Volume 25 Number 1 2014 - Veteriner Kontrol Enstitüsü

Transkript

Volume 25 Number 1 2014 - Veteriner Kontrol Enstitüsü
ISSN 1016-3573
VETERİNER KONTROL MERKEZ
ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ
Etlik - ANKARA
Test
AB-0048-T
ETLİK VETERİNER
MİKROBİYOLOJİ
DERGİSİ
JOURNAL OF ETLİK VETERINARY MICROBIOLOGY
ANKARA – TURKEY
Cilt/Volume 25 ♦ Sayı/Number 1 ♦ 2014
Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi
Cilt/Volume 25 ♦ Sayı/Number 1 ♦ 2014
Journal of Etlik Veterinary Microbiology
Yılda iki kez yayımlanır / Published two times per year
ISSN 1016-3573
Sahibi
Veteriner Kontrol Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Adına
Dr. Özhan Türkyılmaz
Enstitü Müdürü
Editörler Kurulu / Editorial Board
Adres / Address
Veteriner Kontrol Merkez Araştırma Enstitüsü
Baş Editör / Editor-in Chief
Ahmet Şefik Kolaylı cad. No 23
Dr. Özhan Türkyılmaz
06020 Etlik - Ankara / TÜRKİYE
Tel. : +90 312 326 00 90 (10 hat)
Editör Yardımcıları / Co-Editors
Faks : +90 312 321 17 55
Dr. Erhan Akçay
Dr. Asiye Dakman
URL : http://www.etlikvet.gov.tr/tr/page.asp?id=54
Dr. Ali Erkut
E-posta : [email protected]
Dr. Elçin Günaydın
Dr. A. Burak Güngör
Dr. F. İpek Keskin
Dr. Tahsin Onur Kevenk
Dr. Filiz Şen
IV
Hakem Listesi / Referees List*
Prof.Dr. Soner Altun
Uludağ Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Su Ürünleri Anabilim Dalı
Yrd.Doç.Dr. Seyda Cengiz
Atatürk Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. Alper Çiftci
Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. Abdullah Dikici
Tunceli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü
Yrd.Doç.Dr. Ali Gücükoğlu
Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Besin Hijyeni ve Teknolojisi AD.
Doç.Dr. K. Semih Gümüşsoy
Erciyes Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. Murat Karahan
Cumhuriyet Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı,
Yrd.Doç.Dr. Kaan Müştak
Ankara Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. Ertan Emek Onuk
Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. Serap Savaşan
Adnan Menderes Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. O Yaşar Tel
Harran Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı
* İsimler soyada göre alfabetik dizilmiştir ve bu sayıda görev alanlar yazılmıştır.
ULAKBİM Yaşam Bilimleri ve Türkiye Atıf Dizini veritabanları kapsamında bulunan “çift hakemli” bir
dergidir.
Copyright © Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi 2014, Her hakkı saklıdır / All rights reserved
Basım Tarihi / Publishing Date: Haziran / June 2014, Baskı adedi / Circulation: 500
Tasarım ve Baskı / Printing
M
MEDİSAN
Medisan Yayinevi Ltd.Şti.
Çankırı Cad. 45 / 347 Ulus - Ankara, Türkiye
Tel : +90 312 311 24 26 – 311 00 57 [email protected]
V
İçindekiler / Contents
Araştırma Makalesi / Research Article
Sayfa
ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile sığırlarda Paratuberküloz prevalansının belirlenmesi
Detection of bovine Partuberculosis with ELISA and fecal examination
A.Ebru Borum, Sertan Çatık, Zafer Mecitoğlu, Gülşah Demir, Mihriban Ülgen, Sezgin Şentürk................1
Çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi ve lipaz enzim aktivitesinin belirlenmesi
The detection microbiological quality and lipase activity of raw milk
Özlem Pelin Can, Bahri Patır, Mehtap Erşan, Nazlı Ercan, Feride Düğenci, Elif Bulut................................6
Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss,
Walbaum) broodstocks in the aegean region of Turkey
Türkiye’nin Ege Bölgesindeki gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss, Walbaum) anaçlarında bir
hastalık etkeni Vagococcus salmoninarum
Tansel Tanrıkul, Meriç Lütfi Avsever, Ertan Emek Onuk, Behire Işıl Didinen............................................11
2008-2011 Yılları arasında koyunlarda Brusellozun araştırılması ve önceki yıllarla karşılaştırılması
Investigation of sheep Brucellosis between 2008-2011 and comparison of the results with the previous years
Uğur Küçükayan, Elçin Günaydın, Ufuk Ülker, Hamit Kaan Müştak.........................................................17
Derleme / Review Article
Quorum Sensing
Quorum Sensing
İnci Başak Kaya, Hakan Yardımcı................................................................................................................25
VI
Yazarlara Bilgi / Instructions for Authors
Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi Yayım Koşulları
1. Dergi, T.C. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Etlik Veteriner Kontrol Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü’nün hakemli,
bilimsel yayın organı olup, yılda iki defa yayımlanır. Derginin kısaltılmış adı “Etlik Vet Mikrobiyol Derg” dir.
2. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi’nde veteriner hekimlik
alanında yapılan, başka bir yerde yayımlanmamış olan orijinal bilimsel araştırmalar, güncel derleme, gözlem, kısa bilimsel çalışmalar ve enstitüden haberler yayımlanır. Derleme şeklindeki yazılar;
orijinal olması, en son yenilikleri içermesi, klasik bilgilerin tekrarı
olmaması durumunda kabul edilir. Derlemeyi hazırlayan yazarın, o
konuda ulusal ya da uluslararası düzeyde orijinal yayın ve araştırmalar yapmış olması koşulu aranır.
3. Türkçe ve İngilizce olarak hazırlanacak metinler 12 punto Times
New Roman yazı karakterinde, düz metin olarak, çift aralıklı ve
kenarlarda 30 mm boşluk bırakılarak, A4 formundaki beyaz kağıda
yazılmalıdır. Yazıların tamamı, şekil ve tablolar dahil olmak üzere
orijinal bilimsel araştırmalarda 16, derlemelerde 10, gözlemlerde 6
ve kısa bilimsel çalışmalarda 4 sayfayı geçmemelidir.
4. Microsoft Word formatındaki metin ile en az 300 dpi çözünürlükteki
JPEG formatındaki resim/lerin tamamı [email protected]
gmail.com e-posta adresine gönderilmelidir.
5. Türkçe orijinal çalışmalar konu başlığı, yazar/yazarların adları,
adresleri, Türkçe özet ve anahtar sözcükler, İngilizce başlık, İngilizce özet ve anahtar sözcükler, giriş, materyal ve metot, bulgular,
tartışma ve sonuç, teşekkür ve kaynaklar sırası ile hazırlanmalıdır.
İngilizce orijinal çalışmalar konu başlığı, yazar/yazarların adları,
adresleri, İngilizce özet ve anahtar sözcükler, Türkçe başlık, Türkçe özet ve anahtar sözcükler, giriş, materyal ve metot, bulgular,
tartışma ve sonuç, teşekkür ve kaynaklar şeklinde hazırlanmalıdır.
Kısa bilimsel çalışmaların ve derlemelerin başlık ve özet bölümleri
orijinal çalışma formatında, bundan sonraki bölümleri ise, derlemelerde; giriş, metin ve kaynaklar şeklinde, kısa bilimsel çalışmalarda
ise bölümlendirme yapılmadan hazırlanmalıdır.
6. Orijinal çalışmalar ve gözlemler aşağıdaki sıraya göre düzenlenerek yazılmalıdır.
Başlık, kısa, konu hakkında bilgi verici olmalı ve küçük harflerle
yazılmalıdır.
Yazar(lar)ın, ad(lar)ı küçük, soyad(lar)ı büyük harflerle yazılmalı
ve unvan belirtilmemelidir.
Özet, Türkçe ve İngilizce olarak, tek paragraf halinde ve en fazla
500 sözcük olmalıdır.
Anahtar kelimeler, alfabetik sıraya göre yazılmalı ve 5 sözcüğü
geçmemelidir.
Giriş, konu ile ilgili kısa literatür bilgisi içermeli, son paragrafında
çalışmanın amacı vurgulanmalı ve iki sayfayı geçmemelidir.
Materyal ve Metot, ayrıntıya girmeden, anlaşılır biçimde yazılmalıdır. Başlıklar kalın, alt başlıklar italik yazı tipiyle belirtilmelidir.
Bulgular bölümünde veriler, tekrarlama yapmadan açık bir şekilde
belirtilmelidir. Tablo başlıkları tablonun üstünde, şekil başlıkları
ise şeklin altında belirtilmelidir.
Tartışma ve Sonuç bölümünde, araştırmanın sonucunda elde edilen bulgular, diğer araştırıcıların bulguları ile karşılaştırılmalı ve
literatüre olan katkısı kısaca belirtilmelidir.
Teşekkür bölümü, gerekli görülüyorsa kaynaklardan hemen önce
belirtilmelidir.
Kaynaklar bölümünde, kaynaklar listesi alfabetik ve kronolojik
olarak sıralanmalı ve numaralanmalıdır. Metin içerisindeki kaynak,
yazar soyadı yazılıp sıra numarası ile; cümle sonunda ise sadece
sıra numarası ile parantez içerisinde yazılmalıdır. Cümle sonunda
birden çok kaynak belirtilecek ise kaynak numaraları küçükten büyüğe doğru sıralanmalıdır. Metin içerisinde ikiden çok yazarlı kay-
nak kullanımlarında ilk yazarın soyadı yazılmalı diğer yazarlar ise
“ve ark.” (İngilizce metinlerde “et al.”) kısaltması ile belirtilmelidir. Dergi adlarının kısaltılmasında “Periodical Title Abbreviations:
By Abbreviation” son baskısı esas alınmalıdır. Kaynaklar listesinde
yazar(lar)ın aynı yıla ait birden fazla yayını varsa, yayın tarihinin
yanına “a” ve “b” şeklinde belirtilmelidir.
Kaynak yazımı ve sıralaması aşağıdaki gibi yapılmalıdır;
Süreli Yayın:
Dubey JP, Lindsay DS, Anderson ML, Davis SW, Shen SK,
(1992). Induced transplacental transmission of N. caninum in cattle. J Am Vet Med Ass. 201, 709-713.
Yazarlı Kitap:
Fleiss Jl, (1981). Statistical methods for rates and proportions.
Second edition. New York: John Willey and Sons, p.103.
Editörlü Kitap:
Balows A, Hausler WJ, Herramann Kl, eds., (1990). Manual of
Clinical Microbiology. Fifth edition. Washington DC: IRL Press,
p.37.
Editörlü Kitapta Bölüm:
Bahk J, Marth EH, (1990). Listeriosis and Listeria monocytogenes. Cliver DD. eds. Foodborne Disease. Academic press Inc,
San Diego. p.248-256.
Kongre Bildirileri:
Çetindağ M, (1994). Pronoprymna ventricosa, a new digenic
trematoda from the Alosa fallax in Turkey. Eighth International
Congress of Parasitology (ICOPA VIII), October, 10-14, İzmirTurkey.
Tezler:
Aksoy E, (1997). Sığır Vebası hastalığının histolojik ve immunoperoksidaz yöntemle tanısı üzerine çalışmalar. Doktora Tezi, AÜ
Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Anonim:
Anonim, (2009). Contagious equine metritis. Erişim adresi: http://
www.cfsph.iastate.edu/Factsheets/pdf, Erişim tarihi: 17.10.2009.
Peter AT (2009). Abortions in dairy cows. Erişim adresi: http://
www.wcds.afns.ualberta.ca.htm, Erişim tarihi: 14.11.2009.
Yazışma adresi, çok yazarlı çalışmalarda yazışma adresi olarak
yazarlardan sadece birinin adı/soyadı, adresi ve e-posta adresi çalışmanın sonunda belirtilmelidir.
7. Latince cins ve tür isimleri italik yazı tipi ile yazılmalıdır. Tüm
ölçüler SI (Systeme Internationale)’ye göre verilmelidir.
8. Dergide yayımlanmak üzere gönderilen makaleler tüm yazarlar
tarafından imzalanan “Yayın Hakkı Devri Sözleşmesi” ve başvuruya ilişkin bir dilekçe ile birlikte gönderilmelidir. Yayımlanması
uygun görülen çalışmalar, istendiğinde Yayım Komitesi’nin basıma
ilişkin kararı, yazar(lar)ına bildirilir.
9. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi’nde yayımlanacak olan,
hayvan deneylerine dayalı bilimsel çalışmalarda “Etik Kurul Onayı
Alınmıştır” ifadesi aranır.
10. Gönderilen yazıların basım düzeltmeleri orijinal metne göre yapıldığından, yazıların her türlü sorumluluğu yazarlara aittir.
11. Ürünlerin ticari adları ile karşılaştırılmalarına yönelik araştırmalar derginin ilgi kapsamı dışındadır.
12. Araştırmaya konu olan maddelerin ve ürünlerin ticari adları
kullanılmamalıdır.
13. Şayet varsa araştırmanın desteklendiği kurum adı ve proje numarası belirtilmelidir.
14. Dergiye gönderilen yazılar geliş tarihine göre yayımlanır.
15. Yayımlanmayan yazılar, yazarına iade edilmez.
Yazarlara Bilgi / Instructions for Authors
VII
Journal of Etlik Veterinary Microbiology Publication Conditions
1. The Journal is a refereed, scientific publication of Republic of
Turkey Ministry of Food, Agriculture and Livestock, Directorate of
Etlik Veterinary Control Central Research Institute and is published
two issues in a year. The abbreviation of the journal is “J Etlik Vet
Microbiol”.
2. In the Journal of Etlik Veterinary Microbiology, original research
articles, actual reviews, case reports, short communications on the
issue of veterinary medicine whose one part or whole have not been
published in any other place before, and news from the institute
are published. The review articles will be accepted only if they are
original, actual and not repeating the classical knowledge. The author of the review is asked to possess original publications or researches on the subject at national or international levels.
3. Manuscripts that will be prepared in Turkish and English should
be typed as a full text, on A4 paper with 12 pt, in Times New Roman typing character, double-spaced and with 30 mm space in both
sides of the paper. Manuscripts including figures and tables should
not exceed 16 pages for original research articles, 10 pages for reviews, 6 pages for case reports and 4 pages for short communications.
4. Manuscript written in Microsoft Word format and figures in
JPEG format at minimum 300 dpi resolution should be submitted
to [email protected]
5. Original research articles and case reports should include in following rank: title, name(s) of the author(s), their addresses, abstract
and key words in English, title, abstract and key words in Turkish,
introduction, material and method, findings, discussion and conclusion, acknowledgements and references. In short communications
and reviews, divisions except summaries should be omitted.
6. Original research articles and case reports should be arranged
and composed as in the following.
Title should be brief, explanatory and written in small caps.
Explanation(s) about the study should be written as footnotes.
Author(s) should be mentioned by their names and surnames; their
surnames should be written in capital letters and author(s) title
should not be mentioned.
Summary should be in Turkish and English, single paragraph and
composed of at most about 500 words.
Key words should be written in alphabetical order and should not
exceed 5 words.
Introduction not exceeding two pages should include a short review of the literature related with the subject and in the end paragraph; the aim of the study should be mentioned.
Material and Method should be written in an essential and comprehensible manner without getting into details. Subtopics should
be mentioned first in bold and after in italic type.
Findings should be shortly explained and data should not be repeated within the text. Legends should be indicated at the top of
each table, whereas should be indicated at the bottom of each figure
and print. Vertical lines are not allowed in tables.
Discussion and Conclusion must include the evaluation and comparison of results with other researchers’ findings. The study’s contributions to the existing literature should also be explained briefly.
Acknowledgements must be indicated before references if necessary.
References should be listed alphabetically and chronologically by
numbers. In the body of text, reference must be shown by author’s
surname and list number or only by list number within parenthesis. If there is more than one reference that refers to the same issue, these should be arranged by smallest to biggest reference list
numbers at the end of sentence. If the reference is more than two
authors, the surname of the first author should be written and other
authors should be mentioned with the abbreviation of “et al.”. For
the abbreviation of journals, the latest edition of the “Periodical
Title Abbreviations: By Abbreviation” should be taken as basis. If
the author(s) have more than one publication within the same year,
besides the publication date, it should be mentioned as “a” and “b”
in the list of references.
The writing of the references and their alignment should be as in
the following examples.
For articles:
Dubey JP, Lindsay DS, Anderson ML, Davis SW, Shen SK,
(1992). Induced transplacental transmission of N. caninum in cattle. J Am Vet Med Ass. 201, 709-713.
For books:
Fleiss Jl, (1981). Statistical methods for rates and proportions.
Second edition. New York: John Willey and Sons, p.103.
For edited books:
Balows A, Hausler WJ, Herramann Kl, eds., (1990). Manual of
Clinical Microbiology. Fifth edition. Washington DC: IRL Press,
p.37.
For chapter in edited books:
Bahk J, Marth EH, (1990). Listeriosis and Listeria monocytogenes. Cliver DD. eds. Foodborne Disease. Academic press Inc,
San Diego. p.248-256.
For congress papers:
Çetindağ M, (1994). Pronoprymna ventricosa, a new digenic
trematoda from the Alosa fallax in Turkey. Eighth International
Congress of Parasitology (ICOPA VIII), October, 10-14, İzmirTurkey.
For dissertations:
Aksoy E, (1997). Sığır Vebası hastalığının histolojik ve İmmunoperoksidaz yöntemle tanısı üzerine çalışmalar. PhD Thesis, Ankara
University Institute of Health Sciences, Ankara.
Corresponding address, in multiple-author studies, as a correspondence address, only one of the authors’ name/surname, address
and e-mail should be mentioned at the end.
7. Genus and species names in Latin should be written in italic. All
measures should be given according to the SI (Systeme Internationale) units.
8. The articles that are sent to be published in the journal should be
sent with a covering letter and “Publication Rights Transfer Agreement” signed by all of the authors. The selected articles for the
publication, and if asked for, the decision of the editorial committee concerning the publication, are declared to the article’s author/
authors.
9. The wording of “Ethical Commission Permission is obtained”
should appear in scientific studies based on animal experiments,
which will be published in the Journal of Etlik Veterinary Microbiology.
10. As the edition of the sent articles are done in accordance with
the original text, all responsibility of the articles bear on the authors.
11. Researches that aim at comparisons of the products with their
commercial names are out of the journal’s theme scope.
12. The trademarks of materials and products that are subject of the
research should not be mentioned.
13. If the research is supported by a foundation, name of the foundation and project number must be mentioned.
14. The articles that are sent to the journal are published in line with
their coming date.
15. Unpublished papers are not returned to their author.
VIII
Yazarlara Bilgi / Instructions for Authors
Yayın Hakkı Devri Sözleşmesi
Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi - Ankara
Aşağıda başlığı bulunan ve yazarları belirtilen makalenin tüm sorumluluğu Etlik Veteriner Mikrobiyoloji
Dergisi Yayın Komisyonu Başkanlığı’na ulaşıncaya kadar yazar/larına aittir.
Yayının adı: ......................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Yazar/ların ad/ları: ...........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Aşağıda isim ve imzaları bulunan yazarlar; yayınlamak üzere gönderdikleri makalenin orijinal olduğunu,
daha önce başka bir dergiye yayınlanmak üzere gönderilmediğini ve kısmen ya da tamamen yayınlanmadığını, gerekli düzeltmelerle birlikte her türlü yayın hakkının, yazının yayımlanmasından sonra Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi’ne devrettiklerini kabul ederler. Yayımlanmak üzere gönderilen bu makalenin
tüm sorumluluğunu da yazar/lar üstlenmektedir.
Yukarıdaki makalenin tüm hakları Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi’ne devredilmiştir.
Yazar ad/ları
İmza
Tarih
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Yazışma Adresi: ...............................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Copyright Release
Journal of Etlik Veterinary Microbiology Ankara - TURKEY
The undersigned authors release Journal of Etlik Veterinary Microbiology from all responsibility concerning the manuscript entitled;
Title of paper: . .................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Authors names: ................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Upon its submission to the publishing commission of the Journal of Etlik Veterinary Microbiology.
The undersigned author/s warrant that the article is original, is not under consideration by another journal,
has not been previously published or that if has been published in whole or in part, any permission necessary to publish it in the above mentioned journal has been obtained and provided to the Journal of Etlik
Veterinary Microbiology. We sign for and accept responsibility for releasing this material.
Copyright to the above article is hereby transferred to the Journal of Etlik Veterinary Microbiology, effective upon acceptance for publication.
To be signed by all author/s
Authors names
Signature
Date
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Correspondence Address: ................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Etlik Vet Mikrobiyol Derg, 2014; 25 (1): 1-5
Araştırma Makalesi / Research Article
ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile sığırlarda Paratuberküloz prevalansının
belirlenmesi
A.Ebru BORUM1, Sertan ÇATIK2, Zafer MECİTOĞLU2, Gülşah DEMİR2, Mihriban ÜLGEN3,
Sezgin ŞENTÜRK2
1
Balıkesir Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Balıkesir
2
Uludağ Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Bursa
3
Uludağ Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Bursa
Geliş Tarihi / Received: 05.02.2014, Kabul Tarihi / Accepted: 15.03.2014
Özet: Bu çalışmada Afyon ve civarındaki çiftliklerden 4-8 yaş arasındaki 305 Holstein Fresian sütçü sığırlar kullanılmıştır. Bu sığırların iki tanesinde kronik diare şikayeti mevcuttu ve yapılan tedaviye cevap vermemiştir. Sürüdeki diğer
sığırlarda klinik inceleme yapılmış, hematolojik parametrelere bakılmış, teşhis amaçlı dışkı ve kan serumu örnekleri
alınmıştır. Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) serum örneklerinde ELISA yöntemi kullanılarak tespit
edildi. Süt sığırlannda paratuberküloz’un prevalansı, dışkı örneklerinde; Ziehl-Neelsen boyama ile %4.59, ELISA testi
ile ise %31.80 oranında pozitif tespit edilmiştir.
Anahtar kelimeler: ELISA, Paratüberküloz, Ziehl Neelsen Boyama.
Detection of bovine Partuberculosis with ELISA and fecal examination
Summary: In this study, 305 between 4-8 years on a farm in Holstein Fresian dairy cows in Afyon were used. In two of
these animals with chronic diarrhea were present and cows did not respond to treatment. Clinical studies, hematological
parameters were determined, and blood serum and fecal samples were taken in other cattle in the herd. Mycobacterium
avium subsp. Paratuberculosis (MAP) in serum samples was determined using ELISA. The prevalence of paratuberculosis in dairy cows, Ziehl-Neelsen staining with 4.59% in fecal samples, 31.80% positive by the ELISA test were
determined.
Key words: ELISA, Paratuberculosis, Ziehl Neelsen Staining.
Giriş
Paratüberküloz ya da Johne’s Hastalığı Mycobacterium avium subsp. Paratuberculosis (MAP) sebep
olduğu kronik, granülomatöz enteritis ile seyreden
oldukça bulaşıcı bir enfeksiyondur. Hastalık kronik
diare, zayıflama, ileri kaşeksi, süt verimi ve döl veriminde düşme ve ölümlere sebep olan teşhis, tedavi,
koruma ve kontrol programlarındaki giderler nedeniyle önemli ekonomik kayıplara neden olmaktadır.
Özellikle sütçü sığırlar başta olmak üzere birçok evcil ve yabani ruminantlar ile geyik, tavşan gibi diğer
hayvanları da etkilemektedir [1,7,13,15,23].
Klinik olarak hasta ve asemptomatik hayvanlar hastalığın primer kaynağıdır [13]. Hastalık fekal-oral yol ile bulaşır. İnfekte hayvanlardan süt ve
kolostrum, dışkı ile kirlenmiş sular ve yemler, plasenta, semen ve intrauterin yol ile vertikal bulaşma
görülebilir. Hayvanların kalabalık olması ve hijyen
koşullarının yetersiz olması hastalığın yayılmasında etkilidir. MAP’ın çevre koşullarına dirençli olması da hastalığın yayılmasında oldukça önemlidir
[13,14,28,31]. Hastalığın inkubasyon süresi oldukça uzundur. Hayvan erken dönemde etkeni alsa da
dışkı ile saçılımı ve klinik bulguların ortaya çıkması 2-4 yaşında görülür. Hayvan uzun bir subklinik
dönem geçirir ve yavaş yayılır. Bu dönem etkenin
etrafa saçılması açısından önemlidir. Hastalık üç
dönem şeklinde görülür. Birinci dönem asemptomatik dönemdir. Bu dönemde dışkıda patojen görülmez, Takip eden 2. Dönemde dışkıda patojen
bulunur, ancak hastalık asemptomatiktir. Üçüncü
dönemde ise hem dışkıda etken görülür hem de
semptomlar görülmeye başlar [2,9,13,18]. MAP insanlardaki Crohn’s hastalığının olası sebeplerinden
Yazışma adresi / Correspondence: A.Ebru Borum, Balıkesir Üniversitesi Veteriner Fakültesi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Balıkesir, Türkiye E-posta: [email protected]
2
Borum AE ve ark. ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile sığırlarda Paratuberküloz prevalansının belirlenmesi
bir olması nedeniyle zoonotik önem taşımaktadır [6,
9,11,17,29].
Klinik dönemde semptomlar, anamnez ve
nekropsi bulguları ile teşhis koyulabilir. Hastalığın
özellikle subklinik dönemde teşhisi etken saçılımı
nedeniyle oldukça önemlidir. Etkenin teşhis edilmesinde birçok test yöntemi mevcuttur. Ancak bu
testlerin spesifikliği ve sensitivitesi, hayvanın yaşı
ve hastalık dönemlerindeki farklılıklardan dolayı
farklılıklar gösterir. Bu durum etkenin teşhisinde
önemli problemlere sebep olmaktadır. Hastalığın
teşhisinde “gold standart” olarak bildirilen yöntem
dışkıdan kültür yapılıp mikroorganizmanın üretilmesidir. Ancak hastalığın erken dönemlerinde
dışkıyla saçılım olmaması ya da saçılımın aralıklı
olması gibi nedenlerden dolayı diğer testler ile desteklenmelidir. MAP’ın teşhisinde Ziehl Neelsen
Boyama, fekal kültür, Polimeraz Zincir Reaksiyonu
(PZR), ELISA, barsaklardaki anatomohistopatolojik incelemeler, komplement fikzasyon (CF), Agar
Jel Immunodifüzyon (AGID), Flow Sitometri,
İntradermal Deri testi, In situ Hibridizasyon testleri
kullanılabilir [9,11,13,16,18,27].
Bu çalışma sığırlarda subklinik paratüberküloz
infeksiyonlarının ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile
prevalansını belirlemek ve iki testin duyarlılığını
karşılaştırmak amaçlanmıştır.
Materyal ve Metot
Bu çalışmada Afyon ve çevresindeki Holstein
Friesian farklı sütçü sığır çiftliklerinden 4-8 yaş
arasında 305 hayvan kullanıldı. Bu hayvanların
bulunduğu çiftliklerden birinde önceki aylarda iki
tanesinin kronik diyare ve tedaviye cevap vermeme
sonucu kesime gönderilmiş olduğu bilgisi alındı.
Hayvanlara klinik muayene yapıldı. Kan ve
dışkı örnekleri alındı. Plastik eldiven ile rektumdan
taze dışkı örnekleri alınarak plastik kaplara konuldu.
Her inekten bir dışkı örneği alındı. +4°C’de hemen
laboratuvara ulaştırıldı. Taze dışkıdan steril distile
su kullanılarak direkt smear hazırlandı. Havada kurutuldu ve Ziehl-Neelsen boyama yöntemi ile boyanarak 100’lük objektifte incelendi [8,21,24].
Sonuçlar aside dirençli bakteri skor (AFB scorin) kriterine göre değerlendirildi. En az 100 mikroskop sahası tarandı ve skorlandı (Tablo 1) [10].
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Tablo 1. Acid Fast Bacili Skorlama Kriteri (AFB Scorin)
Değerlendirme
Sonuç
Mikroskop sahasında asidorezistans bakteri yok Negatif
Sahada 1-9 adet asidorezistans bakteri
Şüpheli
Sahada 10-99 adet asidorezistans bakteri
Pozitif
305 hayvandan ELISA testi için antikoagulansız 10 ml.’lik tüplere (Hema&Tube®, Turkey) örnekler alındı. Kan örnekleri 3000 rpm’de 20 dakika
santrifüj edildi, serumları hemen ayrılarak test edilene kadar -20 °C’de saklandı. Hemolizli serumlar
test dışı bırakıldı [2,11,24]. ELISA testi ELISA kiti
(Para-TB-Ab, Svanovir®, Svanova Biotech AB Inc.,
Sweden) üretici protokolüne uygun olarak yapıldı.
Sonuçlar, bireysel örnek yorumlanması; Sample/
Positive (S/P), Percent Positive (PP) değerine göre
değerlendirildi. PP≤31, negatif, PP 32-52 şüpheli,
test tekrarı, PP≥53 pozitif olarak değerlendirildi.
Ayrıca pozitif ve negatif kontrol serumları da çalışıldı. Tüm serumlar çift çalışıldı. Optik dansimetre
450 nm.’lik mikroplate photometresiyle ölçüldü.
Bulgular
Yaşları 4-7 arasında değişen 305 süt sığırından alınan dışkı örneklerinde, Acid Fast Scorin kriterlerine göre 14 hayvan pozitif, 118 hayvan şüpheli, 173
hayvan ise negatif bulunmuştur. Serum örneklerinde yapılan paratüberküloz incelemesinde ise ELISA
ile 97 örnek pozitif, 119 örnek şüpheli, 89 örnek ise
negatif bulunmuştur. ELISA ve dışkıdan bakteriyoskopi sonuçları arasında farklılıklar ortaya çıkmıştır.
Sonuçlar Tablo 2’de gösterilmektedir.
Tablo 2. Çalışmamızda elde edilen ELISA ve Dışkı
Bakteriyoskopi Sonuçları
ELISA
sonuç
Dışkı bakteriyoskopi
sonuç
Numune
sayısı
Pozitif
Pozitif
14
Pozitif
Şüpheli
43
Pozitif
Negatif
40
Şüpheli
Şüpheli
78
Şüpheli
Negatif
41
Negatif
Negatif
89
Toplam
www.etlikvet.gov.tr
305
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 1-5
Borum AE ve ark. ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile sığırlarda Paratuberküloz prevalansının belirlenmesi
Dışkı bakısı sonuçlarına göre prevalans %4.59,
ELISA sonuçlarına göre ise %31.80 olarak saptanmıştır.
Tartışma ve Sonuç
Paratüberküloz uzun bir inkubasyon süresine ve
subklinik döneme sahiptir. Bu dönemde hayvanlar
klinik olarak herhangi bir semptom göstermemesine
rağmen etkeni dışkı, süt ve kolostrumları ile sürekli
çevreye yaymaktadır. Önemli ekonomik kayıplara
neden olmaktadır. Hastalığın yayılmasını engellemek özellikle bu dönemde oldukça önemlidir
[2,15,20,30].
Dışkıdan direkt bakteriyoskopi hızlı, kolay ve
ekonomik olmasına rağmen hastalığın evrelerinde
dışkıyla MAP saçımının farklılık göstermesi ya da
aralıklı olmaması teşhiste yanılmalara sebep olacaktır. Dışkıdan kültür yapılması “gold standart” kabul
edilse de saçımın aralıklı olması, inkubasyon süresinin uzun olması, spesifik besiyeri ihtiyacı ve kontaminasyon riski gibi dezavantajları vardır [13,18].
ELISA testi genellikle uluslararası alanda
güvenilir bir test kabul edilmektedir. Biz de çalışmamızda ELISA ve dışkı bakısını birlikte kullandık. Genellikle paratüberkülozis seroprevalans çalışmalarında ELISA testi uygulanmaktadır.
Paratüberküloz konusunda Türkiye’de birtakım
sınırlı çalışmalar yapılmıştır. Uşak ilinde Yıldırım
ve Civelek [30] tarafından yapılan süt ve dışkı örneklerinde yapılan bir çalışmada Ziehl-Neelsen
(ZN) boyama, Outer PZR, Nested PZR ve bakteriyolojik kültür yöntemleri uygulanmış ve prevalans
dışkı örneklerinde sırasıyla %17, %9.5, %20 ve %4,
süt örneklerinde ise sırasıyla %15.5, %5.5, %17.5
ve %2.5 olarak tespit edilmiştir. Makav ve Gökçe
[15] tarafından yapılan bir çalışmada Kars yöresinde prevalans ELISA ile %3.5 olarak belirlenmiştir.
Burdur’da yapılan bir çalışmada ELISA testi ile
prevalans %6.2 bulunmuştur [20]. Yurt dışında da
bu konuda birçok çalışma yapılmıştır. Avustralya’da
yapılan bir çalışmada sığırlarda ELISA ile en yüksek prevalans 6 yaşlı sığırlarda % 2.84 olarak bulunmuştur [12]. Arjantin’de sütçü sığırlarda yapılan
bir çalışmada ise ELISA ile pozitiflik % 41.6 olarak
saptanmıştır [21]. Singh ve arkadaşları tarafından
bufalo ve sığırlarda yapılan bir çalışmada ELISA çalışmasında seropozitiflik sırasıyla %28.6 ve %29.8
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
3
olarak bulunmuştur [26]. Rajukumar ve arkadaşları
tarafından yapılan bir çalışmada dışkı incelemesi ile
pozitif saptanan 22 hayvanın 18’i ELISA ile pozitif,
pozitif saptanmayan 32 hayvanın ise 3 tanesi pozitif
saptanmıştır [22].
Bizim çalışmamızda dışkı da Ziehl Neelsen boyama ile 14 (%4.59) pozitiflik saptanırken, ELISA ile
97 (%31.8) pozitiflik saptanmıştır. Araştırmalardan
da anlaşılabileceği gibi elde edilen sonuçlar bizim
çalışmamız ve elde ettiğimiz oranla paralellik göstermektedir. ELISA ile saptadığımız oranın dışkıdan daha yüksek olması ve dışkıda negatif ya da
şüpheli olayların ELISA ile pozitif çıkması, dışkı
ile MAP’ın saçılımının dönemler halinde olması
ve numune alındığında bu saçılımın olmamasından
kaynaklanabilmektedir [3,4,12,13,18,19].
ELISA, kültür ve süt ya da dışkıdan direkt bakteriyoskopi yöntemlerine göre daha ekonomik ve
hızlı olmasının yanında çok sayıda numunenin çalışılmasını sağlamaktadır. PZR hızlı sonuç vermesi
ve ekonomik olmasına rağmen ELISA yöntemine
göre daha zor uygulanmaktadır [13,18,21].
Yapılan bir çalışmada paratüberkülozisin teşhisi için ELISA’nın , deri testi, dışkı kültürü ile PZR
yöntemlerine yakın güvenilir ve duyarlılıkta olduğunu bildirmiştir [25]. Son yıllarda ticari ELISA
kitlerinin sensitivitesi %74 ve spesifitesi %99’ a
kadar yükselmiştir [15,19,20]. ELISA testi ayrıca 2
yaş üzerindeki hayvanlar için daha spesifik ve duyarlıdır [15,20]. Çalışmamızda kullandığımız hayvanlar 4-8 yaş arasında olması nedeniyle prevalansımız yüksek çıkmıştır.
Paratüberkülozun tanısında birçok yöntem
bulunmaktadır. Dışkıdan bakteriyel kültür, fekal
örneklerden PCR uygulaması, serum ya da süte
ELISA uygulaması, biyopsi örneklerinin değerlendirilmesi ve nekropsi tanıda önemli testlerdendir.
Çalışmalarda bu testlerin sensitivite ve spesifiteleri sırasıyla %60-%99, %30-%99, %30-%99, %90%100 ve %100-%100 olarak bildirilmiştir [5,13,18].
Sonuç olarak Paratüberküloz subklinik infeksiyon
döneminin uzun süreli olması ve bu dönemde bulaşma olması nedeniyle teşhisinin zamanında ve erken yapılması oldukça önemlidir. Subklinik infekte
hayvanlar diğer hayvanlar ve yavrular için ciddi bir
enfeksiyon kaynağıdır. Aynı zamanda zoonoz olma
durumu söz konusu olduğu için insan sağlığı için
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 1-5
4
Borum AE ve ark. ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile sığırlarda Paratuberküloz prevalansının belirlenmesi
de teşhis önemlidir. Bu nedenle tek bir teşhis yöntemi ile değil birkaç teşhis yöntemi ile sonuçlar desteklenmelidir. Bizim çalışmamızda ELISA sonuçlarına göre hastalığın prevalansı yüksek çıkmıştır.
Türkiye’de paratüberkülozis ve teşhisi ekonomik
olarak oldukça önemlidir ve bu konuda erken, güvenilir ve hızlı teşhis yapılabilecek yöntemler uygulanarak hastalıkla mücadele, korunma ve kontrol
çalışmaları yapılmasına ihtiyaç vardır.
Kaynaklar
1. Abendan N, Sevilla IA, Prieto JM , Garrido JM, Juste
RA, Alonso-Hearn M, (2013). Mycobacterium aviumsubspeciesparatuberculosis isolates from sheep and goats
Show reduced persistence in bovine macrophages than
cattle,bison, deer and wild boar strains regardless of genotype. Vet Microbiol. 163, 325-334.
2. Antognoli MC, Hirst HL, Garry FB, Salman MD,
(2007). Immune Response to and Faecal Shedding of
Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis in Young
Dairy Calves, and the Association Between Test Results in
the Calves and the Infection Status of their Dams. Zoonoses
Public Hlth . 54, 152-159.
3. Collins MT, and Sockett DC, (1993a). Accuracy and economics of USDA-Licensed enzyme-linked immunosorbent
assay for bovine paratuberculosis. J Am Vet Med Assoc.
203, 1456-1463.
4. Collins MT, Sockett DC, Ridge F, (1993b). Evaluation
of a commercial enzyme-linked immunosorbent assay for
Johne’s disease. J Clin Microbiol. 5, 52-55.
5. Collins MT, Gardner IA, Garry FB, Roussel AJ, Wells JS,
(2006). Consensus recommendations on diagnostic testing
for the detection of paratuberculosis in cattle in the United
States. JAVMA-J AM VET MED A 229(12), 1912-1919.
6. Çetinkaya B, Erdoğan HM, Morgan KL, (1997). Risk factors for Bovine Paratuberculosis. II. The multiple analysis of risk ractors for Bovine Paratuberculosis. Turk J Vet
Anim Sci. 21, 303-306.
7. Çetinkaya B, Muz A, Ertaş HB, Öngör H, Sezen İY, Gülcü
HB, (2000). Süt ineklerinde Paratüberküloz Prevalansının
Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) ile Saptanması. Turk J
Vet Anim Sci. 24, 371-379.
8. De Kantor IN, Weyer KE, (2004). 1998-last
update,laboratory services in tuberculosis control, part II.
9. Dieguez FJ, Gonzalez AM, Menendez S, Vilara MJ,
Sanjuana ML, Yus E, Arnai I, (2009). Evaluation of four
commercial serum ELISAs for detection of Mycobacterium
avium subsp. paratuberculosis infection in dairy cows. Vet
J. 180(2), 2231-235.
10. Fujiki A, (2001). Direct smear examination. In: TB
Bacteriology Examination to Stop TB. The Research
Institute of Tuberculosis, ed. Fujiki A, Japan International
Cooperation Agency JINNOU Co. 7.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
11. Garcia RR, Perez-de-la-Lastra JM, Vicente J, RuizFons F, Garrido JM, Gortazar C, (2008). Large-scale
ELISA testing of Spanish red deer for paratuberculosis. Vet
Immunol Immunopathol.124, 75-81.
12. Gasteiner J, Wenzli H, Fuchs K, Jark U, Baumgartner
W, (1999). Serological Cross-sectional Study of
Paratuberculosis in Cattle in Austria . J Vet Med. B 46,
457-466.
13. Gilardoni LR, Paolıcchi FA, Mundo SL. (2012). Bovine
paratuberculosis: a review of the advantages and disadvantages of different diagnostic tests. Rev Argent Microbiol.
44, 201-215.
14. Lambeth C, Reddacliff LA, Windsor P, Abbott KA,
MacGregor H, Whittington RJ, (2004). Intrauterin and
transmammary transmission of Mycobacterium avium subsp.paratuberculosis in sheep. Aust Vet J. 82, 504-508.
15. Makav M, Gökçe E, (2013). Kars Yöresi Sığırlarında
Subklinik Paratuberkülozun Seroprevalansı. Kafkas Univ
Vet Fak Derg. 19 (5), 913-916.
16. Mura M, Bull TJ, Evans H, Sidi-Boumedine K, McMinn
L, Rhodes G, Pickup R, Hermon-Taylor J, (2006).
Replication and long-term persistence of bovine and human strains of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis within Acanthamoeba polyphaga. Applied Environ
Microbiol 72, 854-859.
17. Naser SA, Ghobrial G, Romero C, Valentine JF, (2004).
Culture of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis from the blood of patients with Crohn’s disease.
Lancet 364, 1039-1044.
18. Nielsen SS, Toft N, (2008a). Ante mortem diagnosis of paratuberculosis: A review of accuracies of ELISA, interferon-ɣ
assay and faecal culture techniques. Vet Microbiol. 129,
217-235.
19. Nielsen SS, (2008b). Transitions in diagnostic tests used
for detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis. Vet Microbiol. 132, 274-282.
20. Öztürk D, Pehlivanoğlu F, Tok AA, Günlü S, Güldali Y,
Türütoğlu H, (2010). Seroprevalence of paratuberculosis
in the Burdur province (Turkey), in dairy cattle using the
enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Israel J Vet
Med. 65, 53-57.
21. Paolicchi A, Zumarraga MJ, Gioffre A., Zamorano P,
Morsella C, Verna1A, Cataldi A, Alito A, Romano M,
(2003). Application of Different Methods for the Diagnosis
of Paratuberculosis in a Dairy Cattle Herd in Argentina. J
Vet Med. B 50, 20-26.
22. Rajukumar K, Tripathi BN, Kurade NP, Parihar NS,
(2001). An Enzyme -liınked Immunosorbent Assay using Immuno affinity-purified Antigen in the Diagnosis
of Caprine Paratuberculosis and Its Comparision with
Conventional ELISA. Vet Res Commun. 25, 539-553.
23. Senturk S, Metcitoglu Z, Ulgen M, Borum E, Temizel E,
Kasap S, (2009). Evaluation of serum iron and iron binding capacity in cows with paratuberculosis Tierarztl Prax.
6,375-378.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 1-5
Borum AE ve ark. ELISA ve fekal bakteriyoskopi ile sığırlarda Paratuberküloz prevalansının belirlenmesi
24. Shahmoradi AH, Arefpajohi Reza, Tadayon K, Mosavari
N, (2008). Paratuberculosis in Holstein-Friesian cattle
farms in Central Iran Trop Anim Health Prod 40, 169-173.
25. Shin SJ, Cho D, Collins MT, (2008). Diagnosis of bovine
paratuberculosis by a novel enzyme-linked imunosorbent
assay based on early secreted antigens of Mycobacterium
avium subsp. paratuberculosis. Clin Vaccine Immunol, 15,
1277-1281.
26. Singh SV, Singh AV, Singh R, Sharma S, Shuklab N,
Misraa S, Singh PK, Sohala JS, Kumar H, Patil PK,
Misrad P, Sandhu KS, (2008). Sero-prevalence of Bovine
Johne’s disease in buffaloes and cattle population of
North India using indigenous ELISA kit based on native
Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis ‘Bison
type’ genotype of goat origin. Comp Immunol Microb. 31,
419-433.
27. Stabel, JR, (1996). Production of gamma-interferon by peripheral blood mononuclear cells: an important diagnos-
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
5
tic tool for detection of subclinical paratuberculosis. J Vet
Diagn Invest 8, 345-350.
28. Sweeney RW, Whitlock RH, Rosenberger A, (1992).
Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis cultured
from milk and suprammamary lymph nodes of infected
asyntomatic cows. J Clin Microbiol. 30, 166-71.
29. Uzoigwe JC, Khaitsa ML, Gibbs PS, (2007).
Epidemiological evidence for Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis as a cause of Crohn’s disease.
Epidemiol Infect. 135, 1057-1068.
30. Yıldırım D, Civelek T, (2013). Prevalence of subclinical
paratuberculosis in dairy cattle in Uşak Region, Kars Yöresi
Sığırlarında Subklinik Paratuberkülozun Seroprevalansı
Kafkas Univ Vet Fak Derg. 19 (1), 121-126.
31. Yooa HS, Shin SJ, (2012). Recent research on bovine paratuberculosis in South Korea. Vet Immunol
Immunopathol.148, 23-28.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 1-5
Etlik Vet Mikrobiyol Derg, 2014; 25 (1): 6-10
Araştırma Makalesi / Research Article
Çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi ve lipaz enzim aktivitesinin belirlenmesi
Özlem Pelin CAN1, Bahri PATIR2, Mehtap Erşan3, Nazlı ERCAN4, Feride Düğenci3, Elif BULUT3
Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Sivas
Fırat Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Besin Hijyeni ve Teknolojisi Anabilim Dalı, Elazığ
3
Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Sivas
4
Cumhuriyet Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı, Sivas
1
2
Geliş Tarihi / Received: 25.09.2013, Kabul Tarihi / Accepted: 22.12.2013
Özet: Sağımdan sonra sütler çoğu zaman büyük işletmeler tarafından hemen kullanılmamakta ve belli bir süre bekletilmektedir. Isı işlemi uygulanmamış sütlerde mikrobiyel aktivite yanında lipaz aktivitesi de artmakta ve kaliteyi olumsuz
yönde etkilemektedir. Bu çalışmada yeni sağılmış taze çiğ süt örnekleri, soğuk zincir altında en kısa sürede laboratuvara
getirilerek iki gruba (A: 4+ 1 °C’ de muhafaza edilen grup, B: 21+ 1 °C’ de muhafaza edilen grup) ayrılmıştır. Örnekler
muhafaza öncesi (0. saat) ile muhafazanın 2., 4., 6., 8., 12., 24. 48. ve 56. saatlerinde mikrobiyolojik (toplam psikrofil
aerob bakteri (TPAB), lipolitik bakteri (LB), laktik asit bakterileri (LAB) ve Pseudomonas spp.) ve kimyasal (lipaz enzim aktivitesi ve pH) açıdan incelenmiştir. Çalışma 6 tekrardan oluşmuştur. Sonuçta mikrobiyel yük her iki grupta (A ve
B), 0. saat ile 8. saat arasında hızla artmıştır. Muhafazanın 8. saatinde A ve B grubu örneklerde Lipolitik bakteri sayısı
sırasıyla 5 ve 7,7 kob / ml olarak tespit edilmiştir. Pseudomonas spp. sayısı ise muhafaza süresince artış göstermiş, ancak
0-10. saat arasındaki artış daha hızlı olmuştur. Toplam psikrofil aerob bakteri yükü ise A ve B grubu arasında istatistikî
olarak en belirgin fark 10. saatte gözlenmiştir (p<0.05). Laktik asit bakteri sayısında A ve B grubu arasında 8. saatten
sonra istatistikî olarak daha anlamlı artışlar görülmüştür (p<0.05).
Anahtar kelimeler: Çiğ süt, lipaz aktivitesi, mikrobiyolojik kalite.
The detection microbiological quality and lipase activity of raw milk
Summary: The milk is not immediately use by large enterprises, after milking and certain period of time on hold. The
heat treatment not applied milk increase microbial activity also lipase and negative effect to the quality. In this study, the
new milking of fresh raw milk samples divided in two groups (A: 4+ 1 °C, B: 21+ 1 °C at storage group) which brought
under cold chain. The samples were investigated microbiological (total psychrophile aerobe bacteria (TPAB), lipolitic
bacteria (LB), lactic acid bacteria (LAB) and Pseudomonas spp.) and chemical (lipase activity and pH) in storage at
hours 2nd, 4th, 6th, 8th, 12th, 24th, 48th ve 56th with before storage (0. hours). The study were repeated at 6 times. The
number of hours of group A and B samples, respectively 5 and 7.7 lipolytic bacteria cfu / ml, respectively at 8th hours.
Pseudomonas spp. increased number of storage period, but 0-10th between the time the increase was more rapid. The total psychotropic bacterial load statistically most significant difference between groups A and B, at 10th hours (p <0.05).
Lactic acid bacteria group A and B showed a statistically significant increase in after 8th hours (p <0.05).
Key words: Raw milk, lipase activity, microbiological quality.
Giriş
Süt, geniş anlamda, bütün memeli hayvanların yavrularından sonra meme bezlerinde oluşturdukları
biyolojik sıvı olarak tanımlanır [13]. Süt teknolojisinde ‘’çiğ süt’’ denildiği zaman; süt hayvanının
memesinden muntazam aralıklarla ve tam olarak
sağılan, sonra soğutulan, içerisinden herhangi bir
bileşeni alınmayan veya içerisine herhangi bir madde ilave edilmeyen, işlenmek üzere süt fabrikalarına
kabul edilen ve önceden herhangi bir işleme tabi tutulmamış süt anlaşılmaktadır [7].
Aseptik koşullarda sağılan ve hemen analiz
edilen sütün mililitresinde birkaç yüz bakteri bulunurken, bir süre beklemiş ve asitliği artmış 1 ml
sütteki bakteri sayısı yüz milyonları bulur. Bakteri
sayısının artışında, sağılan sütün bekleme süresi ve
muhafaza sıcaklığı da büyük rol oynar [7].
Çiğ sütün düşük sıcaklıkta depolanması ile
mikrobiyal lipoliz önemli bir hale gelmiştir [10].
Çiğ sütün işleme tabi tutulmadan önce soğuk hava
depolarında bekletilmesi gibi süt endüstrisindeki
gelişmelerle beraber; yüksek pastörizasyon sıcak-
Yazışma adresi / Correspondence: Pelin Can, Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Sivas,
Türkiye E-posta: [email protected]
Can ÖP ve ark. Çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi ve lipaz enzim aktivitesinin belirlenmesi
lıklarındaki uygulamalar ve uzun raf ömrü temodurik psikotrofların önemine odaklanılmıştır. Aynı
organizma içinde thermodurik ve psikrofilik özelliklerin kombinasyonu süt ürünlerinde bozulmalar
için büyük bir potansiyel gösterir [6].
Çiğ sütte gelişen Psikrotrofik bakteriler sıklıkla ısıya dirençli olan ekstraselüler lipazları üretme
kabiliyetindirler. Lipaz aktivitesi pastörizasyon ya
da UHT sonrasında süt ve süt ürünlerinde süt dışı
tatların gelişimine katkıda bulunurlar. Ekstraselüler
lipaz sentezi mekanizması ve bu bakteri tipinin sekresyonu sıklıkla araştırılmaktadır. Büyüme fazındaki bazı kültür şartları çevresel faktörler (pH, ısı ve
havalandırma) ve nütrisyonel faktörler lipaz aktivitesini uyarır [9].
Sağımdan sonra sütler çoğu zaman büyük işletmeler tarafından hemen kullanılmamakta ve belli
bir süre bekletilmektedir. Isı işlemi uygulanmamış
sütlerde mikrobiyel aktivite yanında lipaz aktivitesi
de artmakta ve kaliteyi olumsuz yönde etkilemektedir. Bu çalışma, çiğ süt örneklerinde mikrobiyolojik
kalitenin belirlenmesi ve çiğ sütte bulunan lipaz enzimi ile mikrobiyel gelişme arasındaki ilişkiyi belirlemek amacıyla yapılmıştır.
Materyal ve Metot
Bu çalışmada, Sivas ilinden ulusal üretim yapan bir
çiftlikten sağlıklı görünen 4 sağmal süt ineğine ait
4 adet çiğ süt örneği alınmıştır. Sütü alınan ineklerin meme başı derileri sağım öncesi yıkanmıştır.
Süt örnekleri, aseptik koşullarda direkt el sağımı
ile Uluslararası Sütçülük Federasyonu (IDF)’nun
önerdiği şekilde alınmıştır. Aseptik koşullar altında
temin edilen yaklaşık 200 ml süt örnekleri soğuk
zincir altında (Ice box, 32 l, Ice pack Frizet Mod.
T350) laboratuara getirilmiş ve aynı gün içinde
mikrobiyolojik ve kimyasal yönden analiz edilmiştir. Numuneler iki gruba ayrılmıştır. Birinci
grup (A) 4+ 1°C’de muhafaza edilen grup, ikinci
grup (B) ise 21+ 1°C’de muhafaza edilen gruptur.
Örnekler muhafaza öncesi (0. saat) ile muhafazanın
2., 4., 6., 8., 12., 24., 48. ve 56. saatlerinde mikrobiyolojik ve kimyasal aktivite açısından incelenmiştir.
Mikrobiyolojik olarak toplam psikrofil aerob bakteri (TPAB), lipolitik bakteri (LB), laktik asit bakterileri (LAB) ve Pseudomonas spp., kimyasal olarak
lipaz enzim aktivitesi ve pH yönünden bakılmıştır.
Çalışma 6 kez tekrar edilmiştir.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
7
Mikrobiyolojik analizler: Mikrobiyolojik
analizler için, süt örnekleri bir parçalayıcının
(Stomacher 400) özel torbasında 25 mL konulmuş
ve üzerine steril %0.1’lik peptonlu sudan 225 mL
ilave edilerek homojen hale getirilmiştir. Böylece
örneğin 10-1 (1/10)’lik dilüsyonu hazırlanmıştır.
Örneklerin her seyreltisinden 1’er ml kullanılarak
iki seri halinde plak dökme metoduyla ekimleri
yapılarak inkübasyon süresi sonunda 30-300 koloni içeren plaklar değerlendirilmiştir. Toplam aerob psikrofil bakteri sayımı için Plate Count Agar
(PCA) (7±1°C’de 7 gün), toplam lipolitik bakteri sayımı için Trybutyrin agar (TA) (30±1°C’de
3 gün), Laktik asit bakteri sayımı için M17 Agar
(30±1°C’de 48-72 saat) , Pseudomanas spp. sayımları için Psedomonas Agar Base (PA) (25±1°C’de
72 saat) kullanılmıştır.
Kimyasal analizler: Örneklerin pH değerleri
pH metre ile ölçülmüştür. Lipaz enzim aktivitesi ise
kültür süzüntüsünden substrat olarak p-nitrofenilpalmitat (pNPP) [16] kullanarak spektrofotometrik
yöntemle belirlendi. Substrat solusyonu hazırlanırken B solusyonuna (90 ml damıtılmış su içinde
eritilmiş, 0.1 g arap zamkı ve 0.4 g Triton X-100),
A solusyonu (10 ml propan-2-ol içinde çözülmüş
30mg pNPP) damla damla eklenerek ve karıştırılarak oluşturulmuştur. Substrat solusyonunun pH’sı
tris tampon kullanarak 8,5’a ayarlanmıştır. Karışım
örnek 9 ml substrat solusyonundan ve 1 ml uygun
şekilde seyreltilmiş enzim örneğinden (kültür süzüntüsünden) oluşturulmuştur. Karışım örneği 150
rpm’de çalışan çalkalıyıcıda 37°C’de 30 dakika
boyunca inkübe edilmiş ve spektrofotometrede 410
nm’de p-nitrofenol salınımı ölçülmüştür. Bir birim
lipaz aktivitesi standart koşullar altında dakikada
1mol p-nitrofenol enzim solusyonunu açığa çıkardığı bulunmuştur [1].
İstatistiksel Analizler: Bu araştırmada, verilerin değerlendirilmesinde varyans analizi (ANOVA)
testinden yararlanılmıştır. Ortalamalar, Fisher’in
Least Significance Difference (LSD) metoduna
göre ayrıştırılmıştır. Analizlerde Linear Regresyon
Mix Modeller kullanıldı. Tüm analizlerde önem derecesi α = 0,05 olarak kabul edilmiştir. Bütün analizler Statistical Analysis Sytem (SAS) [11] programından yararlanılarak gerçekleştirilmiştir.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 6-10
8
Can ÖP ve ark. Çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi ve lipaz enzim aktivitesinin belirlenmesi
Bulgular
sayısı sırasıyla 5 ve 7,7 kob / ml olarak tespit edilmiştir. Pseudomonas spp. sayısı ise muhafaza süresince artış göstermiş, ancak 0-10. saat arasındaki artış daha hızlı olmuştur. Toplam psikrofil aerob bakteri yükü ise A ve B grubu arasında istatistikî olarak
en belirgin fark 10. saatte gözlenmiştir (p<0.05).
Laktik asit bakteri sayısı +4°C ve +21°C grubu arasında 8. saatten sonra istatistikî olarak daha anlamlı
artışlar görülmüştür (p<0.05).
Çiğ süt örneklerinin mikrobiyolojik, kimyasal analiz sonuçları ve sonuçların istatistiksel değerlendirmeleri Tablo 1 ve Tablo 2’de çalışma tekrarlarının
ortalama değerleri log10 kob/ml hesaplanarak verilmiştir.
Mikrobiyel yük her iki grupta (A ve B), 0. saat
ile 8. saat arasında hızla artmıştır. Muhafazanın 8.
saatinde A ve B grubu örneklerde Lipolitik bakteri
Tablo 1. Çiğ süt örneklerinin mikrobiyolojik analiz bulguları (log10 kob/ml)
Bakteri
Toplam Psikrofil Aerob Bakteri
Pseudomonas
Laktik Asit Bakteri
Lipolitik Bakteri
Gruplar
0
2
4
10
12
24
48
A
2,6y
3,1y
3,4y
3,9y
4,3zy
4,6a,z
4,9z
4,7z
5,1z
B
2,6y
2,8y
3,2 zy
3,6 z
3,9 z
3,7b, z
4,1 z
4,3 z
4,6 z
A
1,1
1,2
1,2
1,3
1,3
1,6
1,4
1,3
1,5
B
1,1
1,3
1,5
1,4
1,8
2,1
2,3
1,9
2,1
A
2.9
2,9
3,1
3,2
3,1
3,1
B
2,9y
3,1y
3,3y
3,8y
4,1a,y
A
2,3x
2,6x
3,2b,x
4,6 b,yx
B
2,3x
2,9x
4,6a,y
6,1a,zy
y
Süre (saat) 6 8
y
y
3,3
4,1
b,z
4,9b,z
4,4a,y
4,3a,y
5,6a,z
6,3a,z
5 b,y
5,2 b,y
5,4 b,y
6,3 b,z
6,8 b,z
7,7 a,z
7,9 a,z
8,3 a,z
9,1 a,z
9,8 a,z
b,y
b,y
b,y
a,b: aynı sütunda farklı üst simgeyi taşıyanlar istatistiki açıdan farklıdır (p<0.05).
x,y,z: aynı satırda farklı üst simgeyi taşıyanlar istatistiki açıdan farklıdır (p<0.05).
Muhafaza süresince mikrobiyel aktivitenin seyri göz önüne alındığında, lipaz enziminin değişimi
ile bir paralellik gösterdiği, özellikle lipolitik mikroorganizma sayıları ile lipaz aktivitesi arasındaki
ilişkinin daha kuvvetli olduğu gözlemlenmiştir.
Kimyasal analizlerdeki lipaz enzim aktivitesi
de 8. saate kadar yükselmiş ve bundan sonraki saatlerde iniş çıkışlar gözlenmiştir. Muhafazanın 8. saa-
tinde A ve B grubu örneklerde lipaz aktivitesi 130,3
U/L ve 248,4 U/L olarak tespit edilmiştir. 0, 2, 4,
6 ve 8. saatlerdeki lipaz aktivitesi +21°C de +4°C
ye göre daha yüksek artışı istatistikî olarak anlamlı
bulunmuştur (p<0.05). pH değerleri ise 8. saate kadar gruplar arasında paralellik göstermiş bu saatten
sonra yükselen değerler istatistiksel olarak anlamlı
görülmüştür (p<0.05).
Tablo 2. Çiğ sütte belirlenen mikroorganizmaların kimyasal analiz bulguları.
Lipaz Aktivitesi
(U/L)
pH
Gruplar
0
2
4
A
13,6b,x
58,4 b,y
B
35,6a,x 77,06 a,x 132,4 a,y
A
6,68 z
6,63 z
B
6,68z
6,6z
Süre(saat)6-8
10
12
24
48
98,73 b,y 112,2 b,zy 130,3 b,z 122,93 b,z 131,3 b,z 141,2 b,z 156,4 b,z
198,4 a,y
248,4 a,z
250,2 a,z
256,4 a,z 248,4 a,z 256,6 a,z
6,59 z
6,57 z
6,5a, z
6,5a, z
6,2a, zy
6a,y
5,8a,y
6,5z
6,5z
6,2b,z
6b,zy
6b,zy
5,2b,y
4,21b,y
a,b: aynı sütunda farklı üst simgeyi taşıyanlar istatistiki açıdan farklıdır (p<0.05).
x,y,z: aynı satırda farklı üst simgeyi taşıyanlar istatistiki açıdan farklıdır (p<0.05).
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 6-10
Can ÖP ve ark. Çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi ve lipaz enzim aktivitesinin belirlenmesi
Tartışma ve Sonuç
İşlenmiş çiğ sütün içerdiği mikroorganizma sayısı
pastörizasyonun başarısı ve süt ürünleri için önemlidir. Yüksek bakteri yoğunluğuna sahip sütlerin
işlenmesi güçleşmekte, elde edilen ürünlerin kalitesini de düşürmektedir [14,15]. Çiğ sütün ve sıvı
mamullerin muhafaza edildikleri sıcaklık dikkate
alındığında psikotrof bakterilerin süt teknolojisinde
ne derece önemli oldukları daha iyi anlaşılır [7].
Albenzio ve arkadaşlarının 2001 yılında yapmış oldukları çalışmada peynir üretim aşamasında
mezofilik laktobasil üremesinde hem çiğ sütten hem
de pastörize sütte artış olduğu gözlenmiştir. Çiğ sütteki 1. gündeki üreme 5,2 bulunurken, yaptığımız
çalışmada A grubunda 4,1 ve B grubunda 5,6 sonuçlarıyla paralellik göstermiştir.
Lipazlar gliserol ester hidrolazları [EC.3.1.1.3,)
olarak bilinir ve esterlerin hidroliz ve sentezini katalizleyen hidrolaz enzim sınıfına aittirler. Hayvansal
ve bitkisel yağların normal koşullar altında tersinir
hidrolizini katalizleyen enzimlerdir [4,8,17]. Süt
lipoprotein lipaz (mLPL) (EC 3.1.1.1.34) süt yağ
trigliseritlerinin lipolizinden sorumlu en temel lipolitik ezimdir [3]. Süt ve ürünlerin depolanacağı
süreyi belirleyen bu olay lipaz enziminin aktivitesi
sonucu oluşmaktadır.
Çiğ sütte lipolitik ve psikotrofik bakteri izolasyonu ve identikasyonu çalışmasında 59 izolattan
lipaz üretimi titrimetrik metod ile bakılmış, lipaz
aktivitesi 8,5- 42 U/ml seviyelerinde bulunmuş, 24
izolatta 21-25 U/ml ve 4 izolatta 30 U/ml’den fazla
tespit edilmiştir [6]. Bu çalışmada ise lipaz enzim
aktivitesinde 8. saate kadar yükselişi görülmüştür. A
ve B grubu örneklerde lipaz aktivitesi 130,3 U/L ve
248,4 U/L olarak tespit edilmiştir.
Aynı çalışmada 20 örnekte 5-9/ml lipolitik psikotrofik aktivite bulunmuştur [6]. Bu çalışmada ise
lipolitik bakteri sayısı A ve B grubunda 8. saatte sırasıyla 5 ve 7,7 kob / mL olarak tespit edilmiştir.
Desmasures ve arkadaşlarının 1997 yılında yapmış oldukları çalışmada yaz ve kış aylarına
göre karşılaştırmalı olarak 69 örnekte çiğ sütte toplam bakteri sayısına bakmışlardır. Mikrobiyolojik
analiz sonuçlarında lactobacilli 72. saatte 30°C’de
kış aylarında 39 örnekte ortalama değer olarak
1,8x102±6,9x102 ml-1, yaz aylarında 28 örnekte 1,8x102±3,0x103 ml-1 olarak bulunmuştur.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
9
Lactococci 39 örnekte 1,8x102±1,2x103ml-1, 30
örnekte 6,9x102±3,6x103ml-1 ise kış ve yaz ayları olmak üzere bulunmuştur. Bu çalışmadaki laktik
asit bakteri yükü ise 1.günde A ve B grupları sırasıyla 4,1 ve 5,6 log10 kob/ml, 2. günde ise 4,9 ve 6,3
log10 kob/ml bulunmuştur.
Süte karışan Pseudomonas’ların sütte hızla
çoğalıp, çeşitli fermentasyonlara, parçalanmalara
neden olduğunu ve bu faaliyetler sonucunda sütün
renginde kokusunda, yapı ve kıvamında birçok değişiklikler olduğunu göstermektedir [12]. Desmasures
ve arkadaşlarının çiğ sütün mikrobiyolojik içeriği
ile ilgili olan çalışmasında Pseudomonas çiğ sütte 48-72. saate 22°C’de kış aylarında 27 örnekte 2,0x103±1,2x103 ve yaz aylarında 18 örnekte
1,8x103±1,6x104 ortalama değerleri tespit edilmiştir [5].
Sonuçlar çiğ sütteki mikrobiyolojik aktivite ile
lipaz aktivitesi arasında ilişki olduğunu ortaya koymaktadır. Elde edilen bulgulara göre yapılan bu çalışmada muhafaza süresince mikrobiyel aktivitenin
seyri göz önüne alındığında, lipaz enziminin değişimi ile bir paralellik gösterdiği, özellikle lipolitik
mikroorganizma sayıları ile lipaz aktivitesi arasındaki ilişkinin daha kuvvetli olduğu gözlemlenmiştir.
Süt mikroorganizmaların yaşaması ve üremesi
için uygun bir ortam oluşturduğundan bu ürünün
gerek temin koşullarının gerekse muhafaza koşullarının ne kadar önemli olduğu düşünülemez. Süt
ürünlerinin kalitesi, ısıl işlem öncesi çiğ sütteki
psikrotrofik flora tarafından salgılanan ısıya dirençli
enzimlerden ve süt ürünlerinin soğukta depolanması boyunca gelişen psikrotroflar tarafından üretilen
diğer metabolitlerden etkilenir.
Sonuç olarak çiğ süt az sayıda bakteri içerse
bile sağımdan sonra çevreden çeşitli yollarla bulaşan mikroorganizmaların etkisiyle oldukça kısa
sürede bozulur ve insanlarda hastalıklara yol açan
birçok patojenin potansiyel kaynağını oluşturur.
Kaynaklar
1. Açıkel, Ü., Erşan, M., Sağ Açıkel, Y (2011). The effects of
the composition of growth medium and fermentation conditions on the production of lipase by R. Delemar. Turk J Biol.
35: 35-44.
2. Albenzio, M., Corbo, M.R., Rehman, S.U., Fox, P.F., De
Angelis, M., Corsetti, A., Sevi, A., Gobbetti, M (2001).
Microbiological and biochemical characteristics of
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 6-10
10
Can ÖP ve ark. Çiğ sütün mikrobiyolojik kalitesi ve lipaz enzim aktivitesinin belirlenmesi
Canestrato Pugliese cheese made from raw milk, pasteurized mil kor by heating the curd in hot whey. Int J of Food
Microbiology. 67: 35-48.
3. Azzara, D., Dimick, P.S (1985). Lipoprotein lipase activity of milk from cows with prolonged subclinical mastitis. J
Dairy Sci. 68:3171-3175.
4. Balcao, V.M., Malcata, F.X (1998). Lipase catalyzed modification of milkfat. Biotechnology advances. 16(2):309-341.
5. Desmasures, N., Bazin, F., Gueguen, M (1997).
Microbiological composition of raw milk from selected
farms in the Camembert region of Normandy. Journal of
applied Microbiology. 83: 53-58.
6. Matta, H., Punj, V (1999). Isolation and identification of
lipolytic, psychrotrophic, spore forming bacteria from raw
milk. Int J of Dairy Technology. 52(2):59-62.
7. Metin, Mustafa (2010). Süt teknolojisi. Sütün bileşimi ve
işlenmesi Kitabı. Ege Üniversitesi Basımevi, Bornova,
İzmir.9.baskı
8. Öztürk, Banu (2002). Lipaz enzimi: Yapısal özellikleri ve
uygulama alanları. Gıda Mühendisliği Dergisi. S:20-23.
9. Perez-Esteban, J., Sanjose, C., Jaspe, A (1997). Lipase
activity of pseudomonas fluorescens in cold raw skim milk
with different lipid supplements. Folia Microbiol. 42(4):
345-348.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
10. Ray, P.R., Chatterjee, K., Chakraborty, C., Ghatak, P.K
(2013). Lipolysis of milk: a review. Int. J. Agric.Sc Vet.
Med.
11. Sas: SAS/STAT User’s Guide. Release 6.12. Cary, NC:
Statistical Analysis System Institute, Inc. 1996.
12. Şen, A., Halkman, A.K (2006). Çiğ sütte Pseudomonas
aeruginosa sayılması için yöntem modifikasyonları üzerine
çalışmalar. Orlab on-line Mikrobiyoloji Dergisi. 4(2):2-13.
13. Tekinşen, Cenap (2000). Süt ürünleri teknolojisi. Selçuk
Üniversitesi Basımevi, Konya..3. baskı.ISBN:975-956781-7.
14. Uraz, T (1988). Çiğ sütlerin bakteriyolojik niteliklerine
göre sınıflandırılması. Gıda dergisi. 13(6): 393-397.
15. Uraz, G., Yücel, N (1998). Çiğ sütlerde koliform grubu
mikroorganizmaların dağılımı üzerine bir araştırma. Gıda
dergisi. 23(4): 241-245.
16. Wonderwulbecke, T., Kieslich, K., Erdman, H (1992).
Comparison of lipases by different assays. Enzyme Microb
Technol, 14: 631–639.
17. Zarevucka, M. Olive oil as inductor of microbial lipase.
Erişim adresi: http://cdn.intechopen.com/pdfs/27040/
InTechMicrobial_biotechnology_in_olive_oil_industry.pdf
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 6-10
Etlik Vet Mikrobiyol Derg, 2014, 25 (1): 11-16
Araştırma Makalesi / Research Article
Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout
(Oncorhynchus mykiss, Walbaum) broodstocks in the aegean region of Turkey
Tansel TANRIKUL1, Meriç Lütfi AVSEVER2, Ertan Emek ONUK3, Behire Işıl DİDİNEN4
Ege University, Fisheries Faculty, Fish Diseases Department, İzmir, Turkey
Bornova Veterinary Control Institute, Fish Diseases National Referance Lab., Bacteriology Dept., İzmir, Turkey
3
Ondokuz Mayıs University, Faculty of Veterinary Medicine, Dept. of Aquatic Animal Diseases, Samsun, Turkey
4
Suleyman Demirel University, Egırdır Fisheries Faculty, East Campus, Çünür- Isparta, Turkey
1
2
Geliş Tarihi / Received: 19.11.2013, Kabul Tarihi / Accepted: 22.04.2014
Summary: In a commercial rainbow trout farm located in the Aegean region of Turkey, a disease outbreak with an average mortality of 10% was recorded in rainbow trout broodstocks. The disease symptoms emerged at 10-12°C water temperature after spawning periods. 6 bacterial isolates were obtained from 2 of the clinically infected rainbow trout broodstock. These isolates were observed to be Gram-positive cocobacilli and were identified phenotypically as Vagococcus
salmoninarum. Isolates were also confirmed by using a PCR method with V.salmoninarum specific primers. Antibiotic
susceptibility of strain VG3 was assessed by the Kirby-Bauer disk diffusion method, and the results showed that it was
susceptible amoxycillin, ampicillin, enrofloxacin, norfloxacine, oxolinic acid and florfenicol. V.salmoninarum isolates
isolated from different geographical region in Turkey were revealed to be related (0.73) as a result of ERIC-PCR.
Key words: Oncorhynchus mykiss, phenotypic, genotypic, characterization, Vagococcus salmoninarum.
Türkiye’nin Ege Bölgesindeki gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss, Walbaum)
anaçlarında bir hastalık etkeni Vagococcus salmoninarum
Özet: Türkiye’nin Ege Bölgesi’nde yer alan ticari bir alabalık çiftliğinde gökkuşağı alabalığı anaçlarında görülen bir
hastalık esnasında ortalama %10 oranında bir ölüm kaydedildi. Hastalık belirtileri yumurtlama sonrası 10-12°C su
sıcaklığında görüldü. Klinik olarak enfekte 2 anaç balıktan 6 adet bakteriyel izolat elde edildi. Bu izolatların Gr (+) kokobasil oldukları tespit edildi ve fenotipik olarak Vagococcus salmoninarum olarak teşhis edildi. İzolatlar, aynı zamanda spesifik V. salmoninarum primerleri ile PCR metodu kullanılarak teyit edildi. VG3 suşunun antibiyotik duyarlılığı
Kirby-Bauer disk difüzyon metodu ile belirlendi ve amoksisillin, ampisillin, enrofloksasin, norfloksasin, oksolinik asit
ve florfenikole duyarlılık gösterdi. Türkiye’de farklı coğrafik bölgelerden izole edilen V. salmoninarum izolatlarının
ERIC-PCR sonucuna göre ilişkili olduğu (0.73) görüldü.
Anahtar kelimeler: Oncorhynchus mykiss, fenotipik, genotipik, karakterizasyon, Vagococcus salmoninarum.
Introduction
Turkey’s natural resources and ecological situation
is very suitable for aquaculture. Turkey also has a
wide variety of freshwater and marine species comprising trout, carp, sea bass, sea bream, turbot, mussel, crayfish, etc. Aquaculture is going to play an
increasingly important role in the Turkish economy,
as fishery products are the only products of animal
origin that can be exported to the EU [17]. There
has been a fast increase in the aquaculture production in Turkey with the implementation of scientific
and technological modernization. The percentage
of aquaculture in total fish production has been rising every year. Rainbow trout are the main cultured
freshwater fish species and raceways with floating
cages are employed in culture of trout [7]. Turkey
has become one of the top trout producing countries in Europe with an annual production of 75 567
tonnes, or 47% of the country’s total aquaculture
production [4].
New and emerging fish and shellfish diseases
have caused substantial economic and environmental impact in aquaculture [14]. Vagococcosis
caused by Vagococcus salmoninarum is an emerging disease of rainbow trout in the European Union,
causing mortality rates up to 50% in broodstock
during the spawning period with water temperature of 10-12°C [11]. The disease was reported in
Yazışma adresi / Correspondence: B.Işıl Didinen, Süleyman Demirel University Fisheries Faculty East Campus 32260 Çünür,
Isparta, Türkiye E-posta: [email protected]
12
Tanrıkul T et al. Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout broodstocks
rainbow trout in Australia [13], France [9], Italy [6]
and Spain [11,12] and in Atlantic salmon (Salmo salar) and brown trout (Salmo trutta) in Norway. In
Turkey, the only vagococcosis infection was reported from rainbow trout farms in the Mediterranean
Region by Didinen et al., (2011).
Recently, a disease outbreak with mortality of
10% was observed in rainbow trout broodstocks at
12°C water temperature in post spawning periods.
The diseased fish had similar clinical symptoms including darkening of skin, hemorrhages on operculum, at the base of fins, in the abdomen and around
the mouth, unilateral or bilateral exophthalmia,
splenomegaly, anemia in the liver and pericarditis.
Thus, we presumed that the trout might be infected by certain bacterial pathogens and we expected to isolate the pathogen from the diseased fish.
In this article, we have described the isolation, phenotypic characterization of the pathogenic agent, V.
salmoninarum, which caused infection in rainbow
trout broodstock. The genetic relationship of this
isolate and the V. salmoninarum (isolate) previously
identified in Turkey was also determined.
Material and Methods
For bacteriological examinations, two moribund
rainbow trout broodstock (1500-2000 g) from a
commercial farm in the Aegean region of Turkey
were selected. Sampling was done in March 2012 at
which time the water temperature was 12°C. Samples
from internal organs, kidney, spleen and liver, were
streaked on trypticase soy agar (TSA) supplemented with 5% sheep blood. The plates were incubated
for 48 hours at 22±1 °C. After the incubation period,
colonies were selected and pure cultures were made.
Isolates were identified according to their morphology, physiology and their biochemical and enzymatic
properties. Conventional microbiological methods
and miniaturizing systems (API 50CH and API 20
STREP) were used for phenotypical characterization of the isolates. Molecular identification of isolates was carried out specific PCR using the oligonucleotide primers of with V. salmoninarum pSal-1
(5’-GTTTTAGCCGCATGGCTGAGATAT-3’) and
pSal-2 (5’AGGTGGGAACAGTTACTCTCCCA-3)
(Ruiz-Zarzuela et al., 2005). A 25 µl PCR mastermix containing DEPC-treated water, 1xPCR Buffer,
1.5 mM of MgCl2, 0.2 mM of each dNTP’s, 1.0 U
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Taq polymerase, 100 pmol of each primer and 5 µl
template DNA was used. Amplification started with
an initial denaturation step of 3 min. at 94°C. It was
followed by 35 cycles which consisted of a denaturation step for 1 min. at 94°C, primer annealing
at 55°C for 1 min, extension at 72°C for 1 min and
a final extension at 72°C for 10 min. V. salmoninarum NCIMB 13133 and Lactococcus garviae ATCC
43921 reference strains were used as a positive and
negative control respectively.
A representative isolate VG3 isolated from kidney of the 6 similar field isolates was tested for its
antibiotic-resistance by the Kirby-Bauer disk diffusion method on Mueller-Hinton agar (Oxoid). The
antibiotics (Oxoid) were tested including amoxicillin (30 μg), ampicillin (10), enrofloxacin (5 μg),
flumequin (30 μg), erythromycin (15 μg), florfenicol (30 μg), norfloxacin (2 μg), oxolinic acid (2 μg),
oxytetracycline (30 μg) and trimethoprim-sulphadiazine (25 μg). NCCLS standards were used for the
evaluation of the results (NCCLS, 2001).
The clonal relationship among the Turkey
isolates and the reference strain was determined with ERIC-PCR using the ERIC-2 primer
(5’-AAGTAAGTGACTGGGGTGAGCG–3’)
which is specific for Enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC) sequences (Versalovic
et al., 1991). The DNA profiles were analyzed with
CHEF-DR® III, Quantity One® software (Bio-Rad
Laboratories, Hercules, CA). The dendogram analysis was performed according to unweighted-pair
group method (UPGMA). The DNA profiles were
analyzed with CHEF-DR® III, Quantity One® software (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA). The
dendogram analysis was performed according to
unweighted-pair group method (UPGMA).
Findings
Only one type of colony was observed after 48
hours of incubation of each plate. Overall 6 isolates (VG1 to VG6) isolated from the liver, kidney
and spleen were restreaked on TSA agar in order
to obtain stock cultures. All isolates, which showed
similar phenotypical characteristics, were detected
as V. salmoninarum in conventional microbiological methods and API systems. The phenotypic characteristics of V. salmoninarum isolates are presented
in Table 1 on the basis of conventional methods and
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 11-16
Tanrıkul T et al. Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout broodstocks
API 20 STREP miniaturized systems. Furthermore,
all V. salmoninarum field isolates were confirmed
13
by PCR assay using specific primers, giving the expected amplification product of 300 bp (Fig. 1).
Table 1. Phenotypical characterization of V. salmoninarum isolates.
Test methods
V. salmoninarum isolates (VG1- VG6)
Characteristics
Gram stain
Motility
Shape
Conventional
Catalase
Methods
Oxidase
Haemolysis
Aesculin hydrolysis
Growth in NaCl
6,50%
Growth at
10 °C
20 °C
37 °C
42 °C
Growth on McConkey agar
Sensitivity to O/129
Urease
Indole
Acid from:O/F
ONPG
ADH
LDH
ODC
Nitrate reduction
H2S
Acid from
Glucose
Mannitol
Inositol
Sorbitol
Rhamnose
Sucrose
Melibiose
Amygdalin
Arabinose
API 20 STREP
Lactose
Trehalose
Inuline
Raffinose
Amygdalin
Glycogen
β-Haemolysis
Arbutin
Microscope
Reactions Test methods
Characteristics
+
API 50 CH
Glycerol
Erythritol
Coccobacilli
D-Arabinose
L-Arabinose
D-Ribose
α
D-Xylose
+
L-Xylose
D-Adonitol
+
Methy-βD-xylopyranoside
+
D-Galactose
+
D-Glucose
D-Fructose
D-Mannose
+
L-Sorbose
L-Rhamnose
Dulcitol
F
Inositol
D-Mannitol
D-Sorbitol
Methyl-αD-Mannopyranoside
Methyl- αD-Glucopyranoside
N-Acetyl glucosamine
+
Salicin
+
D-Cellobiose
+
D-Maltose
+
D-Lactose
+
D-Melibiose
D-Saccharose
+
D-Trehalose
Inuline
D-Melezitose
+
D-Raffinose
Amidon
+
Glycogene
Xylitol
Gentiobiose
+
D-Turanose
D-Lyxose
D-Tagatose
+
D-Fucose
L-Fucose
D-Arabitol
L-Arabitol
Potasium Gluconate
Potasium 2- Ketogluconate
Potasium 5 -Ketogluconate
Reactions
+
+
+
+
­
+
+
+
+
+
+
+
-
+:Positive, -:Negative.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 11-16
14
Tanrıkul T et al. Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout broodstocks
As a result of the antimicrobial sensitivity test
with the representative isolate, sensitive to amoxicillin, ampicillin, enrofloxacin, norfloxacin, oxolinic acid and florfenicol and resistant to flumequin,
erythromycin, oxytetracycline and trimethoprimsulphadiazine was observed. The treatment was
carried out orally with florfenicol (50 mg/kg body
weight) supplemented feed for 10 days. Also, eggs
obtained from infected fish were seen to hatch.
Discussion and Conclucsion
Fig. 1. V. salmoninarum specific PCR, 300 bp. M; 1001000 bp DNA ladder, 1: V. salmoninarum NCIMB
13133, 2: V. salmoninarum field isolate (Aegean region),
3: Lactococcus garviae ATCC 43921, 4: V. salmoninarum field isolate (Mediterranean region).
ERIC-PCR revealed different genotypic profiles for two Turkey isolates and the reference V.
salmoninarum strain. The isolates were grouped under a unique type and a cluster according to 70%
similarity coefficient index. Isolates obtained from
Turkey were found to be related to each other (0.73)
(Fig. 2).
Fig. 2. Genotypic profiles and phylogenetic tree obtained
with ERIC PCR 1: V. salmoninarum field isolate (Aegean
region), 2: V. salmoninarum field isolate (Mediterranean
region), 3: V. salmoninarum NCIMB 13133.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Streptococcosis in fish are defined as a disease complex caused by a few Gram-positive cocci belonging to different genera and species [15]. These infections are classified under 2 groups etiologically
such as warm water and cold-water streptococcosis [11,15]. Cold-water streptococcosis is reported
to be less widespread than warm water streptococcosis. Cold water streptococcosis caused by V.
salmoninarum is an emerging disease of rainbow
trout industry in European Union [11]. In Turkey,
the only isolation of agent was accomplished in
2011 from a commercial rainbow trout farm in the
Mediterranean Region [5]. They reported that the
disease has an approximate mortality rate of 55% in
the two-month period. Therefore, V. salmoninarum
is very important pathogen for rainbow trout. In the
present study, the first isolation of V. salmoninarum
in the Aegean region, shows that the disease spreads
to different geographic regions and will gain importance in the future.
Diseased rainbow trout showed darkening of
skin, hemorrhages on operculum, at the base of fins,
in the abdomen and around the mouth, unilateral
or bilateral exophthalmia, splenomegaly, anemia
in the liver and pericarditis. Clinical findings were
similar to those previously described by Michel et
al., 1997, Ruiz-Zarzuela et al., 2005, Didinen et al.,
2011. Varying mortality rates observed in different
cases are thought to be related to stress factors such
as population density, low water quality, photoperiod applications [5]. In our study, the infection has
mortality at level of 10%, which was found to be
lower than the rates suggested by previous reports
in France and Turkey [5,8]. Ruiz-Zarzuela et al.,
(2005) reported the mortality rates in rainbow trout
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 11-16
Tanrıkul T et al. Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout broodstocks
were between 11-36% during 1999-2001 in Spain.
This finding was similar to the present study.
Classical microbiological methods and rapid
diagnostic kits such as API 20 STREP and API 50
CH are used for the identification of V.salmoniarum
isolates [5,8,11]. Phenotypical characterization
study has revealed that these isolates have many
common biochemical properties but some characteristics show variations among strains. Previous
reports have shown that acid production from ribose, sorbitol, L-sorbose, cellobiose, maltose,
β-gentiobiose and L-fucose vary among strains
[8]. Also, Ruiz-Zarzuela et al., (2005) have declared that catalase, H2S production, growth on
MacConkey agar, hippurate hydrolysis, pyrolidonyl
arylamidase, α-galactosidase and alkaline phosphatase enzyme production, and acid production from
mannitol, sorbitol, lactose, L-arabinose, D-xylose,
L-sorbese, rhamnose, inositol, saccharose and melecytose vary among different strains. The V. salmoninarum isolates in this study are observed to have
common phenotypical characteristics and these
characteristics are found to be similar with other
researchers’ findings [8,11] When compared to the
V. salmoninarum isolates from the previous study
[5], differences in H2S production and in acid production from maltose, saccharose and β-gentibiose
were observed. Also, the ability of growth at 37 °C
of V. salmoninarum isolates in this study is found
to similar to reports by Didinen et al. (2011) and
Michel et al., (1997), but different from those of
Ruiz-Zarzuela et al. (2005).
V. salmoninarum’s resistance to sulphonamides
has been reported in the previous studies [5,8,11]. V.
salmoninarum were also resistant to trimethoprimsulphadiazine in this study. In addition, Didinen
et al., (2011) noted that V. salmoninarum showed
resistance to oxytetracycline. The same result was
also observed in this study.
In the current study V. salmoninarum isolates
were sensitive to amoxicillin, ampicillin, enrofloxacin, norfloxacin, oxolinic acid and florfenicol.
Didinen et al., (2011) also reported similar results
with respect to amoxicillin, ampicillin, enrofloxacin and florfenicol. In contrast, Ruiz-Zarzuela et al.,
(2005) noted that the majority of V. salmoninarum
strains were resistant to amoxicillin and ampicillin.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
15
Ruiz-Zarzuela et al., (2005) have declared that
erythromycin and oxytetracycline are effective only
in short term treatments that last for 5-7 days and
that mortality rate can be lowered after prolonged
periods of treatment which can lead to antibiotic
resistance. Didinen et al., (2011) reported that V.
salmoninarum isolates were susceptible to erythromycin and doxycycline but these antibiotics were
found to be in effective during treatment. In this
work, florfenicol was found to be effective in vitro
and in vivo.
Molecular typing is a powerful tool in determining the clonal relations between isolates obtained from different hosts or environment and it
provides evidence on common infection routes of
pathogenic agents. In the epidemiological analyses
of bacteria, several genotyping strategies such as
restriction fragment length polymorphism (RFLP),
pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), randomly
amplified polymorphic DNA analysis (RAPD) and
repetitive-sequence-based polymerase chain reaction (Rep-PCR) have been used. PFGE is considered to be the best method in typing bacteria but
technical hardships and its laborious process create
limitations for routine applications. RAPD and RepPCR are fast and easily applicable methods when
compared to PFGE [3]. Lately, ERIC PCR has become popular in determining the genetic relations
between bacterial fish pathogens [1,3,10]. In this
study, genotyping of V. salmoninarum isolates with
the ERIC PCR method using the ERIC2 primer was
achieved and epidemiological application of this
method was found to be possible. Although isolates
from Turkey were found to be closely related, genotypic analyses of isolates from other countries are
necessary for determining whether these isolates are
native.
The mortality levels of vagococcosis cases are
observed to rise as fish are exposed to stress factors
[8]. This fact emphasizes the importance of animal
welfare and good husbandry. For this reason, optimum conditions have to be provided during fish
production. As V. salmoninarum has the potential to
be an emerging fish pathogen, vaccine applications
will gain importance in the future for prevention
and control purposes.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 11-16
16
Tanrıkul T et al. Vagococcus salmoninarum, a causative agent of disease in rainbow trout broodstocks
References
1. Altun S., Onuk EE, Çiftci A, Büyükekiz AG, Duman
M, (2012). Phenotypic, Genotypic Characterization and
Antimicrobial Susceptibility Determination of Lactoccous
garvieae Strains. Kafkas Univ Vet Fak Derg. 19(3), 375-381.
2. Austin B, Austin DA (2007). Bacterial Fish Pathogens:
Diseases of Farmed and Wild Fish, 4th edition, SpringerPraxis, Chichester, UK, p.552.
3. Beaz-Hidalgo R, Lopez-Romalde S, Toranzo AE, Romalde
JL, (2008). Polymerase Chain Reaction Amplification
of Repetitive Intergenic Consensus and Repetitive
Extragenic Palindromic Sequences for Molecular Typing of
Pseudomonas anguilliseptica and Aeromonas salmonicida.
J Aqua Anim Health. 20, 75-85.
4. FAO. National Aquaculture Sector Overview Turkey.
Fisheries and Aquaculture Department. Erişim adresi:
http://www.fao.org/fishery/countrysector/naso_turkey/
en#tcN90158, Erişim tarihi:2013
5. Didinen BI, Kubilay A, Diler, O, Ekici S, Onuk EE,
Findik A, (2011). First isolation of Vagococcus salmoninarum from cultured rainbow trout (Oncorhynchus mykiss,
Walbaum) broodstocks in Turkey. Bull Eur Ass Fish Pathol.
31(6), 235-243.
6. Ghittino, C, Agnetti, F, Panzieri, C, Cabra, S, Colussi, S,
Prearo M, (2004). L’ infezione da Vagococcus salmoninarum della trota iridea in Italia. Ittiopatologia 1, 25-33.
7. Harlioglu, AG, (2011). Present status of fisheries in Turkey.
Rev Fish Biol Fisher. 21, 667-680.
8. Michel, C., Nougayrede, P., Eldar, A., Sochon, E., de
Kinkelin P, (1997). Vagococcus salmoninarum, a bacterium
of pathological significance in rainbow trout Oncorhynchus
mykiss farming. Dis Aquat Organ. 30, 199-208.
9. NCCLS, (2001). National Committee for Clinical Laboratory
Standards of Antimicrobial Susceptibility Testing.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility
Testing. Eleventh Information Supplement. NCCLS document M100-S11 NCCLS, West Walley Road, Suite 1400,
Wayne, Pennsylvania 19087-1898 USA.
10. Onuk, EE, Çiftçi, A, Fındık, A, Çiftçi, G, Altun, S, Balta,
F, Ozer, S, Coban AY, (2011). Phenotypic and Molecular
Characterization of Yersinia ruckeri Isolates from Rainbow
Trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum, 1792) in Turkey.
Berl Munch Tierarztl Wochensch. 124 (7-8), 320-328.
11. Ruiz-Zarzuela, I, de Blas, I, Girones, O, Ghittino, C,
Muzquiz JL, (2005). Isolation of Vagococcus salmoninarum in rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Walbaum),
broodstocks: characterisation of the pathogen. Vet Res
Commun. 29, 553-562.
12. Salogni, C, Perantoni, P, Pitozzi, A, Loris, G, Alborali
GL, (2007). Vagococcus salmoninarum: descrizione
di un focolaio di malattia in riproduttori di trota iridea
(Oncorhynchus mykiss). Ittiopatologia 4, 59-66.
13. Schmidtke, LN and Carson J, (1994). Characteristics of
Vagococcus salmoninarum isolated from diseased salmonid fish. J Appl Bacteriol. 77, 229-236.
14. Thrush, MA, Dunn, PL, Peeler EJ, (2012). Monitoring
Emerging Diseases of Fish and Shellfish Using Electronic
Sources. Transbound Emerg Dis. 59, 385-394.
15. Toranzo, AE, Magarinos, B., Romalde JL, (2005). A review of the main bacterial fish diseases in mariculture systems. Aquaculture 246, 37-61.
16. Versalovic, J, Koeuth, T, Lupski R, (1991). Distribution
of repetitive DNA sequences in eubacteria and application
to fingerprinting of bacterial genomes. Nucleic Acids Res.
19(24), 6823-6831.
17. Yılmaz, S, Akay, AS, Gumus E, (2008). Fisheries sector in Turkish economy and marketing of fishery products.
Akdeniz Univ. Ziraat Fak. Derg. 21, 265-272.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 11-16
Etlik Vet Mikrobiyol Derg, 2014, 25 (1): 17-24
Araştırma Makalesi / Research Article
2008-2011 Yılları arasında koyunlarda Brusellozun araştırılması ve önceki
yıllarla karşılaştırılması
Uğur KÜÇÜKAYAN1, Elçin GÜNAYDIN1, Ufuk ÜLKER1, Hamit Kaan MÜŞTAK2
1
Veteriner Kontrol Merkez Araştırma Enstitüsü, Yetiştirme Hastalıkları Teşhis Laboratuvarı, Ankara
2
Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara
Geliş Tarihi / Received: 05.03.2014, Kabul Tarihi / Accepted: 09.06.2014
Özet: Bu çalışmada, 2008-2011 yılları arasında Veteriner Kontrol Merkez Araştırma Enstitüsü sorumluluğundaki illerden gelen kan serum örnekleri ve koyun fötal materyaller incelendi. Toplam 1579 koyun serum örneğinin 321 (%20
.32)’i Brucella antikorları yönünden komplement fiksasyon testi ile pozitif bulunurken, bakteriyolojik incelemeye alınan 252 koyun fetus materyalinin 47 (%18.65)’sinde Brucella spp. izole edilmiştir. 2008 yılı ve ardı sıra gelen 3 yıl
zarfında, Brucella antikor pozitifliği sırasıyla; %25.10 (59/235), %25.76 (42/163), %21.84 (71/325), %17.40 (149/856)
bulundu. Laboratuvarımıza gönderilen koyun fetus materyallerinin bakteriyolojik incelemesi neticesinde, 2008 yılı ve
ardı sıra gelen 3 yıl zarfında, Brucella spp. izolasyon oranı ise sırasıyla; %10.93 (7.64), %25.58 (11/43), %21.81 (12/55)
ve %18.88 (17/90) olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçların söz konusu yıllar içerisindeki dağılımları, daha önce yapılan 2 retrospektif çalışma ve 2011 surveylans sonuçları ile karşılaştırılarak, bölgede en son koyun Bruselloz durumu
konusunda bilgi edinildi.
Anahtar kelimeler: Koyun, Brucella, seroloji, fetus, bakteriyoloji.
Investigation of sheep Brucellosis between 2008-2011 and comparison of the results with
the previous years
Summary: In this study, between 2008-2011, the blood serum samples and sheep fetus materials transferred from the
provinces under the responsibility of Central Veterinary Control Research Institute were examined. While 321 out of
1579 (20.32%) sheep blood sera were found to be positive by complement fixation test, of the bacteriologically examined sheep fetus materials, Brucella spp. was isolated from the 47 out of 252. In 2008 and subsequent 3 years, Brucella
antibody positivity was found to be 25.10% (59/235), 25.76% (42/163), 21.84% (71/325), and 17.40% (149/856), respectively. As a result of the bacteriological examination of sheep fetus materials, in 2008 and subsequent 3 years,
Brucella spp. isolation rate was determined as 10.93% (7.64), 25.58% (11/43), 21.81% (12/55), and 18.88% (17/90),
respectively. The distribution of the results among the years was compared with the results of 2 retrospective studies
and 2011 Brucella Surveillance. As a result, the latest information about sheep Brucellosis was obtained in the region.
Key words: Sheep, Brucella, serology, fetus, bacteriology.
Giriş
Bruselloz, 5 kıtada görülen ve halen birçok gelişmiş ülkede kontrol edilemeyen ciddi bir halk sağlığı
problemidir [7]. Özellikle Brucella melitensis’ in
neden olduğu Bruselloz, yıllık 500.000’nin üzerinde rapor edilen insan vakası ile dünyada en yaygın
görülen zoonozlardan biridir [25]. Massis ve ark.
[10], içinde İtalya’nın da bulunduğu birçok ülkede
insan Bruselloz vakalarının %99’unun B. melitensis orijinli olduğunu ortaya koymaktadır. Akdeniz
kuşağı, Ortadoğu ve orta Asya ülkelerinde, koyun
ve keçilerde endemik seyretmekle birlikte [22,
23], Kuzey Amerika, Kuzey Avrupa, Güneydoğu
Asya ve Okyanus ülkeleri hastalıktan aridir [13].
Taleski ve ark. [29] B. melitensis’in Makedonya ve
Yunanistan’da koyun, keçi ve insanlarda oldukça
önemli bir hastalık etkeni olduğunu, Hırvatistan’da
koyun keçi ve insanlarda hastalık etkeni olarak sıklıkla karşılaşıldığını rapor etmişlerdir. Hayvan brusellozu, ülkeler arası hayvan ve hayvansal ürünlerin
ithalatını sekteye uğratmakla birlikte, koyun ve keçilerde atık ve infertiliteye neden olmasından dolayı
oldukça önemli ekonomik kayıplara yol açmaktadır
[1, 7].
Yazışma adresi / Correspondence: Elçin Günaydın, Veteriner Kontrol Merkez Araştırma Enstitüsü Yetiştirme Hastalıkları Teşhis
Laboratuvarı, Ankara, Türkiye E-posta: elç[email protected]
18
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
Dünya’da koyun-keçilerde yapılan serolojik
çalışmalara örnek vermek gerekirse; Špičić ve ark
[26], Hırvatistan’da 2008 yılı surveylans sonuçlarını yayınladıkları çalışmalarında 11137 koyun-keçi serum örneğinin %3.3’ünde Brucella pozitifliği
tespit ettiklerini bildirmişlerdir. Buna karşın 2007
yılında Japonya’da Brucella yönünden serolojik
olarak incelenen 257 koyun serumunun negatif olduğu bulunmuştur [14]. Hindistan’da yapılan bir seroprevalans çalışmasında, rastgele toplanan koyun
serumlarında 2010-2012 zaman periyodu içinde
%14.4 Brucella prevalansına rastlanırken, entegre
çiftliklerde yapılan serolojik incelemede B. melitensis prevalansı %3.23 oranında bulunduğu bildirilmiştir [20]. Ülkemizde koyun brusellozunun
seroepidemiyolojisi üzerine yapılan çalışmalar bulunmaktadır. Şahin ve Yıldız [28] Hatay’da inceledikleri 462 koyunun 155’ini (%33.5) ve 458 keçinin
177’sini (%38.6) seropozitif bulduklarını bildirmişlerdir. Aynı araştırmacılar, atık yapan 72 koyunun
56’sında (%77.8), 157 keçinin 71’inde (%45.2) ve
abort yapmayan 390 koyunun 99’unda (%25.4), 301
keçinin 106’sında (%35.2) seropozitiflik tespit ettiklerini belirtmişlerdir. 2004-2006 yılları arasında,
Kars yöresinde abort yapmış koyunlarda yapılan bir
seroepidemiyolojik çalışmada, 16 farklı çiftlikten
toplanan 400 koyun serum örneğinin, 147 (%36.7),
142 (%35.5), 139 (%34.75) ve 135 (%33.75)’inde
sırasıyla SAT, RAT, RBPT ve CFT ile seropozitiflik
tespit ettiklerini bildirmişlerdir [9].
Koyun brusellozunun konvansiyonel kültürel yöntem ve günümüzde moleküler yöntemlerle teşhisinin yapıldığı pek çok çalışma mevcuttur.
Malezya’da yapılan bir çalışmada, 300 keçiden
topladıkları vajinal svap örneklerinin 4’ünde B.
melitensis izole ve identifiye ettiklerini bildirmişlerdir [3]. Aynı ülkenin batısında yapılan bir diğer
çalışmada, 143 seropozitif keçinin 7’sinde B. melitensis izole ve identifiye edildiği raporlanmıştır [6].
Ürdün’de PCR ile incelemek üzere atık hikayesi
olan 107 keçi ve 81 koyundan toplanan toplam 250
biyolojik örnekte %41.9’unun Brucella spp. izole
edildiği, izole edilen örneklerin 61’inin B. melitensis bulduklarını raporlamışlardır [24]. Ülkemizde B.
melitensis’in gerek bakteriyolojik gerekse serolojik
incelemesi üzerine çalışmalar çok uzun yıllardır
yayınlanmaktadır. [11, 16, 17, 18, 21, 30, 31, 32].
Erdenliğ ve Şen [12], 2000 yılında yaptıkları çalışEtlik Vet Mikrobiyol Derg,
malarında, koyunlardan izole ettikleri 78 Brucella
izolatının identifikasyonu sonucunda, %88.5’inin
B. melitensis biovar 3 ve %11.5 B. melitensis biovar
1 olduğunu bildirmişlerdir. Şahin ve ark. [27]’nın
2004-2006 arasında kuzulama mevsiminde atık
fetuslardan topladıkları 84 mide içeriği ve akciğer
örneğinin %29.76’sından B. melitensis izole ve
identifiye ettiklerini bildirmişlerdir. Buyukcangaz
ve ark. [8], ülkemizin kuzey-batısında, kuzulama
mevsiminde atık yapan 55 koyunun 21’inde ve 10
keçinin 1’inde B. melitensis izole ve identifiye ettiklerini yayınlamışlardır.
Bu çalışmada, 2008-2011 yılları arasında
Enstitümüze bağlı değişik illerden Bruselloz şüphesiyle gönderilen koyun kan serumu ve koyun fötal
materyallerinde Brusellozun yıllara bağlı dağılımı
ve daha önce laboratuvarımız tarafından yapılan
retrospektif çalışmalar ve 2011 yılı Brucella surveylans çalışmasının verileri ile bu çalışmada elde
edilen sonuçların yıllara bağlı seyrinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Metot
Serum ve Atık Fötal Materyal Örnekleri: 20082011 yılları arasında Veteriner Kontrol Merkez
Araştırma Enstitüsü (VKMAE), Yetiştirme
Hastalıkları Teşhis Laboratuvarı’na, Enstitümüz sorumluğundaki illerden (Ankara, Kırıkkale, Kırşehir,
Nevşehir, Kayseri, Yozgat, Çorum, Çankırı,
Karabük, Bartın, Bolu, Kastamonu, Eskişehir ve
Zonguldak) gönderilen toplam 1579 adet koyun
kan serumu ve 252 koyun fötal materyali Brusella
yönünden incelenmek üzere gönderildi. Serum ve
fötal materyal örneklerine ait ayrıntılı bilgi, tablo 1
ve 2’de sunulmuştur.
Rose Bengal Plate Testi (RBPT): Pendik
Veteriner Kontrol Enstitüsü (PVKE)’nden temin
edilen, RBPT antijeni kullanılıp, RBPT yapıldı [3].
Brucella Serum Aglutinasyon Testi (SAT):
PVKE’nden sağlanan, B. abortus S99 suşu ile hazırlanmış tüp aglutinasyon test antijeni kullanıldı.
Serumdaki Brucella aglutinasyon derecesi mililitrede IU olarak değerlendirildi. Mililitrede 30 veya
daha fazla IU içeren serum pozitif kabul edildi [3].
Komplement Fiksasyon Testi (KFT):
PVKE’nden sağlanan KFT antijeni ile yapıldı.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
Serumlardan 20 IKFTU/ml veya daha yukarı titrelerde reaksiyon verenler pozitif kabul edildi [3].
Bakteriyolojik inceleme: Gönderilen koyun
fötal materyaller Office International Des Epizooties
[4]’a göre incelendi.
Bulgular
Seroloji sonuçları: 2008-2011 zaman periyodunda,
incelenen toplam 1579 serum örneğinin 321 (%20
.32)’i Brucella antikorları yönünden komplement
fiksasyon testi ile pozitif bulundu. 2008 yılı ve ardı
sıra gelen 3 yıl zarfında, Brucella antikor pozitifliği sırasıyla; %25.10 (59/235), %25.76 (42/163),
%21.84 (71/325), %17.40 (149/856) bulundu. Atık
yapan koyun serumlarının seroloji ile incelenmesi
sonucunda, 2008-2011 arasındaki 4 yıllık periyotta,
Ankara için belirlenen oran, %6.03, %25, %0, %1.6;
Çankırı için %0, %75, %25.67, %10.72; Çorum için
%21.21, %20, %30.07, %22.44 ve Yozgat’ta ise %0,
%18.75, %7.69, % 20’dir. Karabük ve Eskişehir illerinden 2008-2010 arasındaki 3 yıllık periyotta
Brucella şüpheli serum gönderilmemiş, 2011 yılında ise gönderilen serum örneklerinde, Eskişehir ve
Karabük için sırasıyla; %29.95 ve %7.27 oranında
pozitiflik tespit edilmiştir. Kayseri ve Kırşehir’den
2009 ve 2011 yıllarında şüpheli serum gönderimi olmamış, 2008 yılında Kayseri’de %9.09,
Kırşehir’de %0 oranı bulunurken, 2010’da aynı iller
için Brucella pozitif antikor oranı sırasıyla; %22.22
ve %16.66’dır. Zonguldak’tan 2008 ve 2011’de laboratuarımıza şüpheli serum gönderilmezken, 2009
ve 2010’da, gönderilen serum örneklerinin serolojik
incelemesi sonucu bulunan oran sırasıyla; %33.33
ve %0’dır. Kastamonu’dan 2010 ve 2011 yıllarında
serum örneği yollanmış ve sırasıyla; %15.78 ve %40
pozitiflik tespit edilmiştir. 2011’de Kırıkkale’den
gelen numunelerde belirlenen oran; %7.27 iken
2008 ve 2010 yıllarında %0’dır. Bolu’da 2009’da
Brucella antikor pozitif serum oranı, %17.30,
2011’de %3.54 bulundu. Nevşehir’den sadece 2008
yılı için numune gönderimi olmuş ve %33.33 pozitiflik tespit edilmiştir (Tablo 1).
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
19
Bakteriyoloji sonuçları: Atık yapan koyunlara
ait materyallerden Brucella yönünde yapılan bakteriyolojik inceleme sonucunda; 4 yıl boyunca incelenen toplam 252 materyalin 47 (%18.65)’sinden
Brucella spp. izole edildi. Laboratuvarımıza gönderilen atık materyallerinin bakteriyolojik incelemesi
neticesinde, 2008 yılı ve ardı sıra gelen 3 yıl zarfında, Brucella spp. izolasyon oranı sırasıyla; %10.93
(7/64), %25.58 (11/43), %21.81 (12/55) ve %18.88
(17/90) olarak bulundu. Atık yapan koyun materyallerinin bakteriyolojik incelemesi sonucunda, 2008
-2011 yıllarını kapsayan 4 yıllık periyotta, sırasıyla;
Ankara’da %9.52, %29.16, %12, %20 oranlarında
Brucella spp. izole edilirken, Çankırı’da izolasyon
oranı %0, %60, %50.00, %0; Bolu için oran %0,
% 0, %40, %28.57 ve Eskişehir’de ise %33.33,
%12.50, %33.33, % 33.33 olarak tespit edilmiştir.
(Tablo 2).
Çorum, Kayseri, Kırşehir, Kırıkkale ve
Zonguldak’tan 2009 yılında; koyun atık materyali gelmemiş olup, 2008’de gelen materyallerden Brucella spp. izole edilmemiştir. 2010’da ise
Çorum’dan gelen 4 örneğin 1’inde (%25) Brucella
spp. izole edilirken, diğer illerden gelen atık materyallerinden Brucella spp. izole edilmemiştir. 2011
yılında ise Çorum, Kırıkkale ve Zonguldak’ta izolasyon oranının sırasıyla; %16.66, %50.00 ve %33.33
olduğu görüldü. Nevşehir ve Kastamonu’dan ise
2008 ve 2009 yıllarında hiç atık materyali gönderilmezken, 2010’da Nevşehir’den sadece bir adet
koyun atık materyali gönderilmiş, o da Brucella
yönünden pozitif bulunmuştur. Nevşehir ve
Kastamonu’dan 2011 yıllarında gönderilen atık
materyallerinde Brucella spp. izole edilmemiştir. Yozgat’tan 2008’de hiç numune gönderilmemiş, 2009 ve 2010 yıllarında gelen numunelerden
Brucella izolasyonu olmamıştır. 2011’de ise gelen
4 numunenin 1’i (%25) Brucella yönünden pozitif
bulunmuştur. Karabük’ten 2009 ve 2011 yıllarında
şüpheli numune gönderilmezken, 2008 ve 2010 yıllarında gönderilen 1’er adet koyun atık materyallerinden Brucella spp. izole edilmiştir (Tablo 2).
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
20
Tablo 1. Serolojik inceleme ile koyun bruselloz sonuçları
YILLAR
Numunenin
geldiği ilin Gelen
adı
numune
adedi
2008
2009
2010
2011
Brucella
Gelen
Brucella
Gelen
Brucella
Gelen
Brucella
pozitif serum numune pozitif serum numune pozitif serum numune pozitif serum
sayısı (%)
adedi
sayısı (%)
adedi
sayısı (%)
adedi
sayısı (%)
Ankara
97
36 (%6.03)
16
4 (%25)
2
0 (%0.00)
701
11 (%1.56)
Çankırı
3
0 (%0.00)
16
12 (%75)
74
19 (%25.67)
261
28 (%10.72)
Çorum
99
21 (%21.21)
50
10 (%20)
133
40 (%30.07)
98
22 (%22.44)
Kayseri
11
1/11 (%9.09)
-
-
9
2 (%22.22)
-
-
Kırşehir
13
0 (%0.00)
-
-
24
4 (%16.66)
-
-
Nevşehir
3
1 (%33.3)
-
-
-
-
-
-
Yozgat
4
0 (%0.00)
16
3 (%18.75)
39
3 (%7.69)
25
5 (%20.00)
Kırıkkale
5
0 (%0.00)
-
-
15
0 (%0.00)
55
4 (%7.27)
Bolu
-
-
52
9 (%17.30)
-
-
54
3 (%3.54)
Zonguldak
-
-
12
4 (%33.33)
10
0 (%0.00)
-
-
Kastamonu
-
-
-
-
19
3 (%15.78)
5
2 (%40.00)
Eskişehir
-
-
-
-
-
-
247
74 (%29.95)
Karabük
-
-
-
-
-
-
55
4 (%7.27)
Toplam
235
59 (%25.10)
163
42 (%25.76)
325
71(%21.84)
856
149 (%17.40)
Tablo 2. Bakteriyolojik inceleme ile koyun Bruselloz sonuçları
YILLAR
Numunenin
geldiği ilin
adı
2008
2009
Gelen
Pozitif
numune örnek sayısı
adedi
(%)
2010
Gelen
Pozitif
numune örnek sayısı
adedi
(%)
Gelen
Pozitif
numune örnek sayısı
adedi
(%)
2011
Gelen
Pozitif
numune örnek sayısı
adedi
(%)
Ankara
Çankırı
42
2
4 (%9.52)
0 (%0.00)
24
5
7 (%29.16)
3 (%60)
25
4
3 (%12.00)
2 (%50.00)
40
8
8 (%20.00)
0 (%0.00)
Çorum
1
0 (%0.00)
-
-
4
1 (%25.00)
6
1 (%16.66)
Kayseri
6
0 (%0.00)
-
-
1
0 (%0.00)
2
0 (%0.00)
Kırşehir
1
0 (%0.00)
-
-
1
0 (%0.00)
4
0 (%0.00)
Nevşehir
-
-
-
-
1
1 (%100)
1
0 (%0.00)
Yozgat
-
-
5
0 (%0.00)
1
0 (%0.00)
4
1 (%25.00)
Kırıkkale
2
0 (%0.00)
-
-
3
0 (%0.00)
4
2 (%50.00)
Bolu
2
0 (%0.00)
1
0 (%0.00)
5
2 (%40)
7
2 (%28.57)
Zonguldak
1
0 (%0.00)
-
-
1
0 (%0.00)
4
1 (%25.00)
Kastamonu
-
-
-
-
1
0 (%0.00)
4
0 (%0.00)
Eskişehir
6
2 (%33.33)
8
1 (%12.50)
6
2 (%33.33)
6
2 (%33.33)
Karabük
1
1 (%100)
-
-
1
1 (%100)
-
-
Toplam
64
7 (%10.93)
43
11 (%25.58)
55
12 (%21.81)
90
17 (%18.88)
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
Tartışma ve Sonuç
Laboratuvarımızda 1993-1997 ve 2003-2007 periyodunda yapılan 2 retrospektif çalışmada Brucella
antikor pozitifliği, sırasıyla %15.60 (1909/12199)
(Tablo 3) [17] ve %14.99 (395/2635) (Tablo 4)
[19] bulunurken, 2008-2011 periyodunda Brucella
antikor pozitifliği %20.32 (321/1579) olarak tespit
edilmiştir (Tablo 1). Her 3 retrospektif çalışmada
da Brucella antikor pozitifliği, %15-20 arasındadır.
2011 yılında yapılan Ulusal Brucella surveylans
çalışmasında, Brucella pozitiflik oranı ise %3.83
olarak yayınlanmıştır [5] Laboratuvarımız tarafından yapılan her üç serolojik çalışmada, tespit edilen
oranın yüksek olmasının; gönderilen koyun serum
örneklerinin atık yapan hayvanlara veya atık yapan
sürülerde barındırılan ve risk altında olduğu düşünülen koyunlardan alınmış olması kaynaklı olduğu
düşünülmüştür.
Tablo 3. 1993-1997 yılları arasında abort yapmış koyunların kan serumlarından elde edilen sonuçlar [17].
Yıl
Brucella
1993
1994
1995
1996
1997
Serum
905
1055
2062
5488
2689
Pozitif
113
145
239
853
559
%
12.48
13.74
11.59
15.54
21.42
Toplam
12199
1909
15.60
Tablo 4. 2003-2007 yılları arasında abort yapmış koyunların kan serumlarından elde edilen sonuçlar [19].
Yıl
2003
2004
2005
2006
2007
Toplam
Brucella
Serum
647
336
567
154
931
Pozitif
66
115
106
64
44
%
10,20
34,22
18,69
41,55
4,72
2635
395
14.99
2011 yılında laboratuarımıza gönderilen 856
serumun 149 (%17.40)’unda Brucella antikorlarına
rastlanırken (Tablo 1), 2011 Ulusal Brucella surveylans çalışmasında serolojik incelemeye alınan 13757
serumun 528 (%3.83)’inde pozitiflik tespit edilmişEtlik Vet Mikrobiyol Derg,
21
tir (Tablo 5). Brucella Surveylans çalışmasında serolojik incelemeye alınan serum örneklerinin tümünün rastgele toplanan serum örnekleri olmasından
dolayı tespit edilen %3.83’lük pozitiflik, 2011 yılı
laboratuvarımız sonuçlarıyla kıyaslandığında düşük
bulunmuştur. 2008-2011 aralığında, laboratuvarımıza Bartın ilinden ne serolojik ne bakteriyolojik
muayene için numune gönderilmediği, ancak 2011
Brucella Surveylans çalışmasında %16.66 antikor
pozitifiği ile Bartın’ın Enstitümüz sorumluluğundaki iller arasında 2’nci sırada yer aldığı gözlenmiştir
(Tablo 5). 2011 yılında Kayseri, Kırşehir, Nevşehir
ve Zonguldak illerinden laboratuarımıza serolojik
inceleme için numune gönderilmediği ancak 2011
yılı surveylans çalışmasına göre sırasıyla bu 3 il
için Brucella pozitifliğinin %8.09, %3.33, %17.27,
%2.09 olduğu gözlenmiştir (Tablo 5). Bunun yanı
sıra; Ankara için 2011’de belirlenen oran %1.56 iken
(Tablo 1), surveylansta %4.23 bulunmuştur (Tablo
5). Ankara, Bartın, Kayseri, Kırşehir, Nevşehir ve
Zonguldak illerinde surveylans sonuçları laboratuvarımız sonuçları ile kıyaslandığında, tespit edilen
yüksek pozitiflikle, bu illerde serolojik incelemeye
gerekli önemin verilmediği ve numune gönderilmediği sonucuna varılmıştır.
Tablo 5. 2011 Yılı Koyun Bruselloz Surveylans Sonuçları [5]
İl
Serum Sayısı
Pozitif Sonuç (%)
Ankara
Bartın
Bolu
Çankırı
Çorum
Eskişehir
Kastamonu
Karabük
Kayseri
Kırıkkale
Kırşehir
Nevşehir
Yozgat
Zonguldak
1040
152
1145
892
1200
1260
1151
401
840
1130
991
110
1394
1051
44 (%4.23)
25 (%16.44)
36 (%3.14)
36 (%4.03)
33 (%2.75)
67 (%5.31)
6 (%0.52)
2 (%0.49)
68 (%8.09)
48 (%4.24)
43 (%4.33)
19 (%17.27)
79 (%5.66)
22 (%2.09)
Toplam
13757
528 (%3.83)
Çankırı, Çorum, Eskişehir, Kastamonu,
Karabük, Kırıkkale ve Yozgat illeri için 2011 labo-
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
22
ratuvarımız sonuçları (sırasıyla; %10.72, %22.44,
%29.95, %40, %7.27, %7.27 ve %20) (Tablo 1) ve
surveylans sonuçları (%4.03, %2.75, %5.31, %0.52,
%0.49,%4.24 ve %5.66) (Tablo 5) karşılaştırıldığında; laboratuvarımıza atık yapan koyunlardan veya
risk altında olduğu düşünülen koyunlardan toplanan, az sayıda serumun gönderilmesinin Brucella
antikor pozitiflik oranını arttırdığı düşünülmektedir.
Laboratuvarımızın 1993-1997 ve 2003-2007
periyodunda yaptığı 2 retrospektif çalışmada, sırasıyla; 297 atık materyalinin 100 (%33.70)’ünde
(Tablo 6) [17], 463 materyalin 139 (%30.02)’unda
(Tablo 7) [19] Brucella spp. izole edildiği gözlemlenirken, bu çalışmada incelenen 252 atık materyalinin 47 (%18.65)’si bakteriyolojik yönden Brucella
spp. pozitif bulunmuştur. Bu çalışmayla birlikte 2
retrospektif çalışmanın sonuçları kıyaslandığında;
izolasyon oranında kademeli bir düşüşün olduğu
gözlenmektedir. Dörder yıllık zaman periyotları
zarfında yıllara bağlı bakteriyolojik inceleme için
gönderilen numunenin dalgalı bir seyir izlediği ve
gelen atık materyalinin azalması dolayısıyla da izolasyon oranının düştüğü gözlemlenmiştir.
Tablo 6. 1993-1997 yılları arasında aborte fetuslardan
izole edilen Brucella spp. oranları [17]
Yıl
Fetus
Brucella spp.
1993
1994
1995
1996
1997
51
65
70
63
48
+
25
13
29
24
9
Toplam
297
100
%
49.00
20.00
41.40
38.10
18.75
33.70
Tablo 7. 2003-2007 yılları arasında aborte fetuslardan
izole edilen Brucella spp. oranları [19].
Yıl
Fetus
Brucella spp.
2003
2004
2005
2006
2007
60
113
129
89
72
+
23
42
47
13
14
Toplam
463
139
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
%
38.33
37.16
36.43
14.61
21.21
30.02
2008-2011 yılları arasında Ankara ilinden laboratuvarımıza gönderilen atık materyallerinden
yıllara bağlı Brucella spp. izolasyon oranı sırasıyla;
%9.52, %29.16, %12 ve %20 olarak tespit edilmiştir. Benzer şekilde, Ankara ve çevre illerde yapılan
çalışmalarda da; Yılmaz ve ark. [32], 1982-1986
yılları arasında koyun ve keçi fetus materyallerinin
%18.52’sinde, Karaman ve ark. [16] 1989-1992 yılları arasında koyun fetuslarının %21.79’undan B.
melitensis izole ve identifiye ettiklerini bildirmişlerdir. Tablo 2’de dikkat edilirse en çok atık materyali gelen il Enstitümüz’ün bulunduğu yer itibariyle
Ankara’dır. Dolayısıyla Ankara için yıllara bağlı
anlamlı sonuçlar elde etmekteyiz. Buna karşın,
çevre illerden gelen atık materyal sayılarının değerlendirmeye alınamayacak kadar az sayıda olduğu
gözlenmektedir. Enstitümüz sorumluluğundaki bölgede yapılan çalışmalara bakıldığında, koyunlarda
B. melitensis kaynaklı abort vakalarının hiçte azımsanmayacak sayıda olduğu anlaşılmaktadır. Örnek
vermek gerekirse; İca ve ark [15] , Kayseri ilinde
yaptıkları bir çalışmada 64 koyun atık materyalinin
%18.7’sinde B. melitensis izole ve identifiye ettiklerini bildirmişlerdir. Çalışmaların sonuçlarına göre
anlaşılan, Enstitümüze çevre illerden atık materyal
gönderimine gerekli önemin verilmediğini belgeler
niteliktedir. Çalışmanın yapıldığı dönemde, koyun
Brusellozunun, ihbari mecburi hastalık olmasının
ve buna karşın koyunlarda tazminat ödenmemesinin gönderilen koyun fötal materyal sayısında düşüşe neden olduğu düşünülmektedir. Ayrıca Ankara
dışında çevre illerden gönderilen atık materyali
sayısının Ankara’yla kıyaslandığında bir hayli az
olması diğer illerin uzak mesafede olması kaynaklı
olduğunu düşündürmüştür.
Enstitümüz sorumluluğundaki illerde yapılan
çalışmalar ve bu çalışmayla birlikte laboratuvarımıuz tarafından yürütülen diğer 2 retrospektif çalışmanın sonuçları, gerek serolojik gerekse bakteriyolojik
pozitifliğin varlığı; koyunlarda Brusellozun Enstitü
sorumluluk alanı içindeki iller ve ülkemiz için halen
önemli ve yaygın bir enfeksiyon olduğu gerçeğini
ortaya koymaktadır. Laboratuvarımız tarafından yapılan bu 3 retrospektif çalışma sonuçları; 2012 yılında Bruselloz için yapılan yeni düzenleme sonrası,
aşılama kampanyasından 6 yıl sonra yapılacak olan
Surveylans sonuçlarıyla kıyaslanıp, Enstitümüz
sorumluluğundaki illerde yaklaşık olarak 20 yıllık
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
süreçte Brusellozun dünü, bugünü ve yarınına ışık
tutacaktır.
Teşekkür
Laboratuvarımız Teknikeri Ali Aykut TEKİN ve
Biyolog Züleyha ERGÜN’e laboratuvar çalışmalarındaki yardımlarından dolayı teşekkür ederiz.
Kaynaklar
1. Aldomy F, Hussein NO, Sawalha L, Khatatbeh K, Aldomy
A, (2009). A national survey of perinatalmortality in sheep
and goats in Jordan. Pakistan Veterinary Journal. 29, 102106.
2. Al-Garadi MA , Khairani-Bejo S, Zunita Z, Omar AR,
(2011). Isolation and identification of Bucella melitensis in
goats. J Anim Vet Adv. 10, 972-979.
3. Anon (2009). Ovine and Caprine Brucellosis (Excluding
Brucella ovis). Erişim: http://www.oie.int/fileadmin/Home/
eng/Health_standards/tahm/2.07.02_caprine_Ovine_bruc.
pdf. Son Erişim Tarihi: 03.05.2014.
4. Anon (2009). BovineBrucellosis.Erişim:http://www.oie.
int/fileadmin/Home/fr/Health_standards/tahm/2.04.03_
BOVINE_ BRUCELL.pdf. Son Erişim Tarihi: 03.05.2014.
5. Anon (2012). Türkiye’de bruselloz ve tüberkülozun eradikasyonu. Central Veterinary Institute, Wageningen, Holland
6. Bamaiyi PH, Hassan L, Khairani-Bejo, S, Zainal AM,
Ramlan, M, Krishnan, N, Adzhar A, Abdullah N,
Hamidah NHM, Norsuhanna, MM, Hashim SN (2012).
Isolation and molecular characterization of Brucella melitensis from seropositive goats in Peninsula Malaysia. Trop
Biomed. 29, 513-518.
7. Benkirane A, (2006). Ovine and caprine brucellosis: world
distribution and control/eradication strategies in West
Asia/North Africa region. Small Rum Res. 62, 19-25.
8. Büyükcangaz E, Şen A, Kahya S, (2009). Atık koyun ve keçi
fetuslarından Brucella melitensis’in izolasyonu ve biyotiplendirilmesi. Turk. J. Vet. Anim. Sci. 33, 311-316.
9. Celebi O, Atabay HI, (2009). Seroepidemiological investigation of brucellosis in sheep abortions in Kars, Turkey.
Trop Anim Health and Product. 41, 115-119.
10. De Massis F., Di Girolamo A., Petrini1A., Pizzigallo E,
Giovannini A, Correlation between animal and human
brucellosis in Italy during the period 1997-2002. Europ
Society of Clin Microbiol Infect Dis. 10.1111/j.14690691.2005.01204.x
11. Esendal ÖM, Yardımcı H, Keskin O, Altay G, (2001).
Sığır, koyun ve keçi brucellosisinin serolojik tanısında konvansiyonel testler ve coombs testinin kullanılması. Ankara
Üniv Vet Fak Derg, 48(1), 97-102.
12. Erdenli̇ ğ S, Şen A, (2000). Koyun atıklarından Brusella
cinsi mikroorganizmaların izolasyonu ve biyotiplendirilmesi. Pen Vet Mikrobiyol Derg. 31, 31-42.
13. FAO/OIE/WHO, 1995 Animal Health Yearbook, FAO
Animal Production and Health Series, FAO, 1997.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
23
14. Giangaspero M, Osawa T, Bonfini B, Orusa R, Robetto
S, Harasawa R (2012). Serological screening of Coxiella
burnetii and Brucella spp. in sheep flocks in northern prefectures of Japan in 2007. Vet Ital. 48(4), 357-65.
15. İça T, Aydın F, K. Gümüşsoy S, Perçin D, Sümerkan AB,
Ocak F, Abay S, H. Doğan O, Fındık A, Çiftci A, (2012).
Conventional and molecular biotyping of Brucella strains
isolated from cattle, sheep and human. Ankara Üniv Vet
Fak Derg, 59, 259-264.
16. Karaman Z, Güler E, Küçükayan U, (1993). Ankara bölgesinden toplanan ve değişik yörelerden gelen atık yapan
koyun kan serumları ve materyallerinin serolojik ve mikrobiyolojik yoklaması üzerine çalışmalar. Etlik Vet Mikrobiol
Derg, 7: 60-73.
17. Karaman Z, Küçükayan U, (2000). 1993-1997 yılları
içinde enstitümüze gönderilen atık yapan koyun kan serumları ve materyallerinin serolojik ve mikrobiyolojik yoklama
sonuçları. Etlik Vet Mikrob Derg. 11, (1-2).
18. Kenar B, Erganiş O, Kaya O, Güler L, (1990). Konya
bölgesinde koyunlarda atıklara sebep olan Brucella,
Campylobacter, Salmonella ve Chlamydia’ların bakteriyolojik ve serolojik incelenmesi. Veterinarium. 1: 17-19.
19. Küçükayan U, Dakman A, Ülker U, Müştak HK, (2008).
Koyun kan serumları ve fetuslarının bakteriyel atık etkenleri yönünden incelenmesi. Etlik Vet Mikrobiol Derg, 18, 11.
20. Lone IM, Baba MA, M. Shah M, Iqbal A, Sakina A,
(2013). Seroprevalence of brucellosis in sheep of organized
and unorganized sector of Kashmir valley. www.veterinaryworld.org. doi:10.5455/vetworld.2013.530-533
21. Muz A, Ertaş HB, Öngör H, Gülcü HB, Özer H, Eröksüz
H, Dabak M, Başbuğ O, Kalender H, (1999). Elazığ ve
çecresinde koyun ve keçilerde abortus olgularının bakteriyolojik, serolojik ve patolojik olarak incelenmesi. Tr. J.
Veterinary and Animal Sciences. 23, 177-188.
22. Omer MK, Skjerve E, Holstad G, Woldehiwet Z,
Macmillan AP, (2000). Prevalence of antibodies to
Brucella spp. in cattle, sheep, goats, horses and camels
in the State of Eritrea; Influence of husbandry systems.
Epidemiol and Infect. 125 (2), 447-453.
vol. 125, no. 2, pp. 447-453, 2000.
23. Radostits OM, Blood D, Gay CC, (2000) Veterinary
Medicine, W.B. Saunders, Philadelphia, Pa, USA, 9th edition.
24. Samadi A , Ababneh MMK, Giadinis ND, Lafi SQ,
(2010). Ovine and caprine Brucellosis (Brucella melitensis) in aborted animals in Jordanian sheep and goat flocks.
Vet Med Int. http://dx.doi.org/10.4061/2010/458695
25. Seleem MN, Boyle SM, and Sriranganathan N, (2010).
“Brucellosis: a re-emerging zoonosis,” Vet Microbiol. 140,
392-398.
26. Špičić S, Zdelar- Tuk M, Račić I, Duvnjak S, Cvetnić
Ž, (2010). Serological, Bacteriological, and Molecular
Diagnosis of Brucellosis in Domestic Animals in Croatia.
Croat Med J. 51, 320-6.
27. Şahin M, Ünver A, Otlu S, (2008). Isolatıon and biotypıng
of Brucella melıtensis from aborted sheep foetuses in
Turkey. Bull Vet Inst Pulawy. 52, 59-62,
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
24
Küçükkayan U ve ark. Koyunlarda Brusellozun araştırılması
28. Şahin T, Yıldız A, (2006). Hatay Yöresindeki Koyun ve
Keçilerde Brusellozisin Seroprevalansının Araştırılması. F
Ü Sağ Bil Derg. 20, 331 - 335.
29. Taleski V, Zerva L, Kantardjiev T, Cvetnic Z, ErskiBiljic M, Nikolovski B, Bosnjakovski J, KatalinicJankovic V, Panteliadou A, Stojkoski S, Kirandziski
T, (2002). An overview of the epidemiology and epizootology of brucellosis in se-lected countries of Central and
Southeast Europe. Vet Microbiol. 20, 147-55.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
30. Yardımcı H, Esendal ÖM, Aydın N, (1995). Sığır brucellosis’inin serum aglutinasyon, komplement fikzasyon ve immunocomb testleriyle teşhisi. Etlik Vet Mikrob Derg. 8(3), 24-32.
31.Yardımcı H, Esendal ÖM, Küçükayan U, Erdemoğlu A,
(1995). Koyun brucellosis’inin serolojik teşhisinde dithiothreitol ve EDTA’nın kullanılması. A.Ü. Vet. Fak. Derg.
42(2), 241-32.
32. Yılmaz S (1987). Koyun ve keçilerde enfeksiyöz abortuslar. Koyun ve yetiştiriciliği hastalıkları sempozyumu 11-12
Mayıs-Konya.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 17-24
Etlik Vet Mikrobiyol Derg, 2014, 25 (1): 25-31
Derleme / Review Article
Quorum Sensing
İnci Başak KAYA1, Hakan YARDIMCI1
1
Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, 06110, Dışkapı, Ankara
Geliş Tarihi / Received: 18.02.2014, Kabul Tarihi / Accepted: 10.06.2014
Özet: Günümüzde hücreler arası iletişim ve işbirliğinin sadece ökaryotlarda olmadığı prokaryotlarda da hücreler arası
iletişimin var olduğu anlaşılmıştır. Bakteriler arası bu iletişim quorum sensing (QS) olarak tanımlanmaktadır. Quorum
sensing bakteriye çok hücreli organizma gibi davranma yeteneği kazandırmaktadır. Bakteriler, diğer bakteriler tarafından üretilen ve oto indükleyici olarak adlandırılan küçük hormon benzeri molekülleri spesifik deteksiyon sistemleri
kullanarak uyarıcı düzeydeki konsantrasyonlarını tespit eder. Böylece gen ekspresyonlarını ve dolayısıyla davranışlarını
değiştirirler. Bakteri, bu sinyal-yanıt sistemini kullanarak, popülasyon düzeyinde bireysel davranışlarını sekronize eder
ve çok hücreli organizma gibi davranır. Bu makale de prokaryotik hücreler arası ve prokaryot ile ökaryotik hücreler arası
quorum sensing mekanizmaları derlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Quorum sensing, prokaryot, regülon, ökaryot, iletişim.
Quorum Sensing
Summary: Nowadays, cell to cell communication and co-operation has been proved to be not only found in eukaryotes, but also in prokaryotes. In bacteria, this communication is termed quorum sensing (QS). QS enables bacteria to
act as multicellular organisms. Bacteria determine small hormone-like molecules termed auto inducer which produced
by another bacteria by using specific detection systems. Thus, they transform gene expression, and therefore behavior.
Using these signal-response systems, bacteria synchronize particular behavior on a population wide scale and function
as multicellular organisms. In this article, mechanism of cell to cell communication between prokaryotic cell and prokaryote and eukaryotic cells are considered.
Key words: Communication, eukaryote, prokaryote, regulon, quorum sensing.
Giriş
Yakın zamana kadar hücreler arası iletişim ve işbirliğinin sadece ökaryotlarda olduğuna inanılmaktayken, günümüzde bu durum prokaryotlarda da
tanımlanmıştır. Bakteriler arası bu iletişim quorum
sensing (QS) olarak tanımlanmaktadır. Quorum
sensing sadece aynı türe ait hücreler arasında değil
aynı zamanda farklı türler, bakteriler ve gelişmiş organizmalar arasında da gözlenmektedir. Bakteriler
arası iletişim, kimyasal sinyal molekülleri aracılığıyla gerçekleşmektedir. Gelişmiş organizmalarda
olduğu gibi bu moleküller, büyük hücre topluluklarının aktivitesinin senkronizasyonunda önemli role sahiptir. Bakterilerde bu kimyasal iletişim,
“oto indükleyici” olarak adlandırılan küçük hormon
benzeri moleküllere verilen yanıtı, bu moleküllerin
üretimini, salınımını ve algılanması kapsamaktadır.
Quorum sensing, ökaryotlar ve prokaryotlar arasında bilinen tüm farklılıkları ortadan kaldırır. Çünkü
QS, bakteriye çok hücreli organizma gibi davranma yeteneği kazandırmaktadır. Quorum sensing,
bakterilerin oto indükleyici olarak isimlendirilen
bu küçük kimyasal sinyal moleküllerini üretip dış
ortama salması sonucu ortamdaki hücre yoğunluğunun artmasına neden olan mekanizmalar bütünü
olarak da tanımlanabilir. Bakteriler spesifik tanı
sistemleri kullanarak, oto indükleyicilerin minimal
eşik düzeyindeki uyarıcı konsantrasyonlarını tespit
eder. Böylece gen ekspresyonlarını ve dolayısıyla
davranışlarını değiştirirler. Bakteri, bu sinyal-yanıt
sistemini kullanarak, popülasyon düzeyinde bireysel davranışlarını sekronize eder ve çok hücreli organizma gibi davranır [10].
Quorum sensing, ilk defa 1970 yılında Nealson
ve ark. (1970) tarafından Vibrio fischeri ve Vibrio
harveyi biyolüminesansları araştırılırken bulunmuştur. O zamandan beri QS’in biyofilm formasyonu,
virulens adaptasyonu, antimikrobiyal madde üreti-
Yazışma adresi / Correspondence: İnci Başak KAYA, Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı,
06110, Dışkapı, Ankara. Türkiye. E-posta: [email protected]
26
Kaya İB ve Yardımcı H, Quorum Sensing
mi, hareket, sporulasyon gibi gen düzenlenmesinin
çok çeşitli mekanizmalarında rol aldığı belirlenmiştir.
Quorum Sensing Mekanizmaları
Quorum sensing molekülleri Gram negatif bakterilerde açil homoserin lakton (AHL), Gram pozitif
bakterilerde küçük peptitler ve her iki grupta bulunabilen “oto indükleyici-2” (AI-2) olarak adlandırılan çeşitli gruplardan oluşmaktadır.
1. Gram Negatif Bakterilerde Quorum Sensing
Quorum Sensing sistemi, ilk olarak biyolüminesans
üreten deniz bakterisi Vibrio fischeri de tanımlanmış ve birçok Gram negatif bakteri için paradigma
olarak değerlendirilmiştir. Vibrio fischeri, bir kısa
kuyruklu Havai mürekkep balığının (Eupeymna
scolopes) ışık üreten organında kolonize olarak, bu
organda yüksek hücre yoğunluğu oluşturmak için
gelişir ve biyolüminesans için geçerli olan gen ekspresyonuna neden olur. Mürekkep balığı ise bakteri tarafından oluşturulan bu ışığı kendisinin açığa
çıkmasını engelleyen bir koruma mekanizması olarak kullanır. Bu ışık üretimini sağlayan, Lusiferaz
operonunun (luxICDABE) ekspresyonunu kontrol
eden LuXI ve LuXR olmak üzere iki protein bulunur. LuX1 oto indükleyici proteini, açil homoserin
lakton (AHL) üretilmesine neden olurken LuXR sitoplazmik oto indükleyici reseptörü ise transkripsiyonel aktivatör olarak görev yapar. Üretimi takiben
AHL hücrenin içine ve dışına nüfus eder ve hücre
yoğunluğunu arttırarak konsantrasyonunu da arttırır. Sinyal kritik bir konsantrasyon değerine ulaştığında AHL, LuXR tarafından bağlanır ve bu kompleks lusiferazı kodlayan operonun transkripsiyonunu aktive eder. LuxR-AHL kompleksi aynı zamanda LuxI geninin ekspresyonuna neden olur. Çünkü
LuxI lusiferaz operonunda kodlanır. Bu düzenleyici
durum, tüm çevreyi sinyalle doldurur. Bu şekilde
oluşan pozitif geri bildirim, tüm popülasyonda QS
moduna geçmeye neden olarak ışık üretir [14].
Gram negatif proteobakterilerin birçoğu LuxIR
tip proteine sahiptir ve AHL sinyalleriyle iletişim
kurar. Bu sistemler LuxR proteini ve AHL sinyalleri
arasında var olan aşırı spesifite gibi, ağırlıklı olarak türler arasında ki iletişim için kullanılır. LuxI tip
proteinler açil-açil karakterdeki proteinlerin taşıdığı
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
belirli yağ açili zincirleri için S-adenosilmetionin
(SAM)’den metionin parçaları bağlar. Değişik
uzunluktaki, çeşitli yağ açili yan zincirleri, temel
satürasyonlar ve yan zincir ekleri AHL sinyallerine
dahil edilir. Bu farklılıklar sinyal spesifitesi açısından çok önemlidir. LuxI tip proteinler ile yapılan
çalışmalar; her bir açil bağlayıcı paketin belirli bir
yan zincir kısmına tam olarak uyduğunu göstermektedir. Bu yapısal özellik, sinyal üretiminde spesifite kazandırır. Bu yüzden her LuxI proteini, yüksek
uyumda doğru sinyal molekülünü üretir. Biyolojik
olarak ilişkili olup olmadığı bilinmemesine rağmen,
çeşitli AHL’ler üreten LuxI tip proteinleri vardır.
LuxR proteinlerinin yapıları, sadece kendi eşleniği
olan sinyali aktive eden ve ona bağlanan, spesifik
açili bağlayıcı paketlere sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, çeşitli AHL sinyallerinin bulunduğu karışık türler içinde her tür sadece kendisine
ait sinyal birikimine cevap oluşturabilir, ayırt edebilir, ölçebilir [4,12].
2. Gram Pozitif Bakterilerde Quorum Sensing
Gram pozitif bakteriler iletişim kurarken modifiye
oligopeptitleri QS sinyali; membrana bağlı iki komponentli sensör histidin kinazı ise reseptör olarak
kullanırlar. Sinyalleşme, yanıt düzenleyici olarak
adlandırılan DNA bağlayıcı transkripsiyonel düzenleyici proteinin aktivasyonunu etkileyen fosforilasyon basamağı tarafından yönetilir.
Gram negatif bakterilerin LuxIR QS sistemlerinde kullandığı mekanizmalara benzer olarak, her
bir Gram pozitif bakteri, diğer bakteriler tarafından
kullanılan sinyalden farklı sinyaller kullanır ve aynı
kökenli reseptörler, sinyal yapılarına duyarlıdır. Bu
nedenle LuxIR sistemlerinde olduğu gibi, peptit QS
döngülerinin türler arasındaki iletişimi sağladığı
anlaşılmaktadır. Peptit sinyalleri membranı geçemezler. Bu yüzden sinyal salınımı özel oligopeptit
taşıyıcılar tarafından yönetilir. Biyokimyasal olarak, bu olaylar tam olarak tanımlanamazken QS
peptitlerinin, lakton, tiolakton zincirleri, lantianis
ve izopronil grupları içeren daha büyük modifiye
haberci peptitlerden ayrıldığı bilinmektedir. Birçok
Gram pozitif bakteri, diğer tür QS sinyalleriyle
kombinasyon halinde, birden fazla peptitle iletişim
kurar [1,7,14].
Peptit QS’e en ilginç örnek, insanlarda kommensal olarak bulunan ancak konak dokulara
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 25-31
Kaya İB ve Yardımcı H, Quorum Sensing
penetre olarak ölümcül infeksiyonlara yol açabilen Staphylococcus aureus’da bulunmaktadır.
Staphylococcus aureus, hastalığa neden olan biyofazik bir strateji kullanır. Düşük hücre yoğunluğunda iken bakteri, bağlanma ve kolonizasyonu arttıran
protein faktörlerini sentezler. Ancak yüksek hücre
yoğunluğunda bu tarz özelliklerini baskılar ve diseminasyonu sağlayabilmek için gerekli olduğu düşünülen toksin ve proteazların sekresyonunu başlatır.
Gen ekspresyon programlarındaki bu değişim, Agr
QS sistemi ile regüle edilir. Sistem, S. aureus’a ait,
agrD tarafından kodlanan bir otoindükleyici peptit
(AIP) ile iki komponentli sensör kinaz-yanıt regulatör çifti, AgrC ve AgrA’dan oluşmaktadır. AgrB
proteini ise S.aureus’un oto indükleyici peptitlerine
tiolakton halkası ekleyerek ve çıkararak modifiye
eder. AIP’nin AgrC’ye bağlanması AgrA’nın fosforilasyonuna neden olur. Fosfo-AgrA, salgılanan faktörlerin ekspresyonunun indüklendiği sırada hücre
adezyon faktörünün ekspresyonunu baskılayan,
RNA3 olarak adlandırılan, düzenleyici RNA’nın
ekspresyonuna neden olur. Aktive olan AgrA aynı
zamanda AgrBDCA’nın ekspresyonuna da neden
olur. Artan AIP seviyelerinde ki bu sonuç, tüm popülasyonda düşük hücre yoğunluğundan yüksek
hücre yoğunluğuna geçişi sağlamaktadır [14].
Quorum Sensing Ağının Yapısı
Quorum sensing’e dahil olan sinyal transdüksiyon
mekanizmaları, hedef genler, reseptörler ve kimyasal sinyallerin identifikasyonu, bakterilerde hücreler arası iletişimin geniş kapsamlı olarak anlaşılmasına olanak sağlamaktadır.
1. Paralel Quorum Sensing Döngüleri
Bakterilerin çoklu QS sinyalleri ile iletişim kurabildiği ilk kez, Gram negatif, biyolüminesans deniz
bakterisi olan V. Harveyi’de gösterilmiştir. Vibrio
harveyi QS sistemi üç oto indükleyici ve paralelinde üç eşlenik reseptör işleyicisinden oluşmaktadır. Diğer Gram negatif bakterilere benzer şekilde,
V.harveyi HAI-1 olarak adlandırılan bir AHL sinyali üretir. Sentezi olan LuxM, LuxI tip enzimlere
hiçbir benzerlik göstermez fakat spesifik AHL’leri
oluşturmak için benzer biyokimyasal reaksiyonları katalizler. Membrana bağlı sensör histidin kinazlara (LuxN) bağlanan HAI-1, Gram pozitif QS
sinyal döngülerindeki sensörlere benzerdir. İkinci
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
27
V.harveyi sinyali, LuxS enzim üretimi için gerekli
olan ve AI-2 olarak bilinen furanosil borat diesterleridir. AI-2 LuxP proteinleri ile periplazmaya
bağlıdır. LuxP- AI-2 kompleksi başka bir membrana bağlı histidin kinaz sensörü LuxQ ile etkileşim
içindedir. Üçüncü V.harveyi sinyali, CAI-1 olarak
adlandırılan, fakat identifiye edilememiş, CqsA
enzimi tarafından üretilen moleküldür. CAI-1 yine
membrana bağlı histidin kinaz sensörü CqsS ile etkileşim içindedir (14).
Düşük hücre yoğunluğunda oto indükleyicilerin önemli ölçüde azaldığı durumlarda da, üç
sensör LuxN-LuxQ ve CqSA kinazlar gibi davranır, otofosforile olur ve fosfatı sitoplazmik protein LuxU’ya aktarır. LuxU, fosfatı DNA-bağlayan
yanıt düzenleyici protein olan LuxO’ya aktarır.
Fosfo-LuxO transkripsiyon faktör ơ54 ile birlikte
Qrr1-5 olarak isimlendirilen, 5 adet düzenleyici küçük RNA [sRNA) molekülünün transkripsiyonunu
aktive eder. Qrr sRNA’lar mRNA ayrılmasında rol
alan ökaryotik RNA şaperonlarının Sm ailesi üyesi
olan ve Hfq olarak isimlendirilen bir RNA şaperonu ile ilişki kurar. sRNA’lar Hfq ile birlikte LuxR
(V.fischeri’nin LuxR’sine benzemeyen) olarak
isimlendirilen transkripsiyonel aktivatörü kodlayan
mRNA’ya bağlanır ve de-stabilize eder. LuxR lusiferaz operonu, luxCD-ABE’nin transkripsiyonunun
aktivasyonu için gereklidir. Böylece, düşük hücre
yoğunluğunda, LuxR mRNA’sı indirgendiği için
bakteri biyolüminesans özelliğini ortaya koyamaz.
Yüksek hücre yoğunluğunda oto indükleyiciler, deteksiyon için gerekli olan seviyeye ulaşınca, üç sensör kinaz olmaktan çıkıp fosfataz olurlar ve LuxO
ile LuxU’dan fosfatı uzaklaştırırlar. De-fosforalize
LuxO, sRNA’ların ekspresyonunu indükleyemez.
Bu durum, luxR mRNA’sının translasyonunu,
LuxR’nin üretimini ve biyolüminesansın ekspresyonunu sağlar. Bu yol lusiferaz kodlayan genlere ek
olarak birçok geni kontrol eder [14].
2. Seriler Halinde Düzenlenmiş Quorum Sensing
Döngüleri
Vibriolarda olduğu gibi, Pseudomonas aeruginosa
QS döngüsü birden çok oto indükleyiciye cevap
oluşturabilmektedir. Bununla birlikte, vibriolardan
farklı olarak, P.aeruginosa düzenleyici sistemleri paralel değil seriler halinde düzenlenmiştir.
Pseudomonas aeruginosa, kistik fibrozisli (CF) has-
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 25-31
28
Kaya İB ve Yardımcı H, Quorum Sensing
talarda tahrip edici etkisiyle bilinen önemli opurtunistik bir bakteridir. Quorum sensing, P.aeruginasa
nedenli kronik solunum sistemi infeksiyonlarında
oldukça önemlidir. Çünkü adezyon, biyofilm oluşumu ve virulens faktörlerinin ekspresyonunu kontrol eder. Bütün bu mekanizmalar etkenin akciğerde
uzun süre kalması ve hastalığın ilerlemesi için gereklidir [11].
Pseudomonas aeruginosa QS ağı, LasIR ve
Rh1IR olarak isimlendirilen iki LuxIR döngüsünü kapsamaktadır. Bir LuxI homoloğu olan LasI,
LasR’ye bağlanan bir AHL oto indükleyicisini
(3OC12-homoserin lakton) üretir. LasR-oto indükleyici kompleksi, sistemi daha ileri aşamasına aktive eden karakteristik pozitif geri bildirim döngüsünü kuran LasI’nın da bulunduğu çeşitli hedef genleri aktive eder. LasR oto indükleyici kompleksi aynı
zamanda diğer QS döngülerinin kodladığı Rh1R ve
Rh1I ekspresyonunu da aktive eder. Rh1I, AHL C4homoserin laktonunu üretir. Akümülasyonu takiben,
Rh1R, Rh1I yönlendirilmiş sinyaline bağlanır, bu
kompleks kendi hedef genlerini aktive eder. Önemli
ölçüde, LasIR sistemi her iki Rh1I ve Rh1R’yi tetiklediği için Las1IR kontrolü altındaki genlerin
indüksiyonunu ve takiben LasIR kontrolü altındaki
genlerin indüksiyonunu meydana getirir [14].
3. Yarışmacı Quorum Sensing Döngüleri
Yukarıda bahsedilen QS ağı, sinerjistik olarak davranış gösteren çoklu sinyallere dayanır. Diğer QS
ağları, sinyallerden birinin diğeri üzerine antagonistik etki göstermesi şeklinde düzenlenmiştir.
Örneğin, Bacillus subtilis, ağ düzlenmesinde görev yapan ve birbirinden ayrı iki çok özel yaşam
döngüsünden birini sağlayan; kompetans (eksojen
DNA’yı elde etme kabiliyeti) ve sporulasyon; iki
oto indükleyici peptite sahiptir. ComQ tarafından
işlenmiş ve saklanmış, 10 aminoasit büyüklüğünde
olan ComX peptiti, membrana bağlı histidin sensör
kinaz ComP tarafından saptanır. ComX bağlanması,
DNA bağlayıcı yanıt regülatörü ComA’ya otofosforilasyon ve fosfat transferi için ComP’yi uyarır.
Fosforile ComA, kompetans gelişimi için gerekli
olan faktörleri kodlayan çeşitli genlerin transkripsiyonunu regüle eder. Bacillus subtilis’in kompetans
ve sporulasyon faktörü olan ikinci bir oligopeptit
oto indükleyici (CSF), Opp peptit taşıyıcı ile yeniden içe alınır ve sitoplazma içinde görevini yapar.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Düşük iç konsantrasyonda, CSF, RapC isimli proteine bağlanır ve ComA’ya bağlanan RapC’yi bozar.
RapC’nin ComA’ya bağlanması kompetans gelişimini inhibe eder. Çünkü ComA tarafından DNA’ya
bağlama önlenir. Böylece RapC’ye bağlanan CSF
kompetans gelişimini destekler. Ancak, yüksek konsantrasyonda, içe alınan CSF, bilinmeyen bir mekanizma ile ComP-ComA sinyal akışını engelleyerek
sporulasyonun lehine kompetans gelişimini azaltır.
Aynı zamanda CSF, fosforile durumdaki Spo0F olarak adlandırılan yanıt regülatörünün RapB aracılı
defosforilasyonunu inhibe ederek sporulasyonu arttırır [14].
4. Açma Kapama Yöntemi ile Quorum Sensing
Döngüleri
Yukarıda bahsedilen QS döngüleri, bakterinin düşük hücre yoğunluğunda sergilediği davranışlarının
yüksek hücre yoğunluğunda farklılaşmasına izin
vermektedir. Ancak, QS döngüleri, burada, bakterinin orijinal davranışlarına dönmesini takiben, belirli
özellikleri arasında geçişi destekler. Hücre yoğunluğunu izlemek için, kompetans stimule peptit (CSP)
olarak adlandırılan oligopeptit oto indükleyici kullanan Gram pozitif bakteri Streptococcus pneumoniae’da kompetans gelişimi için bir açma kapama
kontrol sistemi bulunur. CSP ComC tarafından kodlanır. Taşıyıcı ComAB CSP’nin salınımını ve modifiye edilmesini sağlar. CSP, sitoplazmik yanıt düzenleyici ComE’ye fosfat transfer eden membrana bağlı
histidin kinaz ComD tarafından algılanır. Bu döngü
geçici bir düzende alt grup genlerin transkripsiyonunu kontrol eder. Erken eksprese olan genler CSP
akümülasyonundan maksimum 6-7 dakika sonra,
geç eksprese olan genler ise maksimum 9-10’uncu
dakikada uyarılır. ComAB ve ComCDE‘leri içeren
erken eksprese olan genlerin transkripsiyonu ComE
ile direkt olarak aktif hale gelir; artmış sinyal üretimine ve algılanmasına sebep olur. Bu pozitif geribildirim döngüsü, bakteri kritik hücre yoğunluğuna
ulaştığında etkileyici popülasyon boyutunda ortaya
çıkan kompetans ile sonuçlanır. ComE aynı zamanda, DNA “uptake” mekanizması için temel protein
kodlayıcı geç eksprese olmuş genlerin transkripsiyonunda gerekli olan ComW, alternatif sigma kodlayıcı gen ve ComX’in transkripsiyonunu aktive
eder [2,14].
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 25-31
Kaya İB ve Yardımcı H, Quorum Sensing
29
5. Konak İşaretine Yanıt Olarak Gelişen
Quorum Sensing Sistemleri
ve virulens gibi özellikleri kapsayan birden fazla
defekti ortaya koymaktadır.
Agrobacterium tumefaciens, tümör indükleyici
(TI) plasmidinin bitki hücresine transferi ve entegrasyonu ile bitkilerde “crown gall” tümörüne
neden olur. Tümörler, bakterinin besin yerine kullandığı, opin olarak adlandırılan molekülleri üretir.
Agrobacterium tumefaciens QS döngüsü oldukça
ilginçtir çünkü mekanizma sadece bakteri ve bitkinin her ikisinin ürettiği sinyale ihtiyaç duymaktadır. TI plasmidi mobilize olabilmek için bitkiye
yakın olmaya ihtiyaç gösterir. Çünkü bu plasmid,
AccR veya OccR olarak adlandırılan sitoplazmik
reseptörler tarafından opinlerin algılanmasına gereksinim duymaktadır. AccR/OccR-opin bağlanması, V.fischeri benzeri LuxR homoloğu TraR ekspresyonunu uyarır. TraR, V.fischeri LuxI tip enzim
TraI tarafından üretilen bir AHL oto indükleyicisine
cevap verir. Bunun sonucu olarak, bakteri sayısı TI
transferini kontrol eder. Çünkü TraR, popülasyonun
infektivitesinin artmasına yol açan bakteriler arası
konjugasyon ve TI plasmid replikasyonunu uyaran
kendi oto indükleyicisine bağlanır. TraR aktivitesini sınırlayan anti-TraR aktivatörleri bulunmaktadır.
Böylece bakteriden bakteriye, bakteriden bitkiye TI
transfer oranını optimize eder [14].
Diğer bir kanıt ise QS’in, regülonun 616 genlik bir parçasının belirlendiği, P.aeruginosa’nın
transkriptom analizlerinden elde edilen büyük bir
alt grup genin kontrolünü koordine ettiğinin görülmesidir. Yapılan bir çalışmada, oto indükleyicilerin eklenmesinin 222 geni baskıladığı görülmüştür
[13]. Eş zamanlı yapılan başka bir çalışma da, sadece 38 tanesi baskılanmış QS kontrollü 315 hedef
gen identifiye edilmiştir [9]. Farklı gelişme ve oto
indüktör koşulları altında yapılan bu iki deneye
rağmen, çelişkilerin nedenleri belirsizliğini korumaktadır. Daha da önemlisi, bu görüntüleme analizlerinin öncesinde, QS bastırılmış hedef genleri
P.aeruginosa’da identifiye edilmemiştir. Benzer şekilde, V.cholerae QS mutantlarının transkripsiyonel
analizleri tüm virulens regülonlarının (>70 gen) QS
tarafından baskılandığını göstermektedir [15].
Global Kontrol: Quorum Sensing
Regülonları
Genomik görüntülemenin ortaya çıkışı, dünya çapında QS’in birçok bakteride gen ekspresyonunu
kontrol ettiğini göstermiştir. İki transkripsiyon görüntüleme çalışmasında, S.pneumoniae’da erken,
geç, ertelenmiş-indüksiyon ve bastırılmış olarak
kategorize edilmiş 150’nin üzerinde kompetans düzenleyici gen identifiye edilmiştir. Daha önce belirtildiği gibi, erken eksprese olan genler sinyal üretimi, dışarıya aktarım ve deteksiyon için gereklidir.
Bunun yanı sıra bazı geç eksprese olan genler DNA
internalizasyonu için gereklidir. Ertelenmiş genlerin çoğu bakteriyel stres yanıtıyla ilgilidir [2,8]. Yüz
yirmi dört QS kontrollü genin analiz edildiği araştırmalarda, sadece 23’ünün kompetans için gerekli
gen olduğu bulunmuştur. Streptococcus penumoniae QS mutantı ve benzer streptokoklar biyofilm
formasyonunu, asit toleransı, bakteriyosin üretimi
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Yakın zamanda yapılan tüm genom QS çalışmaları iki önemli fikri vurgulamaktadır. İlk olarak,
QS, bakteriye farklı genom çapındaki programlar
arasında değişime izin verir. Bu bulgular, QS ağının
karmaşıklığı göz önüne alınarak, ilkel tek hücreli
organizma olarak bilinen bakterinin temelde algısını değiştirmiş; bakterinin, pek çok açıdan ökaryotik
organizmalar gibi, benzer karmaşık gelişim programları geçirdiğini ortaya koymuştur. İkinci olarak,
büyük bir gen grubu QS tarafından baskılanmaktadır. Bu bulgu, QS’in, grup aktivitelerinde bakteriyel
katılıma sadece yararlı olan aktiviteleri başlatmasının primer fonksiyonu olduğu fikrine karşı çıkmaktadır [14].
Bakteri Türleri Arasında Komünikasyon
Quorum sensing, gen ekspresyonunun kontrolü dışında, bakterilere kendi aralarında ve türler
arasında iletişim kurmalarını sağlar. Bu kavram,
V.harveyi’nin QS’de kullandığı sinyallerinden biri
olan AI-2 oto indükleyicisi üzerine yapılan çalışma
ve buluşlarla ortaya çıkmıştır. Spesifik olarak, AI-2
sentezi kodlayan LuxS, sekanslanmış bütün bakteriyel genomun kabaca yarısında bulunur. AI-2 üretimi bu türlerin birçoğunda tespit edilmiş olup çeşitli
bakterilerde gen ekspresyonunu kontrol eder. Tüm
bunlar bir arada bakterilerin türler arası iletişimi
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 25-31
30
Kaya İB ve Yardımcı H, Quorum Sensing
için AI-2 molekülünü kullandığı hipotezini doğurur
[14].
AI-2’nin, sorumlu olduğu gen ekspresyonuna olan
etkisini kanıtlamıştır [6].
Temel hücresel metil donörü olan SAM’nin
metabolizması için LuxS fonksiyon gösterir. Çeşitli
substratlara metil parçasının transferi, toksik ara
ürün olan S-adenosilhomosistein (SAH) üretir. LuxS
bulunmayan bakteri ve ökaryotlarda, SAH hidrolaz
enzimi SAH’yi adenozin ve homosisteine parçalar.
Bununla birlikte, LuxS içeren bakterilerde, Pfs ve
LuxS enzimleri sıralı halde etki ederek, SAH’yi
adenin, homosistein ve sinyal molekülü 4,5-dihidroksi-2,3-pentonedion (DPD)’a dönüştürür [5].
DPD, bakteri türlerinin AI-2 gibi algıladıklarından
farklı, ek reaksiyonlar altında yeniden düzenleme
yapabilen, oldukça duyarlı bir üründür. Vibrio harveyi ve S.Typhimurium’da DPD’den elde edilmiş iki
farklı sinyal kendi yapıları çözülerek, kompleksleri
kristalleştirerek, kendi reseptörlerinde (LuxP için
V.harveyi ve LsrB için S.Typhimurium) aktif moleküller izlenerek identifiye edilmiştir. Vibrio harveyi‘de AI-2, 2-metil-2,3,3,4-tatrahidroksitetrahidrofuran borat (S-THMF borat), S.Typhimurium’da
AI-2, 2-metil-2,3,3,4-tetrahidroksitetrahidrofuran
(R-THMF)’dır. Bu iki açık kimyasal zincir molekülü ile DPD’nin yapabildiği gibi streokimyada iki eşit
denklem ile düz zincir moleküllerinden çember bileşiklere dönüşmek mümkündür. Vibrio harveyi AI-2
molekülünde birkaç biyolojik rolü bilinen boronun
identifikasyonu şaşırtıcıdır. Ancak, V.harveyi’de
uygun AI-2 sinyal elementi yapmasını sağlayan
boron, deniz çevresinde yüksek konsantrasyonda
bulunurken, karasal çevrede düşük konsantrasyonda bulunur. Bu durum boronu, S.Typhimurium AI-2
sinyalinin beklenmedik komponenti yapar. Önemli
ölçüde, dengeli ve hızlıca oluşan karşılıklı dönüşüm mevcuttur. Buna ek olarak, her bir molekülün
konsantrasyonu boron konsantrasyonunun maniplasyonu ile değiştirilebilir. Örneğin, DPD’ye boron
eklenmesi S.Typhimurium sinyalinde V.harveyi AI-2
molekülünün oluşumunu arttırmaktadır. Bu değişim
biyolojik bir durumu ortaya koyar. Çünkü boron ilave edilmiş DPD V.harveyi’nin maksimum biyolüminesans üretmesine neden olur. Ancak aynı molekül
S.Typhimurium’un AI-2 yanıtını inhibe eder. Buna
karşılık, boron için tükenen DPD, beraberinde bulunan hasarlı V.harveyi AI-2 ile S.Typhimurium sinyal
oluşumunu destekler. Bu kimya, iki bakteriyel türde
Bu ilk AI-2 araştırmaları gösteriyor ki, bakteri,
kimyasal bir sinyal sentezlemek için korunmuş bir
biyosentetik yol kullanır ve diğer DPD türevlerinin
biyolojik olarak aktifliği mevcuttur. Buna ek olarak,
bazı bakteriler, DPD’nin farklı türevlerinin tanımlanması için iki veya daha fazla AI-2 reseptörlerine sahiptir ve bu bakteriler her bir sinyal ile iletilen
yanıta göre belirli davranışları değiştirir. Çünkü sadece bir enzim (LuxS) birbirine dönüşebilen sinyal
molekülleri için gereklidir. Bu yol, gelişen kompleks bakteriyel veri kütüphanesinin geliştirilmesi
için, özel ekonomik bir metot ortaya koyabilir.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
Rhomboid: Prokaryotlar ve Ökaryotlar
Arasında Ortak Kullanılan Kimyasal
İletişim Mekanizması
Yeni veriler, bazı bakteri ve ökaryotik sinyal mekanizmalarının ortak bir evrimsel kökene sahip
olduğunu göstermektedir. Providencia stuartii’nin
iç membran proteini AarA, yapısı henüz tanımlanmamış hücre dışı QS sinyalini ortaya koymak için
gereklidir. AarA, hücre içi bölünme, epidermal büyüme faktörü reseptör ligandının aktivasyonu ve
salınım için gerekli serin proteazı olan Drosophila
melanogaster’in sahip olduğu RHO (rhomboid protein)’nun homoloğudur. Rhomboid protein,
D.melanogaster’de, sinek gözünün oluşumu ve
uygun kanat gelişimini de kapsayan birçok gelişim
süreci için zorunlu olan proteindir. Bu düşünceyi destekleyici olarak, AarA ve RHO ortak sinyal
fonksiyonuna sahiptir. Bunun gibi, P.stuartii AarA
mutantında RHO’nun ekspresyonu QS sinyal defektini tamamlar. RHO/AarA’nin homologları neredeyse yaşamın tüm üç krallığında; bakteri, arkea ve
ökaryotlarda bulunur. Bu durum, RHO mekanizmasının bakteriyel homologlarıyla birlikte yaygın bir
şekilde korunumunu sağlar. Bu büyüleyici sonuçlar,
bakteri ve gelişmiş ökaryotların ortak hücreler arası iletişimi paylaştıklarını gösterir. Ancak, RHO ve
onun homologlarının alemler arası iletişimine aracılık edip edemediği belirlenmemiştir [14].
Son biyoinformatik çalışmalarda, RHO/AarA
bulguları anomali değildir fakat birçok sinyalleşme
mekanizması prokaryotlar ve ökaryotlar tarafından
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 25-31
Kaya İB ve Yardımcı H, Quorum Sensing
paylaşılabilir. Vertebralılardaki hücreden hücreye
sinyalleşmeye yarayan moleküllerin üretiminde yer
alan enzimlerin bakterilerde homoloğu bulunur ancak bitki ve arkea’larda bulunmaz. Örneğin, feniletanolamin metiltransferaz (norepinefrini epinefrine
dönüşümünü katalize eden), histidin dekarboksilaz
(hisitidini histamine katalize eden), glutamat dekarboksilaz (glutamatı γ-aminobutirik aside katalize
eden) enzimlerini kodlayan genlerin bakterilerden
ökaryotlara bir dizi horizontal gen transferi ile geçtiği hipotezi öne sürülmektedir. Bu bulgu, bakteri
ve ökaryotların hücreden hücreye sinyalleşme yollarından sorumlu enzimleri paylaştıklarını göstermektedir. Prokaryotik hücreler ile ökaryotik hücreler arasındaki bu iletişimin şu anda kabul edilenden
daha gelişmiş ve yaygın olabileceği düşüncesi heyecan vericidir [2].
Tüm bu bilgiler ışığında, QS’in keşfi ile türe
özgü sinyal molekülleri bilinirse, konakta infeksiyonun gözlendiği bölgeden bu moleküllerin tespitinin hastalıkların tanısında kullanılabileceği, bu moleküllerin inaktivasyonu sağlanarak ise patojenite
azaltılması ile hastalıkların tedavisinde kullanılabileceği ve bu inaktivasyonu sağlayan QS inhibitörlerinin antibiyotiklere bir alternatif olabileceği, aynı
zamanda QS sayesinde bazı bakterilerde ki biyolüminesans ve pigment üretme özellikleri, kanser hücrelerinin belirlenmesinde QS’in biyosensör olarak
kullanılabileceğini düşündürmektedir.
Kaynaklar
1. Ansaldi M, Marolt D, Stebe T, Mandic-Mulec I, Dubnau
D, (2002). Specific activation of the Bacillus quorumsensing systems by isoprenylated pheromone variants. Mol
Microbiol. 44, 1561-73.
2. Dagkessamanskaia A, Moscoso M, Henard V, Guiral S,
Overweg K, Reuter M, Martin B, Wells J, Claverys JP,
(2004). Interconnection of competence, stress and CiaR
regulons in Streptococcus pneumoniae: competence triggers stationary phase autolysis of ciaR mutant cells. Mol
Microbiol. 51, 1071-86.
3. Gallio M, Sturgill G, Rather P, Kylsten P, (2002).
Aconserved mechanism for extracellular signaling in eukaryotes and prokaryotes. Proc Natl Acad Sci. USA 99,
12208-13.
Etlik Vet Mikrobiyol Derg,
31
4. Gould TA, Schweizer HP, Churchill ME, (2004). Structure
of the Pseudomonas aeruginosa Acyl-homoserinelactone
synthase LasI. Mol Microbiol. 53, 1135-46.
5. Hornby JM, Jensen EC, Lisec AD, Tasto JJ, Jahnke
B, Shoemaker R, Dussault P, Nickerson KW, (2001).
Quorum-sensing in the dimorphic fungus Candida albicans
is mediated by farnesol. Appl Environ Microbiol. 67, 29822992.
6. Miller ST, Xavier KB, Campagna SR, Taga ME,
Semmelhack MF, Bassler BL, Hughson FM, (2004).
Salmonella typhimurium recognizes a chemically distinct
form of the bacterial quorum-sensing signal AI-2. Mol Cell.
15, 677-87.
7. Nakayama J, Cao Y, Horii T, Sakuda S, Akkermans AD,
De Vos WM, Nagasawa H, (2001). Gelatinase biosynthesis-activating pheromone: a peptide lactone that mediates
a quorum sensing Enterococcus faecalis. Mol. Microbiol.
41, 145-54.
8. Peterson SN, Sung CK, Cline R, Desai BV, Snesrud EC,
Luo P, Walling J, Li H, Mintz M, Tsegaye G, Burr PC,
Do Y, Ahn S, Gilbert J, Fleischmann RD, Morrison DA,
(2004). Identification of competence pheromone responsive
genes in Streptococcus pneumoniae by use of DNA microarrays. Mol Microbiol. 51, 1051-70.
9. Schuster M, Lostroh Cp, Ogi T, Greenberg EP, (2003).
Identification, timing, and signal specifity of Pseudomonas
aeruginosa quorum-controlled genes: a transcriptome
analysis. J Bacteriol. 185, 2066-79.
10. Schuster M, Sexton DJ, Diggle SP, Greenberg EP, (2013).
Acyl-homoserine lactone quorum-sensing: from evolution
to application. Annu Rev Microbiol. 67, 43-63.
11. Smith RS, Iglewski BH, (2003). P.aeruginosa quorumsensing systems and virulence. Curr Opin Microbiol. 6,
56-60.
12. Vannini A, Volpari C, Gargioli C, Muraglia E, Cortese
R, De Francesco R, Neddermann P, Marco SD, (2002).
The crystal structure of the quorum sensing protein TraR
bound to its autoinducer and target DNA. EMBO J. 21,
4393-401.
13. Wagner VE, Bushnell D, Passador L, Brooks AI, Iglewski
BH, (2003). Microarray analysis of Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing regulons: effects of growth phase and
environment. J Bacteriol. 185, 2080-95.
14. Waters CM, Bassler BL, (2005). Quorum-sensing: cell-tocell communication in Bacteria. Annu Rev Cell Dev. Biol.
21, 319-46.
15. Zhu J, Miller MB, Vance RE, Dziejman M, Bassler BL,
Mekalanos JJ, (2002). Quorum-sensing regulators control
virulence gene expression in Vibrio cholerae. Proc Natl
Acad Sci. USA 99, 3129-34.
www.etlikvet.gov.tr
Cilt 25, Sayı 1, 2014, 25-31

Benzer belgeler

20 Number: 1-2 2009 2009

20 Number: 1-2 2009  2009 VETERİNER KONTROL MERKEZ ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ Etlik - ANKARA

Detaylı

Cilt/Volume 27 Sayı/Number 1-2016

Cilt/Volume 27 Sayı/Number 1-2016 Yazarlı Kitap: Fleiss Jl, (1981). Statistical methods for rates and proportions. Second edition. New York: John Willey and Sons, p.103. Editörlü Kitap: Balows A, Hausler WJ, Herramann Kl, eds., (19...

Detaylı

18 Number: 1-2 2007 2007

18 Number: 1-2 2007  2007 VETERİNER KONTROL MERKEZ ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ Etlik - ANKARA

Detaylı

2008 - Veteriner Kontrol Enstitüsü Müdürlükleri

2008 - Veteriner Kontrol Enstitüsü Müdürlükleri VETERİNER KONTROL MERKEZ ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ Etlik - ANKARA

Detaylı