Genotypic identification of coliforms isolated from cases of subclinical mastitis among pastoral herds in parts of Kaduna State, Nigeria

1, 2*Makolo, D., 2Suleiman, A. B., 2Olonitola, O. S., 3Bello, M., and 4Ahmadu, I.

1Department of Sciences, School of Preliminary Studies, Kogi State Polytechnic, Lokoja, Nigeria

2Department of Microbiology, Faculty of Life Sciences, Ahmadu Bello University, Zaria, Nigeria

3Department of Veterinary Public Health and Preventive Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, Ahmadu Bello University, Zaria, Nigeria

4National Tuberculosis Reference Laboratory, Zaria, Nigeria *Correspondence to: [email protected]

Abstract:

Background: Mastitis caused by Staphylococcus aureus was initially considered the major problem in dairy herds, but over the last few decades, the incidence of coliform mastitis has increased among the pastoral herds in Nigeria due to poor environmental and milking hygiene. Hence, this study was aimed at genotypic identification of coliform bacteria isolated from cases of bovine mastitis among pastoral herds in parts of Kaduna State, Nigeria.

Methods: A cross-sectional survey of 30 herds of cows across 7 Local Government Areas of Kaduna State, Nigeria, was conducted. One hundred and forty seven cows were proportionately selected by purposive sampling technique. The milk samples were aseptically collected and bacteriologically screened for coliform bacteria following standard bacteriological techniques. Nine out of 12 coliforms identified phenotypically were selected for PCR amplification and sequencing of their 16S rRNA gene. The Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) analysis of the sequences obtained was done on the National Centre for Biotechnology Information (NCBI) data base, and isolates confirmed based on similarity to 16S rDNA sequences in the Gen Bank

Results: Five of the 9 coliforms were confirmed to be Klebsiella pneumoniae (prevalence rate, 3.4%) and 4 were confirmed to be Escherichia coli (prevalence rate, 2.7%).

Conclusion: This study shows that raw milk of mastitic cows can serve as a vehicle for the spread of pathogens such as K. pneumoniae and E. coli which, according to the Department of Health and Human Services of the United States Public Health Services, are potential threats to public health and safety of humans, animals and plant products.

Keywords: pastoral herds, subclinical mastitis, cows, PCR, 16s rRNA, sequencing

Received July 30, 2019; Revised October 19, 2019; Accepted October 20, 2019
Copyright 2020 AJCEM Open Access. This article is licensed and distributed under the terms of the Creative Commons Attrition 4.0 International License (//creativecommmons.org/licenses/by/4.0), which permits unrestricted use, distribution and reproduction in any medium, provided credit is given to the original author(s) and the source.

Identification génotypique de coliformes isolés à partir de cas de mammites subcliniques parmi des troupeaux pastoraux dans certaines parties de l’État de Kaduna, au Nigéria

1,2*Makolo, D., 2Suleiman, A. B., 2Olonitola, O. S., 3Bello, M., et 4Ahmadu, I.

1Département des sciences, École d‟études préliminaires, École polytechnique d‟État de Kogi, Lokoja, Nigéria

2Département de microbiologie, Faculté des sciences de la vie, Université Ahmadu Bello, Zaria, Nigéria.

3Département de santé publique vétérinaire et médecine préventive, Faculté de médecine vétérinaire, Université Ahmadu Bello, Zaria, Nigeria

4Laboratoire national de référence pour la tuberculose, Zaria, Nigeria *Correspondance à: [email protected]

Abstrait:

Contexte: La mammite causée par Staphylococcus aureus était à l‟origine considérée comme le principal problème des troupeaux laitiers, mais au cours des dernières décennies, l‟incidence de la mammite à coliformes a augmenté dans les troupeaux pastoraux du Nigéria en raison de la mauvaise hygiène de l‟environnement et de la traite. Par conséquent, cette étude visait l’identification génotypique de bactéries coliformes isolées à partir de cas de mammite bovine parmi les troupeaux pastoraux dans certaines parties de l’État de Kaduna, au Nigéria.

Méthodes: Une enquête transversale sur 30 troupeaux de vaches dans 7 zones de gouvernement local de l’État de Kaduna au Nigéria a été réalisée. Cent quarante sept vaches ont été sélectionnées proportionnellement par une technique d’échantillonnage raisonné. Les échantillons de lait ont été collectés de manière aseptique et soumis à un dépistage bactériologique des bactéries coliformes selon les techniques bactériologiques classiques. Neuf des 12 coliformes identifiés phénotypiquement ont été sélectionnés pour l’amplification par PCR et le séquençage de leur gène ARNr 16S. L’analyse par l’outil de recherche d’alignement local de base (BLAST) des séquences obtenues a été effectuée sur la base de données du Centre national d’information sur la biotechnologie (NCBI), et des isolats ont été confirmés sur la base de la similarité avec les séquences d’ADNr 16S de la banque de gènes.

Résultats: Klebsiella pneumoniae a été confirmé chez cinq des neuf coliformes (taux de prévalence de 3,4%) et dans 4 cas chez Escherichia coli (taux de prévalence de 2,7%).

Conclusion: cette étude montre que le lait cru de vaches mastitiques peut servir de vecteur à la propagation d‟agents pathogènes tels que K. pneumoniae et E. coli qui, selon le ministère de la Santé et des Services sociaux des États-Unis, sont: menaces potentielles pour la santé publique et la sécurité des personnes, des animaux et des produits végétaux.

Mots-clés: troupeaux pastoraux, mammite subclinique, vaches, PCR, ARNr 16s, séquençage

Download full journal in PDF below

Genotypic identification of coliforms isolated from cases of subclinical mastitis among pastoral herds in parts of Kaduna State, Nigeria