دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 6 23 2017 09 23 Detection of Beta-lactamase gene in the culturable bacteria isolated from agricultural, pasture and mining soils around mines in Hamedan, Iran ردیابی ژن بتالاکتاماز در باکتری‌های جداشده از خاک‌های کشاورزی، چراگاه و معدن پیرامون معادن استان همدان، ایران 35 48 21660 10.22108/bjm.2017.21660 FA نیره یونسی دانشجوی دکتری بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران علی اکبر صفری سنجانی استاد بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران غلام خداکرمیان استاد بیماری‌شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران Journal Article 2016 05 23 Introduction: Growing evidence exists that agriculture affects antibiotic resistance in human pathogens. Beta-lactam antibiotics are the most commonly used antimicrobial agents in many countries. The abundance of beta-lactamase encoding genes can be used as an indicator of antibiotic resistance in the environment. So, to determine the beta-lactamase resistance genes, the abundance of culturable bacteria having bla-TEM genesin the soils under different land uses wasexamined. Materials and methods: 44 Gram-positive and 34 Gram-negative bacteria plated on nutrient agar were isolated from agricultural, pasture and mining soils and selected to study the presence of TEM-class gene using PCR amplification. Antibiotic sensitivity test of bla-TEM+isolateswas done adopting the Kirby-Bauer disk diffusion method and antibiotic discs used were: ampicillin, amoxicillin, vancomicin, streptomycin, tetracycline and gentamicin. Finally, five multi-drug resistant and bla-TEM+ isolates were identified using universal primers. Results: The highest level of beta-lactamase genes was observed in the Gram-positive and Gram-negative isolates from the pasture soils. In the agricultural and mining soils, a high abundance of bla-TEM+ isolateswasfound which also showed resistance to beta-lactam antibiotics. The identified multi-drug resistant and bla-TEM+ isolates were from these genera: Achromobacter, Bacillus, Brevibacillus, Aminobacter and Brevundimonas. Discussion and conclusion: The high number of bla-TEM+ bacteria in all the soils may be attributed to the other important feature of bla genes which is their capability to extrude toxic compounds like heavy metals in contaminated environments. Sensitivity of some bla-TEM+ bacteria to beta-lactam antibiotics was interesting. This result shows that bla-TEM genes confer resistance to beta-lactamase inhibitors in a different degree. Some of the identified isolates were pathogen. These pathogens in soils can transfer to plants and human which induce health problems. A high abundance of bla-TEM+ bacteria in the agricultural soil indicates the inefficiency of beta-lactam antibiotics. مقدمه: فعالیت‌های کشاورزی یکی از راه‌های افزایش و پراکنش مقاومت پادزیستی در باکتری‌های بیماری‌زای انسانی هستند. از آنجا که پادزیست‌های گروه بتالاکتام بیشترین درصد پادزیست‌های استفاده‌شده در اکثر کشورها هستند، سنجش فراوانی ژن‌های بتالاکتاماز یکی از ملاک‌های بررسی گسترش مقاومت پادزیستی باکتری‌ها است. بنابراین در پژوهش حاضر، فراوانی باکتری‌های کشت‌پذیر دارای ژن bla-TEMدر خاک‌های با کاربری گوناگون آزمون شد. مواد و روش‏‏ها: تعداد 44 باکتری گرم مثبت و 34 باکتری گرم منفی از خاک‌های کشاورزی، چراگاه و معدن روی کشتگاه آگار مغذی جدا و برای ردیابی ژن bla-TEM با PCR بررسی شدند. سپس، توان مقاومت باکتری‌‌های bla+ به پادزیست‌ها با روش پخشیدگی دیسک با 7 دیسک آموکسی‌سیلین، آمپی‌سیلین، استرپتومایسین، ونکومایسین، تتراسایکلین، داکسی‌سایکلین و جنتامایسین بررسی شد. در پایان، 5 جدایه bla+ شناسایی شدند که به بیش از یک پادزیست مقاوم بودند. ‏‏ نتایج: بیشترین فراوانی ژن‌های بتالاکتاماز در باکتری‌های گرم منفی و گرم مثبت چراگاه‌ها دیده شد. در کاربری‌های کشاورزی و معدن نیز درصد زیادی جدایه bla+ یافت شد که بسیاری از آنها از دید فنوتیپی نیز به آموکسی‌سیلین و آمپی‌سیلین مقاوم بودند. تعداد 5 جدایه دارای ژن بتالاکتاماز با مقاومت چندگانه به پادزیست‌ها شناسایی شدند که باکتری‌های جنس آمینوباکتر، اکروموباکتر، باسیلوس، بروی‌باسیلوس و برووندیموناس بودند. بحث و نتیجه‏گیری: زیادبودن شمار باکتری‌های دارای ژن‌های بتالاکتاماز در همه کاربری‌ها ممکن است به ‌دلیل کارکردهای دیگر این ژن‌ها مانند دفع ترکیبات سمی نظیر فلزهای سنگین از زیستگاه آلوده باشد. حساسیت فنوتیپی برخی جدایه‌ها که ژن‌های مقاومت به آموکسی‌سیلین کلاولانیک‌اسید در آنها شناسایی شد، به درجه‌های گوناگون مقاومت ژن‌ها در برابر پادزیست‌ها وابسته است. برخی باکتری‌های شناسایی‌شده از جنس‌های بیماری‌زا بودند و وجود این باکتری‌ها در خاک‌ها و سرایت آنها به گیاه موجب آسیب به سلامت گیاه می‌شود. همچنین فراوانی باکتری‌های دارای ژن‌های بتالاکتاماز در خاک‌های کشاوررزی، ناکارامدی روزافزون پادزیست‌های بتالاکتام را نشان داد.

https://bjm.ui.ac.ir/article_21660_cce8d545e7cfba17070bcdb755f2ebc8.pdf