Determination of heavy metal resistance levels in Escherichia coli isolated from mediterranean mussel and sea snail in Eastern Black Sea

Denizel ortamlar ağır metaller, pestisitler ve antibiyotikler gibi çeşitli kirleticilere maruz kalmaktadır. Bu kirleticilere karşı bakterilerde meydana gelen direnç tüm dünya üzerinde küresel bir problem haline gelmiştir. Bu çalışmada, Doğu Karadeniz'in Artvin, Rize, Trabzon ve Giresun sahillerinden 12 farklı istasyondan kara midye (Mytilus galloprovincialis) ve deniz salyangozu (Rapana venosa) örnekleri mevsimsel olarak toplanmıştır. Örneklerden toplam 54 Escherichia coli (35 tanesi kara midye ve 19 tanesi deniz salyangozu) suşu izole edilmiştir. Bakterilerin Cu (Bakır), Cd (Kadmiyum), As (Arsenik) ve Hg (Cıva) metallerini tolere edebilme yetenekleri test edilmiştir. Bu amaçla tüm izolatların Cu, Cd, As ve Hg'ye karşı bakteriyel metal tolerans veya direncini belirlemek için broth dilüsyon tekniği kullanarak Minimum İnhibisyon Konsantrasyon (MİK) testleri yapılmıştır. Cu, Cd, As ve Hg için MİK konsantrasyonları sırasıyla 100-400 mg/l, 100-200 mg/l, 25-400 mg/l ve 3,125-25 mg/l arasında değişiklik göstermiştir. Tüm izolatlar Bakır'a karşı dirençli fakat Arsenik'e karşı hassas olarak belirlenmiştir. Cıva'ya karşı direnç % 7,4 olarak belirlenmiştir. Bakterilerde en sık görülen ağır metal direnç geni nccA olmuştur ve bunu chrB ve merA genleri takip etmiştir. Ağır metalleri de içeren toksik kirleticilere karşı bakterilerdeki direnç veya tolerans önemli ekolojik öneme sahiptir. Bu bakteriler çevresel ağır metal kirliliğinin kontrol edilmesinde indikatör olarak kullanılabilirler. Ayrıca direnç geni bulunduran bakteriler patojen ve patojen olmayan bakteriler arasında direnç genlerinin yayılmasında önemli rol oynayabilirler. Marine environment is exposed to various pollutants such as heavy metals, pesticides and antibiotics. Bacterial resistance to these pollutants is a global problem all over the world. In this study, Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis) and sea snail (Rapana venosa) were seasonally collected from 12 sampling points from Artvin, Rize, Trabzon and Giresun Coasts of Black Sea, Turkey. A total of 54 Escherichia coli isolates (35 from mediterranean mussel and 19 from sea snail) were isolated from Mytilus galloprovincialis and Rapana venosa. The bacteria were tested for their ability to tolerate Cu (Copper), Cd (Cadmium), As (Arsenic) and Hg (Mercury). For this purpose, minimum inhibitory concentration (MIC) tests for all isolates to the Cu, Cd, As and Hg were done to determine heavy metal tolerance or resistance using broth dilution technique. MIC concentration for Cu, Cd, As and Hg ranged between 100-400 mg/l, 100-200 mg/l, 25-400 mg/l and 3.125-25 mg/l, respectively. All of the strains were resistant to Cu, but sensitive to As. Resistance to Hg was determined as 7.4 %. The most common heavy metal resistance gene in the bacteria was nccA and followed by chrB and merA. Tolerance or resistance of the bacteria to toxic pollutants including heavy metals is of significant ecological importance. These bacteria could be used as an indicator for controlling environmental heavy metal pollution