Asi nehrinden Escherıchıa colı izolasyonu, filogenetik grupları ve virülans özellikleri
Escherichia coli isolation from the orontes river, phylogenetic groups and virulance characteristics
Yazar: FATMA DEMİRTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. EBRU ŞEBNEM YILMAZ
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotik dirençliliği =   ; Asi Havzası = Asi Basin ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Filogeni = Phylogeny ; Virülans = Virulence

Özet:
İnsan kaynaklı her türlü kirleticinin nehirlere girişi, suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik bozulmasına yol açar. Bu çalışma başta tarımsal sulama ve çeşitli amaçlarla kullanılan Amik ovasını besleyen Asi Nehri boyunca belirlenen üç ayrı istasyonda on iki aylık örnekleme yapılarak gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, otuzaltı yüzey suyu örneğinin bazı su kalite parametre ölçümleri ile toplam koliform, E. coli sayımları gerçekleştirilerek, 34 (%94,4) E. coli izole edilmiştir. İzolatların 16 farklı antibiyotiğe olan duyarlılıkları, geniş spektrumlu beta laktamaz/plazmid aracılı AmpC beta laktamaz üretimleri, filogenetik grupları ve virülans özellikleri araştırıldı. Ölçümü gerçekleştirilen her su kalite parametresinin kendi içinde değişken değerler gösterdiği belirlendi. Toplam koliform ve E. coli sayım sonuçları değerlendirildiğinde en az kontaminasyonun Eşrefiye istasyonu, en çok kontamine istasyonun ise Küçük Asi istasyonu olduğu gözlemlendi. Fenotipik olarak 15 izolat (%44,11) geniş spektrum beta-laktamaz (GSBL) ve 5 izolat ise (%14,7) plazmid aracılı AmpC (pAmpC) beta-laktamaz üretimi yönünden pozitif değerlendirildi. İzolatlarda en yaygın GSBL tipi CTX-M (n:9) ve TEM (n:3) olarak bulunurken, pAmpC tip beta laktamaz üretici izolatların 6'sında CMY-2 tip beta-laktamaz enzimi belirlendi. Oniki (%35,29) E. coli izolatı test edilen antibiyotiklerin tamamına duyarlı bulunurken, diğer izolatların tamamı (imipenem hariç) antibiyotiklere değişen oranlarda direnç gösterdi. İzolatların PZR ile filogenetik grup dağılımları; A1 (n:15), B1 (n:6), B22 (n:5), B23  (n:4) ve A0 (n:4) olarak belirlendi. E. coli izolatlarının %58,8'inde (n: 20) en az bir veya daha fazla virülans geni tespit edilirken, 14 izolatta (%41,2) hiçbir virülans geni belirlenmedi. En yaygın virülans geni olarak papC (n:14, %41,2) ve iucD (n:11, % 32,3) tespit edildi.
Tez bulguları, Asi Nehrinde mikrobiyolojik kaynaklı ciddi bir su kirliliğinin varlığını göstermiştir. Sonuçlarımız, su kaynaklarının sürdürülebilirliğini sağlamak ve halk sağlığını korumak için su kalitesi yönetiminde daha etkin stratejilerin benimsenmesi gerektiğinin önemini vurgulamaktadır.

Abstract:
The entry of all types of human-induced pollutants into rivers leads to the physical, chemical, and biological degradation of water. This study was conducted by sampling at three different stations identified along the Asi River, which feeds the Amik Plain primarily for agricultural irrigation and various other purposes, over a period of twelve months. For this purpose, thirty-six surface water samples were collected, and certain water quality parameters were measured along with total coliform and E. coli counts, resulting in the isolation of 34 (94.4%) E. coli. The susceptibility of isolates to 16 different antibiotics, production of extended spectrum beta-lactamase/plasmid-mediated AmpC beta-lactamase, phylogenetic groups, and virulence properties were investigated. It was found that each measured water quality parameter exhibited variable values. When evaluating total coliform and E. coli counts, it was observed that the Eşrefiye station had the least contamination, while the Küçük Asi station had the most contamination. Phenotypically, 15 isolates (44.11%) were positive for producing extended spectrum beta-lactamase (ESBL), and 5 isolates (14.7%) were positive for plasmid-mediated AmpC (pAmpC) beta-lactamase production. The most common ESBL types found in isolates were CTX-M (n:9) and TEM (n:3), while the CMY-2 type beta-lactamase enzyme was identified in isolates producing pAmpC beta-lactamase. Twelve (35.29%) E. coli isolates were found to be susceptible to all tested antibiotics, while all other isolates (except imipenem) showed varying degrees of resistance to antibiotics. Phylogenetic group distribution of isolates by PCR was determined as A1 (n:15), B1 (n:6), B22 (n:5), B23 (n:4), and A0 (n:4). Virulence genes were detected in 58.8% (n: 20) of E. coli isolates, while no virulence genes were detected in 41.2% (n: 14) of isolates. The most common virulence genes detected were papC (n:14, 41.2%) and iucD (n:11, 32.3%).
The findings of the thesis indicate the presence of significant microbiological pollution in the Asi River. Our results emphasize the importance of adopting more effective strategies in water quality management to ensure the sustainability of water resources and protect public health.