Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract

Abstract Many soil microorganisms i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.

Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados para controlar o crescimento microbiano.

Diferentes concentrações antibióticas adicionadas ao diluente de sêmen suíno / Different antibiotic concentrations added to the swine semen extender

Devido a contaminação bacteriana, utiliza-se antibióticos nos diluentes de sêmen para inibir o crescimento bacteriano durante a sua estocagem. Assim, este trabalho teve por objetivo determinar o limite de toxicidade de diferentes concentrações antibióticas da penicilina/estreptomicina adicionadas ao meio diluente do sêmen e investigar a influência sobre a motilidade espermática. Para isso, o sêmen de cinco reprodutores híbridos comerciais foi coletado uma vez por semana, durante nove semanas, através da técnica da mão enluvada. Cada ejaculado foi distribuído de forma igual entre todos os tratamentos, que consistiram em diferentes concentrações de solução de antibióticos, sendo: T1 = 0,0g/L (controle); T2 = 4,2g/L; e T3 = 12,6g/L. O sêmen diluído em água de coco em pó (ACP-103@) foi conservado por cinco dias e analisado nos dias: D0 (dia da coleta), D2 e D4 (último dia de conservação) quanto ao vigor e à motilidade espermática. Em D0, o sêmen conservado em diluente acrescido de 12,6g de solução antibiótica apresentou menor valor de vigor espermático em relação aos demais tratamentos (p<0,05). Já em D2 e D4, os tratamentos contendo antibióticos apresentaram resultados de vigor aquém dos obtidos no grupo controle (p<0,05). Em relação à motilidade espermática, os maiores percentuais de células móveis foram observados nas amostras de sêmen conservadas em ACP 0,0g/L (controle) quando comparados aos demais tratamentos (p<0,05). Conclui-se que as concentrações antibióticas utilizadas no estudo (4,2 e 12,6 g/L) mostraram efeitos tóxicos logo após a diluição do sêmen suíno, afetando de forma negativa parâmetros seminais durante a conservação a 17 °C.

Due to bacterial contamination, antibiotics are used in semen extenders to inhibit bacterial growth during storage. Thus, the present study aimed to determine the toxicity limit of different antibiotic concentrations of penicillin/streptomycin added to the semen extender and investigate the influence on sperm motility. For this purpose, semen from five commercial hybrid breeders was collected once a week for 9 weeks, using the gloved hand technique. Each ejaculate was distributed equally among all treatments, which consisted of different concentrations of antibiotic solution: T1 = 0.0g/L (control); T2 = 4.2g/L; T3 = 12.6g/L. The semen diluted in powdered coconut water (ACP-103@) was kept for 5 days and analyzed on the following days: D0 (collection day), D2, and D4 (last conservation day) for sperm vigor and motility. In D0, the semen preserved in the diluent added with 12.6 g of antibiotic solution showed a lower sperm vigor value compared to the other treatments (p<0.05). In D2 and D4, treatments containing antibiotics presented vigor results below those obtained in the control group (p<0.05). Regarding sperm motility, higher percentages of mobile cells were observed in semen samples conserved in ACP 0.0 g/L (control) when compared to the other treatments (p<0.05). It is concluded that the antibiotic concentrations used in the study (4.2 and 12.6 g/L) showed toxic effects soon after the swine semen, negatively affecting seminal parameters during storage at 17 °C.

Performance, Gut Integrity, Enterobacteria Content in Ceca of Broiler Fed Different Eubiotic Additives

An experiment was carried out to study the effect of different eubiotics on productive characteristics, intestinal integrity, as well as the content of enterobacteria in the cecum of broiler chickens. A completely randomized design with five treatments and 8 replicates of 25 birds each was used. In total 1000 mixed broiler chickens from Ross308 strain, one day old were obtained from a commercial hatchery. The birds were housed on concrete floors in a conventional house. A sorghum+soybean meal control diet was used, to which the additives under study were added. The treatments were distributed as follows: T1 = Control diet without antibiotic or eubiotic; T2 = T1 + bacteriophages; T3 = T1 + antibiotic; T4 = T1 + probiotic; T5 = T1 + symbiotic. The results obtained at 49 days of age for weight gain and feed conversion rate improved (p<0.05) with the addition of the antibiotic and eubiotics. A lower (p<0.05) intestinal density was observed with the probiotic. The height, width, and area of villi in duodenum was higher (p<0.05) when antibiotic and eubiotics were included. In the histological score, in duodenum, the antibiotic and eubiotics resulted with a higher score (p<0.05), associated to a physiological and controlled inflammation response that allowed improving productivity. Finally, the relative expression of enterobacteria, such as Lactobacillus salivarius, allowed associating positive changes in the microbiome and better productive parameters when including the symbiotic, with comparable results to the antibiotic when including the eubiotics.(AU)

Distinct carbapenems susceptibility profiles in isogenic isolates of Klebsiella pneumoniae presenting Ompk36 disruption and expression of down-regulated blaKPC-2 / Perfis distintos de suscetibilidade a carbapenêmicos em isolados isogênicos de Klebsiella pneumoniae apresentando interrupção de Ompk36 e expressão de blaKPC-2 negativamente regulada

The isolation of multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae in hospitals is a major public health threat, increasing patient hospitalization costs, morbidity and mortality. Therefore, this work investigated the resistance mechanisms that produced different carbapenems susceptibility profiles in two isogenic strains of K. pneumoniae isolated from the same patient in a public hospital in Recife, Pernambuco. The genes that encode the main porins in K. pneumoniae, ompK35 and ompK36, and several beta-lactamase genes were analyzed. The expression of these genes was evaluated by quantitative real time PCR (polymerase chain reaction) with reverse transcriptase (RT-qPCR). SDS-PAGE (sodium dodecyl sulphate­polyacrylamide gel electrophoresis) was performed to analyze the outer membrane proteins. The analysis of the ompK36 genetic environment disclosed an IS903 insertion sequence disrupting this gene in the ertapenem resistant isolate (KPN133). The blaKPC-2 gene showed down-regulated expression in both isolates. Our findings show that changes in porins, especially OmpK36, are more determinant to carbapenems susceptibility profile of bacterial isolates than variations in blaKPC gene expression.

O isolamento de Klebsiella pneumoniae multirresistente em hospitais é uma grande ameaça à saúde pública, aumentando os custos de internação, morbidade e mortalidade dos pacientes. Portanto, este trabalho investigou os mecanismos de resistência que produziram diferentes perfis de suscetibilidade aos carbapenêmicos em duas cepas isogênicas de K. pneumoniae isoladas do mesmo paciente em um hospital público em Recife, Pernambuco. Foram analisados ​​os genes que codificam as principais porinas em K. pneumoniae, ompK35 e ompK36, e diversos genes de beta-lactamases. A expressão desses genes foi avaliada por PCR (reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real) com transcriptase reversa (RT-qPCR). SDS-PAGE (dodecil sulfato de sódio-poliacrilamida gel eletroforese) foi realizada para analisar as proteínas da membrana externa. A análise do ambiente genético ompK36 revelou uma sequência de inserção IS903 interrompendo este gene no isolado resistente ao ertapenem (KPN133). O gene blaKPC-2 apresentou expressão negativamente regulada em ambos os isolados. Nossos achados mostram que alterações nas porinas, especialmente OmpK36, são mais determinantes no perfil de suscetibilidade aos carbapenêmicos de isolados bacterianos do que variações na expressão do gene blaKPC.

A Comparative Study of the Effect of Non-Antibiotic Feed Additives on Experimental Colonization of Salmonella Enterica Serovar Enteridis and Intestinal Pathomorphology in Broiler Chickens

The objective of this study was to evaluate the effect of eubiotics on the intestinal morphology of broilers. For this purpose, 125 birds were divided into six groups with two replicates each (10 birds in each replicate). Group A was given a Basal diet. All groups except group A were challenged with Salmonella enterica serovar Enteritidis. Group B was provided the basal diet, group C was fed a Probiotic-added diet; group D was fed a Prebiotics-based diet; group E was given essential oils plus the basal diet; and group F was provided with organic acids plus the basal diet. Two separate experiments were carried out for Salmonella recovery, checking the cecal tonsils and conducting an intestinal pathomorphic evaluation. Villus length, villus width, villus surface area, and crypt depth were measured by micrometry. There was an overall improvement (p<0.05) in intestinal morphometric parameters for all the treatment groups except for the negative control group, which showed the lowest villus height and villus depth values. Maximum villus height (p<0.05) of the duodenum was achieved by group E, which was fed a diet containing essential oils, whereas a maximum villus surface area index (p<0.05) was recorded for the birds of Group D, which were fed a diet containing prebiotics. Maximum villus height (p<0.05) and surface area index in ileum mucosa was recorded (p<0.05) in the birds of group D (treated with prebiotics). It is concluded that there is an overall increase in the gut histology of broilers fed non-antibiotic based feed.(AU)

Stream and well water samples from two rural communities in Ekiti State, Nigeria: assessment of physicochemical parameters, bacteriological quality and public health significance

Infectious diseases caused by microorganisms are widespread health risks associated with drinking water. This study evaluated the physicochemical parameters and bacteriological quality of the stream and well water using standard protocols. The bacteria were identified by conventional and molecular methods. Antibiotic susceptibility and location of antibiotic resistance markers (ARMs) were determined using disc diffusion and acridine orange, respectively. The highest mean Total Heterotrophic Bacterial Counts (THBC), Total Coliform Counts (TCC) and Faecal Coliform Counts (FCC) from the stream water was 4.3 ± 0.3×106, 8.9 ± 0.0×105, and 3.5 ± 0.1×104 (CFU mL-1), respectively. The well water had mean TCC ranging between 2.8 ± 0.0×103 and 2.1 ± 0.1×104 (CFU mL-1). Six bacterial genera: Staphyloccocus, Pseudomonas, Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, and Shigella were isolated. The mean temperature of the water ranged from 26.0 ± 0.3oC to 27.0 ± 0.1oC. The highest mean dissolved oxygen, total hardness, sulphate and magnesium was 24.0 ± 1.0, 40.1 ± 0.8, 11.0± 1.0, and 67.0 ± 1.5 (mg L-1), respectively. The results showed that ≥ 66.7 S. aureus were Levofloxacin and Streptomycin sensitive; between 45.5 and 68.1% of the isolates were Gentamycin and Chloramphenicol resistant, while 81.8% exhibited multidrug resistance. Escherichia coli EcSW3, E. aerogenes EeWW2, K. pneumoniae KpSW3, and S. aureus SaSW had their entire ARMs located on the plasmids with the molecular sizes ˂ 2.027 Kbp. This study showed that the stream and well water harboured bacteria with some ARMs on plasmids, indicating the possibility of horizontal transfer of antibiotic-resistant genes among the bacteria. In addition, it showed the necessity to enlighten the rural populace on the importance of cleaning the surroundings near water sources so as to prevent water-borne diseases.(AU)

Drug resistance and susceptibility testing of Gram negative bacterial isolates from healthy cattle with different Lactam resistance Phenotypes from Shandong province China

Abstract The objective of this study was to evaluate the effectiveness of common antibiotics against different microorganisms in apparently healthy cattle in Shandong province and its suburb. A total of 220 nasal swab samples were collected and cultured for bacteriological evaluation. All the bacteria isolates after preliminary identification were subjected to antibiogram studies following disc diffusion method. It was found in the study that E. coli is the most commonly associated isolate (21%), followed by Klebsiella spp. (18%), Pseudomonas aeruginosa (13%), Salmonella spp. (15%), Shigella spp (12%), and Proteus spp (11%). While the antibiogram studies reveled that highest number of bacterial isolates showed resistance to Ampicillin (95%), followed by Augmentin (91%), Cefuroxime (85%) and Tetracycline (95%) of (Escherichia coli and Klebsiella spp). In the case of pseudomonas spp. and Salmonella the highest resistance was showed by Ampicillin (90%) followed by Amoxicillin + Clavulanic Acid (80%), Cefixime (90%), and Erythromycin (80%). In Shigella spp and Salmonella spp highest resistance was showed by Amoxicillin, Ceftazidime, Augmentin (60%), and Amoxicillin + Clavulanic Acid (50%). It is concluded that in vitro antibiogram studies of bacterial isolates revealed higher resistance for Ampicillin, Augmentin, Cefuroxime, Cefixime, Tetracycline, Erythromycin, and Amoxicillin + Clavulanic Acid. The high multiple Antibiotics resistance indexes (MARI) observed in all the isolates in this study ranging from 0.6 to 0.9. MARI value of >0.2 is suggests multiple antibiotic resistant bacteria and indicate presence of highly resistant bacteria.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia dos antibióticos comuns contra diferentes microrganismos em bovinos aparentemente saudáveis na província de Shandong e seus subúrbios. Um total de 220 amostras de esfregaço nasal foi coletado e cultivado para avaliação bacteriológica. Todos os isolados de bactérias após identificação preliminar foram submetidos a estudos de antibiograma seguindo o método de difusão em disco. Verificou-se no estudo que E. coli é o isolado mais comumente associado (21%), seguido por Klebsiella spp. (18%), Pseudomonas aeruginosa (13%), Salmonella spp. (15%), Shigella spp (12%) e Proteus spp (11%). Enquanto os estudos de antibiograma revelaram que o maior número de isolados bacterianos apresentou resistência à Ampicilina (95%), seguido por Augmentin (91%), Cefuroxima (85%) e Tetraciclina (95%) de (Escherichia coli e Klebsiella spp). No caso de Pseudomonas spp. e Salmonella, a maior resistência foi apresentada pela Ampicilina (90%) seguida pela Amoxicilina + Ácido Clavulânico (80%), Cefixima (90%) e Eritromicina (80%). Em Shigella spp e Salmonella spp, a maior resistência foi demonstrada por Amoxicilina, Ceftazidima, Augmentina (60%) e Amoxicilina + Ácido Clavulânico (50%). Conclui-se que estudos de antibiograma in vitro de isolados bacterianos revelaram maior resistência para Ampicilina, Augmentina, Cefuroxima, Cefixima, Tetraciclina, Eritromicina e Amoxicilina + Ácido Clavulânico. Os altos índices de resistência a antibióticos múltiplos (MARI) observados em todos os isolados neste estudo variaram de 0,6 a 0,9. O valor MARI de > 0,2 sugere várias bactérias resistentes a antibióticos e indica a presença de bactérias altamente resistentes.

Temporal association between antibiotic use and resistance in Gram-negative bacteria

Abstract The -lactam/lactamase inhibitors (BLBLIs) combination drugs are considered an effective alternative to carbapenems. However, there is a growing concern that the increased use of BLBLIs may lead to increased resistance. This study determined the temporal association between the consumption of BLBLI and the antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria. In this retrospective study, electronic data on the Gram-negative bacterial isolates, including A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli, and K. pneumoniae from in-patients and susceptibility testing results were retrieved from the medical records of the clinical laboratory. A linear regression and cross-correlation analysis were performed on the acquired data. Increasing trends (p 0.05) in the consumption of BIBLI and carbapenem with a median use of 27.68 and 34.46 DDD/1000 PD per quarter were observed, respectively. A decreased trend (p=0.023) in the consumption of fluoroquinolones with a median use of 29.13 DDD/1000 PD per quarter was observed. The resistance rate of K. pneumoniae was synchronized with the BIBLI and carbapenem consumptions with a correlation coefficient of 0.893 (p=0.012) and 0.951 (p=0.016), respectively. The cross-correlation analysis against the consumption of BIBLI and meropenem resistant K. pneumoniae was peaked at 0-quarter lag (r=951, p=0.016). There was an increasing trend in the consumption of BLBLI and carbapenems. The increasing trend in the rates of resistance to piperacillin/tazobactam, in line with the increasing consumption of BLBLI, suggests that BLBLI has to be used with caution and cannot be directly considered as a long-term alternative to carbapenems.

Resumo Os medicamentos combinados de -lactâmicos / inibidores da lactamase (BLBLIs) são considerados uma alternativa eficaz aos carbapenêmicos. No entanto, existe uma preocupação crescente de que o aumento do uso de BLBLIs pode levar ao aumento da resistência. Este estudo determinou a associação temporal entre o consumo de BLBLI e a resistência antimicrobiana em bactérias gram-negativas. Neste estudo retrospectivo, os dados eletrônicos sobre as bactérias gram-negativas isoladas, incluindo A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli e K. pneumoniae de pacientes internados e os resultados dos testes de suscetibilidade foram recuperados dos registros médicos do laboratório clínico. Uma regressão linear e análise de correlação cruzada foram realizadas nos dados adquiridos. Foram observadas tendências crescentes (p 0,05) no consumo de BIBLI e carbapenem com uma mediana de uso de 27,68 e 34,46 DDD/1000 PD por trimestre, respectivamente. Foi observada uma tendência de diminuição (p = 0,023) no consumo de fluoroquinolonas com uma mediana de uso de 29,13 DDD/1000 PD por trimestre. A taxa de resistência de K. pneumoniae foi sincronizada com os consumos de BIBLI e carbapenem com coeficiente de correlação de 0,893 (p = 0,012) e 0,951 (p = 0,016), respectivamente. A análise de correlação cruzada contra o consumo de BIBLI e K. pneumoniae resistente ao meropenem atingiu o pico no intervalo de 0 quarto (r = 951, p = 0,016). Houve uma tendência de aumento no consumo de BLBLI e carbapenêmicos. A tendência crescente nas taxas de resistência a piperacilina/tazobactam, em linha com o consumo crescente de BLBLI, sugere que BLBLI deve ser usado com cautela e não pode ser considerado diretamente como alternativa de longo prazo aos carbapenêmicos.

Essential oils isolated from popular medicinal plants and spices as alternative antimicrobial and antibiofilm compounds against the pig pathogen Actinobacilluspleuropneumoniae / Óleos essenciais isolados de plantas medicinais e temperos populares como compostos antimicrobianos e antibiofilme alternativos contra o patógeno de suínosActinobacillus pleuropneumoniae

ABSTRACT: Actinobacilluspleuropneumoniae is the causative agent of swine pleuropneumonia, a contagious respiratory disease associated with high morbidity and economic losses. While antibiotic therapy helps to control the spreading of the pathogen on the farm, resistance to several classes of antibiotics were reported, and treatment can be impaired by the bacterial ability to form biofilms. This increases the need for alternative therapy approaches, including the use of natural compounds with antimicrobial and/or antibiofilm activities. In this research we analyzed, by the broth microdilution method, the inhibitory and bactericidal activities of the essential oils obtained from eighteen Brazilian popular medicinal plants or spices against clinical isolates of Actinobacilluspleuropneumoniae. After that, sub-inhibitory concentrations of active oils were tested for their antibiofilm effects, analyzed by the crystal violet method. Among the eighteen oils tested, eight (extracted from cinnamon, coriander, peppermint, spearmint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel) presented bacteriostatic and bactericidal activities against all isolates, and subinhibitory concentrations of five of them disrupted up to 80% preformed biofilms, and significantly inhibited biofilm formation. The chemical composition of such oils was assessed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and is presented, indicating that their bactericidal and antibiofilm properties were mostly associated with the presence of monoterpenes and phenylpropanoids. To our knowledge, this is the first report of essential oils with potential to control environmental contamination and animal infection with A. pleuropneumoniae, representing an alternative to increasing levels of antibiotic resistance.

RESUMO: Actinobacillus pleuropneumoniae é o agente causador da pleuropneumonia suína, uma doença respiratória contagiosa associada à alta morbidade e perdas econômicas. Embora a antibioticoterapia ajude a controlar a disseminação do patógeno na fazenda, a resistência a várias classes de antibióticos tem sido relatada e o tratamento pode ser prejudicado pela capacidade bacteriana de formar biofilmes. Isso aumenta a necessidade de abordagens terapêuticas alternativas, que incluem o uso de compostos naturais com atividades antimicrobianas e/ou antibiofilme. Neste trabalho, analisamos, pelo método de microdiluição em caldo nutriente, os efeitos inibitórios e bactericidas dos óleos essenciais obtidos de dezoito plantas medicinais brasileiras populares e/ou temperos contra isolados clínicos de Actinobacillus pleuropneumoniae. Então, concentrações subinibitórias dos óleos ativos foram testados quanto a suas atividades antibiofilme, analisados pelo método do cristal violeta. Dentre os dezoito óleos testados, oito (extraídos da canela, coentro, hortelã-pimenta, hortelã, tomilho, manjerona, eucalipto e louro) apresentaram atividade bacteriostática e bactericida contra todos os isolados, e concentrações subinibitórias de cinco deles romperam biofilmes pré-formados em até 80%, além de inibirem fortemente a formação de biofilmes. A composição química desses óleos foi avaliada por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/MS) e é apresentada, indicando que suas propriedades bactericidas e antibiofilme estavam principalmente associadas à presença de monoterpenos e fenilpropanóides. Este é o primeiro relato de óleos essenciais com potencial para controlar a contaminação ambiental e infecção animal por A. pleuropneumoniae, representando uma alternativa contra o crescente aumento de resistência bacteriana aos antibióticos.

Antibacterial and bacteriostatic potential of coelomic fluid and body paste of Pheretima posthuma (Vaillant, 1868) (Clitellata, Megascolecidae) against ampicillin resistant clinical bacterial isolates / Potencial antibacteriano e bacteriostático do fluido celômico e pasta corporal de Pheretima posthuma (Vaillant, 1868) (Clitellata, Megascolecidae) contra isolados bacterianos clínicos resistentes à ampicilina

Pheretima posthuma (Vaillant, 1868), a native earthworm of Pakistan and Southeast Asia, has wide utilization in vermicomposting and bioremediation process. In this study, P. posthuma coelomic fluid (PCF) and body paste (PBP) was evaluated as antibacterial agent against ampicillin (AMP) resistant five Gram positive and four Gram negative clinical isolates. The antibacterial effect of different doses (i.e. 25-100 µg/ml) of PCF and PBP along with AMP and azithromycin (AZM) (negative and positive controls, respectively) were observed through disc diffusion and micro-dilution methods. All nine clinical isolates were noticed as AMP resistant and AZM sensitive. Antibacterial effects of PCF and PBP were dose dependent and zone of inhibitions (ZI) against all clinical isolates were between 23.4 ± 0.92 to 0 ± 00 mm. The sensitivity profile of PCF and PBP against clinical isolates was noticed as 44.44 and 55.56%, respectively. Both PCF and PBP showed bacteriostatic (BTS) action against S. aureus, S. pyogenes, K. pneumonia, N. gonorrhoeae. Moreover, the cumulative BTS potential of PCF and PBP against all isolates was 66.67 and 55.56%, respectively. The MICs of PCF and PBP were ranged from 50-200 µg/ml against selected isolates. The bacterial growth curves indicated that PCF and PBP inhibited the growth of all isolates at their specific MIC concentrations. However, PBP has better antibacterial potential compared to PCF against selected isolates. Therefore, it is concluded that both PCF and PBP of P. posthuma possess antibacterial and BTS potential against ampicillin resistant clinical isolates. This organism might be considered as a second choice of antibacterial agents and can further be utilized in pharmaceutical industries for novel drug manufacturing by prospecting bioactive potential agents.

Pheretima posthuma (Vaillant, 1868), uma minhoca nativa do Paquistão e sudeste da Ásia, tem ampla utilização em processos de vermicompostagem e biorremediação. Neste estudo, o fluido celômico de P. posthuma (PCF) e a pasta corporal (PBP) foram avaliados como agente antibacteriano contra cinco isolados clínicos Gram-positivos e quatro Gram-negativos resistentes à ampicilina (AMP). O efeito antibacteriano de diferentes doses (ou seja, 25-100 µg / ml) de PCF e PBP juntamente com AMP e azitromicina (AZM) (controles negativo e positivo, respectivamente) foi observado por meio de métodos de difusão em disco e microdiluição. Todos os nove isolados clínicos foram notados como resistentes a AMP e sensíveis a AZM. Os efeitos antibacterianos de PCF e PBP foram dependentes da dose e a zona de inibição (ZI) contra todos os isolados clínicos foi entre 23,4 ± 0,92 a 0 ± 00 mm. O perfil de sensibilidade do PCF e PBP contra isolados clínicos foi observado como 44,44% e 55,56%, respectivamente. Tanto o PCF quanto o PBP mostraram ação bacteriostática (BTS) contra S. aureus, S. pyogenes, K. pneumonia, N. gonorrhoeae. Além disso, o potencial BTS cumulativo de PCF e PBP contra todos os isolados foi de 66,67% e 55,56%, respectivamente. Os MICs de PCF e PBP variaram de 50-200 µg / ml contra isolados selecionados. As curvas de crescimento bacteriano indicaram que o PCF e o PBP inibiram o crescimento de todos os isolados em suas concentrações específicas de MIC. No entanto, PBP tem melhor potencial antibacteriano em comparação com PCF contra isolados selecionados. Portanto, conclui-se que tanto o PCF quanto o PBP de P. posthuma possuem potencial antibacteriano e BTS contra isolados clínicos resistentes à ampicilina. Esse organismo pode ser considerado como uma segunda escolha de agentes antibacterianos e pode ainda ser utilizado nas indústrias farmacêuticas para a fabricação de novos medicamentos por meio da prospecção de agentes com potencial bioativo.

Antibacterial and bacteriostatic potential of coelomic fluid and body paste of Pheretima posthuma (Vaillant, 1868) (Clitellata, Megascolecidae) against ampicillin resistant clinical bacterial isolates / Potencial antibacteriano e bacteriostático do fluido celômico e pasta corporal de Pheretima posthuma (Vaillant, 1868) (Clitellata, Megascolecidae) contra isolados bacterianos clínicos resistentes à ampicilina

Pheretima posthuma (Vaillant, 1868), a native earthworm of Pakistan and Southeast Asia, has wide utilization in vermicomposting and bioremediation process. In this study, P. posthuma coelomic fluid (PCF) and body paste (PBP) was evaluated as antibacterial agent against ampicillin (AMP) resistant five Gram positive and four Gram negative clinical isolates. The antibacterial effect of different doses (i.e. 25-100 µg/ml) of PCF and PBP along with AMP and azithromycin (AZM) (negative and positive controls, respectively) were observed through disc diffusion and micro-dilution methods. All nine clinical isolates were noticed as AMP resistant and AZM sensitive. Antibacterial effects of PCF and PBP were dose dependent and zone of inhibitions (ZI) against all clinical isolates were between 23.4 ± 0.92 to 0 ± 00 mm. The sensitivity profile of PCF and PBP against clinical isolates was noticed as 44.44 and 55.56%, respectively. Both PCF and PBP showed bacteriostatic (BTS) action against S. aureus, S. pyogenes, K. pneumonia, N. gonorrhoeae. Moreover, the cumulative BTS potential of PCF and PBP against all isolates was 66.67 and 55.56%, respectively. The MICs of PCF and PBP were ranged from 50-200 µg/ml against selected isolates. The bacterial growth curves indicated that PCF and PBP inhibited the growth of all isolates at their specific MIC concentrations. However, PBP has better antibacterial potential compared to PCF against selected isolates. Therefore, it is concluded that both PCF and PBP of P. posthuma possess antibacterial and BTS potential against ampicillin resistant clinical isolates. This organism might be considered as a second choice of antibacterial agents and can further be utilized in pharmaceutical industries for novel drug manufacturing by prospecting bioactive potential agents.(AU)

Pheretima posthuma (Vaillant, 1868), uma minhoca nativa do Paquistão e sudeste da Ásia, tem ampla utilização em processos de vermicompostagem e biorremediação. Neste estudo, o fluido celômico de P. posthuma (PCF) e a pasta corporal (PBP) foram avaliados como agente antibacteriano contra cinco isolados clínicos Gram-positivos e quatro Gram-negativos resistentes à ampicilina (AMP). O efeito antibacteriano de diferentes doses (ou seja, 25-100 µg / ml) de PCF e PBP juntamente com AMP e azitromicina (AZM) (controles negativo e positivo, respectivamente) foi observado por meio de métodos de difusão em disco e microdiluição. Todos os nove isolados clínicos foram notados como resistentes a AMP e sensíveis a AZM. Os efeitos antibacterianos de PCF e PBP foram dependentes da dose e a zona de inibição (ZI) contra todos os isolados clínicos foi entre 23,4 ± 0,92 a 0 ± 00 mm. O perfil de sensibilidade do PCF e PBP contra isolados clínicos foi observado como 44,44% e 55,56%, respectivamente. Tanto o PCF quanto o PBP mostraram ação bacteriostática (BTS) contra S. aureus, S. pyogenes, K. pneumonia, N. gonorrhoeae. Além disso, o potencial BTS cumulativo de PCF e PBP contra todos os isolados foi de 66,67% e 55,56%, respectivamente. Os MICs de PCF e PBP variaram de 50-200 µg / ml contra isolados selecionados. As curvas de crescimento bacteriano indicaram que o PCF e o PBP inibiram o crescimento de todos os isolados em suas concentrações específicas de MIC. No entanto, PBP tem melhor potencial antibacteriano em comparação com PCF contra isolados selecionados. Portanto, conclui-se que tanto o PCF quanto o PBP de P. posthuma possuem potencial antibacteriano e BTS contra isolados clínicos resistentes à ampicilina. Esse organismo pode ser considerado como uma segunda escolha de agentes antibacterianos e pode ainda ser utilizado nas indústrias farmacêuticas para a fabricação de novos medicamentos por meio da prospecção de agentes com potencial bioativo.(AU)

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence [...].

Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S [...].

Antibacterial and bacteriostatic potential of coelomic fluid and body paste of Pheretima posthuma (Vaillant, 1868) (Clitellata, Megascolecidae) against ampicillin resistant clinical bacterial isolates / Potencial antibacteriano e bacteriostático do fluido celômico e pasta corporal de Pheretima posthuma (Vaillant, 1868) (Clitellata, Megascolecidae) contra isolados bacterianos clínicos resistentes à ampicilina

Abstract Pheretima posthuma (Vaillant, 1868), a native earthworm of Pakistan and Southeast Asia, has wide utilization in vermicomposting and bioremediation process. In this study, P. posthuma coelomic fluid (PCF) and body paste (PBP) was evaluated as antibacterial agent against ampicillin (AMP) resistant five Gram positive and four Gram negative clinical isolates. The antibacterial effect of different doses (i.e. 25-100 µg/ml) of PCF and PBP along with AMP and azithromycin (AZM) (negative and positive controls, respectively) were observed through disc diffusion and micro-dilution methods. All nine clinical isolates were noticed as AMP resistant and AZM sensitive. Antibacterial effects of PCF and PBP were dose dependent and zone of inhibitions (ZI) against all clinical isolates were between 23.4 ± 0.92 to 0 ± 00 mm. The sensitivity profile of PCF and PBP against clinical isolates was noticed as 44.44 and 55.56%, respectively. Both PCF and PBP showed bacteriostatic (BTS) action against S. aureus, S. pyogenes, K. pneumonia, N. gonorrhoeae. Moreover, the cumulative BTS potential of PCF and PBP against all isolates was 66.67 and 55.56%, respectively. The MICs of PCF and PBP were ranged from 50-200 µg/ml against selected isolates. The bacterial growth curves indicated that PCF and PBP inhibited the growth of all isolates at their specific MIC concentrations. However, PBP has better antibacterial potential compared to PCF against selected isolates. Therefore, it is concluded that both PCF and PBP of P. posthuma possess antibacterial and BTS potential against ampicillin resistant clinical isolates. This organism might be considered as a second choice of antibacterial agents and can further be utilized in pharmaceutical industries for novel drug manufacturing by prospecting bioactive potential agents.

Resumo Pheretima posthuma (Vaillant, 1868), uma minhoca nativa do Paquistão e sudeste da Ásia, tem ampla utilização em processos de vermicompostagem e biorremediação. Neste estudo, o fluido celômico de P. posthuma (PCF) e a pasta corporal (PBP) foram avaliados como agente antibacteriano contra cinco isolados clínicos Gram-positivos e quatro Gram-negativos resistentes à ampicilina (AMP). O efeito antibacteriano de diferentes doses (ou seja, 25-100 µg / ml) de PCF e PBP juntamente com AMP e azitromicina (AZM) (controles negativo e positivo, respectivamente) foi observado por meio de métodos de difusão em disco e microdiluição. Todos os nove isolados clínicos foram notados como resistentes a AMP e sensíveis a AZM. Os efeitos antibacterianos de PCF e PBP foram dependentes da dose e a zona de inibição (ZI) contra todos os isolados clínicos foi entre 23,4 ± 0,92 a 0 ± 00 mm. O perfil de sensibilidade do PCF e PBP contra isolados clínicos foi observado como 44,44% e 55,56%, respectivamente. Tanto o PCF quanto o PBP mostraram ação bacteriostática (BTS) contra S. aureus, S. pyogenes, K. pneumonia, N. gonorrhoeae. Além disso, o potencial BTS cumulativo de PCF e PBP contra todos os isolados foi de 66,67% e 55,56%, respectivamente. Os MICs de PCF e PBP variaram de 50-200 µg / ml contra isolados selecionados. As curvas de crescimento bacteriano indicaram que o PCF e o PBP inibiram o crescimento de todos os isolados em suas concentrações específicas de MIC. No entanto, PBP tem melhor potencial antibacteriano em comparação com PCF contra isolados selecionados. Portanto, conclui-se que tanto o PCF quanto o PBP de P. posthuma possuem potencial antibacteriano e BTS contra isolados clínicos resistentes à ampicilina. Esse organismo pode ser considerado como uma segunda escolha de agentes antibacterianos e pode ainda ser utilizado nas indústrias farmacêuticas para a fabricação de novos medicamentos por meio da prospecção de agentes com potencial bioativo.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence [...].(AU)

Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S [...].(AU)

Resistance determinants of emerging pathogens isolated from an intensive care unit as a parameter of population health conditions of the Legal Amazon microregion / Determinantes de resistência a patógenos emergentes isolados de uma unidade de terapia intensiva como parâmetro das condições de saúde da população da microrregião da Amazônia Legal

Bacteria responsible for causing infections are common in hospital environments, water, soil, and food products. The infection risk is intensified by the absence of public sanitation, poor quality of life, and food scarcity. These external factors promote the dissemination of pathogens by direct contamination or biofilm formation. In this work, we identified bacterial isolates obtained from intensive care units in the southern region of Tocantins, Brazil. We compared matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) techniques and 16S ribosomal ribonucleic acid (rRNA) molecular analysis; we also performed phenotypic characterization. Fifty-six isolates characterized using morphotinctorial tests were classified as gram-positive (80.4%; n = 45) and gram-negative (19.6%; n = 11) and were resistant to several antibiotic classes; notably, we identified the blaOXA-23 resistance gene in the ILH10 isolate. Microbial identification using MALDI-TOF MS resulted in the identification of Sphingomonas paucimobilis and Bacillus circulans. 16S rRNA sequencing revealed four isolates belonging to the genera Bacillus and Acinetobacter. The similarity was superior to 99% for Acinetobacter schindleri in the Basic Local Alignment Search Tool (BLAST), grouped in the clade superior to 90%. Several strains isolated from intensive care units (ICU) were resistant to various antibiotic classes. These techniques allowed for the identification of several microorganisms of importance in public health, enabling improvements in human infection control and proving the quality of inputs, food, and water.

As bactérias responsáveis por causar infecções são comuns em ambientes hospitalares, água, solo e produtos alimentícios. O risco de infecção é intensificado pela ausência de saneamento público, má qualidade de vida e escassez de alimentos. Esses fatores externos promovem a disseminação de patógenos por contaminação direta ou formação de biofilme. Neste trabalho, identificamos isolados bacterianos obtidos de unidades de terapia intensiva na região sul do Tocantins, Brasil. Comparamos técnicas de espectrometria de massa de tempo de voo com ionização por dessorção a laser assistida por matriz (MALDI-TOF MS) e análise molecular de ácido ribonucleico ribossômico 16S (rRNA); também realizamos caracterização fenotípica. Cinquenta e seis isolados caracterizados por testes morfotintoriais foram classificados como gram-positivos (80,3%; n = 45) e gram-negativos (19,6%; n = 11) e foram resistentes a várias classes de antibióticos; notavelmente, identificamos o gene de resistência blaOXA-23 no isolado de ILH10. A identificação microbiana usando MALDI-TOF MS resultou na identificação de Sphingomonas paucimobilis e Bacillus circulans. O sequenciamento do 16S rRNA revelou quatro isolados pertencentes aos gêneros Bacillus e Acinetobacter. A similaridade foi superior a 99% para Acinetobacter schindleri no BLAST, agrupado no clado superior a 90%. Várias cepas isoladas de ICU foram resistentes a várias classes de antibióticos. Essas técnicas permitiram a identificação de diversos microrganismos de importância em saúde pública, possibilitando melhorias no controle de infecções humanas e comprovando a qualidade dos insumos, alimentos e água.

Temporal association between antibiotic use and resistance in Gram-negative bacteria / Associação temporal entre o uso de antibióticos e resistência em bactérias gram-negativas

The β-lactam/lactamase inhibitors (BLBLIs) combination drugs are considered an effective alternative to carbapenems. However, there is a growing concern that the increased use of BLBLIs may lead to increased resistance. This study determined the temporal association between the consumption of BLBLI and the antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria. In this retrospective study, electronic data on the Gram-negative bacterial isolates, including A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli, and K. pneumoniae from in-patients and susceptibility testing results were retrieved from the medical records of the clinical laboratory. A linear regression and cross-correlation analysis were performed on the acquired data. Increasing trends (p<0.05) in the consumption of BIBLI and carbapenem with a median use of 27.68 and 34.46 DDD/1000 PD per quarter were observed, respectively. A decreased trend (p=0.023) in the consumption of fluoroquinolones with a median use of 29.13 DDD/1000 PD per quarter was observed. The resistance rate of K. pneumoniae was synchronized with the BIBLI and carbapenem consumptions with a correlation coefficient of 0.893 (p=0.012) and 0.951 (p=0.016), respectively. The cross-correlation analysis against the consumption of BIBLI and meropenem resistant K. pneumoniae was peaked at 0-quarter lag (r=951, p=0.016). There was an increasing trend in the consumption of BLBLI and carbapenems. The increasing trend in the rates of resistance to piperacillin/tazobactam, in line with the increasing consumption of BLBLI, suggests that BLBLI has to be used with caution and cannot be directly considered as a long-term alternative to carbapenems.

Os medicamentos combinados de β-lactâmicos / inibidores da lactamase (BLBLIs) são considerados uma alternativa eficaz aos carbapenêmicos. No entanto, existe uma preocupação crescente de que o aumento do uso de BLBLIs pode levar ao aumento da resistência. Este estudo determinou a associação temporal entre o consumo de BLBLI e a resistência antimicrobiana em bactérias gram-negativas. Neste estudo retrospectivo, os dados eletrônicos sobre as bactérias gram-negativas isoladas, incluindo A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli e K. pneumoniae de pacientes internados e os resultados dos testes de suscetibilidade foram recuperados dos registros médicos do laboratório clínico. Uma regressão linear e análise de correlação cruzada foram realizadas nos dados adquiridos. Foram observadas tendências crescentes (p < 0,05) no consumo de BIBLI e carbapenem com uma mediana de uso de 27,68 e 34,46 DDD/1000 PD por trimestre, respectivamente. Foi observada uma tendência de diminuição (p = 0,023) no consumo de fluoroquinolonas com uma mediana de uso de 29,13 DDD/1000 PD por trimestre. A taxa de resistência de K. pneumoniae foi sincronizada com os consumos de BIBLI e carbapenem com coeficiente de correlação de 0,893 (p = 0,012) e 0,951 (p = 0,016), respectivamente. A análise de correlação cruzada contra o consumo de BIBLI e K. pneumoniae resistente ao meropenem atingiu o pico no intervalo de 0 quarto (r = 951, p = 0,016). Houve uma tendência de aumento no consumo de BLBLI e carbapenêmicos. A tendência crescente nas taxas de resistência a piperacilina/tazobactam, em linha com o consumo crescente de BLBLI, sugere que BLBLI deve ser usado com cautela e não pode ser considerado diretamente como alternativa de longo prazo aos carbapenêmicos.

Temporal association between antibiotic use and resistance in Gram-negative bacteria / Associação temporal entre o uso de antibióticos e resistência em bactérias gram-negativas

The β-lactam/lactamase inhibitors (BLBLIs) combination drugs are considered an effective alternative to carbapenems. However, there is a growing concern that the increased use of BLBLIs may lead to increased resistance. This study determined the temporal association between the consumption of BLBLI and the antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria. In this retrospective study, electronic data on the Gram-negative bacterial isolates, including A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli, and K. pneumoniae from in-patients and susceptibility testing results were retrieved from the medical records of the clinical laboratory. A linear regression and cross-correlation analysis were performed on the acquired data. Increasing trends (p<0.05) in the consumption of BIBLI and carbapenem with a median use of 27.68 and 34.46 DDD/1000 PD per quarter were observed, respectively. A decreased trend (p=0.023) in the consumption of fluoroquinolones with a median use of 29.13 DDD/1000 PD per quarter was observed. The resistance rate of K. pneumoniae was synchronized with the BIBLI and carbapenem consumptions with a correlation coefficient of 0.893 (p=0.012) and 0.951 (p=0.016), respectively. The cross-correlation analysis against the consumption of BIBLI and meropenem resistant K. pneumoniae was peaked at 0-quarter lag (r=951, p=0.016). There was an increasing trend in the consumption of BLBLI and carbapenems. The increasing trend in the rates of resistance to piperacillin/tazobactam, in line with the increasing consumption of BLBLI, suggests that BLBLI has to be used with caution and cannot be directly considered as a long-term alternative to carbapenems.(AU)

Os medicamentos combinados de β-lactâmicos / inibidores da lactamase (BLBLIs) são considerados uma alternativa eficaz aos carbapenêmicos. No entanto, existe uma preocupação crescente de que o aumento do uso de BLBLIs pode levar ao aumento da resistência. Este estudo determinou a associação temporal entre o consumo de BLBLI e a resistência antimicrobiana em bactérias gram-negativas. Neste estudo retrospectivo, os dados eletrônicos sobre as bactérias gram-negativas isoladas, incluindo A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli e K. pneumoniae de pacientes internados e os resultados dos testes de suscetibilidade foram recuperados dos registros médicos do laboratório clínico. Uma regressão linear e análise de correlação cruzada foram realizadas nos dados adquiridos. Foram observadas tendências crescentes (p < 0,05) no consumo de BIBLI e carbapenem com uma mediana de uso de 27,68 e 34,46 DDD/1000 PD por trimestre, respectivamente. Foi observada uma tendência de diminuição (p = 0,023) no consumo de fluoroquinolonas com uma mediana de uso de 29,13 DDD/1000 PD por trimestre. A taxa de resistência de K. pneumoniae foi sincronizada com os consumos de BIBLI e carbapenem com coeficiente de correlação de 0,893 (p = 0,012) e 0,951 (p = 0,016), respectivamente. A análise de correlação cruzada contra o consumo de BIBLI e K. pneumoniae resistente ao meropenem atingiu o pico no intervalo de 0 quarto (r = 951, p = 0,016). Houve uma tendência de aumento no consumo de BLBLI e carbapenêmicos. A tendência crescente nas taxas de resistência a piperacilina/tazobactam, em linha com o consumo crescente de BLBLI, sugere que BLBLI deve ser usado com cautela e não pode ser considerado diretamente como alternativa de longo prazo aos carbapenêmicos.(AU)

Molecular analysis of Panton-Valentine Leucocidin (pvl) gene among MRSA and MSSA isolates / Análise molecular do gene Panton-Valentine Leucocidin (pvl) entre isolados de MRSA e MSSA

The present study was conducted in order to determine the frequency of pvl gene among the pathogenic and healthy population isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus (MSSA). For this purpose, nasal swab samples were collected from the healthy individuals (to be used as controls, all the samples were collected irrespective of the sex and age factors), the pathogenic samples were collected from different patients suffering from skin &soft tissue infections caused by S. aureus (to be used as test samples).Both of these population samples were analyzed for the presence of pvl gene. S.aureus were identified through conventional microbiological identification procedures. In the case of normal samples, 70 nasal swabs were collected and only 33 (47%) proved to be S. aureus while 20 pathogenic samples were collected and all (100%) were cleared as S. aureus. For further distribution of samples into MRSA and MSSA, antibiotic susceptibility pattern was checked by using the standard protocols of Kirby-Bauer disc diffusion method. Two antibiotic discs Oxacillin (OX: 1ug) and cefoxitin (FOX: 30ug) were used. Among healthy population, MRSA was found to be 79% (n=26) and MSSA were present as 21% (n= 7). Among pathogenic strains 100% MRSA was detected where n= 20. Detection of pvl gene among the MRSA and MSSA isolates was done by using the uniplex PCR followed by gel electrophoresis. MRSA and MSSA of normal healthy population carried 49% and 7% pvl gene respectively. While, pathogenic MRSA samples carried 46% pvl gene among them. Potentially alarming percentage of pvl gene is present among the normal healthy individuals which indicates a future threat and a major health concern.

O presente estudo almejou determinar a frequência do gene PVL entre os isolados patogênicos e saudáveis da população de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) e Staphylococcus aureus sensível à meticilina (MSSA). Para este propósito, amostras de swab nasal foram coletadas de indivíduos saudáveis (utilizadas como controle, todas as amostras foram coletadas independentemente do sexo e idade), e de diferentes pacientes com infecções de pele e tecidos moles causadas por S. aureus (utilizadas como amostras de teste). Ambas as amostras populacionais foram analisadas quanto à presença do gene PVL. S.aureus foram identificados através de procedimentos convencionais de identificação microbiológica. No caso de amostras normais, 70 swabs nasais foram coletados e apenas 33 (47%) provaram ser S. aureus, enquanto 20 amostras patogênicas foram coletadas e todas (100%) foram eliminadas como S. aureus. Para distribuição posterior de amostras em MRSA e MSSA, o padrão de suscetibilidade a antibióticos foi verificado a partir dos protocolos padrão do método de difusão de disco de Kirby-Bauer. Foram utilizados dois discos de antibióticos Oxacilina (OX: 1ug) e cefoxitina (FOX: 30ug). Entre a população saudável, MRSA foi encontrado em 79% (n = 26) e MSSA estava presente em 21% (n = 7). Entre as cepas patogênicas, 100% de MRSA foi detectado onde n = 20. A detecção do gene PVL entre os isolados de MRSA e MSSA foi feita usando a PCR uniplex seguida de eletroforese em gel. MRSA e MSSA da população saudável normal carregavam 49% e 7% do gene PVL, respectivamente. Enquanto as amostras patogênicas de MRSA carregavam 46% do gene PVL entre elas. Uma porcentagem potencialmente alarmante do gene PVL foi detectada entre os indivíduos saudáveis normais, o que indica uma ameaça futura e um grande problema de saúde.

Detection of microorganisms with antibacterial activities from different industrial wastes and GC-MS analysis of crude microbial extract / Detecção de microrganismos com atividades antibacterianas de diferentes resíduos industriais e análise por GC-MS do extrato microbiano bruto

Abstract Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.

Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados ​​para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados ​​para controlar o crescimento microbiano.

Eugenia uniflora: a promising natural alternative against multidrug-resistant bacteria / Eugenia uniflora: uma alternativa natural promissora contra bactérias multirresistentes

This work aimed to evaluate the chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities from crude extract and fractions from leaves of Eugenia uniflora Linn. The crude extract was obtained by turbo extraction and their fractions by partitioning. Chromatographic analysis were performed, and the antioxidant capacity was verified by two methods (DPPH• and ABTS•+). The Minimal Inhibitory/Bactericidal Concentration were conducted against twenty-two bacteria, selecting five strains susceptible to extract/fractions and resistant to the antibiotics tested. Ampicillin, azithromycin, ciprofloxacin, and gentamicin were associated with Ethyl Acetate Fraction (EAF) against multidrug-resistant strains in modulatory and checkerboard tests. The chromatographic data showed gallic acid, ellagic acid, and myricitrin in crude extract, with enrichment in the EAF. The electron transfer activity demonstrated in the antioxidant tests is related to the presence of flavonoids. The Gram-positive strains were more susceptible to EAF, and their action spectra were improved by association, comprising Gram-negative bacilli. Synergisms were observed to ciprofloxacin and gentamicin against Pseudomonas aeruginosa colistin-resistant. The results demonstrate that the extract and enriched fraction obtained from the leaves of E. uniflora act as a promising natural alternative against multidrug-resistant bacteria.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a composição química, as atividades antioxidantes e antimicrobianas do extrato bruto e frações de folhas de Eugenia uniflora Linn. O extrato bruto foi obtido por turbólise e suas frações por partição. Foram realizadas análises cromatográficas e a capacidade antioxidante foi verificada por dois métodos (DPPH• e ABTS•+). A Concentração Inibitória/Bactericida Mínima foi realizada contra vinte e duas bactérias, selecionando cinco cepas suscetíveis a extração/frações e resistentes aos antibióticos testados. Ampicilina, azitromicina, ciprofloxacina e gentamicina foram associados à Fração Acetato de Etila (FAE) contra cepas multirresistentes em testes modulatórios e de checkboard. Os dados cromatográficos mostraram ácido gálico, ácido elágico e miricitrina em extrato bruto, com enriquecimento na FAE. A atividade de transferência de elétrons demonstrada nos testes antioxidantes está relacionada com a presença de flavonoides. As cepas de Gram-positivas foram mais suscetíveis à FAE, e seus espectros de ação foram melhorados por associação, compreendendo bacilos Gram-negativos. Foram observados sinergismos de ciprofloxacina e gentamicina contra Pseudomonas aeruginosa resistente à colistina. Os resultados demonstram que o extrato e a fração enriquecida obtida das folhas de E. uniflora atuam como uma alternativa natural promissora contra bactérias multirresistentes.