شماره ركورد
25331
شماره راهنما
BIO2 1096
عنوان
حضور و سرنوشت باكتري هاي مقاوم به آنتي بيوتيك و ژن هاي مقاومت به آنتي بيوتيك در سيستم تصفيه پساب
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
ميكروبيولوژي - محيطي
دانشكده
علوم و فناوريهاي زيستي
تاريخ دفاع
1404/07/26
صفحه شمار
84 ص.
استاد راهنما
زهرا اعتمادي فر
كليدواژه فارسي
آنتي بيوتيك , باكتري هاي مقاوم به آنتي بيوتيك , ژن هاي مقاومت آنتي بيوتيكي , تصفيه خانه فاضلاب
چكيده فارسي
با افزايش مصرف گسترده آنتيبيوتيكها در جوامع انساني، ورود اين تركيبات و باكتريهاي مقاوم به آنتيبيوتيك (ARBs) به محيطزيست، بهويژه تصفيه¬خانه¬هاي فاضلاب (WWTPs)، به يكي از چالشهاي مهم زيستمحيطي و بهداشتي تبديل شده است. اين پژوهش به شناسايي و تحليل باكتريها و ژنهاي مقاومت آنتيبيوتيكي (ARGs) در تصفيهخانه فاضلاب شاهينشهر با هدف ارزيابي خطر انتقال ميپردازد. در اين پژوهش، نمونهبرداري از سه نقطه تصفيهخانه فاضلاب شهري شاهينشهر شامل ورودي، خروجي و لجن فعال انجام شد. براي جداسازي باكتريهاي مقاوم، نمونهها بر روي محيط R2A آگار حاوي آنتيبيوتيكهاي تتراسايكلين، سيپروفلوكساسين، اريترومايسين و آموكسيسيلين كشت داده شدند و كلنيها پس از گرمخانهگذاري در دماهاي 27 و 37 درجه سلسيوس شمارش شدند. شناسايي باكتريها از طريق بررسي ويژگيهاي ريختشناسي، آزمونهاي بيوشيميايي كلاسيك و استريپ API (براي انتروباكترياسه) انجام شد. همچنين، حساسيت آنتيبيوتيكي با روش انتشار ديسك بر اساس استاندارد CLSI بررسي گرديد. در بخش مولكولي، استخراج DNA با روش جوشاندن، ارزيابي خلوص و كميت با نانودراپ، طراحي آغازگرهاي اختصاصي براي ژنهاي ermB و qnrS، انجام واكنش PCR، بررسي محصولات با الكتروفورز ژل آگارز و تأييد نهايي با توالييابي سنگر و تحليل در پايگاه NCBI انجام شد. نتايج نشان داد كه فاضلاب شهري شاهينشهر ميزبان جوامع باكتريايي متنوع و فعال با توانايي مقاومت چندگانه به آنتيبيوتيكها است. نتايج نشان داد بيشترين كلنيهاي مقاوم در لجن فعال (حدود 54٪)، سپس در نمونه ورودي (حدود 45٪)، و كمترين مقدار در خروجي تصفيهخانه (حدود 0.001٪) مشاهده شد. نتايج ريختشناسي و فنوتيپي نيز حاكي از غلبه باكتريهاي گرممنفي، بهويژه اشرشيا كلي، و حضور قابل توجه باسيلها و كوكوباسيلهاي گرممثبت بود. استخراج DNA از بيشتر جدايهها با غلظت و خلوص مناسب انجام شد و آغازگرهاي اختصاصي براي ژنهاي ermB و qnrS طراحي و اعتبارسنجي گرديد. نتايج PCR نشان داد كه اين ژنها در اكثريت جدايههاي گرممثبت و گرممنفي حضور دارند و بررسيهاي مولكولي تأييد كرد كه مقاومت فنوتيپي به اريترومايسين و سيپروفلوكساسين با حضور گسترده ژنهاي ermB و qnrS همخواني دارد. بهطور ويژه، جدايههاي C3 (اشرشيا ولنريس، گرممنفي) و A21 (باسيلوس، گرممثبت) براي توالييابي انتخاب شدند. نتايج BLASTn نشان داد كه تواليهاي بهدستآمده با تواليهاي مرجع مطابقت بالايي دارند و ژنهاي qnrS و ermB در جدايه C3 و ژن ermB در جدايه A21 با توالييابي سنگر تأييد شدند كه صحت واكنشها و اختصاصيت آغازگرها را تأييد ميكند. بهطور كلي، فاضلاب شهري شاهينشهر محيطي پويا و غني از باكتريهاي مقاوم است كه پايداري و انتشار مقاومت آنتيبيوتيكي در آن محتمل بوده و پايش مداوم همراه با تدوين راهبردهاي مديريتي مناسب براي كاهش گسترش اين مقاومت ضروري است.
كليدواژه لاتين
Antibiotic , Antibiotic resistance bacteria , Antibiotic resistance genes , Wastewater treatment plant
عنوان لاتين
Presence and fate of antibiotic resistance bacteria and antibiotic resistance genes in wastewater treatment plant
گروه آموزشي
زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
چكيده لاتين
The widespread use of antibiotics in human societies and the subsequent entry of these compounds and Antibiotic Resistant Bacteria (ARBs) into the environment, particularly Wastewater Treatment Plants (WWTPs), has become a significant environmental and health challenge. This research aims to identify and analyze bacteria and antibiotic resistance genes (ARGs) in the Shahin Shahr wastewater treatment plant with the goal of evaluating the risk of transmission. In this research, sampling was performed at three points in the Shahinshahr municipal WWTP: influent, effluent, and activated sludge. To isolate resistant bacteria, samples were cultured on R2A agar containing the antibiotics tetracycline, ciprofloxacin, erythromycin, and amoxicillin. Colonies were counted after incubation at 27∘C and 37∘C. Bacterial identification was done by examining morphological features, classical biochemical tests, and API strips (for Enterobacteriaceae). Antibiotic susceptibility was also assessed using the disk diffusion method based on the CLSI standard. In the molecular section, DNA extraction was performed using the boiling method, purity and quantity were assessed with Nanodrop, specific primers for the ermB and qnrS genes were designed, PCR was performed, products were checked by agarose gel electrophoresis, and final confirmation was done by Sanger sequencing and analysis in the NCBI database. The results showed that Shahinshahr municipal wastewater hosts diverse and active bacterial communities with the potential for multidrug resistance to antibiotics. The results showed that the highest resistant colony counts were observed in the activated sludge (approximately 54%), followed by the influent sample (approximately 45%), and the lowest amount was found in the effluent of the treatment plant (approximately 0.001%). Morphological and phenotypic results also suggested a predominance of Gram-negative bacteria, especially Escherichia coli, and a significant presence of Gram-positive bacilli and coccobacilli. DNA was extracted from most isolates with appropriate concentration and purity, and specific primers for the ermB and qnrS genes were designed and validated. PCR results indicated that these genes were present in the majority of Gram-positive and Gram-negative isolates, and molecular investigations confirmed that the phenotypic resistance to erythromycin and ciprofloxacin was consistent with the widespread presence of the ermB and qnrS genes. Specifically, isolates C3 (Escherichia vulneris, Gram-negative) and A21 (Bacillus sp., Gram-positive) were selected for sequencing. BLASTn results showed that the obtained sequences had a high match with reference sequences, and the qnrS and ermB genes in isolate C3 and the ermB gene in isolate A21 were confirmed by Sanger sequencing, verifying the accuracy of the reactions and the specificity of the primers. Overall, Shahinshahr municipal wastewater is a dynamic environment rich in resistant bacteria, where the persistence and dissemination of antibiotic resistance are likely, and continuous monitoring along with the development of appropriate management strategies is essential to reduce the spread of this resistance.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
150082
نويسنده