Samsun İlindeki Hastane Kantinlerinde Satışa Sunulan Tüketime Hazır Sandviçlerde Genişlemiş Spektrumlu Beta-Laktamaz Üreten Escherichia coli Varlığının Araştırılması

Abstract

Artmakta olan antibiyotik direnci insanlık için büyük öneme sahip acil tehditlerden biri olup, antibiyotik direnç genlerinin çiftlik hayvanları ve gıdalar vasıtasıyla insanlara aktarılması endişe vericidir. Bu çalışma, Samsun ilindeki üç farklı hastane kantininden toplanan tüketime hazır sandviç örneklerinde genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (GSBL) üreten E. coli varlığını araştırmak ve dirençten sorumlu genleri karakterize etmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Üç farklı hastane kantininin her birinden 50 örnek olmak üzere, toplamda 150 örnek materyal olarak kullanılmıştır. E. coli izolasyonu kromojenik bazlı kültür yöntemiyle gerçekleştirilmiş, identifikasyonda uspA geninin varlığı PCR ile araştırılmıştır. Fenotipik GSBL üretimin tespiti için kombine disk difüzyon yöntemi kullanılmıştır. GSBL üretiminden sorumlu blaCTX-M, blaTEM ve blaSHV genlerinin varlığı multipleks PCR yöntemiyle araştırılmıştır. Çalışma bulguları doğrultusunda 150 adet sandviç örneğinin 32’sinde (%21.3) en az bir adet fenotipik GSBL üreten E. coli tespit edilmiştir. 32 örnekten elde edilen toplam 83 izolatın tümü uspA geni yönünden pozitif bulunmuştur. 83 izolatın 70’inin (%84.3) kombine disk difüzyon yöntemi ile fenotipik olarak GSBL ürettiği saptanmıştır. 32 adet pozitif numunenin her birinden bir adet GSBL pozitif E. coli seçilerek, toplamda 32 izolat blaCTX-M, blaTEM ve blaSHV genlerinin varlığı yönünden incelenmiş ve izolatların 20’sinin (%62.5) blaTEM, 11’inin (%34.3) blaCTX-M geni içerdiği saptanmıştır. Hiçbir izolatta blaSHV geni tespit edilememiştir ve analiz edilen beş izolatın araştırılan üç gen bölgesinden herhangi birini içermediği, dört izolatın hem blaCTX-M hem de blaTEM genini içerdiği belirlenmiştir. Direnç genlerinin insan florasına geçişinde tüketime hazır gıdaların önemli bir etken olabileceği düşünülmektedir.

Keywords

• E. coli
• GSBL
• PCR
• sandviç
• tüketime hazır gıda

Investigation of Extended Spectrum Beta-Lactamase Producing Escherichia coli in Ready-to-Eat Sandwiches Sold in Hospital Canteens in Samsun Province

Abstract

Enhanced antibiotic resistance is one of the urgent threats to humanity and the transmission of antibiotic resistance genes to humans via livestock and food is a major concern. This study was carried out to investigate the presence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) producing E. coli and to characterize the genes responsible for resistance in ready-to-eat sandwich samples collected from three different hospital canteens in Samsun. A total of 150 samples, 50 from each of three different hospital canteens, were used as material. E. coli isolation was performed by chromogenic-based culture method and the presence of the uspA gene was identified by PCR. A combined disk diffusion method was used to detect phenotypic ESBL production. The presence of blaCTX-M, blaTEM, and blaSHV genes responsible for ESBL production was investigated by the multiplex PCR method. According to the results, at least one phenotypic ESBL producing E. coli was detected in 32 (21.3%) of 150 sandwich samples. All 83 isolates obtained from 32 samples were found positive for the uspA gene. It was determined that 70 (84.3%) of 83 isolates produced ESBL phenotypically by the combined disk diffusion method. One ESBL positive E. coli was selected from each of 32 positive samples, and a total of 32 isolates were examined for the presence of blaCTX-M, blaTEM, and blaSHV genes. It was determined that 20 (62.5%) of the isolates contained blaTEM and 11 (34.3%) contained the blaCTX-M gene. blaSHV gene was not detected in any of the isolates and five isolates analyzed did not contain any of the three gene regions investigated, while four isolates coexisted blaCTX-M and blaTEM gene. It is thought that ready-to-eat foods may be an important vehicle in the transmission of resistance genes to the human flora.

Keywords

• E. coli
• ESBL
• PCR
• ready-to-eat
• sandwich

References

1. Alçay AÜ. İstanbul’da satılan pişmiş tavuk dönerlerin mikrobiyolojik kalitesinin araştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2019; 49(2): 74-85.
2. Alegría Á, Arias-Temprano M, Fernández-Natal I, Rodríguez-Calleja JM, García-López ML, Santos JA. Molecular diversity of ESBL-producing Escherichia coli from foods of animal origin and human patients. Int J Environ Res Public Health 2020; 17(4): 1312.
3. Aksu FY, Altunatmaz SS, Uran H, Altıner DD. Hipermarketlerde gıda temas yüzeylerinin mikrobiyolojik özellikleri ve satış personelinin el hijyeni düzeyi. Erciyes Üniv Vet Fak Derg 2017; 14(1): 17-23.
4. Balázs B, Nagy JB, Tóth Z, Nagy F, Károlyi S, Turcsányi I, Bistyák A, Kálmán A, Sárközi R, Kardos G. Occurrence of Escherichia coli producing extended spectrum β-lactamases in food-producing animals. Acta Vet Hung 2021; 69(3): 211-5.
5. Benlikurt G, Özpınar H. Characterization of ESBL-and MBL-type enzymes in Enterobacteriaceae from wild and farming fishes. Int J Food Eng 2016; 2: 17-25.
6. Çatar O, Yıldırım Y. Erciyes Üniversitesi kampüsündeki kantin çalışanlarının el hijyen durumlarının değerlendirilmesi. Kocatepe Vet J 2020; 13(1): 52-9.
7. Çolak H, Ulusoy, BH, Bingöl EB, Hampikyan H, Muratoğlu K. Tüketime sunulan bazı hazır yemeklerin mikrobiyolojik kalitelerinin incelenmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2007; 37(4): 225-33.
8. CDC. Antibiotic Resistance Threats in The United States 2019. https://www.cdc.gov/drugresistance/pdf/threats-report/2019-ar-threats-report-508.pdf. Erişim Tarihi: 10.11.2021.

9. Diriba K, Ephrem Awulachew II, Tekele L, Ashuro Z. Fecal carriage rate of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae among apparently health food handlers in Dilla University student cafeteria. Infect Drug Resist 2020; 13: 3791.
10. Dorado-García A, Smid JH, Van Pelt W, Bonten MJ, Fluit AC, van den Bunt G, Wagenaar JA, Hordijk J, Dierikx CM, Veldman KT, de Koeijer A. Molecular relatedness of ESBL/AmpC-producing Escherichia coli from humans, animals, food and the environment: a pooled analysis. J Antimicrob Chemother 2018; 73(2): 339-47.
11. EUCAST. EUCAST Guidelines For Detection Of Resistance Mechanisms And Specific Resistances Of Clinical And/Or Epidemiological Importance, Version 2.0., 2017. https://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Resistance_mechanisms/EUCAST_detection_of_resistance_mechanisms_170711.pdf Erişim Tarihi: 10.11.2021
12. Fidan F, Ağaoğlu S. Ağrı bölgesinde bulunan lokantaların hijyenik durumu üzerine araştırmalar. YYU Vet Fak Derg 2004; 15(1): 107-14.
13. Guo S, Tay MY, Aung KT, Seow KL, Ng LC, Purbojati RW, Drautz-Moses DI, Schuster SC, Schlundt J. Phenotypic and genotypic characterization of antimicrobial resistant Escherichia coli isolated from ready-to-eat food in Singapore using disk diffusion, broth microdilution and whole genome sequencing methods. Food Control 2019; 99: 89-97.
14. Husan O, Çadirci Ö. Determination of extended-spectrum β‐lactamase producing Enterobacteriaceae from cheese samples sold in public bazaars. J Food Saf 2019; 39(5): e12680.
15. Kawamura K, Nagano N, Suzuki M, Wachino JI, Kimura K, Arakawa Y. ESBL-producing Escherichia coli and its rapid rise among healthy people. Food Safety 2017; 5(4): 122-50.
16. Kim HS, Chon JW, Kim YJ, Kim DH, Kim MS, Seo KH. Prevalence and characterization of extended-spectrum-β-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in ready-to-eat vegetables. Int J Food Microbiol 2015; 207: 83-6.
17. Leverstein‐van Hall MA, Dierikx CM, Cohen Stuart J, Voets GM, Van Den Munckhof MP, van Essen‐Zandbergen A, Platteel T, Fluit AC, Van de Sande‐Bruinsma N, Scharinga J, Bonten MJ. Dutch patients, retail chicken meat and poultry share the same ESBL genes, plasmids and strains. Clin Microbiol Infect 2011; 17(6): 873-80.
18. Li L, Ye L, Kromann S, Meng H. Occurrence of extended-spectrum β-lactamases, plasmid-mediated quinolone resistance, and disinfectant resistance genes in Escherichia coli isolated from ready-to-eat meat products. Foodborne Pathog Dis 2017; 14(2): 109-15.
19. Luo Y, Cui S, Li J, Yang J, Lin L, Hu C, Jin S, Ye L, Zhao Q, Ma Y. Characterization of Escherichia coli isolates from healthy food handlers in hospital. Microb Drug Resist 2011; 17(3): 443-8.
20. Monstein HJ, Östholm‐Balkhed Å, Nilsson MV, Nilsson M, Dornbusch K, Nilsson LE. Multiplex PCR amplification assay for the detection of blaSHV, blaTEM and blaCTX‐M genes in Enterobacteriaceae. Apmis 2007; 115(12): 1400-8.
21. Rupp ME, Fey PD. Extended spectrum β-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae. Drugs 2003; 63(4): 353-65.
22. Osek J. Multiplex polymerase chain reaction assay for identification of enterotoxigenic Escherichia coli strains. J Vet Diagn Invest 2001; 13(4): 308-11.
23. Öksüztepe G, Beyazgül P. Elazığ'da satılan pişmiş et ve tavuk dönerlerin mikrobiyolojik kalitesi. Fırat Univ Sağ Bil Vet Derg 2014; 28(2): 65-71.
24. Öndeş N, Özpınar H. Occurrence of ESBL-producing Enterobacteriaceae in red meat samples. Kafkas Univ Vet Fak Derg 2016; 22: 79-83.
25. Pamuk Ş, Erdoğan M., Yıldırım Y, Hızlısoy H, AL S, Sepin Ö. Üniversite kampüs kantinlerindeki gıdaların mikrobiyolojik kalitesinin ve gıda çalışanlarının el hijyen durumlarının değerlendirilmesi. Kocatepe Vet J 2018; 11(4): 363-73.
26. Pehlivanlar Önen S, Aslantaş Ö, Şebnem Yılmaz E, Kürekci C. Prevalence of β‐lactamase producing Escherichia coli from retail meat in Turkey. J Food Sci 2015; 80(9): M2023-9.
27. Rasheed MU, Thajuddin N, Ahamed P, Teklemariam Z, Jamil K. Antimicrobial drug resistance in strains of Escherichia coli isolated from food sources. Rev Inst Med Trop Sao Paulo 2014; 56: 341-6.
28. Said LB, Jouini A, Klibi N, Dziri R, Alonso CA, Boudabous A, Slama KB, Torres C. Detection of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae in vegetables, soil and water of the farm environment in Tunisia. Int J Food Microbiol 2015; 203: 86-92.
29. Sert TŞ, Bilgin B. Edirne il merkezindeki hastanelerin mutfak ve personel hijyeninin belirlenmesi. Türkiye Onuncu Gıda Kongresi. Mayıs, 21-23, 2008; Erzurum-Türkiye.
30. Şenses-Ergül Ş, Sarı H, Ertaş S, Berberoğlu U, Cesaretli Y, Irmak H. Tüketime sunulan çeşitli hazır yemek ürünlerinin mikrobiyolojik kalitesinin belirlenmesi. Turk Hij Den Biyol Derg 2015; 72(3): 199-208.
31. Sivakumar M, Abass G, Vivekanandhan R, Singh DK, Bhilegaonkar K, Kumar S, Grace MR, Dubal Z. Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) producing and multidrug-resistant Escherichia coli in street foods: a public health concern. J Food Sci Technol 2021; 58(4): 1247-61.
32. Tekiner İH, Özpınar H. Occurrence and characteristics of extended spectrum beta-lactamases-producing Enterobacteriaceae from foods of animal origin. Braz J Microbiol. 2016; 47: 444-51.
33. Temelli S, Sen C, Evrensel SS, Yüksek N. Soğuk olarak tüketime sunulan bazı hazır gıdaların mikrobiyolojik kalitelerinin incelenmesi. Uludag Univ Vet Fak Derg 2005a; 24: 69-74.
34. Temelli S, Şen MKC, Anar Ş. Et parçalama ünitelerinde ve beyaz peynir üretiminde çalışan personel ellerinin hijyenik durumunun değerlendirilmesi. Uludag Univ Vet Fak Derg 2005b; 24: 75-80.
35. USHİESA. Ulusal Sağlık Hizmeti İlişkili Enfeksiyonlar Sürveyans Ağı Özet Raporu 2019 https://hsgm.saglik.gov.tr/depo/birimler/Bulasici-hastaliklar-db/hastaliklar/SHIE/Raporlar/USHESA_Ozet_Raporu_2019.pdf; Erişim Tarihi: 10.11.2021.
36. Uyanik T, Gülel GT, Alişarli M. Characterization of extended‐spectrum beta‐lactamase‐producing Enterobacterales from organic and conventional chicken meats. Lett Appl Microbiol 2021; 72(6): 783-90.
37. van Hoek AH, Veenman C, van Overbeek WM, Lynch G, de Roda Husman AM, Blaak H. Prevalence and characterization of ESBL-and AmpC-producing Enterobacteriaceae on retail vegetables. Int J Food Microbiol 2015; 204:1-8.
38. Yaici L, Haenni M, Métayer V, Saras E, Zekar FM, Ayad M, Touati A, Madec JY. Spread of ESBL/AmpC-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in the community through ready-to-eat sandwiches in Algeria. Int J Food Microbiol 2017; 245: 66-72.
39. Zurita J, Yánez F, Sevillano G, Ortega‐Paredes D, Paz y Miño A. Ready‐to‐eat street food: a potential source for dissemination of multidrug‐resistant Escherichia coli epidemic clones in Quito, Ecuador. Lett Appl Microbiol 2020; 70(3): 203-9.