Determination of Antimicrobial Susceptibility and Identification of Lactococcus spp. Strains Isolated from Diseased Rainbow Trout

Yıl 2024, , 472 - 484, 30.09.2024

Fikri Balta , Zeynep Dengiz Balta , Muhammed Yağmur

https://doi.org/10.35229/jaes.1513751

Öz

In this study, bacterial isolates isolated from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) samples brought to our Faculty's Diseases Laboratory between 2019 and 2021 with suspicion of cocci infection were used. 25 cocci (Lactococcus spp.) isolates were selected from pure bacteria produced from fish samples showing typical disease symptoms sent to the laboratory from rainbow trout farms in different provinces in the Eastern Black Sea Region. Classical physical and biochemical tests have been widely used in identifying the factors that cause bacterial diseases. In recent years, it has been determined that some errors were made in the identification of Lactococcus garvieae bacteria isolated from disease cases in rainbow trout. In this study, Lactococcus spp., a gram-positive bacterium. In order to identify the strains, it was preferred to use api 20 strep test kits for biochemical tests as well as classical tests. It has been determined that incorrect results may occur when using this kit due to some problems such as differences in incubation temperature and reproduction problems of bacteria at the incubation temperature. In his study, it was observed that the majority of 25 cocci strains made using api 20 strep test kits showed 7143111 and 7143511 profiles. A single isolate (D-372) was found to be identical to the Lactococcus garvieae strain used as the reference isolate in the study. Antibiogram testing was performed using the disk diffusion method to determine the sensitivity of bacterial strains isolated from diseased fish to antimicrobial agents. It was determined that the isolates whose antibiogram was performed were 100%, 76% and 64% effective on the antimicrobial agents amoxicillin, doxycycline and florfenicol, respectively.

Anahtar Kelimeler

: Lactococcus garvieae, API 20 Strep, Antimicrobial testing, bacterial infection

Etik Beyan

Dosyalar kısmına yüklenmiştir.

Destekleyen Kurum

Yok

Proje Numarası

Yok

Teşekkür

Yok

Hastalıklı Gökkuşağı Alabalığından İzole Edilen Lactococcus spp. Suşlarının Tanımlanması ve Antimikrobiyal Duyarlılığının Belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada, Fakültemiz Hastalıklar Laboratuvarına 2019-2021 yılları arasında kok enfeksiyonu şüphesi ile getirilen gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) örneklerinden izole edilen bakteri izolatları kullanılmıştır. Doğu Karadeniz Bölgesindeki farklı illerdeki gökkuşağı alabalık çiftliklerinden laboratuvara gönderilen tipik hastalık semptomları gösteren balık numunelerinden saf olarak üretilen bakterilerden 25 adet kok (Lactococcus spp.) izolatı seçilmiştir. Bakteriyel hastalıkları meydana getiren etkenlerin tanımlanmasında özellikle klasik fiziksel ve biyokimyasal testler oldukça yaygın olarak kullanılmıştır. Gökkuşağı alabalıklarındaki hastalık vakalarından izole edilen Lactococcus garvieae bakterisinin tanımlamasında bazı hataların yapıldığı son yıllarda tespit edilmiştir. Bu çalışmada, gram pozitif bir bakteri olan Lactococcus spp. suşlarının tanımlanabilmesi için klasik testlerin yanı sıra biyokimyasal testler için api 20 strep test kitlerinin kullanılması tercih edilmiştir. Bu kitin kullanımında inkübasyon sıcaklığındaki farklılıklar, bakterilerin inkübasyon sıcaklığındaki üreme problemleri nedeni ile bazı sorunların sebebiyle yanlış sonuçların oluşabildiği belirlenmiştir. Çalışmasında, api 20 strep test kitleri kullanılarak yapılan 25 adet kok suşlarının çoğunluğu 7143111 ve 7143511 profili gösterdiği görülmüştür. Çalışmada referans izolat olarak kullanılan Lactococcus garvieae suşuna birebir uyuşan tek bir izolatın (D-372) benzer olduğu tespit edilmiştir. Hastalıklı balıklardan izole edilen bakteri suşlarının antimikrobiyel ajanlara hassasiyetini belirlemek için disk diffüzyon yöntemi kullanılarak antibiyogram testi yapılmıştır. Test sonuçlarına göre Sulfamethoksazol ve Streptomisin’e karşı izolatların hepsinin dirençli olduğu belirlenmiştir. Antibiyogramı yapılan izolatların antimikrobiyel ajanlardan amoksisiline doksisikline ve florfenikole sırasıyla %100, %76 ve %64 etkili olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Antibiyogram testi, API 20 Strep, Kok enfeksiyonu, Lactococcus garvieae

Proje Numarası

Yok

Kaynakça

• Akinbowale, O.L., Peng, H. & Barton, M.D. (2006). Antimicrobial resistance in bacteria isolated from aquaculture sources in Australia. Journal of Applied Microbiology, 100(5), 1103-1113. DOI: 10.1111/j.1365-2672.2006.02812.x
• Altınok, İ., Öztürk, R.Ç. & Türe, M. (2022). NGS analysis revealed that Lactococcus garvieae Lg-Per was Lactococcus petauri in Türkiye. Journal of Fısh Dıseases, 25(12), 1839-1843. DOI: 10.1111/jfd.13708
• Altun, S., Onuk, E.E., Çiftçi, A., Büyükekiz, A.G. & Duman, M. (2013). Phenotypic, genotypic characterisation and antimicrobial susceptibility determination of Lactococcus garvieae strains. Kafkas Üni. Vet. Fak. Derg., 19, 375-381.
• Avci, H., Aydoğan, A., Tanrikul, T.T. & Birincioğlu, S.S. (2010). Pathological and microbiological investigations in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792) naturally infected with Lactococcus garvieae. Kafkas Univ. Vet. Fak. Derg., 16(Suppl-B), 313-318.
• Avci, H., Birincioglu, S.S., Tanrikul, T.T., Epikmen, E.T,. Metin, N. & Avsever, M.L. (2014). Experimental Lactococcus garvieae infection in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1792: a comparative histopathological and immunohistochemical study. Journal of Fish Diseases, 37, 481-495. DOI: 10.1111/jfd.12132
• Balta, F. & Dengiz Balta, Z. (2016). Deniz suyuna nakledilen gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) yavrularında görülen vibrio enfeksiyonu ve tedavisi. Anadolu Çev. ve Hay. Bil. Dergisi, 1(1), 14-20. DOI: 10.35229/jaes.272222
• Balta, F. & Dengiz Balta, Z. (2017). Doğu Karadeniz’de yetiştiriciliği yapılan gökkuşağı alabalıkları (Oncorhynchus mykiss)’ndan izole edilen Vibrio anguillarum suşlarının serotiplendirilmesi, genetik karakterizasyonu ve antimikrobiyal duyarlılığının belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 64, 321-328.
• Balta, F. & Dengiz Balta, Z. (2019a). The isolation of Lactococcus garvieae from eyes of diseased rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) with exopthalmia. Journal of Anatolian Env. and Anim. Sciences, 4(1), 27-33. DOI: 10.35229/jaes.527258
• Balta, F. & Dengiz Balta, Z. (2019b). Preparation of O-antigen from Yersinia ruckeri serotype O1 and use in the slide ggglutination test. Journal of Anatolian Env. and Anim. Sciences, 4(3), 480-483. DOI: 10.35229/jaes.645416
• Balta, F. & Karatay, İ. (2021). Gökkuşağı alabalıklarında (Oncorhynchus mykiss) görülen Lactococcus garvieae enfeksiyonu ve tedavisi. Anadolu Çev. ve Hay. Dergisi, 6(4), 651-661. DOI: 10.35229/jaes.1024825
• Balta, F. & Yılmaz, H. (2019). Kültür Levreklerinde (Dicentrarchus labrax) Vibrio parahaemolyticus Enfeksiyonu. Journal of Anatolian Env. and Anim. Sciences, 4(2), 104-110. DOI: 10.35229/jaes.544439
• Balta, F. (2016). Phenotypic, serotypic and genetic characterization and antimicrobial susceptibility determination of Vibrio anguillarum, isolated cultured sea bass (Dicentrarchus labrax L., 1758) in the southeast Black Sea, Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 25(10), 4393-4400.
• Balta, F. (2020). Fırtına Deresindeki gökkuşağı alabalık çiftliklerinde izole edilen Aeromonas spp. İzolatlarının antimikrobiyel hassasiyetin belirlenmesi. Anadolu Çev. ve Hay. Bil. Dergisi, 5(3), 397-407. DOI: 10.35229/jaes.785447
• Balta, F., Dengiz Balta, Z., Ozgumus, O.B. & Çağırgan, H. (2016). Doğu Karadeniz Bölgesi’ndeki gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) çiftliklerinde Yersinia ruckeri’nin portörlük yönünden tetkiki ve antimikrobiyal direncin tespiti. Anadolu Çev. ve Hay. Bil. Dergisi, 1(3), 72-76. DOI: 10.35229/jaes.280741
• Balta, F., Sandalli, C., Kayis, S. & Ozgumus, O.B. (2010). Molecular analysis of antimicrobial resistance in Yersinia ruckeri strains isolated from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) grown in commercial fish farms in Turkey. Bulletin of the European Association of Fish Pathologists, 30(6), 211-219.
• Cai, Y., Yang, J., Pang, H. & Kitahara, M. (2011). Lactococcus fujiensis sp. nov, a lactic acid bacterium isolated from vegetable matter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 61, 1590-1594.
• Cagırgan, H. (2004). Biotyping of Lactococcus garvieae isolated from Turkey. Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 21(3-4), 267-269.
• Dengiz Balta, Z. (2010). Ani sıcaklık şoku uygulanmış Karadeniz alabalığı (Salmo trutta labrax Pallas, 1811)’nda fizyolojik stres cevabın belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Rize, Türkiye, 48s.
• Dengiz Balta, Z., Akhan, S. & Balta, F. (2017). The physiological stress response to acute thermal exposure in Black sea trout (Salmo Trutta Labrax, Pallas, 1814). Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences, 41, 400-406. DOI: 10.3906/vet-1606-32
• Diler, O., Altun, S., Adiloglu, A.K., Kubilay, A. & Isikli, B. (2002). First occurrence of Streptococcosis affecting farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in Turkey. Bulletin-European Association of Fish Pathologists, 22(1), 21-26.
• Dolgun, O. (2015). Gökkuşağı alabalıklarından Lactococcus garvieae identifikasyonu ve antibiyotiklere duyarlılıklarının araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Aydın, Türkiye, 49s.
• Durmaz, Y. & Kılıçoğlu, Y. (2015). Bir alabalık çiftliğinde doğal enfekte gökkuşağı alabalıklarından (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792) Lactococcus garvieae’nin kültür ve PCR ile saptanması ve etkenin antibiyotik duyarlılık profillerinin belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Veteriner Bilimleri Dergisi, 10(2), 109-115. DOI: 10.17094/avbd.58682
• Eldar, A., Goria, M., Ghittino, C., Zlotkin, A. and Bercovier, H. (1999). Biodiversity of Lactococcus garvieae strains isolated from fish in Europe, Asia, and Australia. Applied and Environmental Microbiology, 65(3), 1005-1008.
• Epikmen, E.T., Avcı, H., Tanrıkul, T.T., Birincioğlu, S.S. & Aydoğan, A. (2020). Pathological and microbiological investigations of naturally infected rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) with Flavobacterium psychrophilum. Kocatepe Vet J. 13(2):172-178. DOI: 10.30607/kvj.689521 Fenotipik ve Genotipik Olarak Belirlenmesi, Etlik Vet. Mikrobiyol. Derg., 29(2), 94-103
• Hancı, İ. & Onuk, E.E. (2018). Lactococcus garvieae İzolatlarının Antimikrobiyal Direnç Profillerinin Kav, K. & Erganiş, O. (2007). Konya bölgesinde bulunan gökkuşağı alabalığı (Onchyrnus mykiss) çiftliklerinden Lactococcus garvieae izolasyonu, identifikasyonu ve fenotipik özelliklerinin belirlenmesi. Veteriner Bilimleri Dergisi. Eurasian Journal of Veterinary Sciences, 23(1), 7-17.
• Kaya, Y., Duyar, H.A. & Erdem, M.E. (2004). Balık yağ asitlerinin insan sağlığı için önemi. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 21(3-4), 365-370.
• Kirkan. S., Parin, U. & Dolgun, O. (2018). Identification of Lactococcus garvieae by PCR from rainbow trout and investigation of susceptibility to antibiotics. Inter J Vet Sci, 7(1), 28-32.
• Kotzamanidis, C.,·Malousi A., Bitchava, K., Vafeas, G., Chatzidimitriou, D., Skoura, L., E. Papadimitriou, Chatzopoulou, F.·& Zdragas, A. (2020). First Report of Isolation and Genome Sequence of L. petauri Strain from a Rainbow Trout Lactococcosis Outbreak. Curr Microbiol 77, 1089-1096. DOI: 10.1007/s00284-020-01905-8
• Kum, C., Gökbulut, C., Akar, F., Kırkan, Ş. & Sekkin, S. (2004). Gökkuşağı alabalıklarında (Oncorhynchus mykiss) Enterococcus seriolicida izolasyonu ve etkili antibakteriyal sağaltım seçeneğinin belirlenmesi. Vet. Hek. Dern. Derg, 75, 47-53.
• Kumru, S. (2021). Lactococcus garvieae'nin Genomik Yaklaşımlarla Çeşitliliği ve Antimikrobiyal Direnci. Anadolu Çev. ve Hay. Dergisi, 6(4), 506-513.
• Matyar, F., Akkan, T., Uçak, Y. Eraslan, B. (2010). Aeromonas and Pseudomonas: antibiotic and heavy metal resistance species from Iskenderun Bay, Turkey (northeast Mediterranean Sea). Environ Monit Assess, 167, 309-320. DOI: 10.1007/s10661-009-1051-1
• Matyar, F., Eraslan, B., Akkan, T., Kaya, A. & Dinçer, S. (2009). İskenderun Körfezi balıklarından izole edilen bakterilerde antibiyotik ve ağır metal dirençliliklerinin araştırılması. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi, 2(2), 1-5.
• Önalan, S. (2019). Expression differences of stress and immunity genes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1792) with different bacterial fish diseases. The Israeli Journal of Aquaculture-Bamidgeh, 71, 1-10. IJA_71.2019.1597
• Önalan, Ş. (2016). Van, Bitlis, Muş ve Hakkari illerinde bulunan gökkuşağı alabalığı çiftliklerinden elde edilen Lactococcus garvieae izolatlarının fenotipik, serotipik ve genotipik farklılıklarının belirlenmesi. Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Van, Türkiye, 121s.
• Pereira, F., Ravelo, C., Toranzo, A.E. & Romalde, J.L. (2004). Lactococcus garvieae, an emerging pathogen for the portuguese trout culture. Bull. Eur. Ass. Fish Patho.l, 24, 274-279.
• Popovic, N.T., Coz-Rakovac, R. & Strunjak-Petrovic, I. (2007): Commercial phenotypic tests (API 20E) indiagnosis of fish bacteria: A review. Veterinarni Medicina, 52, 49-53.
• Roberts, J. R. & Shepherd, J.C. (2001). Alabalık ve Salmon Hastalıkları. Vatansever, H. (Çeviri), Yücel Ofset Matbaacılık Turizm San. ve Tic. Ltd.Şti 1. Baskı, ISBN: 975-94467-2-3, 254s. 1-85.
• Saticioglu, I.B., Onuk, E.E., Ay, H., Ajmi, N., Demirbas, E. & Altun, S. (2023). Phenotypic and molecular differentiation of Lactococcus garvieae and Lactococcus petauri isolated from trout. Aquaculture, 577, 739933, DOI: 10.1016/j.aquaculture.2023.739933
• Schmidt, A.S., Bruun, M.S., Dalsgaard, I., Pedersen, K. & Larsen, J.L. (2000). Occurrence of antimicrobial resistance in fish-pathogenic and environmental bacteria associated with four Danish rainbow trout farms. Applied and Environmental Microbiology, 66(11), 4908-4915. DOI: 10.1128/AEM.66.11.4908-4915.2000
• Sipahi, N., Mutlu, C. & Akkan, T. (2013). Antibiotic and heavy metal resistance levels of Enterobacteriaceae isolated from retail fishes in Giresun. Gıda 38,(6), 343-49. DOI: 10.5505/gida.2013.55264
• Tanrikul, T.T. (2007). Vibriosis as an epizootic disease of rainbow trout (Onchorynchus mykiss) in Turkey. Pakistan Journal of Biological Sciences, 10(10), 1733-1737. DOI: 10.3923/pjbs.2007.1733.1737
• Timur, G., Yardımcı, R., Ürkü, Ç. & Çanak, Ö. (2011). Marmara Bölgesi kültür gökkuşağı alabalıklarında (Oncorhynchus mykiss, L.) Lactococcosis'in bakteriyolojik ve histopatolojik metodlarla teşhisi. Aquatic Sciences and Engineering, 26(2), 63-81.
• Tsai, M.A., Wang, P.C., Yoshida, T., Liaw, L.L. & Chen, S.C. (2013). Development of a sensitive and specific LAMP PCR assay for detection of fish pathogen Lactococcus garvieae. Diseases of Aquatic Organisms, 102(3), 225-235. DOI: 10.3354/dao02546
• Ture, M. & Boran, H. (2015). Phenotypic and genotypic antimicrobial resistance of Lactococcus sp. strains isolated from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Bull Vet Inst Pulawy, 59, 37-42. TÜİK. (2023). Su Ürünleri İstatistikleri. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Fishery-Products-2022-49678. Erişim Tarihi: 05.02.2024.
• Vela, A.I., Blanco, M.d.M., Colussi, S., Kotzamanidis, C., Prearo, M., Altinok, I., Acutis, P.L., Volpatti, D., Alba, P., Feltrin, F., Ianzano, A., Domínguez, L. & Fernández-Garayzábal, J.F. (2024). The association of Lactococcus petauri with lactococcosis is older than expected. Aquaculture, 578, 740057. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2023.740057.