Presence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)- producing Enterobacteriaceae in bulk-tank milk of bovine dairy farms in Antioquia, Colombia

Abstract

ABSTRACT: antibiotic resistance is spreading worldwide. It is important to evaluate whether foods of animal origin constitute a reservoir of resistance genes. Objective: to assess the occurrence and characterize extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae from bulk-tank milk samples of dairy farms located in Entrerríos, Antioquia (Colombia). Methods: a total of 120 randomly selected raw milk samples (one bulk-tank milk sample per dairy farm) were collected between September and October, 2013. A commercial chromogenic agar was used for screening presumptive ESBL-E. Identification of genus and species of isolates was performed with a commercial biochemical identification kit. The ESBL production was confirmed using the double disc synergy test. An antimicrobial susceptibility test was performed by the agar disc diffusion method and the automatized broth microdilution method. The ESBL-positive isolates were analyzed for the presence of bla genes by polymerase chain reaction (PCR) and sequencing. For the exploration of risk factors, information on dairy farm management practices wasrecorded using a questionnaire and the associations of predictors and results were tested with a logistic regression analysis. Results: the ESBL-E were isolated from 3.3% (4/120; CI 95%: 3-3.5%) of the samples. Farm size was the only factor associated with the presence of ESBL-E (OR = 11.5; CI 95%: 1.14-115.54; p = 0.038). All isolates were resistant to several antibiotics and harbored blaCTX-M-96 (alternate name CTX-M-12a) enzymes. Conclusion: although apparent frequency of ESBL-E waslow, the presence of these resistant bacteria in milk may constitute a public health risk and should be further investigated.

RESUMEN: la resistencia a antibioticos se está diseminando en el mundo. Es importante evaluar si los alimentos de origen animal constituyen un reservorio de genes de resistencia. Objetivo: evaluar la presentación y caracterizar las Enterobacteriaceae productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) a partir de muestras de leche de tanque de hatos lecheros localizados en Entrerríos, Antioquia (Colombia). Métodos: ciento veinte muestras de leche cruda (una muestra por tanque) de hatos seleccionados al azar fueron colectadas entre septiembre y octubre de 2013. Para el tamizaje de presuntiva BLEE se utilizó un agar cromogénico comercial. La identificación de los aislamientos se realizó utilizando un kit de identificación bioquímica comercial. La confirmación de la producción de BLEE fue confirmada con la prueba de sinergia de doble disco. La susceptibilidad antimicrobiana fue evaluada por el método de difusión de disco en agar y por el método de microdilución en caldo automatizado. Aislamientos positivos para BLEE fueron analizados para presencia de genes bla por PCR y secuenciación. Para la exploración de los factores de riesgo se registró la información sobre las prácticas de manejo del hato mediante cuestionario y se probó la asociación entre predictores y resultados mediante análisis de regresión logística. Resultados: las BLEE fueron aisladas de 3,3% (4/120; IC 95%: 3-3,5%) de las muestras de leche de tanque y el tamaño del hato fue el único factor que se encontró asociado con un incremento en su presencia (OR = 11,5; IC 95%: 1,14-115,54; p = 0.038). Todos los aislamientos fueron resistentes a varios antibióticos y albergaban enzimas blaCTX-M-96 (nombre alternativo CTX-M-12a). Conclusión: aunque se observó una baja frecuencia aparente de BLEE, la presencia de estas bacterias resistentes en los alimentos de origen animal puede constituir un riesgo para la salud publica y debe seguir siendo investigada.