CC BY
83
HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy
BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMem C.3. I^M^Koro
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2518-7554 print doi: 10.15421/nvlvet8722
ISSN 2518-1327 online http://nvlvet.com.ua/
UDC 637:614.31:616.98
Analysis of the results of the study on the presence of methicillin-resistant Staphylococcus (MRSA) in food products of animal origin
T. Kozytska, T. Garkavenko
State Scientific and Research Institute of Laboratory Diagnostics and Veterinary and Sanitary Expertise, Kyiv, Ukraine
Kozytska, T., & Garkavenko, T. (2018). Analysis of the results of the study on the presence of methicillin-resistant Staphylococcus (MRSA) in food products of animal origin. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(87), 112115. doi: 10.15421/nvlvet8722
The frequency of Staphylococcus aureus resistance to antibiotics (AB) has significant differences in different countries and geographical regions. The main problem is represented by strains of methicillin-resistant staphylococcus (MRSA), resistant to many ABs. Often, MRSA is transmitted to humans through animal food products. Purpose: investigate animal foods for S. aureus and detect methicillin-resistant strains. Food research was carried out according to ISO 6888-1, ISO 6888-2, MW 15.2-5.3-004:2007, State standard 10444.2. The material for further research was the isolates of S. aureus isolated from different groups of food products of animal origin. Disks containing methicillin (30 mg) and oxacillin (5 mg) and Mtiller-Hinton nutrient medium were used to determine the sensitivity to AB. The research was conducted by disc diffusion method in accordance with the Methodological Guidelines «Determination of microorganism sensitivity to antibacterial preparations» dated 12/25/2014. In addition, the data of the state veterinary report on the study of milk of cows and determination of antibiotic resistance of cultures isolated from it in 2017 were analyzed. A study on the presence of coagulase-positive Staphylococcus was carried out in food products of animal origin during 2016-2017. During this period, 58 isolates of S. aureus were identified, of which 7 were classified as MRSA, which was an average of 12.1 % of all isolated cultures. The highest amount of MRSA is isolated from chicken meat - 29.0% and meat products - 20.0%, ready-to-eat fish -16.7% and meat mincer - 6.1%. The 2017 report on antibiotic resistance from all regions of Ukraine was also analyzedfor the detection of S. aureus strains resistant to oxacillin. These data were available only for S. aureus isolated from milk from cows suffering from subclinical mastitis. Of the 47 strains of S. aureus, 22 (46.8%) were methicillin-resistant. MRSA poses a serious threat to the health of humans and animals and may be transmitted through food. There is no monitoring system in Ukraine on the detection of resistant strains in food products. A single list of ABs according to which laboratories conducted sensitivity tests was not approved. Therefore, in most cases, the sensitivity of Staphylococcus to oxacillin/methicillin is not determined. We found that, on average, MRSA from animal foods of animal origin in Ukraine is found in 12.1°% of cases. Milk of animals, that suffer from subclinical forms of mastitis, can serve as a source of MRSA for humans, because it was detected in 46.80% of cases.
Key words: antibiotics, methicilin, oxacilin, resistance, staphylococcus, food products, MRSA.
Аналiз результа^в дослщження щодо наявност метицилшрезестентного стафшокока (MRSA) в харчових продуктах тваринного походження
Т.Г. Козицька, Т.О. Гаркавенко
Державний науково-до^дний тститут з лабораторног дiагностики та ветеринарно-сантарног експертиз, м. Kui'e, Укра'ша
Стафтококи вiдiграють значну роль у винекнет рiзноманiтнuх захворюваннях людей. Серед них найбшьш важкими тфекщями е тi, як1 викликаш метицилтрезистентними штамами (MRSA). Харчовi продукти тваринного походження, контамтоваш MRSA, тсля споживання людьми можуть нести загрозу, навiдь, летального характеру. Тому, виявлення цих мiкроорганiзмiв набувае все бшьш важливого значення. Проведено до^дження щодо виявлення MRSA гз харчових продуктiв тваринного походження. Визначе-
Article info
Received 27.02.2018 Received in revisedform
26.03.2018 Accepted 29.03.2018
State Service of Ukraine on Food Safety and Consumer Protection State Scientific And Research Institute Of Laboratory Diagnostics And Veterinary And Sanitary Expertise, Donetsky str., 30, Kyiv, 03151, Ukraine. Tel.: +38-097-710-72-93. E-mail: megamicrob@ukr.net
но види харчових npodyKmie, в яких найчастШе зустрiчаeться резистенттсть штаму стафтококу. Встановлено, що в середньо-му i3 харчових продyктiв тваринного походження MRSA виявляеться у 12,1% випадках. НайчастШе метицилтрезистентШ шта-ми були присутт в м 'яснт продукцИ 10,7%, хоча вiдповiдно до нащональних нормативних докyментiв (Обов 'язкового мттального перелк до^джень сировини, продукцИ тваринного тарослинного походження, комбтормовог сировини, комбiкормiв, вiтамiнних препаратiв та т., ят miд проводити у державних лабораторiях ветмедицини i за результатами яких видаеться ветсвiдоцтво) визначення стафтокотв в датй продукцИ не проводиться, до^дження проводилися на вимогу клieнтiв, згiдно ТУ. Молоко тварин може слугувати джереломMRSA для людей, осктьки в ньому було виявлено 46,8% позитивных випадюв. В Украгт необх1дно впро-вадити державну систему мотторингу щодо визначення антибiотикорезистентностi збудниюв харчових токсикотфекцш з метою врегулювання проблеми розвитку стiйкостi до протимтробних препаратiв.
Ключовi слова: антибютики, метицилт, оксацилт, резистенттсть, стафтокок, харчовi продукти, MRSA.
Вступ
S. aureus е одним i3 передових збуднишв гншно-запальних шфекцш. За даними лггератури в останш роки в багатьох кра!нах свГту спостертаеться picT резистентних до антимжробних препаралв штамiв S. aureus. Така ж ситуащя вiдмiчаетьcя i в Укра!ш (Akatov and Zuev, 1983; Salmanov and Verner, 2014; Salmatov, 2015).
Очевидно, що необхщно володгти мГсцевими дан-ними щодо резистентносп S. aureus до piзних АБП. Однак в Укра!ш не проводились багатоцiльовi досль дження щодо антибютикорезистентносп S. aureus.
Даш лггератури також свщчать, що частота резис-тентносп S. aureus до АБП, мае значш розб1жносп в рГзних кра!нах та геогpафiчних pегiонах. Основну проблему являють штами MRSA, стшш до багатьох АБП (Barton et al., 2006; Bhavnani et al., 2006; Demi-hovskaja, 2012).
Так як метицилш не застосовуеться при лiкуваннi у зв'язку Гз частими побГчними ефектами, препарат був замшений на менш токсичний i стабшьний - ок-сацилш, проте термш метицилГнрезистентний золоти-стий стафшокок (англ. methicillin-resistant Staphylococcus aureus) залишився у використаннг
Навколишне середовище (вода, грунт, повгтря), хворГ тварини i птиця, а також продукщя вщ них, е джерелом цього збудника. Додаткове забруднення стафшококами нергдко вгдбуваеться вже в процеа переробки продукпв тваринного походження та на рГзних етапах руху !х до споживача (Ivchenko, 1980; Berdnyk and Aranchii, 2005).
Неодноразово в рГзних кра!нах свГту фжсовали ха-рчовГ отруення, причиною яких стали ентеротоксини, вироблеш стафшококами, зокрема MRSA.
ЗвГт про харчовГ отруення, викликаш MRSA над-ходив Гз Сполучених Штапв Америки (США), де трое дорослих отру!лися тсля того, як з'!ли салат з капус-ти, забруднений ентеротоксином виробленим MRSA. У Шдерландах та в США штам MRSA був шокульова-ний Гз необроблено! свинини, в Швдентй Коре! та Йорданп - з курятини. Однак не були з'ясоваш дже-рела забруднення м'яса, так як дослщжеш зразки м'яса були ввдбрат в роздрГбних магазинах та на ринках. На жаль, не було проведено жодного досль дження на виявлення MRSA-носшства у людей, що працювали в цих мГсцях.
Зовам нещодавно голандськ1 дослщники тдтвер-дили, що LA-MRSA (стафшококи зоонозного походження) набувае широкого розповсюдження у рГзних харчових продуктах. 1з дослгджених 2217 зразшв нео-
броблених м'ясних продукпв штами MRSA було виявлено у 264 зразках (11,9%) (Meticillin-rezestentnyj stafilokokk).
Метою роботи було дослгдити харчовГ продукти тваринного походження на наявшсть Staphylococcus aureus та виявити метицилшрезистентш штами.
Матерiал та методи дослщжень
Дослгдження харчових продукпв проводились зп-дно: ISO 6888-1 (ДСТУ ISO 6888-1) (ISO 68881:1999), ISO 6888-2 (ДСТУ ISO 6888-2) (ISO 68882:1999), ISO 6888-3:2003(Е) (ДСТУ ISO 6888-3) (ISO 6888-3:2003), ДСТУ IDF 138:2003 (DSTU IDF 138:2003), ГОСТ 30347-97 (GOST 30347-97), ГОСТ 10444.2.4-94 (GOST 10444.2.4-94), МВ 15.2-5.3004:2007 (MV 15.2.-5.3-004:2007).
МатерГалом для подальших дослгджень стали 58 Гзоляпв S. aureus, яш були видшеш з рГзних груп харчових продукпв тваринного походження шляхом рутинних дослщжень в Державному науково-дослщному шституп з лабораторно! дГагностики та ветеринарно-саштарно! експертизи та в ЗапорГзькш репональш державнш лабораторп ветеринарно! ме-дицини.
Для визначення чутливосп до АБП використову-вались диски з вмютом метицилшу (30 мкг) та окса-цилГну (1 мкг) (HiMedia, 1ндГя) та поживне середовище Мюллер-Хинтона (HiMedia, 1ндГя). Дослщження проводились диско-дифузним методом зггдно мето-дичних вказГвок «Визначення чутливосп мжрооргань змГв до антибактерГальних препарапв» (Harkavenko et al., 2015).
Також було проаналГзовано даш державно! ветеринарно! звггаосп щодо дослгдження молока корГв на мастит та визначення антибютикорезистентносп ви-дшених культур за 2017 рГк.
Результата та Тх обговорення
Зггдно чинних вимог нацюнального законодавства «Обов'якового мшмального перелГку дослщжень сировини, продукци тваринного та рослинного походження, комбжормово! сировини, комбГкормГв, вгта-мшних препаратГв та Гн., яш необхГдно проводити в державних лабораторГях ветмедицини i за результатами яких видаеться ветеринарне свщоцтво (Ф-2)» дос-лгдження на наявнГсть коагулазопозитивних стафГло-кок1в проводиться у наступних харчових продуктах тваринного походження: м'ясо птищ, м'ясо тварин, напГвфабрикати з м'яса птищ, ковбаси та кулшарш
вироби з м'яса та птиш, молоко, молочш та молочно-кисл1 вироби, сир, риба, морепродукти. Також держа-вними лаборатор1ями ветеринарно! медицини на за-мовлення кшентпв дослщження можуть проводитись на вщповвдшсть вимогам техшчних умов на певний вид продукци (м'ясо, фарш м'ясний, м'ясш нашвфаб-рикати, ковбаски, кури-гриль та ш.).
За 2016 рж Державним науково-дослщним шсти-тутом з лабораторно! д1агностики та ветеринарно-саштарно! експертизи та Запор1зькою регюнальною державною лаборатор1ею ветеринарно! медицини було проведено 8463 дослщжень р1зних вид1в продукци тваринного походження на стафшокок, в 105 випадках було виявлено присутшсть S. aureus, нами було дослщжено 58 1золят1в (табл. 1).
Таблиця 1
Види харчових продукпв тваринного походження, в яких було виявлено стафшококи, як були взяти на дослвдження (n = 58)
№ п/п Вид зразка N
1 М'ясо свини 2
2 М'ясо курки 7
3 Фарш м'ясний 33
4 Нашвфабрикати м'ясш 5
5 Ковбаса з м'яса 3
6 Кури-гриль 2
7 Риба готова до споживання 6
Примтка: N - кшькють достджених зразкш
Зазвичай шхто в подальшому не вивчае чутливють видшених штам1в S. aureus з харчових продукпв до антибактер1альних препарапв. Пров1вши дослщження за даним напрямком, ми виявили ютотну р1зницю показник1в чутливосп до оксацил1ну / метицелшу у видшених з харчових продукпв штам1в S. aureus (табл. 2).
Анал1з результапв лабораторних дослвджень щодо чутливосп 1золят1в S.aureus до оксацилшу i метицил1-ну показав, що серед стафiлококiв, як1 були видшеш iз зразк1в харчових продуктiв в середньому 12,1% скла-дае метицилiнрезистентний стафiлокок (табл. 2).
Слiд ввдмггити, що результати дослiджень при ви-користаннi дискiв як з оксацилшом i з метицилiном були щентичш.
Найбiльша кiлькiсть MRSA видiлена з м'яса курки - 29,0% та нашвфабрикапв м'ясних - 20,0%, риби готово! до споживання - 16,7% та фаршу м'ясного -6,1%. MRSA було виявлено в м'яа свинини та ковбаа.
Нами були також проаналiзованi офщшш звиш даш за 2017 рiк по антибютикорезистентносп з усiх областей Укра!ни щодо виявлення штамiв S. aureus, резистентних до оксацилiну. Цi данi були наявш лише по S. aureus, яш були iзольованi з молока корiв, хворих на субклiнiчнi форми маститу. 1з 47 штамiв S.aureus 22 (46,8%) виявились метицилiнрезистентними.
Таблиця 2
Чутливють до оксацилiну та метицилшу iзолятiв S. aureus, видшених з харчових продуктiв тваринного походження (n = 58)
Продукт, з якого видiлений MRSA
Au-^nr^in^uT,™ М'ясо М'ясо Фарш Нaпiвфаб Ковбаса з Риба
Aнтибактерiальнии г „ рикати , Кури-гриль
тт^тгп^п-т свини курки мясний . мяса ^ готова
прешрэт , ,, / 1л , „> мяст , (n - 2) ,
(n - 2) (n - 7) (n - 33) (n - 5) (n - 3) v > (n - 6)
_ЧПРЧПР ЧПРЧПРЧПРЧПРЧПР
Оксацилiн 200322 23 823 1 1300021231
Мешцилш_200322 23 823 1 1300021231
Примтка: n - загальна кiлькiсть зразюв; Ч -чутливi штами; П - тмрно чутливi; Р - резистентт штами
НаИбiльше iзолятiв коагулазопозитивних стафшо-кошв було виявлено в ДНД1ЛДВСЕ - 26, з них 13 (50%) складали MRSA. В Дшпропетровсьшй областi державними лабораторiями було виявлено 15 iзолятiв S.aureus, з них 7 (47%) MRSA та в Запорiзькiй обласп з 6 виявлених штамiв S. aureus 2 (33%) виявились резистентними до оксацилшу.
Проте слад зазначити, що лише в ДНДШДВСЕ та вцих двох регюнальних лабораторiях проводять ви-значення чутливосп видiлених штамiв S. aureus до оксацилшу/метицил^.
Висновки
1. MRSA несуть серйозну загрозу для здоров'я людей та тварин, так як частота !х виявленя складае вагому частину вiд усiх штамiв S. aureus, яш видiля-ють iз харчових продуктiв тваринного походження.
2. В Укра!ш не монiториться ситуа^ щодо резис-тентнiстi культур, яш видiJIяються iз харчових проду-кпв, зокрема стафiлококiв.
3. Не затверджений единий перелiк АБП, згiдно якого б лабораторп проводили дослiдження щодо визначення чутливостi. Так, визначення чутливосп стафiлококiв до оксацилiну/ метицилiну проводилось лише в ДНДШДВСЕ, Запорiзькiй та Дшпропетровсьшй РДЛВМ.
4. Нами встановлено, що в середньому iз харчових продуктiв тваринного походження MRSA виявляеться у 12,1% випадках.
5. Найчаспше метицилiнрезистентнi штами були присутш в м'яснiй продукцй' 10,7%, хоча ввдповщно до нацiональних нормативних докуменпв (Обов'язко-вого мiнiмального перелiку дослвджень сировини, продукцi! тваринного та рослинного походження, комбжормово! сировини, комбiкормiв, вггамшних
препарапв та ш., яш слад проводити у державних лабораторГях ветмедицини i за результатами яких видаеться ветсвГдоцтво) визначення стафшокошв в данш продукцп не проводиться, дослгдження прово-дилися на вимогу ктенпв, зпдно ТУ.
6. Молоко тварин може слугувати джерелом MRSA для людей, оскльки в ньому було виявлено 46,8% позитивних випадшв.
В Укра!ш необхщно впровадити державну систему мониторингу щодо визначення антибютикорезистент-носп збуднишв харчових токсикошфекцш з метою врегулювання проблеми розвитку стшкосп до проти-мГкробних препарапв.
References
Akatov, A.K., & Zuev, V.S. (1983). Staphylococcus. M. Medicine.
Salmatov, A.H. (2015). Antymikrobna rezystentnist ta infektsii, asotsiiovani z medychnoiu dopomohoiu v Ukraini. Epidemiolohichnyi zvit multitsentrovoho doslidzhennia (2010-2014 rr.). Monohrafiia. K.: Ah-rar Media Hrup (in Ukrainian). Salmanov, A.H., & Verner, O.M. (2014). Antybiotyko-rezystentnist v khirurhichnykh statsionarakh Ukrainy. Aktualni problemy vnutrishno likarnianykh infektsii: antybiotyko -rezystentnist, dezinfektsiia ta sterylizatsi-ia: materialy mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi kon-ferentsii, 18 kvitnia 2014. Kyiv, S.15-17 (in Ukrainian).
Demihovskaja, E.V. (2012). MRSA - znamenatel'nyj i neizvestnyj meticillin-rezestentnyj S.aureus: me-hanizmy rezestentnosti, laboratornaja diagnostika, klinika i jepidemiologija. Zhurnal «Bolezni i antibi-otiki». 2(7). Rezhim dostupu do resursu: http://www.mif-ua.com/archive/article/34693 (in Russian).
Barton, M., Hawkes, M., Moore, D. et al. (2006). Guidelines for the prevention and management of community - associated methicillin - resistant Staphylococcus aureus: A perspective for Candian health care practitioners The Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology. 17, 424. doi: 10.1155/2006/402361. Bhavnani, S.M. Ambrose, P.G., Craig, W.A., Dudley, M.N., & Jones, R.N. (2006). Outcomes evaluation of patients with ESBL - and non - ESBL - producing Escherichia coli and Klebsiella species as defined by CLSI reference methods. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease. 54(3), 231-236. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2005.09.011.
Berdnyk, V.P., & Aranchii, S.V. (2005). Metodychni rekomendatsii shchodo diahnostyky, profilaktyky subklinichnoho mastytu koriv ta borotby z nym. Poltava (in Ukrainian).
Ivchenko, V.M. (1980). Metodicheskie rekomendacii. Laboratornaja diagnostika stafilokokkovih infekcij. Kishinjov: Timnul (in Russian).
Meticillin-rezestentnyj stafilokokk. [Elektronnij resurs]. Rezhim dostupu do resursu:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1388574 (in Ukrainian).
ISO 6888-1:1999. Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Horizontal method for the enumeration of coagulase-positive staphylococci (Staphylococcus au-reus and other species) -- Part 1: Technique using Baird-Parker agar medium. https://www.evs.ee/ products/iso-6888-1-1999.
ISO 6888-2:1999. Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Horizontal method for the enumeration of coagulase-positive staphylococci (Staphylococcus au-reus and other species) -- Part 2: Technique using rabbit plasma fibrinogen agar medium. https://www.evs.ee/products/iso-6888-2-1999.
ISO 6888-3:2003. Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Horizontal method for the enumeration of coagulase-positive staphylococci (Staphylococcus au-reus and other species) -- Part 3: Detection and MPN technique for low numbers. https://www.evs.ee/ products/iso-6888-3-2003.
DSTU IDF 138:2003. Sukhe moloko. Vyznachennia Staphylococcus aureus. Metodyka pidrakhunku ko-lonii za temperatury 37 °C (in Ukrainian).
GOST 30347-97. Moloko i molochnye produkty. Metody opredelenija Staphylococcus aureus.
http://www.vashdom.ru/gost/30347-97/ (in Russian).
GOST 10444.2.4-94. Produkty pishhevye. Metody vyjavlenija i opredelenija kolichestva Staphylococcus aureus. http://docs.cntd.ru/document/1200021067 (in Russian).
MV 15.2.-5.3-004:2007. Vyznachennia mikrobiolohich-nykh pokaznykoiv pid chas provedennia sanytar-no-mikrobiolohichnoho kontroliu vyrobnytstva produktsii' z ryby ta inshykh vodnykh zhyvykh resursiv na pidpryiem-stvakh ta sudnakh, zatverdzheni Derzhavnym komitetom rybnoho hospodarstva Ukrainy 24.12.2007 r. (in Ukrainian).
Harkavenko, T.O., Nevolko, O.M., Kozytska, T.H., Ordynska, D.O., & Mezhenska, N.A. (2015). Vyznachennia chutlyvosti mikroorhanizmiv do antybakterialnykh preparativ: Metodychni vkazivky. Kyiv, DNDILDVSE (in Ukrainian).
