Український часопис ветеринарних наук

Антибіотикостійкість мікроорганізмів, виділених від корів, хворих на субклінічний мастит

Лілія Виговська, Чанчал Бхаттачаря, Валерій Ушкалов, Юрій Вішован, Вячеслав Володимирович Данчук
Завантажити статтю
Анотація

Мастит корів – поліетіологічне захворювання за участю патогенних мікроорганізмів. Для лікування хворих тварин використовуються антибіотики, що сприяє утворенню стійких клонів бактерій, а споживання відповідного молока призводить до поширення стійких до антибіотиків мікроорганізмів. Мета роботи – визначити штами антибіотикорезистентних бактерій у молоці корів, хворих на субклінічний мастит. Бактеріологічні дослідження проб секрету молочної залози проводили шляхом посіву осаду, отриманого після центрифугування досліджуваного матеріалу, на агаризоване живильне середовище (з 5 % еритроцитів барана). Дослідження антимікробної чутливості здійснювали методом дискової дифузії. Встановлено, що серед хворих на мастит корів у господарстві циркулюють збудники з множинною стійкістю до антибіотиків, що вказує на їх невибіркове застосування в схемах терапії тварин, зокрема маститу. Виявлено, що загальний рівень фенотипової стійкості до антимікробних засобів досліджуваних ізолятів знаходився у межах 19-33 % (у Staphylococcus spp. – 19.9 %, у E. coli – 33.2 %, у Enterococcus spp. – 32.5 %). Аналіз результатів дав можливість віднести дослідженні культури до категорії мультирезистентних: 31.6  % культур Staphylococcus spp. виявляли стійкість до п’яти груп антибіотиків; 54.5  % культур ешерихій – до п’яти груп антибіотиків; 37.5 % культур групи Enterococcus spp. стійкі до трьох груп антибіотиків. З’ясовано, що 100  % досліджених культур Staphilococcus spp. є чутливими до нетилміцину, спарфлоксацину, гатифлоксацину та кларитроміцину. При цьому, 100 % досліджених культур Enterococcus spp. чутливі до гентаміцину, норфлоксацину та нітрофурантоїну, а 100 % досліджуваних культур кишкової палички виявилися чутливими до цефалотину, меропенему, гентаміцину, тобраміцину, амікацину, нітроксоліну та гатифлоксацину. Таким чином, дійні корови, хворі на субклінічний мастит, є джерелом бактерій з множинною стійкістю до антибіотиків і несуть ризики для споживачів внаслідок вживання молочних продуктів, контамінованих збудниками зоонозних захворювань, що потребує належного контролю з боку фахівців ветеринарної служби

Ключові слова

антимікробні препарати; дискова дифузія; антибіотикорезистентні бактерії; антибіотикотерапія; дійні корови; молоко

ЦИТУВАТИ
Vygovskа, L., Bhattacharya, Ch., Ushkalov, V., Vishovan, Yu., & Danchuk, V. (2023). Antibiotic resistance of microorganisms isolated from cows with subclinical mastitis. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 14(2), 28-42. https://doi.org/10.31548/veterinary2.2023.28
Використані джерела

[1] Amer, S., Gálvez, F.L.A., Fukuda, Y., Tada, C., Jimenez, I.L., Valle, W.F.M., & Nakai, Y. (2018). Prevalence and etiology of mastitis in dairy cattle in El Oro Province, Ecuador. Journal of Veterinary Medical Science, 80(6), 861-868. doi: 10.1292/jvms.17-0504.

[2] Blackmon, M.M., Nguyen, H., & Mukherji, P. (2023). Acute Mastitis. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557782/.

[3] Blowey, R., & Edmondson, P. (2010) Mastitis Control in Dairy Herds. Retrieved from https://www.lactoscan.com/editor/ufo/manuals/SCC/Mastitis_Control_in_Dairy_ Herds_2nd(veterinary-student.blogfa.com).pdf.

[4] Boireau, C., Cazeau, G., Jarrige, N., Calavas, D., Madec, J.Y., & Leblond, A. (2018). Antimicrobial resistance in bacteria isolated from mastitis in dairy cattle in France, 2006-2016. Journal of Dairy Science, 101, 9451-9462. doi: 10.3168/jds.2018-14835.

[5] Bradley, A. (2002). Bovine mastitis: An evolving disease. Veterinary Journal, 164(2), 116-128. doi: 10.1053/tvjl.2002.0724.

[6] Cheng, W.N., & Han, S.G. (2020). Bovine mastitis: Risk factors, therapeutic strategies, and alternative treatments – A review. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 33(11), 16991713. doi: 10.5713/ajas.20.0156.

[7] Chobyrka, M., Tantsyn, V., & Slama, P. (2022). Epidemiology and classification of mastitis. Animals, 10, article number 2212. doi:10.3390/ani10122212.

[8] Danchuk, V., Ushkalov, V., Midyk, S., Vygovska, L., Danchuk, O., & Korniyenko, V. (2021). Milk lipids and subclinical mastitis. Food Science and Technology, 15(2). doi: 10.15673/fst. v15i2.2103.

[9] Directive        2010/63/EU.           (2010,     September).            Retrieved                from        https://eur-lex.europa.eu/ LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:276:0033:0079:en:PDF.

[10] Dittrich, I., Gertz, M., & Krieter, J. (2019). Alterations in sick dairy cows’ daily behavioural patterns. Heliyon, 5(11), article number e02902. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e02902.

[11] Down, P.M., Bradley, A.J., Breen, J.E., Hudson, C.D., & Green, M.J. (2016). Current management practices and interventions prioritised as part of a nationwide mastitis control plan. Veterinary Record, 178(18), article number 449. doi: 10.1136/vr.103203.

[12] DSTU 3662:2018. (2019). Cow raw milk. Specifications. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[13] Elhadidy, M., & Zahran, E. (2014). Biofilm mediates Enterococcus faecalis adhesion, invasion and survival into bovine mammary epithelial cells. Journal in Applied Microbiology, 58(3), 248254. doi: 10.1111/lam.12184.

[14] European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. European antimicrobial breakpoints. (2021). Retrieved from https://eucast.org/clinical_breakpoints/.

[15] Fernandes, J.B., Zanardo, L.G., Galvão, N.N., Carvalho, I.A., Nero, L.A., & Moreira, M.A. (2011). Escherichia coli from clinical mastitis: Serotypes and virulence factors. Journal of Veterinary Diagnostic Investigation, 23(6), 1146-1152. doi: 10.1177/1040638711425581.

[16] Gomes, F., & Henriques, M. (2016). Control of bovine mastitis: Old and recent therapeutic approaches. Current Microbiology, 72(4), 377-382. doi: 10.1007/s00284-015-0958-8.

[17] Goulart, D.B., & Mellata, M. (2022). Escherichia coli mastitis in dairy cattle: Etiology, diagnosis, and treatment challenges. Frontiers in Microbiology, 13, article number 928346. doi: 10.3389/ fmicb.2022.928346.

[18] Hamid, S., Bhat, M.A., Mir, I.A., Taku, A., Badroo, G.A., Nazki, S., & Malik, A. (2017). Phenotypic and genotypic characterization of methicillin-resistant Staphylococcus aureus from bovine mastitis. Veterinary World, 10(3), 363-367. doi: 10.14202/vetworld.2017.363-367.

[19] Heikkilä, A.M., Liski, E., Pyörälä, S., & Taponen, S. (2018). Pathogen-specific production losses in bovine mastitis. Journal of Dairy Science,101(10), 9493-9504. doi: 10.3168/jds.2018-14824.

[20] ISO 11133:2014 “Microbiology of food, animal feeding stuffs and water”. (2014). Retrieved from https://www.iso.org/obp/ui#iso:std:iso:11133:ed-1:v1:ru.

[21] ISO 16649-2:2015 “Microbiology of food and animal feeding stuffs”. (2015). Retrieved from https://meganorm.ru/Data2/1/4293752/4293752391.pdf.

[22] ISO 6888-1:2021. (2021). “Microbiology of food and animal feeding stuffs”. Retrieved from https://www.iso.org/standard/76672.html.

[23] Kaper, J.B., Nataro, J.P., & Mobley, H.L. (2004). Pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology, 2(2), 123-140. doi: 10.1038/nrmicro818.

[24] Magiorakos, A.P., Srinivasan, A., Carey, R.B., Carmeli, Y., Falagas, M.E., Giske, C.G., Harbarth, S., Hindler, J.F., Kahlmeter, G., Olsson-Liljequist, B., Paterson, D.L., Rice, L.B., Stelling, J., Struelens, M.J., Vatopoulos, A., Weber, J.T., & Monnet, D.L. (2012). Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: An international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clinical Microbiology and Infection, 18(3), 268-281. doi: 10.1111/j.1469-0691.2011.03570. x.

[25] Maity, S., & Ambatipudi, K. (2020). Mammary microbial dysbiosis leads to the zoonosis of bovine mastitis: A One-Health perspective. FEMS Microbiology Ecology, 97(1), article number fiaa241. doi: 10.1093/femsec/fiaa241.

[26] McEwen, S.A., & Collignon, P.J. (2018). Antimicrobial resistance: A one health perspective. Retrieved from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29600770/.

[27] Pascu, C., Herman, V., Iancu, I., & Costinar, L. (2022). Etiology of mastitis and antimicrobial resistance in dairy cattle farms in the western part of Romania. Antibiotics (Basel), 11(1), article number 57. doi: 10.3390/antibiotics11010057.

[28] Romero, J.,  Benavides, E., &  Meza, C. (2018). Assessing financial impacts of subclinical mastitis on Colombian dairy farms. Frontiers in Veterinary Science, 5, article number 2018. doi: 10.3389/fvets.2018.00273.

[29] Różańska, H., Lewtak-Piłat, A., Kubajka, M., & Weiner, M. (2019). Occurrence of enterococci in mastitic cow’s milk and their antimicrobial resistance. Journal of Veterinary Research, 63(1), 93-97. doi: 10.2478/jvetres-2019-0014.

[30] Rozos, G., Skoufos, I., Fotou, K., Alexopoulos, A., Tsinas, A., Bezirtzoglou, E., Tzora, A., & Voidarou, C. (2022). Safety issues regarding the detection of antibiotics residues, microbial indicators and somatic cell counts in ewes’ and goats’ milk reared in two different farming systems. Applied Sciences, 12, article number 1009. doi: 10.3390/app12031009.

[31] Saeed, S.I., Mat Yazid, K.A., Hashimy, H.A., Dzulkifli, S.K., Nordin, F., Nik Him, N.A., Omar, M.F.F.B., Aklilu, E., Mohamad, M., Zalati, C.W.S., & Kamaruzzaman, N.F. (2022). Prevalence, antimicrobial resistance, and characterization of staphylococcus aureus isolated from subclinical bovine mastitis in East Coast Malaysia. Animals (Basel), 12(13), article number 1680. doi: 10.3390/ani12131680.

[32] Schamberger, G.P., Phillips, R.L., & Jacobs, J.L. (2004). Reduction of Escherichia coli O157:H7 populations in cattle by addition of colicin E7-producing E. coli to feed. Applied and Environmental Microbiology, 70(10), 6053-6060. doi: 10.1128/AEM.70.10.6053-6060.2004.

[33] Sharun, K., Dhama, K., Tiwari, R., Gugjoo, M.B., Iqbal Yatoo, M., Patel, S.K., Pathak, M., Karthik, K., Khurana, S.K., Singh, R., Puvvala, B., Amarpal Singh, R., Singh, K.P., & Chaicumpa, W. (2021). Advances in therapeutic and managemental approaches of bovine mastitis: A comprehensive review. Veterinary Quarterly, 41(1), 107-136. doi: 10.1080/01652176.2021.1882713.

[34] Simojoki, H., Hyvönen, P., Plumed Ferrer, C., Taponen, S., & Pyörälä, S. (2012). Is the biofilm formation and slime producing ability of coagulase-negative staphylococci associated with the persistence and severity of intramammary infection? Veterinary Microbiology,158(3-4), 344-352. doi: 10.1016/j.vetmic.2012.02.031.

[35] Singh, K., Chandra, M., Kaur, G., Narang, D., & Gupta, D.K. (2018). Prevalence and antibiotic resistance pattern among the mastitis causing microorganisms. Open Veterinary Journal, 8, 54-64. doi: 10.4236/ojvm.2018.84007.

[36] SSU 8534: 2015. (2017). “Food products. Method for detection and determination of Enterococci”. Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=84208.

[37] Sugrue, I., Tobin, C., Ross, R.P., Stanton, C., & Hill, C. (2019). Foodborne pathogens and zoonotic diseases. In Raw Milk – Balance Between Hazards and Benefits (pp. 259-272). London: Academic Press.

[38] Taponen, S., & Pyörälä, S. (2009). Coagulase-negative staphylococci as cause of bovine mastitis – not so different from Staphylococcus aureus? Veterinary Microbiology,134(1-2), 29-36. doi: 10.1016/j.vetmic.2008.09.011.

[39] Ushkalov, V., Danchuk, V., Ushkalov, A., Salmanov, A., Vishovan, Y., Boianovskiy, S., Tereshchenko, S., & Davydovska, L. (2021). Antibacterial susceptability of E. Coli strains isolated from raw milk. One Health and Risk Management, 2(3), 48-54. doi: 10/38045/ ohrm.2021.3.08.

[40] Vasileiou, N.G.C., Chatzopoulos, D.C., Cripps, P.J., Ioannidi, K.S., Gougoulis, D.A., Chouzouris, T.M., Lianou, D.T., Gonzalez-Valerio, T.C., Vallverdu, R.G., Argyros, S., Cesio, M., Font, I., Mavrogianni, V.S., Petinaki, E., & Fthenakis, G.C. (2019). Evaluation of efficacy of a biofilm-embedded bacteria-based vaccine against staphylococcal mastitis in sheep-A randomized, placebo-controlled field study. Journal of Dairy Science, 102(10), 9328-9344. doi: 10.3168/jds.2019-16287.

[41] Vasudevan, P., Nair, M.K., Annamalai, T., & Venkitanarayanan, K.S. (2003). Phenotypic and genotypic characterization of bovine mastitis isolates of Staphylococcus aureus for biofilm formation. Veterinary Microbiology, 92(1-2), 179-185. doi: 10.1016/s0378-1135(02)00360-7.

[42] Vishovan, Y., Ushkalov, V., Vygovska, L., Ishchenko, L., Salmanov, A., Bilan, A., Kalakailo, L., Hranat, A., & Boianovskiy, S. (2021). Biofilm formation and antibiotic resistance in staphylococcus isolated from different objects. EUREKA: Life Sciences, 4, 58-65. doi: 10.21303/2504-5695.2021.001925.