Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus
Thesis (Ph.D., Microbiology)--Prince of Songkla University, 2018
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19044 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19044 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
Bacterial diseases Pathogenic bacteria |
| spellingShingle |
Bacterial diseases Pathogenic bacteria Jetnapang Kongrueng Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| description |
Thesis (Ph.D., Microbiology)--Prince of Songkla University, 2018 |
| author2 |
Varaporn Vuddhakul |
| author_facet |
Varaporn Vuddhakul Jetnapang Kongrueng |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Jetnapang Kongrueng |
| author_sort |
Jetnapang Kongrueng |
| title |
Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| title_short |
Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| title_full |
Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| title_fullStr |
Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| title_full_unstemmed |
Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| title_sort |
characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19044 |
| _version_ |
1783957342895734784 |
| spelling |
th-psu.2016-190442023-11-15T08:42:58Z Characterization of human-and shrimp-pathogenic vibrio parahaemolyticus การศึกษาลักษณะของเชื้อ Vibrio parahaemolyticus ที่ก่อโรคในมนุษย์และกุ้ง Jetnapang Kongrueng Varaporn Vuddhakul Faculty of Science (Microbiology) คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาจุลชีววิทยา Bacterial diseases Pathogenic bacteria Thesis (Ph.D., Microbiology)--Prince of Songkla University, 2018 Vibrio parahaemolyticus is a halophilic bacterium distributed in marine and estuarine environments worldwide. V. parahaemolyticus may causes gastroenteritis after consumption of contaminated seafood. The pathogenicity of this bacterium in humans is associated to the tdh and trh genes, which are considered to be the major virulence genes in the pathogenesis. The trh gene possesses a significantly broader nucleotide sequence variation and can be subdivided in two main subtypes (trhl and trh2) which share 84% identical in sequence. In order to characterize V. parahaemolyticus carrying the trh gene, 73 clinical isolates of trh V. parahaemolyticus obtained previously from various countries were investigated. No significant difference was observed in the urease production between tdh trhl* and tdh trh2 (p = 0.063) and between the tdh trhl and tdh trh2 isolates (p = 0.788). This implied that the tdh and trh genes of V. parahaemolyticus were not involved in the urease production. The isolates carrying only the trh gene showed variation in their haemolytic activity that might correlate to the sequence variation in trh1 and trh2 genes. The ratio of urease production and haemolytic activities between the trhl and trh2+ isolates and biofilm formation of trh V. parahaemolyticus isolates were not significantly different. Out of 16 of 34 isolates (47.0%) of trh V. parahaemolyticus gave positive for CRISPR detection. CRISPR-virulence typing of all CRISPR-positive isolates was constructed and compared to profiles obtained by CRISPR typing alone. The discriminatory power index (DI) of CRISPR-virulence typing was higher than the CRISPR typing alone. V. parahaemolyticus causes acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) in shrimp. To clarify the pathogenicity of AHPND V. parahaemolyticus in shrimp, all 33 AHPND V. parahaemolyticus isolates obtained in this study were characterized. All isolates were O1 serotype but possessed different K antigens. DNA profiles of AHPND V. parahaemolyticus isolates were similar, but were distinct from those obtained from clinical and environmental isolates. This indicates the causative agent of AHPND might be originated from one clone and then subsequently different K antigens have been developed. In this study, two sets of primers (LAMP-A2 and LAMP-A3) specific to the unique DNA sequences derived from the plasmid and toxin gene of AHPND V. parahaemolyticus were developed and evaluated for LAMP assay to identify AHPND V. parahaemolyticus. In pure culture and in spiked shrimp experiments, the LAMP assay was superior to PCR for the detection of AHPND V. parahaemolyticus. In pure cultures, the detection limit of LAMP-A3 was 53 cfu/ml or 0.1 cfu/reaction, whereas in spiked shrimp experiments, the detection limit was 4.4x105 cfu/ml or 8.8x102 cfu/reaction. This technique could also detect AHPND V. parahaemolyticus in shrimp, sediment and water samples collected from a shrimp farm. The results suggested that the LAMP- A3- based LAMP assay was suitable for the identification of AHPND V. parahaemolyticus in shrimp aquaculture. To control AHPND V. parahaemolyticus, Bdellovibrio and like organisms (BALOS) were isolated and the capability to reduce AHPND V. parahaemolyticus was evaluated. Nine isolates of BALOs specific to AHPND V. parahaemolyticus were obtained and were identified as Bacteriovorax spp. The ability of BALOS designated as BV- A to reduce numbers of AHPND V. parahaemolyticus in vitro was observed in co-culture after incubation for 2 days and continued until 7 days of incubation period. In vivo, BV-A could reduce the mortality of shrimp post-larvae infected with AHPND V. parahaemolyticus. This study indicates that Bacteriovorax can be used as a biocontrol agent of AHPND V. parahaemolyticus in shrimp aquaculture. Vibrio parahaemolyticus เป็นแบคทีเรียที่พบได้ในน้ําทะเลทั่วโลกเป็นสาเหตุ ของโรคทางเดินอาหารอักเสบจากการรับประทานอาหารทะเล เชื้อ V. parahaemolyticus สายพันธุ์ก่อโรคในคนมียีน tdh และ trh ซึ่งเป็นปัจจัยสําคัญ ยืน trh มี 2 กลุ่มย่อย คือ trhl และ trh2 และมีลําดับนิวคลีโอไทด์เหมือนกัน ร้อยละ 84 จากการศึกษาลักษณะของเชื้อ V. parahaemolyticus ที่มียีน trh ซึ่งแยกได้จากผู้ป่วยในหลายประเทศ จํานวน 73 ไอโซเลท ไม่ พบความสัมพันธ์กับสร้างเอนไซม์ยูรีเอสระหว่างเชื้อสายพันธุ์ tdh trhit และ tdh trh2* (p = 0.063) รวมทั้งในสายพันธุ์ tah trhit และ tdh trh2 (p = 0.788) การศึกษาความสามารถใน การย่อยสลายเม็ดเลือดแดงของเชื้อ V. parahaemolyticus สายพันธุ์ที่มียีน trh เพียงยืนเดียว พบว่า เกี่ยวข้องกับความแตกต่างของลําดับเบสนิวคลีโอไทด์ในยีน trhl และ trh2 นอกจากนี้ไม่พบความ แตกต่างอย่างมีนัยสําคัญของการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ V. parahaemolyticus ในการศึกษานี้ได้ ตรวจพบ CRISPR ในเชื้อ trh V. parahaemolyticus จํานวน 16 ไอโซเลท จากทั้งหมด 34 ไอ โซเลท (ร้อยละ 47.0) จากการศึกษาโดยการใช้ CRISPR เพื่อจําแนกสายพันธุ์ของเชื้อ trh V. parahaemolyticus โดยเทคนิค CRISPR-virulence typing พบว่ามีอํานาจในการจําแนกที่สูง กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิค CRISPR typing เพียงอย่างเดียว V. parahaemolyticus เป็นสาเหตุของโรคตับวายเฉียบพลัน (acute hepatopancreatic necrosis disease: AHPND) ส่งผลให้เกิดอัตราการตายจํานวนมากในกุ้ง เพาะเลี้ยง ในการศึกษาครั้งนี้พบว่า AHPND V. parahaemolyticus จํานวน 33 ไอโซเลทที่แยก มาได้ มีซีโรไทป์ O1 แต่มี K แอนติเจนต่างกัน จีโนไทป์ของเชื้อ AHPND V. parahaemolyticus มีความคล้ายคลึงกัน แต่แตกต่างจากเชื้อ V. parahaemolyticus ที่แยกได้ จากตัวอย่างผู้ป่วยและสิ่งแวดล้อม ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่า เชื้อ AHPND V. parahaemolyticus อาจจะมีที่มาจากแหล่งเดียวกันและเกิดการเปลี่ยนแปลงของ K ซีโรไทป์ในเวลาต่อมา นอกจากนี้ ได้พัฒนาวิธีการบ่งชี้ AHPND V. parahaemolyticus ด้วยเทคนิค LAMP โดยการออกแบบ ไพรเมอร์ 2 ชุด คือ LAMP-A2 และ LAMP-A3 ที่จําเพาะกับ พลาสมิดและยืนก่อโรคของ AHPND V. parahaemolyticus จากการศึกษาพบว่า เทคนิค LAMP มีประสิทธิภาพในการตรวจหาเชื้อก่อโรคในกุ้ง AHPND V. parahaemolyticus ในการตรวจหา เชื้อที่เลี้ยงแบบบริสุทธิ์ พบว่าปริมาณของเชื้อน้อยที่สุดที่สามารถตรวจพบได้โดยเทคนิค LAMP-A3 คือ 53 cfu/ml หรือ 0.1 cfu/reaction ในขณะที่ปริมาณของเชื้อน้อยที่สุดที่สามารถ ตรวจพบได้จากการทดสอบแบบเติมเชื้อในตัวอย่างกุ้ง คือ 4.4 x 10° cfu/ml หรือ 8.8 x 10 cfu/reaction เทคนิคดังกล่าวยังสามารถตรวจหาเชื้อ AHPND V. parahaemolyticus ได้จาก ตัวอย่างกุ้ง น้ํา และตะกอนดิน ที่เก็บจากฟาร์มเพาะเลี้ยงกุ้ง เทคนิค LAMP โดยใช้ชุดไพรเมอร์ LAMP-A3 เหมาะสมสําหรับการนํามาใช้ในการตรวจหาเชื้อ AHPND V. parahaemolyticus ดีกว่าไพรเมอร์ LAMP-A2 เพื่อควบคุมปริมาณของเชื้อ AHPND V. parahaemolyticus แบคทีเรียในกลุ่ม Bdellovibrio and like organisms (BALOs) ได้ถูกคัดแยกและทดสอบประสิทธิภาพในการกําจัด เชื้อก่อโรคดังกล่าว จากการศึกษา BALOs ที่แยกได้ทั้งหมด 9 ไอโซเลท เป็นเชื้อในจีนัส Bacteriovorax ในการทดสอบแบบ in vitro เชื้อ Bacteriovorax BV-A สามารถลดปริมาณ ของเชื้อ AHPND V. parahaemolyticus ได้ ภายใน 2 วันของการทดลอง และลดลงเรื่อยๆ จน กระทั้งสิ้นสุดการทดลอง (วันที่ 7) นอกจากนี้การทดสอบแบบ in vivo ยังพบว่า BV-A สามารถ ลดอัตราการตายของกุ้งระยะโพสต์ลาวาที่มีการติดเชื้อ AHPND V. parahaemolyticus ผลการ ทดลองแสดงให้เห็นว่า Bacteriovorax สามารถใช้เป็นตัวควบคุมทางชีวภาพเพื่อลดปริมาณ V. parahaemolyticus ที่เป็นสาเหตุของโรค AHPND ในฟาร์มเพาะเลี้ยงกุ้ง 2023-11-15T08:41:25Z 2023-11-15T08:41:25Z 2018 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19044 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |