Kıyma ve köfte örneklerinden izole edilen Staphylococcus aureus izolatlarının antimikrobiyal direnç profilinin ve  biyofilm oluşumunun fenotipik ve genotipik incelenmesi
Phenotypical and genotypical investigation of the antimicrobial resistance profile and biofilm formation of Staphylococcus aureus isolates from ground beef and meatballs
Yazar: TUĞBA SARI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN BAŞKAN
Amasya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Staphylococcus aureus (S. aureus), enfeksiyonlara ve gıda intoksikasyonlarına neden olduğu için halk sağlığını tehdit eden bir bakteridir. Antibiyotik dirençli mikroorganizmaların oluşması ve bakterinin biyofilm yapma yetenekleri gıda kaynaklı enfeksiyonlarda büyük sorun haline gelmiştir. Bu nedenle tez çalışması kapsamında Amasya ilinde tüketilen kıyma ve köfte örneklerinde S. aureus varlığının belirlenmesi, antibiyotik direnç profillerinin ve biyofilm oluşumunun tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda Şubat 2022-Temmuz 2022 tarihleri arasında Amasya ilinde tüketime sunulan 60 et örneği (30 köfte, 30 kıyma) materyal olarak kullanılmıştır. İlk olarak örneklerin peptonlu su (%0,1) ile desimal dilüsyonları yapılmış, egg yolk tellurite içeren baird parker agar plaklarına ekilerek, 35 °C'de 24-48 saat inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonrası şüpheli koloniler seçilerek Staphylococcus sp. olarak değerlendirilmiştir. Gram boyama, katalaz testi, mannitol salt agarda üreme ve koagülaz gibi testler ile S. aureus izolatları fenotipik olarak doğrulanmıştır. İkinci olarak izolatlardan kaynatma yöntemi ile DNA izolasyonu gerçekleştirilmiştir. PZR ile izolatların cins spesifik (16S rRNA) ve tür spesifik (nuc) gen bölgeleri ile S. aureus olduğu genotipik olarak doğrulanmıştır. Üçüncü olarak izolatlarının gentamisin, tobramisin, levofloksasin, piperasilin-tazobaktam, imipenem, kloramfenikol, penisilin, metisilin ve eritromisin antibiyotiklerine karşı direnç profilleri disk difüzyon testi ile belirlenmiştir. Son olarak izolatlarının biyofilm üretimi kongo kırmızısı agar (CRA) ve mikrotitrasyon plak yöntemiyle fenotipik olarak tespit edilmiştir. Ayrıca biyofilm oluşumunu genotipik olarak doğrulamak için icaA ve icaD genlerini hedefleyen PZR testi gerçekleştirilmiştir. İncelenen örneklerden 297 tane Staphylococcus sp. izole edilmiş ve bu izolatların 58'inin fenotipik ve genotipik olarak S. aureus olduğu tespit edilmiştir. Disk difüzyon sonuçlarında izolatların hepsinin imipenem ve piperasilin-tazobaktama duyarlı, fakat metisiline %43,10 (25/58), eritromisine %41,37 (24/58), penisiline %58,62 (34/58), gentamisine %10,34 (6/58), kloramfenikole %17,24 (10/58), tobramisine %6,89 (4/58) ve levoflaksasine %1,72 (1/58) oranında dirençli olduğu belirlenmiştir. CRA'da biyofilm oluşumu %58,62 (34/58), mikrotitrasyon plak yönteminde biyofilm oluşumu %58,62 (34/58) olarak tespit edilmiştir. PZR analizinde 3 izolatta icaD, 2 izolatta ise icaA geni pozitif olarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, kıyma ve köftelerde antibiyotiklere dirençli S. aureus varlığının tespit edilmesi ve izolatların biyofilm üretmesi bu bakterinin halk sağlığı açısından potansiyel risk taşıdığı anlamına gelmektedir. Bu nedenle gıdaların satın alma, işleme, nakliye ve satış sırasında oluşabilecek S. aureus bulaşma riskini azaltmak için gerekli önlemlerin alınması halk sağlığı bakımımdan önem taşımaktadır.

Abstract:
Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that threatens public health because it causes infections and food intoxications. The formation of antibiotic-resistant microorganisms and the ability of bacteria to form biofilms have become a major problem in foodborne infections. For this reason, within the scope of the thesis study, it was aimed to determine the presence of S. aureus, antibiotic resistance profiles and biofilm formation in ground beef and meatball samples consumed in Amasya. For this purpose, 60 meat samples (30 ground beef, 30 meatballs) presented for consumption in Amasya between February 2022 and July 2022 were used as material. First, decimal dilutions of the samples were made with peptone water (0.1%), inoculated on Baird Parker agar plates containing egg yolk tellurite and incubated at 35 °C for 24-48 hours. After incubation, suspicious colonies were selected and evaluated as Staphylococcus sp. S. aureus isolates were phenotypically confirmed by tests such as Gram stain, catalase test, growth on mannitol-only agar, and coagulase. Secondly, DNA isolation was performed from the isolates by boiling method. The isolates were genotypically confirmed to be S. aureus with genus specific (16S rRNA) and species specific (nuc) gene regions by PCR. Thirdly, the resistance profiles of the isolates against gentamicin, tobramycin, levofloxacin, piperacillin-tazobactam, imipenem, chloramphenicol, penicillin, methicillin, and erythromycin antibiotics were determined by disk diffusion test. Finally, biofilm production of isolates was determined phenotypically by Congo red agar (CRA) and microtitration plate method. In addition, PCR testing targeting the icaA and icaD genes was performed to genotypically confirm biofilm formation. From the samples examined, 297 Staphylococcus sp. were isolated and 58 of these isolates were determined to be S. aureus phenotypically and genotypically. Disk diffusion results showed that all of the isolates were susceptible to imipenem and piperacillin-tazobactam, but resistant to methicillin %43.10 (25/58), erythromycin %41.37 (24/58), penicillin %58.62 (34/58), gentamicin %10.34 (6/58), chloramphenicol %17.24 (10/58), tobramycin %6.89 (4/58), and levofloxacin %1.72 (1/58). Biofilm formation was determined as 58.62% (34/58) in CRA and 58.62% (34/58) in microtitration plate method. In PCR analysis, icaD gene in 7 isolates and icaA gene in 2 isolates were evaluated as positive. In conclusion, detection of S. aureus in ground meat and meatballs, development of antibiotic resistance and biofilm production of isolates mean that this bacterium poses a potential risk for public health. For this reason, it is important for public health to take the necessary measures to reduce the risk of S. aureus contamination that may occur during the purchase, processing, transportation and sale of foods.