Methods of isolation and identification of pathogenic and potential pathogenic bacteria from skins and tannery effluents

Abstract

Currently there is no standard protocol available within the leather industry to isolate and identify pathogenic bacteria from hides, skins or tannery effluent. This study was therefore carried out to identify simple but effective methods for isolation and identification of bacterial pathogens from the effluent and skins during leather processing. Identification methods based on both phenotypic and genotypic characteristics were investigated. Bacillus cereus and Pseudomonas aeruginosa were used as indicator bacteria to evaluate the isolation and identification methods. Decontaminated calfskins were inoculated with a pure culture of the above mentioned bacterial species followed by a pre-tanning and chromium tanning processes. Effluent samples were collected and skins were swabbed at the end of each processing stage. Bacterial identification was carried out based on the phenotypic characteristics; such as colony appearance on selective solid media, cell morphology following a standard Gram-staining and spore staining techniques, and biochemical reactions, e.g., the ability of a bacterial species to ferment particular sugars and ability to produce certain enzymes. Additionally, an identification system based on bacterial phenotypic characteristics, known as Biolog® system was applied. A pulsed-filed gel electrophoresis (PFGE) method for bacterial DNA fingerprinting was also evaluated and used for the identification of the inoculated bacteria. The methods described in the study were found to be effective for the identification of pathogenic bacteria from skins and effluent.RESUMENEn estos momentos no existen en la industria del cuero métodos estandarizados protocolarios generalizados para aislar e identificar los micro-organismos patógenos en las pieles o los desagües de curtición. Este estudio entonces se emprendió para la efectiva, pero la simple identificación e aislamiento de bacterias patógenas en los efluentes y pieles en el proceso de curtición. Métodos de identificación basados en las características tanto de genotipos como las de fenotipos fueron investigados. Bacilos céreos y Pseudomonas aeruginosa se emplearon como bacterias indicadoras para evaluar los métodos de aislamiento e identificación. Pieles de ternero descontaminadas fueron inoculadas con culturas puras de las mencionadas especies de bacterias para luego ser sometidas a procesos de precurtido y curtido al cromo. Muestras de efluentes y pieles fueron mostreadas al final de cada paso del procesamiento. Identificación bacteriana fue efectuada en base a características fenotípicas; tales como aspecto de colonias sobre medios sólidos selectivos, morfología de las células luego de teñir por el medio de Gram no solo las células sino por las técnicas de teñir las esporas mismas, y reacciones bioquímicas específicas, v. g. la habilidad de una especie bacteriana en fermentar azúcares particulares y la habilidad en la producción de encimas muy específicas. Adicionalmente un sistema de identificación de características fenotípicas bacterianas conocido como Biolog® se aplicó. Electroforesis de gel por pulsaciones eléctricas (PFGE) de huellas digitales del ADN fue también evaluado en su idoneidad para identificación de bacterias inoculadas. Los métodos descritos en este estudio se encontraron efectivos en la identificación de bacteria patogénica en pieles y efluentes de curtidos.