مجله علوم آبزی پروری

مجله علوم آبزی پروری

نخستین جداسازی و شناسایی باکتری‌های لاکتوکوکوس گارویه (Lactococcus garvieae) و واگوکوکوس فلوویالیس (Vagococcus fluvialis) در تاسماهی سیبری (Acipenser baerii) پرورشی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمد کریمی 1
امین غلامحسینی 1
سیاوش سلطانیان 1
مهدی سلطانی 2
حسن شریفی یزدی 1
وحیده تقدسی 3
مهرداد حمزه ای 4
1 گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
2 بخش بهداشت و بیماری‌های آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
4 شرکت طرح توسعه درنیکا، استان هرمزگان، ایران.
چکیده
این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی عوامل بیماری‌زای باکتریایی ایجاد کننده تلفات در ماهیان خاویاری گونه تاسماهی سیبری (Acipenser baerii) پرورشی کشور صورت گرفت. از استان‌های فارس، خوزستان، هرمزگان و گیلان کشت میکروبی از بافت کلیه 100 قطعه ماهی با علائم غیر نرمال همچون بی‌اشتهایی یا کم‌اشتهایی، شنای نامتعادل، زخم‌های گسترده و خونریزی نقطه‌ای در سطوح بدن، پرخونی امعاء و احشا، آب آوردگی کیسه شنا و هیدروپریکارد، صورت گرفت. پس از کشت باکتریایی، تست‌های بیوشیمیایی از باکتری‌های خالص‌سازی شده صورت گرفت و جهت تأیید تشخیص گونه باکتری، نخست تست ملکولی، با استفاده از پرایمرهای  Universalانجام و سپس توالی‌یابی صورت گرفت. همچنین تاریخچه تکاملی باکتری توسط ترسیم درخت فیلوژنی مشخص شد. یافته‌ها حاکی از شناسایی دو گونه باکتری شامل لاکتوکوکوس گارویه (با 2 درصد جداسازی) و واگوکوکوس فلوویالیس (با 6 درصد جداسازی) برای نخستین بار در ایران بود. جدایهLactococcus garvieae strain A2025  در کنار سایر توالی‌هایL. garvieae  گزارش‌شده از کشورهای مختلف از جمله چین، هند، آفریقای جنوبی و کره جنوبی قرار گرفت که نشان‌دهنده‌ قرابت ژنتیکی بالای ایزوله حاضر با سایر جدایه‌های جهانی این باکتری است. همچنین جدایه Vagococcus fluvialis strain AV2  در خوشه‌ای متشکل از سایر توالی‌هایV. fluvialis  از مناطق مختلف جهان نظیر مالاوی، کره جنوبی، اتریش و ایالات متحده خوشه‌ بندی شد. به‌طور کلی، این مطالعه حضور دو گونه باکتریایی بیماری‌زا را در تاسماهی سیبری پرورشی ایران نشان داد و زمینه‌ساز تحقیقات و اقدامات مدیریتی آینده در بهداشت آبزیان است.  
کلیدواژه‌ها
لاکتوکوکوس گارویه
واگوکوکوس فلوویالیس
ماهی خاویاری
ایران
PCR

عنوان مقاله English

First isolation and identification of Lactococcus garvieae and Vagococcus fluvialis in farmed Siberian sturgeon (Acipenser baerii) in Iran

نویسندگان English

Mohammad Karimi 1
Amin Gholamhoseini 1
Siyavash Soltanian 1
Mehdi Soltani 2
Hassan Sharifi Yazdi 1
Vahideh Taghadosi 3
Mehrdad Hamzehei 4
1 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran.
2 Department of Aquatic Animal Health, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.
3 Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran.
4 Dornika Development Plan Company, Hormozgan Province, Iran.
چکیده English

This study aimed to isolate and identify bacterial pathogens associated with mortality in farmed Siberian sturgeon (Acipenser baerii) in Iran. Kidney samples were collected from 100 fish exhibiting abnormal clinical signs, including anorexia, uncoordinated swimming, extensive skin lesions, petechial hemorrhages, visceral congestion, swim bladder edema, and hydropericardium, from the provinces of Fars, Khuzestan, Hormozgan, and Gilan. Bacterial cultures were prepared, purified isolates were subjected to biochemical tests, and molecular identification was performed using universal primers followed by sequencing. Phylogenetic analysis was conducted to determine the evolutionary relationships of the isolates. The results revealed the presence of Lactococcus garvieae (2% isolation) and Vagococcus fluvialis (6% isolation), reported for the first time in Siberian sturgeon in Iran. The L. garvieae strain A2025 clustered with sequences from China, India, South Africa, and South Korea, indicating high genetic similarity with global isolates. Likewise, V. fluvialis strain AV2 grouped with sequences from Malawi, South Korea, Austria, and the United States. Overall, this study confirms the presence of two pathogenic bacterial species in farmed Siberian sturgeon in Iran and provides a basis for future research and management strategies in fish health.

کلیدواژه‌ها English

Lactococcus garvieri
Vagococcus fluvialis
Sturgeon fish
Iran
PCR
سلیقه‌زاده ر.، اخلاقی م.، شریفی‌یزدی ح.، سلطانیان سیاوش. 1397. تنوع ژنتیکی جدایه‌های لاکتوکوکوس گارویه آ (Lactococcus garvieae) از ماهیان قزل‌آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss) بیمار در ایران با استفاده از روش RAPD-PCR. شیلات 71(1): 62-71.
Bakiyev S., Smekenov I., Zharkova I., Kobegenova S., Sergaliyev N., Absatirov G., Bissenbaev A. 2023. Characterization of atypical pathogenic Aeromonas salmonicida isolated from a diseased Siberian sturgeon (Acipenser baerii). Heliyon 9(7).‏
Brunswick J., Spiro J., Wisniewski P. 2024. Vagococcus: An under-recognized and emerging cause of antibiotic-resistant infection. IDCases 36, e01995.
Ciulli S., Volpe E., Sirri R., Tura G., Errani F., Zamperin G., ... Mandrioli L. 2020. Multifactorial causes of chronic mortality in juvenile sturgeon (Huso huso). Animals (Basel) 10, 1866.
‏Costa V.A., Holmes E.C. 2024. Diversity, evolution, and emergence of fish viruses. Journal of Virology 98(6), e00118-24.
Deák G., Holban E., Sadîca I., Jawdhari A. 2024. Sturgeon Parasites: A Review of Their Diversity and Distribution. Diversity 16(3), 163.
Dudu A., Georgescu S.E. 2024. Exploring the multifaceted potential of endangered sturgeon. Animals 14(16), 2425.
Egger R.C., Rosa J.C.C., Resende L.F.L., de Pádua S.B., de Oliveira Barbosa F., Zerbini M.T., ... & Figueiredo H.C.P. 2023. Emerging fish pathogens Lactococcus petauri and L. garvieae in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) farmed in Brazil. Aquaculture 565, 739093.
Francés-Cuesta C., Ansari I., Fernández-Garayzábal J.F., Gibello A., González-Candelas F. 2022. Comparative genomics and evolutionary analysis of Lactococcus garvieae isolated from human endocarditis. Microbial Genomics 8(2), 000771.
Fregeneda-Grandes J.M., González-Palacios C., Pérez-Sánchez T., Padilla D., Real F., Aller-Gancedo J. M2023. Limited probiotic effect of Enterococcus gallinarum L1, Vagococcus fluvialis L21 and Lactobacillus plantarum CLFP3 to protect rainbow trout against saprolegniosis. Animals 13(5), 954
Georgiadis M.P., Hedrick R.P., Johnson W.O., Yun S., Gardner I.A. 2000. Risk factors for outbreaks of disease attributable to white sturgeon iridovirus and white sturgeon herpesvirus-2 at a commercial sturgeon farm. American Journal of Veterinary Research 61(10), 1232-1240.
Hashimoto H. Noborisaka R. Yanagawa R. 1974. Distribution of motile streptococci in feces of man and animals and in river and sea water. Jpn. Journal of Bacteriology 29, 387-393
Holmes D.S., Quigley M. 1981. A rapid boiling method for the preparation of bacterial plasmids. Ann Rev Biochem 114, 193-197.
Jadhav K.P. Pai P.G. 2019. A rare infective endocarditis caused by Vagococcus fluvialis. Journal of Cardiology Cases 20(4), 129-31.
Jantrakajorn S., Suyapoh W., Wongtavatchai J. 2024. Characterization of Lactococcus garvieae and Streptococcus agalactiae in cultured red tilapia Oreochromis sp. in Thailand. Journal of Aquatic Animal Health 36(2), 192-202.
Jarić I., Bronzi P., Cvijanović G., Lenhardt M., Smederevac‐Lalić M., Gessner J. 2019. Paddlefish (Polyodon spathula) in Europe: An aquaculture species and a potential invader. Journal of Applied Ichthyology 35(1), 267-274.
Karami E., Alishahi M., Molayemraftar T., Ghorbanpour M., Tabandeh M.R., Mohammadian T. 2019. Study of pathogenicity and severity of Lactococcus garvieae isolated from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) farms in Kohkilooieh and Boyerahmad province. Fisheries and Aquatic Sciences 22(1), 21.
Kayiş Ş., Er A., Kangel P., Kurtoğlu İ Z. 2017. Bacterial pathogens and health problems of Acipenser gueldenstaedtii and Acipenser baerii sturgeons reared in the eastern Black Sea region of Turkey. Iranian Journal of Veterinary Research 18(1), 18-24.
Khalil S.M.I., Bulfon C., Galeotti M., Acutis P.L., Altinok I., Kotzamanidis C., ... Volpatti D. 2023. Immune profiling of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) exposed to Lactococcus garvieae: Evidence in asymptomatic versus symptomatic or vaccinated fish. Journal of Fish Diseases 46(7), 731-741
Kitano H., Kitagawa H., Tadera K., Saito K., Kohada Y., Takemoto K., ... Hinata N. 2024. First reported human case of isolation of Vagococcus fluvialis from the urine of a former zoo clerk in Japan: a case report. BMC Infectious Diseases 24(1), 341.‏
List of prokaryotic names with standing in nomenclature. 2020. Available from: http://www.bacterio.net/vagococcus.html/
MacFaddin J.F. 2000. Biochemical tests for identification of medical bacteria. Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins, pp. 123-147.
Meyburgh C. Bragg R. Boucher C. 2017. Lactococcus garvieae: an emerging bacterial pathogen of fish. Diseases of Aquatic Organisms 123(1), 67-79.
Morita H., Toh H., Oshima K., Yoshizaki M., Kawanishi M., Nakaya K., Suzuki T., Miyauchi E., Ishii Y., Tanabe S., Murakami M. 2011. Complete genome sequence and comparative analysis of the fish pathogen Lactococcus garvieae. PLoS One 6(8), e23184
Neupane S., Rao S., Yan W.X., Wang P.C., Chen S. C.2023. First identification, molecular characterization, and pathogenicity assessment of Lactococcus garvieae isolated from cultured pompano in Taiwan. Journal of Fish Diseases 46(11), 1295-1309
Noga E.J. 2010. Chapter 3: The clinical workup. In: Edward J. Noga, Fish disease: Diagnosis and treatment, 2nd ed. Wiley-Blackwell, Ames, Iowa, USA. pp: 40-49.
Orlov A.M., Interesova E.A., Dyldin Y.V., Romanov V.I. 2021. The endangered Eurasian freshwater sturgeons, in: In Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, Elsevier, 2021,
Pastorino P., Vela Alonso A.I., Colussi S., Cavazza G., Menconi V., Mugetti D., Righetti M., Barbero R., Zuccaro G., Fernández-Garayzábal J.F., Dondo A. 2019. A summer mortality outbreak of Lactococcosis by Lactococcus garvieae in a raceway system affecting farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and brook trout (Salvelinus fontinalis). Animals 9(12), 1043.
Pérez-Sancho M., Vela A.I., Wiklund T., Kostrzewa M., Domínguez L., Fernández-Garayzábal J.F. 2017. Differentiation of Flavobacterium psychrophilum from Flavobacterium psychrophilumlike species by MALDI-TOF mass spectrometry. Research in Veterinary Science 115, 345-352.
Racero L., Barberis C., Traglia G., Loza M.S., Vay C., Almuzara M. 2021. Infections due to Vagococcus spp. Microbiological and clinical aspects and literature review. Enfermedades Infecciosas y Microbiologia Clinica (English ed.) 39(7), 335-339
Rao S., Pham T.H., Poudyal S., Cheng L.W., Nazareth S.C., Wang P.C., Chen S. C.2022. First report on genetic characterization, cell‐surface properties and pathogenicity of Lactococcus garvieae, emerging pathogen isolated from cage‐cultured cobia (Rachycentron canadum). Transboundary and Emerging Diseases 69(3), 1197-1211.‏
Salogni C., Bertasio C., Accini A., Gibelli L.R., Pigoli C., Susini F., ... Alborali G.L. 2024. The Characterisation of Lactococcus garvieae Isolated in an Outbreak of Septicaemic Disease in Farmed Sea Bass (Dicentrarchus labrax, Linnaues 1758) in Italy. Pathogens 13(1), 49.
Saticioglu I.B., Yardimci B., Altun S., Duman M. 2021. A comprehensive perspective on a Vagococcus salmoninarum outbreak in rainbow trout broodstock. Aquaculture, 545, 737224.‏
Saticioglu I.B., Onuk E.E., Ay H., Ajmi N., Demirbas E., Altun S. 2023. Phenotypic and molecular differentiation of Lactococcus garvieae and Lactococcus petauri isolated from trout. Aquaculture 577, 739933.
Shahi N., Mallik S.K. 2020. Emerging bacterial fish pathogen Lactococcus garvieae RTCLI04, isolated from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): Genomic features and comparative genomics. Microbial Pathogenesis 147, 104368.
‏Shahin K., Veek T., Heckman T.I., Littman E., Mukkatira K., Adkison M., ... Soto E. 2022. Isolation and characterization of Lactococcus garvieae from rainbow trout, Onchorhyncus mykiss, from California, USA. Transboundary and Emerging Diseases 69(4), 2326-2343.
Soltani M., Naeiji N., Zagar A., Shohreh P., Taherimirghaed A. 2021. Biotyping and serotyping of Lactococcus garvieae isolates in affected farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in north Iran. Iranian Journal of Fisheries Sciences 20, 1542-1559.
Soltani M., Nikbakht G., Ebrahimzadeh Moussavi H.A., Ahmadzadeh N. 2008. Epizootic outbreak of lactococcosis caused by Lactococcus garvieae in farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in Iran. Bulletin of the European Association of Fish Pathologists 28(5), 95-106.
Türe M., Cebeci A., Özcelep T. 2022. The first outbreak of citrobacteriosis caused by Citrobacter gillenii in reared Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedtii) in Turkiye. Veterinary Research Forum 13(3), 323.
Zhu C., Yang C., Li F., Lv G., Ren C., Chu P., Zhu L. 2023. Isolation, identification of an Aeromonas veronii strain, and the immune response of hybrid sturgeon (Acipenser baerii♀× Acipenser schrenckii♂) to the bacteria. Aquaculture 577, 739966.
مجله علوم آبزی پروری
دوره 13، شماره 1
خرداد 1404
صفحه 127-137