احياي زيستي كرومات توسط پلي ساكاريدهاي برون سلولي سودوموناس آئروژينوزا و ارتباط آن با مقاومت آنتي بيوتيكي

The role of exopolysaccharides from a chromate reducing Pseudomonas aeruginosa in resistance to hexavalent chromium and antibiotics

زمينه و هدف: كروم شش ظرفيتی (VI) يكی از اكسيد كننده های بسيار قوی و جز عناصر سرطان زای گروه A است كه در پساب صنايع مختلف وجود دارد. اگزو پلی ساكاريدهای (EPS) ترشح شده توسط باكتری های موجود در اين پساب ها می تواند نقش موثری در افزايش مقاومت باكتری ها به اين عامل نامساعد ايفا نمايد. اين تحقيق با هدف بررسی نقش EPS باكتری های مقاوم به كرومات در احيای كروم VI و مقاومت آنتی بيوتيكی آن ها صورت گرفته است. روش بررسی: اين مطالعه مقطعی- آزمايشگاهی بر روی باكتری های مقاوم به كرومات موجود در انواع مختلف پساب صورت گرفت. حداكثر غلظت قابل تحمل كرومات (MTC)، مقدار ترشح EPS، احيای كرومات توسط EPS و مقاومت آنتی بيوتيكی جدايه انتخابی به روش كيربی- بائر تعيين گرديد. يافته ها: جدايه موثر كه واجد بالاترين MTC ( mM128) و حداكثر توان ترشح EPS ( mg.ml-1117/0) بود، بر اساس نتايج تست های بيوشيميايی گونه ای از سودوموناس آئروژينوزا تشخيص داده شد. مقايسه راندمان 61 درصدی احيای كرومات توسط EPS با راندمان 78 درصدی احيای سلولی كرومات حاكی از نقش قابل توجه EPS در احيای كرومات بود. اين باكتری به طيف وسيعی از آنتی بيوتيك ها نيز مقاومت نشان داد. نتيجه گيری: افزايش كروم VI در محيط منجر به افزايش مقاومت باكتری ها با به كارگيری انواع مكانيسم های سازشی چون افزايش ترشح EPS می گردد و به موازات آن مقاومت آنتی بيوتيكی نيز افزايش می يابد. اين مقاومت توام از لحاظ پزشكی بسيار مهم بوده و می تواند اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با مكانيسم مقاومت آنتی بيوتيكی، ژنتيك پلاسميد و اكولوژی جدايه مورد نظر در اختيار ما قرار دهد.

Background and aims: Cr (VI) is one of the strongest oxidizing agents and is classified as carcinogen group A which presents in various industrial wastewaters. Exopolysaccharides (EPS) are natural polymers that are secreted from several environmental bacterial groups especially in response to adverse conditions. Therefore, exopolysaccharides from bacterial species of these astewaters may contribute in increasing their resistance to unfavorable factors. Thus the aim of this study was to investigate the role of exopolysaccharides from chromate resistant bacteria in chromate reduction and antibiotic resistance. Methods: This research was a laboratory crossectional study that was performed on chromate resistant bacterial species in different kinds of wastewaters. Maximum tolerable concentration (MTC), amount of exopolysaccharides secretion, chromate reduction by EPS and antibiotics resistance of selected isolation were determined. The data were analyzed by determining the standard error and agreed confidence intervals (P<0.05). Results: An effective isolation showed the highest MTC and EPS production: 128 mM and 0.117 mg.ml-1 respectively was identified as Pseudomonas aeruginosa based on biochemical test results. Comparison between chromate reduction efficiency by EPS solely (61%) and chromate reduction efficiency by bacterial cell (78%) indicated considerable role of EPS in chromate reduction. These bacteria also indicated resistance to a wide range of antibiotics. Conclusion: Environmental increasing of Cr(VI) concentration leads to increasing in bacterial resistance using various types of adaptable mechanisms such as higher EPS production. This resistance is very important in terms of a medicine subject and can be valuable information for us in the relationship to the mechanisms of antibiotic resistance, plasmid genetics and the desired isolated ecology.