 61(1). doi:https://doi.org/10.1128/aac.01848-16
Ur Rahman, S., Ali, T., Ali, I., Khan, N. A., Han, B., & Gao, J. (2018). The Growing Genetic and Functional Diversity of Extended Spectrum Beta-Lactamases. Biomed Res Int, 2018, 9519718. doi:https://doi.org/10.1155/2018/9519718
Wang, X., Li, S., Lu, X., Hu, P., Chen, H., Li, Z., . . . Wang, X. (2016). Rapid method of luxS and pfs gene inactivation in enterotoxigenic Escherichia coli and the effect on biofilm formation. Molecular Medicine Reports, 13(1), 257-264. doi:https://doi.org/10.3892/mmr.2015.4532