بررسی عملکرد تصفیه‌خانه فاضلاب شمال اصفهان در حذف گونه بیماریزای لیستریا مونوسیتوژنز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط و عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی ارومیه

2 دانشیار مرکز تحقیقات امنیت غذایی، دانشکده تغذیه و علوم غذایی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان

3 استاد و عضو هیات علمی گروه مهندسی بهداشت محیط و دانشکده بهداشت و دانشگاه علوم پزشکی اصفهان

چکیده

باکتری لیستریا از جمله باکتری‌هایی است که در محیط طبیعی پراکندگی گسترده‌ای دارد و مهم‌ترین گونه این باکتری‌ها لیستریا مونوسیتوژنز است که عامل بیماری لیستریوزیس در انسان و حیوان است. در موارد حاد بیمار ممکن است منجر به مننژیت، مننگوآنسفالیت، سپتی سمّی و سقط جنین شود. همچنین ممکن است باکتری به‌طور مستقیم یا غیر مستقیم از طریق محیط به انسان یا مواد غذایی منتقل شود تاکنون در ایران مطالعه ای در زمینه شناسایی باکتری لیستریا در فاضلاب شهری صورت نگرفته، لذا در این مطالعه باکتری لیستریا مونوسیتوژنز از نمونه‌های فاضلاب و لجن تصفیه‌خانه فاضلاب شمال اصفهان که برای مصارف کشاورزی کاربرد دارد، جداسازی و شمارش شده و عملکرد آن در حذف این باکتری مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق نمونه‌برداری از فاضلاب ورودی، پساب خروجی، لجن خام، لجن تثبیت شده و لجن خشک شدة آماده فروش تصفیه‌خانه فاضلاب شمال اصفهان، به تعداد 65 نمونه در 13 بازدید از 5 نقطه انجام گرفت. برای جداسازی باکتری از روش USDA و برای شمارش لیستریا مونوسیتوژنز از روش سه لوله‌ای MPN با محیط کشت فریزربراث ساپلیمنت‌دار استفاده شد. گونه‌های لیستریامونوسیتوژنز جدا شده هم به‌روش بیوشیمیایی و PCR نیز تایید شدند. گونه بیماریزای لیستریا مونوسیتوژنز از نمونه‌های فاضلاب ورودی، پساب خروجی، لجن خام، لجن تثبیت شده و لجن خشک شده به‌ترتیب 9/76، 5/38، 6/84 ، 2/69 و 2/46 درصد جداسازی شد و کارایی فرایندهای تصفیه فاضلاب، تانک هاضم و بسترهای خشک کننده لجن برای حذف باکتری لیستریا مونوسیتوژنز به‌ترتیب 6/69، 7/64 و 4/73 درصد محاسبه گردید. تمامی موارد لیستریا مونوسیتوژنز شناسایی شده با آزمون‌های بیوشیمیایی با انجام آزمون PCR مورد تایید قرار گرفتند. نتایج به‌دست آمده نشان داد که گونه بیماریزای لیستریا مونوسیتوژنز در پساب خروجی و لجن خشک شدة آماده برای فروش تصفیه‌خانه شمال اصفهان وجود دارد. بنابراین می‌تواند باعث انتشار این باکتری در زمین‌های کشاورزی و محیط گردد. به‌عبارت دیگر محصولات کشاورزی ممکن است با توجه به قدرت بقاء باکتری در محیط، منشأ آلودگی انسان و دام باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Performance of Isfahan North Wastewater Treatment Plant in the Removal of Listeria monocytogenes

نویسندگان [English]

  • nahid Navijouy 1
  • Mohammad Jalali 2
  • Hossein Movahedian Attar 3
چکیده [English]

Listeria and in particular Listeria monocytogenes is considered a ubiquitous foodborne pathogen which can lead listeriosis in human and animals. Listeriosis can be serious and may cause meningitis, septicemia and abortion in pregnant women. Although wastewater or sludge may contaminate foods of plant origin, there are no data on occurrence of Listeria spp. in wastewater and sludge in Iran. The purpose of current investigation was to study the occurrence of Listeria spp. in various samples of wastewater and sludge in Isfahan North wastewater treatment plant. Influent, effluent, raw sludge and dried sludge samples were collected from Isfahan North municipal wastewater treatment plant. L. monocytogenes were enumerated by a three–tube most probable number (MPN) assay using enrichment Fraser broth. A total of 65 various samples from five step in 13 visits were collected. The presence of Listeria spp. also was determined using USDA procedure. Then, phenotypically identified L. monocytogenes were further confirmed by Polymerase Chain Reaction amplification. L. monocytogenes isolated from 76.9%, 38.5%, 84.6%, 69.2% and 46.2% of influent, effluent, raw sludge, stabilized sludge and dried sludge respectively. The efficiency of wastewater treatment processes, digester tank and drying bed in removal L. monocytogenes were 69.6%, 64.7% and 73.4% respectively. All phenotypically identified L. monocytogenes were further confirmed by Polymerase Chain Reaction. The results of present study have shown that Listeriaspp. and L. monocytogenes in particular, were present in wastewater treatment plant effluents and sludge at high level. The bacteria may spread on agriculture land and contaminate foods of plant origin. This may cause a risk of spreading disease to human and animals.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Removal of Listeria Monocytogens
  • Wastewater Treatment Plant
  • Effluent
  • Sludge
  • Isfahan North Wastewater Treatment Plant
1- Garret, N., Picard-Bonnaud, F., and Pourcher, A.M. (2002). “Occurrence of Listeria spp. and L. monaytogenes in sewage sludge used for land application: effect of dewatering, liming and storage in tank on survival of Listeria species.FEMS Immunology and Medical Microbiology, 35, 275-283.

2- Paillard, D., and Dubois, V. (2005). “Occurrence of Listeria spp. in effluents of French urban wastewater treatment plants.” Applied and Environmental Microbiology, 71, 7562-7566.

3- Atlas, R.M. (1995). “Biological treatment of waste and pollutants.” Atlas, R.M. (Ed), Principles of Microbiology, Mosby.Year Book Inc., st louis, Missouri.

4- Walker, I.M. (1998). “Biosolid management, use and disposal.” Meyers, R.A (Ed.), Encyclopedia of environmental analysis and remediation, John Wiley, New York.

5- EPA. (1992). Environmental regulations technology, control of pathogens and vector attraction in sewage sludge, EPA/625/R-92/013.

6- National Research Council. (2002). Biosolids applied to land: Advancing standards and practices, USEPA.

7- Hocking, A. D., Arnold, G., Jenson, I., Newton, K., and Sutherland, P. (1997). Foodborne microorganisms of public health significance, 5th Ed., North Sydeny: Australian Institute of Food Science and Technology INC. NSW Branch, F.M.G.

8- Jawetz, E., Melink J. L., and Adelberg, C. A. (1987). Review of medical microbiology, 17th Ed., Los Altos: Prentice Hall International, USA.

9- Ryser, E. T., and Marth, E. H. (2007). Listeria, Listeriosis, and food safety, 3rd Ed., Marcel Dekker, New York.

10- Sadeghiyan, G. (1995). “Brucella and Listera monocytogenes isolated from aborted fetuses of cattle.” Ph.D. Thesis, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan. (In Persian)

11- Harrigan, W.F. (1998). Laboratory methods In food microbiology, 3rd Ed., Academic Press, London.

12- Bridson, E.Y. (1990). The Oxiod manual, unipath ltd.wade Road, Basing stoke RG24 opn, 6th Ed., Unipath Ltd., London.

13- Ghazali, A.L., and Azawi, A.L. (1986). “Detection and enumeration of Listeria monocytogenes in sewage treatment plant in Iraq.” Appl. Bacterol., 60, 251-254.

14- APHA. (2003). Standard method for examination of water and wastewater, 21th Ed.,American Public Health Association, Washington D.C.

15- Gholami, M., and Mohammadi, H. (1991). Water and wastewater microbiology, 2nd Ed., Hayan Pub. Tehran. (In Persian)

16-Fitter, S., Heuzenroeder, M., and Thoms C.J. (1997). “A combined PCR and selective enrichment method for rapid detection of Listeria monocytogenes.J. of Applied Bacteriology, 73, 53-59.

17- Jalali, M., and Abedi, D. (2008). “Prevalence of Listeria species in food products in Isfahan.” International J. of Food Microbiology, 122 (3), 336-340.

18- Rahimi, E., Ameri, M., and Momtaz, H. (2010). “Prevalence and antimicrobial resistance of Listeria species isolated from milk and dairy products in Iran.” Food Control, 21(11), 1448-1452.

19- Watkins, J., and Sleath, K.P. (1981). “Isolation and enumeration of Listeria monocytogenes from sewage, sewage sludge and river water.” J. Appl. Bacteriol., 50, 1-9.

20- Garrec, N., and Stura, L. (2003). Development of protocol for isolation of Listeria monocytogenes from sludge.” Water Research, 37, 4810-4814.

21- Combarro M.P., Gonzalez, M., Araujo, M., Amezaga, A.C., Sueiro, R. A., and Garrido, M.J. (1997). Listeria species incidence & characterization in a river receiving town sawage from a swage treatment plant.” J. of water, Sci Tech, 35, 201-204.

22- Cordano, A. M., and Jacquet, C. (2009). “Listeria monocytogenes isolated from vegetable salads sold at supermarkets in Santiago, Chile: Prevalence and strain characterization.” International J. of Food Microbiology, 132, (3), 176-179.

23- Anderson, S., Sant'Ana, M., Igarashi, C., Landgraf, M., Teresa Destro, M., and Bernadette, D.G.M. (2012). “Prevalence, populations and pheno- and genotypic characteristics of Listeria monocytogenes isolated from ready-to-eat vegetables marketed in São Paulo, Brazil.” International J. of Food Microbiology, 155 (1-2), 1-9.

24- Ponniah, J., Tunung, R., Selina Paie, M., Farinazleen, S.R., Ghazali, M., Kqueen, C., Nishibuchi, M., Nakaguchi, Y., and Malakar, P. R. (2010). Listeria monocytogenes in raw salad vegetables sold at retail level in Malaysia.” Food Control, 21(5), 774-778.

25- Little, C.L., Taylor, F.C., Sagoo, S.K. Gillespie, I.A., Grant, K., and McLauchlin, J. (2007). “Prevalence and level of Listeria monocytogenes and other Listeria species in retail pre-packaged mixed vegetable salads in the UK.” Food Microbiology, 24 (8), 711-717.