Received: 19-03-2024
Accepted: 12-04-2024
DOI:
Views
Downloads
How to Cite:
Antibiotic Resistance Profile and Molecular Characterizatin ofExtended Spectrumβ-lactamase (ESBL) - Producing Escherichia coli Isolated from Ducks
,
Cam Thi Thu Ha
1
,
Tran Thi Khanh Hoa
1
,
Pham Thuy Linh
1
,
Hoang Minh Son
1
Keywords
E. coli, antibiotic resistance, extended spectrumβ-lactamase (ESBL), ducks
Abstract
This study aimed to determine the phenotypic and genotypic antibiotic resistance profile of ESBL-producing E. coliisolated from ducks. A total of 50 rectal swab samples from ducks were collected at markets in Gia Lam district, Hanoi city. The isolates in this study were all resistant to streptomycin, ampicillin, tetracycline, ceftazidime and cefotaxime. Besides, they also exhibited high resistance rates to sulfamethoxazole/trimethoprim (95.65%), gentamicin (91.3%)and chloramphenicol (91.3%). The lowest resistance rate was recorded with cefoxitin (30.43%) and 100% isolates were susceptible to meropenem. Interestingly, all of these isolates were determined as multidrug resistant strains. The result of phenotypic detection of ESBL indicated that 100% (20/20) presumptive ESBL producing E. colistrains were able to produce ESBL Among them, 50% (10/20) isolates carried blaTEM gene,25% (5/20) haboured blaCTX-M-1, 10% (2/20) habour blaCTX-M-9, and 15% (3/20) carried both blaCTX-M-1 and blaTEMsimultaneously.
References
Aarestrup F., Wegener H. & Collignon P. (2008). Resistance in bacteria of the food chain: Epidemiology and control strategies. Expert Review of Anti-Infective Therapy. 6: 733-750.
AbdelRahman M.A.A., Roshdy H., Samir A.H. & Hamed E.A. (2020). Antibiotic resistance and extended-spectrum β-lactamase in Escherichia coli isolates from imported 1-day-old chicks, ducklings, and turkey poults. Veterinary World. 13(6): 1037-1044.
Adzitey F. (2012). Production potentials and the physicochemical composition of selected duck strains: a mini review. Online Journal of Animal and Feed Research, 2(1): 89-94.
Adzitey F., Ali G.R.R., Huda N. & Ting S.L. (2013). Antibiotic resistance and plasmid profile of Escherichia coli isolated from ducks in Penang, Malaysia. International Food Research Journal. 20(3): 1473-1478.
Banerjee A., Bardhan R., Chowdhury M., Joardar S.N., Isore D.P., Batabyal K., Dey S., Sar T.K., Bandyopadhyay S., Dutta T.K. & Samanta I. (2019). Characterization of beta-lactamase and biofilm producing Enterobacteriaceae isolated from organized and backyard farm ducks. Letters in Applied Microbiology. 69(2): 110-115.
Bradford P.A. (2001). Extended-spectrum β-lactamases in the 21st century: Characterization, epidemiology, and detection of this important resistance threat. In Clinical Microbiology Reviews.14(4): 933-951.
Cantón R., González-Alba J.M. & Galán J.C. (2012). CTX-M enzymes: Origin and diffusion. In Frontiers in Microbiology. 3: 110.
Catry B., Laevens H., Devriese L.A., Opsomer G. & De Kruif A. (2003). Antimicrobial resistance in livestock. In Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics. 26(2): 81-93.
CLSI (2020). Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 30th Edition. In Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing.
Cao Thuấn & Lý Thị Liên Khai (2018). Phân lập và khảo sát sự đề kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn Escherichia coli trên vịt tại tỉnh Vĩnh Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 54(6): 63.
Dorado-García A., Mevius D.J., Jacobs J.J.H., Van Geijlswijk I.M., Mouton J.W. Wagenaar J.A. & Heederik D.J. (2016). Quantitative assessment of antimicrobial resistance in livestock during the course of a nationwide antimicrobial use reduction in the Netherlands. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 71(12): 3607-3619.
Đặng Thị Vui & Nguyễn Bá Tiếp (2016). Phân lập và xác định một số đặc điểm sinh học của Escherichia coli trên vịt bầu và vịt đốm tại trung tâm nghiên cứu vịt Đại Xuyên. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 14(12): 1894-1902.
El-Tarabili R.M., Hanafy A.S.T. & El Feky T.M. (2023). Virulence, Resistance Profile, Antimicrobial Resistance Genes of ESBLs, XDR Escherichia coli Isolated from Ducks. Journal of Advanced Veterinary Research. 13(3): 425-430.
EUCAST (2017). European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing - Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 7.1.
Le Q.P., Ueda S., Nguyen T.N.H., Dao T.V.K., Van Hoang T.A., Tran T.T.N., Hirai I., Nakayama T., Kawahara R., Do T.H., Vien Q.M. & Yamamoto Y. (2015). Characteristics of Extended-Spectrum β-Lactamase-Producing Escherichia coli in Retail Meats and Shrimp at a Local Market in Vietnam. Foodborne Pathogens and Disease. 12(8): 719-725.
Lê Văn Lê Anh & Lý Thị Liên Khai (2017). Sự lưu hành và sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn Escherichia coli trên vịt tại thành phố cần thơ. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 50(B): 51-58.
Lê Thị Thùy Trang, Hồ Thị Việt Thu & Lý Thị Liên Khai (2017). Khảo sát sự lưu hành và sự đề kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn Escherichia coli gây bệnh trên vịt. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 50: 44-50.
Liu B. & Pop M. (2009). ARDB - Antibiotic resistance genes database. Nucleic Acids Research, 37(Database issue): D443-7.
Ma J., Liu J.H., Lv L., Zong Z., Sun Y., Zheng H., Chen Z.L. & Zeng Z.L. (2012). Characterization of extended-spectrum β-lactamase genes found among Escherichia coli isolates from duck and environmental samples obtained on a duck farm. Applied and Environmental Microbiology. 78(10): 3668-3673.
Na S.H., Moon D.C., Choi M.J., Oh S.J., Jung D.Y., Sung E.J., Kang H.Y., Hyun B.H. & Lim S.K. (2019). Antimicrobial Resistance and Molecular Characterization of Extended-Spectrum β-Lactamase-Producing Escherichia coli Isolated from Ducks in South Korea. Foodborne Pathogens and Disease. 16(12): 799-806.
Nguyễn Hồng Sang, Hồ Thị Việt Thu & Lý Thị Liên Khai (2017). Khảo sát tỷ lệ nhiễm và sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn Escherichia coli trên vịt tại tỉnh Đồng Tháp. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 50(B): 59-66.
Nguyen N.L.H., Phan T.T.P. & Quyen N.K.T. (2020). Antimicrobial resistance profile of extended- spectrum Beta-Lactamase producing Escherichia coli at Ho Chi Minh City. Science and Technology Development Journal - Natural Sciences. 4(4).
Perestrelo S., Amaro A., Brouwer M.S.M., Clemente L., Ribeiro Duarte A.S., Kaesbohrer A., Karpíšková R., Lopez-Chavarrias V., Morris D., Prendergast D., Pista A., Silveira L., Skarżyńska M., Slowey R., Veldman K.T., Zając M., Burgess C. & Alvarez J. (2023). Building an International One Health Strain Level Database to Characterise Epidemiology of AMR Threats: ESBL-AmpC Producing E. colias An Example-Challenges and Perspectives. Antibiotics. 12(3): 552.
Poirel L., Madec J.-Y., Lupo A., Schink A.-K., Kieffer N., Nordmann P. & Schwarz S. (2018). Antimicrobial resistance in Escherichia coli. Microbiology Spectrum. 6(4): 4-6.
Sheng W.H., Badal R.E. & Hsueh P.R. (2013). Distribution of extended-spectrum β-lactamases, AmpC β-lactamases, and carbapenemases among Enterobacteriaceae isolates causing intra-abdominal infections in the Asia-pacific region: Results of the study for monitoring antimicrobial resistance trends (SMART). Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 57(7): 2981-2988.
Tansawai U., Walsh T.R. & Niumsup P.R. (2019). Extended spectrum β-lactamase-producing Escherichia coliamong backyard poultry farms, farmers, and environments in Thailand. Poultry Science. 98(6): 2622-2631.
Tạ Phan Anh, Nguyễn Văn Duy, Vương Lan Anh, Trần Thị Đức Tám & Nguyễn Bá Tiếp (2019). Ảnh hưởng của nồng độ muối cao và phương thức nuôi đến tỷ lệ phân lập, số lượng và tính mẫn cảm kháng sinh của vi khuẩn Escherichia coli trên giống vịt biển 15 Đại Xuyên. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thú y. XXVI(3): 31-37.
Van T.T.H., Chin J., Chapman T., Tran L.T.,& Coloe P.J. (2008). Safety of raw meat and shellfish in Vietnam: An analysis of Escherichia coli isolations for antibiotic resistance and virulence genes. International Journal of Food Microbiology. 124(3): 217-223.
World Health Organization (2019). Critically Important Antimicrobials for Human Medicine - 6thRevision 2018. In World Health Organization