• 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

    غفوري، زهرا