Published May 31, 2023
| Version v1
Publication
Open
The Efficacy of Bacteriocins Against Biofilm-Producing Bacteria Causing Bovine Clinical Mastitis in Dairy Farms: A New Strategy
Description
Using an alternative bio-product is one of the most promising ways to control bovine mastitis and avoid new intra-mammary infections. The aims of this study were to ascertain the prevalence of biofilm-forming bacteria responsible for causing clinical mastitis in dairy herds and to assess the effectiveness of bacteriocins, produced by Bacillus subtilis, in controlling the growth of these bacteria in the milk of animals. A total of 150 milk samples were collected from cows and buffalos suffering from mastitis and the etiological agents were isolated and identified by the VITEK-2-COMPACT-SYSTEM®. Additionally, the capability of the bacterial isolates to produce biofilms was determined. RT-PCR was used to detect enterotoxin-producing genes (sed and seb), resistance genes (mecA and blaZ), and biofilm-associated genes (icaA and fnbA) in the isolated bacteria. The susceptibility patterns of the bacterial isolates to bacteriocins were assessed using an agar well-diffusion assay. S. aureus was significantly more capable of producing biofilms than coagulase-negative Staphylococcus isolates. S. ubris was the strongest biofilm producer among the Streptococcus species. The sensitivity profiles of the Staphylococcus spp. (S. aureus and coagulase-negative Staphylococcus) and their biofilm producers to bacteriocins were significantly higher (100% and 90%, respectively) at the same concentration. Bacteriocins had a lethal effect on Staphylococci, Streptococci, and biofilm development at a dose of 250 µg/mL. In dairy farms, bacteriocins are a viable alternative treatment for the prevention and control of bovine clinical mastitis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد استخدام منتج حيوي بديل أحد أكثر الطرق الواعدة للسيطرة على التهاب الضرع البقري وتجنب الالتهابات الجديدة داخل الثدي. كانت أهداف هذه الدراسة هي التأكد من انتشار البكتيريا المكونة للغشاء الحيوي المسؤولة عن التسبب في التهاب الضرع السريري في قطعان الألبان وتقييم فعالية البكتيريا، التي تنتجها العصوية الرقيقة، في السيطرة على نمو هذه البكتيريا في حليب الحيوانات. تم جمع ما مجموعه 150 عينة حليب من الأبقار والجواميس التي تعاني من التهاب الضرع وتم عزل العوامل المسببة وتحديدها بواسطة VITEK -2 - COMPACT - SYSTEM®. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد قدرة العزلات البكتيرية على إنتاج الأغشية الحيوية. تم استخدام RT - PCR للكشف عن الجينات المنتجة للسموم المعوية (sed و seb)، وجينات المقاومة (mecA و blaZ)، والجينات المرتبطة بالغشاء الحيوي (icaA و fnbA) في البكتيريا المعزولة. تم تقييم أنماط الحساسية للعزلات البكتيرية للجراثيم باستخدام اختبار آجار لانتشار الآبار. كان المكورات العنقودية الذهبية أكثر قدرة على إنتاج الأغشية الحيوية من عزلات المكورات العنقودية سالبة التخثر. كان S. ubris أقوى منتج للأغشية الحيوية بين أنواع المكورات العقدية. ملامح الحساسية للمكورات العنقودية. (S. aureus و coagulase - negative Staphylococcus) ومنتجي الأغشية الحيوية للجراثيم كانوا أعلى بكثير (100 ٪ و 90 ٪، على التوالي) بنفس التركيز. كان للبكتيريا تأثير قاتل على المكورات العنقودية والمكورات العقدية وتطور الغشاء الحيوي بجرعة 250 ميكروغرام/مل. في مزارع الألبان، تعد الجراثيم علاجًا بديلاً قابلاً للتطبيق للوقاية من التهاب الضرع السريري البقري ومكافحته.Translated Description (French)
L'utilisation d'un bioproduit alternatif est l'un des moyens les plus prometteurs de contrôler la mammite bovine et d'éviter de nouvelles infections intra-mammaires. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer la prévalence des bactéries biofilmogènes responsables de la mammite clinique dans les troupeaux laitiers et d'évaluer l'efficacité des bactériocines, produites par Bacillus subtilis, pour contrôler la croissance de ces bactéries dans le lait des animaux. Au total, 150 échantillons de lait ont été prélevés sur des vaches et des buffles atteints de mammite et les agents étiologiques ont été isolés et identifiés par le VITEK-2-COMPACT-SYSTEM®. De plus, la capacité des isolats bactériens à produire des biofilms a été déterminée. La RT-PCR a été utilisée pour détecter les gènes producteurs d'entérotoxines (sed et seb), les gènes de résistance (mecA et blaZ) et les gènes associés au biofilm (icaA et fnbA) dans les bactéries isolées. Les profils de sensibilité des isolats bactériens aux bactériocines ont été évalués à l'aide d'un test de diffusion de puits en gélose. S. aureus était significativement plus capable de produire des biofilms que les isolats de Staphylococcus à coagulase négative. S. ubris était le plus fort producteur de biofilm parmi les espèces de Streptococcus. Les profils de sensibilité des Staphylococcus spp. (S. aureus et Staphylococcus coagulase-négatif) et leurs producteurs de biofilm aux bactériocines étaient significativement plus élevés (100% et 90%, respectivement) à la même concentration. Les bactériocines ont eu un effet létal sur les staphylocoques, les streptocoques et le développement du biofilm à une dose de 250 µg/mL. Dans les fermes laitières, les bactériocines sont un traitement alternatif viable pour la prévention et le contrôle de la mammite clinique bovine.Translated Description (Spanish)
El uso de un bioproducto alternativo es una de las formas más prometedoras de controlar la mastitis bovina y evitar nuevas infecciones intramamarias. Los objetivos de este estudio fueron determinar la prevalencia de bacterias formadoras de biopelículas responsables de causar mastitis clínica en rebaños lecheros y evaluar la efectividad de las bacteriocinas, producidas por Bacillus subtilis, para controlar el crecimiento de estas bacterias en la leche de los animales. Se recogieron un total de 150 muestras de leche de vacas y búfalos que padecían mastitis y los agentes etiológicos se aislaron e identificaron mediante el VITEK-2-COMPACT-SYSTEM®. Además, se determinó la capacidad de los aislados bacterianos para producir biopelículas. Se utilizó RT-PCR para detectar genes productores de enterotoxinas (sed y seb), genes de resistencia (mecA y blaZ) y genes asociados a biopelículas (icaA y fnbA) en las bacterias aisladas. Los patrones de susceptibilidad de los aislados bacterianos a las bacteriocinas se evaluaron utilizando un ensayo de difusión de pocillos de agar. S. aureus fue significativamente más capaz de producir biopelículas que los aislados de Staphylococcus coagulasa negativos. S. ubris fue el productor de biopelículas más fuerte entre las especies de Streptococcus. Los perfiles de sensibilidad del Staphylococcus spp. (S. aureus y Staphylococcus coagulasa-negativo) y sus productores de biopelícula a bacteriocinas fueron significativamente mayores (100% y 90%, respectivamente) a la misma concentración. Las bacteriocinas tuvieron un efecto letal en el desarrollo de estafilococos, estreptococos y biopelículas a una dosis de 250 µg/mL. En las granjas lecheras, las bacteriocinas son un tratamiento alternativo viable para la prevención y el control de la mastitis clínica bovina.Files
s00284-023-03324-x.pdf.pdf
Files
(1.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:6127fc364f332b412b75c335774cc783
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فعالية البكتيريا ضد البكتيريا المنتجة للأغشية الحيوية المسببة لالتهاب الضرع السريري البقري في مزارع الألبان: استراتيجية جديدة
- Translated title (French)
- L'efficacité des bactériocines contre les bactéries productrices de biofilms causant la mammite clinique bovine dans les fermes laitières : une nouvelle stratégie
- Translated title (Spanish)
- La eficacia de las bacteriocinas contra las bacterias productoras de biopelículas que causan mastitis clínica bovina en granjas lecheras: una nueva estrategia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4378783041
- DOI
- 10.1007/s00284-023-03324-x
References
- https://openalex.org/W1963642555
- https://openalex.org/W1968427044
- https://openalex.org/W1971361157
- https://openalex.org/W1985348838
- https://openalex.org/W1987846907
- https://openalex.org/W1989179952
- https://openalex.org/W2011138211
- https://openalex.org/W2011428499
- https://openalex.org/W2031730010
- https://openalex.org/W2034600983
- https://openalex.org/W2042333161
- https://openalex.org/W2050686624
- https://openalex.org/W2061799513
- https://openalex.org/W2101164706
- https://openalex.org/W2102419473
- https://openalex.org/W2113796404
- https://openalex.org/W2138584262
- https://openalex.org/W2147540219
- https://openalex.org/W2150114929
- https://openalex.org/W2161169533
- https://openalex.org/W2199758208
- https://openalex.org/W2225937365
- https://openalex.org/W2258801341
- https://openalex.org/W2524417785
- https://openalex.org/W2737081537
- https://openalex.org/W2745308909
- https://openalex.org/W2764296057
- https://openalex.org/W2769668997
- https://openalex.org/W2787637158
- https://openalex.org/W2891989846
- https://openalex.org/W2894068917
- https://openalex.org/W2905143314
- https://openalex.org/W2906369916
- https://openalex.org/W2906960763
- https://openalex.org/W2908503886
- https://openalex.org/W2935394709
- https://openalex.org/W3002399856
- https://openalex.org/W3004481277
- https://openalex.org/W3025968859
- https://openalex.org/W3081875007
- https://openalex.org/W3093737602
- https://openalex.org/W3108385409
- https://openalex.org/W3216212689
- https://openalex.org/W3217475918
- https://openalex.org/W4220717688
- https://openalex.org/W4223915773