Document
Mastitis in dairy cows from Oman:the predominant causal pathogens,their pathogenicity and antibiotic profiles
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2018
Language
English
Subject
English abstract
In Oman, mastitis is an important disease that affects the dairy animals. This study was conducted to identify the major bacterial and mycotic pathogens associated with bovine mastitis cases in Oman. For isolated bacteria, two virulence factors, antibiotic profiles, different isolates relatedness, seasonality and age effect were investigated. Between June 2017- January 2018, a total of 76 quarter milk samples were collected from 30 cows with clinical and subclinical mastitis from different governorates including; Dakhiliyah (54%), Ad Dhahirah (20%), Al Batinah (16%), Ash Sharqiyah north (5%) and Muscat (3%). Different physical and chemical test were carried out for milk samples; color, consistency, modified wide side tests (MWT) and pH. The bacteria and fungi were identified using using 16S rDNA and 18S rDNA genes, respectively. Sequencing and VITEK 2 system results were consistent for only 40% of the bacterial isolates at the species level. Samples with subclinical mastitis (57, 75%) were higher than with clinical mastitis (19, 25%). Bacterial isolates were detected in 82% of the samples. Mixed infections were detected in 12% of the milk samples and 18% of the samples were culture negative for bacteria.
The majority of mastitis cases were associated with environmental pathogens. The most predominant isolated bacteria were coagulase negative staphylococci (CNS) in clinical and subclinical mastitis cases. Nine of the identified environmental pathogens namley Achromobacter insolitus, Bacillus velezensis, Bacillus australimaris, Bacillus xiamenensis, Bacillus aryabhattai, Brevibacillus borstelensis, Brevibacillus agri, Cosenzaea myxofaciens, Providencia rettgeri were reported here for the first time in the world to be associated with mastitis. Hemolysis activity was detected in 79 % of the strains while coagulase enzyme activity was detected in 42 %. Antibiotics profiles showed that the bacterial isolates have differential sensitivities to seven tested antibiotics, which are commonly used. Majority of isolates were resistance to Ampicillin and many were multidrug resistance. About half of the examined samples (47%) were positive for fungal growth. Candida yeast was the most predominate isolates (66%) followed by Penicillium (28%), Aspergillus spp (16%) and Galactomyces geotrichum (12%). Most of the environmental pathogens were isolated in summer while contagious pathogens were more frequent in winter (P<0.05). Cows in the age group 5-8 years were more affected in this study. Molecular identification not only allowed to identify microbes accurately at the species level, but showed the presence of different haplotypes associated with mastitis in Oman. Also, suggested that the overuse of antibiotics in treatment of mastitis might be implicated in the emergence of multi antibiotic resistant bacteria. The presence of mycotic and environmental mastitis suggested that unhygienic practices in the farm and improper management are potentially major contributors for mastitis.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
يعد التهاب الضرع في عمان من الأمراض الهامة التي تؤثر على الحيوانات المنتجة للحليب. أجريت هذه الدراسة للتعرف على مسببات الأمراض البكتيرية والفطرية الرئيسية المرتبطة بحالات التهاب الضرع البقري في عمان بالنسبة للبكتيريا المعزولة، تم فحص اثنين من عوامل الضراوة، والمضادات الحيوية، وارتباط مختلف العزلات مع بعضها، كما تم التحقق من تأثر العمر والموسم. بين يونيو/حزيران 2017 - يناير / كانون الثاني 2018 ، تم جمع 76 عينة حليب من 30 بقرة مصابة بالتهاب الضرع السريري وغير السريري من محافظات مختلفة بمافي ذلك؛ الداخلية (547) ، الظاهرة (%20) ، الباطنة ( % 16) ، الشرقية شمال (٪5) ، مسقط (3). وتم إجراء اختبارات فيزيائية وكيميائية مختلفة على عينات الحليب بما في ذلك اللون و اتساق الحليب والإختبار الجانبي المعدل (MWT) ودرجة الحموضة. وتم تحديد البكتيريا والفطريات باستخدام جينات SrDNA 16 وrDNA 18S على التوالي. كانت نتائج نظام التسلسل (استخدام التقنية الجزيئية) و 2 VITEK متسقة مع 40٪ فقط من العزلات البكتيرية على مستوى الأنواع. كانت العينات المصابة بالتهاب الضرع تحت الإكلينيكي 57 (%75) أعلى من التهاب الضرع السريري 19 ( % 25)، تم الكشف عن البكتيريا في 82 % من العينات وتم الكشف عن مسببات مختلطة في 12 % من عينات الحليب و(%18) كانت سلبية لنمو البكتيريا. ارتبطت غالبية حالات التهاب الضرع بمسببات الأمراض البيئية، كانت البكتيريا المعزولة الأكثر انتشارا هي المكورات العنقودية السالبة لأنتاج انزيم كولاجولاز CNS في حالات التهاب الضرغ السريري وغير السريري. تسعة من مسببات الأمراض البيئية التالية: Achromobacterinsolitus , Bacillus velezensis , Bacillus australimaris, Bacillus xiamenensis, Bacillus aryabhattai, Brevibacillus borstelensis, Brevibacillus agri , Cosenzaea myxofaciens , Providencia rettgeri ، تم تسجيلها في هذه الدراسة لأول مرة في العالم، كمسبب لإلتهاب الضرع، كما أن 79% منها كان لديها نشاط انحلال الدم بينما 42% كان لديها انزيم كولاجولاز ، وأظهرت نتائج المضادات الحيوية للعزلات البكتيريا ، أن لها حساسية تفاضلية لسبعة مضادات حيوية تم اختبارها، والتي تستخدم عادة. غالبية البكتيريا مقاومة للأمبيسيلين ومقاومة لعدة مضادات حيوية. حوالي نصف العينات التي تم فحصها (%47) كانت ايجابية لنمو الفطريات و كانت خميرة المبيضات أكثر العزلات التي تم فصلها (%66) يليلها البنسيليوم (%28)، وAspergillus spp ( %16) و Galactomyces geotrichum ( % 12) و تم عزل معظم العوامل الممرضة البيئية في الصيف في حين كانت مسببات الأمراض المعدية أكثر تكرارا في فصل الشتاء، هذه هي النتيجة الوحيدة التي أظهرت فروق ذات دلالة إحصائية ( 0.05>P)، وكانت الأبقار في الفئة العمرية 5-8 سنوات أكثر تأثرا في هذه الدراسة. استخدام التقنيات الجزيئية لا تسمح فقط بتحديد الميكروبات بدقة حتى تصل لمستوى الأنواع ولكن أظهرت وجود أنماط مختلفة من البكتيريا المسببة للمرض في البلاد ، كما أشارت هذه الدراسة إلى أن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في علاج التهاب الضرع قد يكون سببا رئيسا في ظهور العديد من البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. كذلك يشير وجود التهاب الضرع الفطري والبيني الى الممارسات غير الصحية في المزرعة والإدارة غير السليمة والتي من المحتمل أن تكون من العوامل الرئيسية التي تساهم في الإصابة بالتهاب الضرع.
Category
Theses and Dissertations