Characterization of Enterococcus spp. isolated from a fish farming environment in southern Brazil

ABSTRACT

Abstract The aim of present study is to characterize the resistance and virulence profile of enterococci isolated from aquaculture excavated ponds and masonry tanks (6 samples) in southern Brazil. Samples were cultured in selective medium, 10 colonies were randomly selected from each sample, which were identified by MALDI-TOF and tested against 13 antimicrobials. The presence of resistance (tetL, tetM, tetS, ermB and msrC) and virulence (ace, esp, agg, cylA and gelE) genes were determined by PCR. A total of 79 enterococci were identified, and Entecococcus faecalis (44.3%) and E. casseliflavus (36.7%) were the most prevalent species isolated. Sixty-five strains (82.3%) were resistant to at least one of the antimicrobials tested, whereas 27 (34.2%) strains were multiresistant. The overall percentages of antimicrobial resistant isolates were 58.2% to rifampicin, 40.5% to fluoroquinolones, 36.7% to erythromycin and 30.4% to tetracycline. The tetL and tetM genes were found in 57.7% of the tetracycline-resistant strains; and msrC in 31.01% of erythromycin-resistant strains. The most frequently detected virulence factors were ace and gelE genes. Although limited to a single farm, these data suggest that aquaculture may be a reservoir of resistant and virulent enterococci. This study is the first step towards enhancing our understandingof distribution, resistance and virulence profile in enterococci isolated from fish farming environments in the south Brazil.

RESUMO

Resumo O objetivo do estudo apresentado é caracterizar o perfil de resistência e virulência de enterococos isolados de viveiros escavados e tanques de alvenaria (6 amostras) de uma pisicultura no Sul do Brasil. As amostras foram cultivadas em meio seletivo, 10 colônias foram selecionadas aleatoriamente de cada amostra, que foram identificadas por MALDI-TOF e testadas contra 13 antimicrobianos. A presença de genes de resistência (tetL, tetM, tetS, ermB e msrC) e virulência (ace, esp, agg, cylA e gelE) foi determinada por PCR. Foram identificados 79 enterococos, sendo Entecococcus faecalis (44,3%) e E. casseliflavus (36,7%) as espécies mais frequentes isoladas. Sessenta e cinco cepas (82,3%) eram resistentes a pelo menos um dos antimicrobianos testados, enquanto 27 (34,2%) eram multirresistentes. As porcentagens gerais de isolados resistentes a antimicrobianos foram 58,2% para rifampicina, 40,5% para fluoroquinolonas, 36,7% para eritromicina e 30,4% para tetraciclina. Os genes tetL e tetM foram encontrados em 57,7% das cepas resistentes à tetraciclina; e msrC em 31,01% das cepas resistentes à eritromicina. Os fatores de virulência mais comumente detectados foram ace e gelE. Embora limitados a uma única fazenda, esses dados indicam que a aquicultura pode ser uma fonte de enterococos resistentes e virulentos. Este estudo é o primeiro passo para melhorar nosso entendimento da distribuição, resistência e perfil de virulência em enterococos isolados de ambientes de piscicultura no sul do Brasil.