دانشگاه شهید باهنر کرمان (دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی) و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 2228-6705 18 2 2026 05 22 Detection and characterization of Escherichia coli O157:H7 in drinking water from Baghdad city using phenotypic, immunological, and molecular methods شناسایی و ویژگی‌یابی Escherichia coli O157:H7 در آب آشامیدنی شهر بغداد با استفاده از روش‌های فنوتیپی، ایمنی‌شناسی و مولکولی 239 254 5300 10.22103/jab.2026.26531.1826 FA سداد جاسم محمد مرکز تحقیقات بازار و حمایت از مصرف‌کننده، دانشگاه بغداد، بغداد، عراق. عادل ترکی الموسوی مرکز تحقیقات بازار و حمایت از مصرف‌کننده، دانشگاه بغداد، بغداد، عراق. رافت ع. ابوالمعالی مرکز تحقیقات بازار و حمایت از مصرف‌کننده، دانشگاه بغداد، بغداد، عراق. Journal Article 2025 12 15 Objective<br />The aim of this study was to isolate and identify Escherichia coli O157:H7 from drinking water intended for human consumption in Baghdad City. The isolates were characterized using conventional phenotypic and biochemical methods. Then, their ability to produce Shiga toxin (Stx) was determined using ELISA. In addition, molecular identification and genotyping were performed. For detecting the presence of stx1 and stx2 genes, multiplex polymerase chain reaction (MPCR) was used. Another goal was to compare these genes as diagnostic and epidemiological indicators with traditional diagnostic methods.<br />Material and methods<br />Thirty drinking water samples were collected from both sides of Baghdad City (Karkh and Rusafa) between July and August 2023. Samples were collected in sterile 250-mL glass bottles containing 3% sodium thiosulfate. Cefixime-tellurite sorbitol MacConkey agar (CT-SMAC) was used to isolate E. coli O157:H7. Biochemical identification was performed using the API 20E system. Moreover, ELISA was used to determine the production of Shiga toxin. Molecular detection of stx1 and stx2 genes was conducted using the PCR technique.<br /><br />Results<br />Out of the 30 drinking water samples analyzed, 25 E. coli isolates were obtained. Biochemical tests identified 10 isolates as E. coli. While, the API 20E system confirmed 6 isolates. Serological examination using the rapid latex agglutination test confirmed that four isolates belonged to the E. coli O157:H7 serotype. ELISA results demonstrated that all four isolates produced Shiga toxin. MPCR analysis revealed that one isolate carried the stx1 gene (180 bp), while all four isolates carried the stx2 gene (255 bp).<br />Conclusion<br />Shiga toxin (Stx), also known as verotoxin, is an AB₅ toxin produced by certain strains of E. coli, particularly E. coli O157:H7. Furthermore, it is closely related to the toxin produced by Shigella dysenteriae. The presence of stx1 and stx2 genes in drinking water isolates can highlight the potential public health risk. It also can support the use of molecular methods as reliable tools for the detection and surveillance of pathogenic E. coli in drinking water. هدف: هدف از این مطالعه جداسازی و شناسایی Escherichia coli O157:H7 از آب آشامیدنی مورد مصرف انسان در شهر بغداد بود. ایزوله‌ها با استفاده از روش‌های متداول فنوتیپی و بیوشیمیایی مشخصه‌یابی شدند. سپس توانایی آن‌ها در تولید سم شیگا (Stx) با استفاده از آزمون الایزا (ELISA) تعیین گردید. علاوه بر این، شناسایی مولکولی و تعیین ژنوتیپ انجام شد. برای شناسایی ژن‌های stx1 و stx2 از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز چندگانه (MPCR) استفاده شد. هدف دیگر، مقایسه این ژن‌ها به‌عنوان شاخص‌های تشخیصی و اپیدمیولوژیک با روش‌های تشخیصی سنتی بود.<br />مواد و روش‌ها: در مجموع ۳۰ نمونه آب آشامیدنی از دو سوی شهر بغداد (کرخ و رصافه) در فاصله زمانی ژوئیه تا اوت ۲۰۲۳ جمع‌آوری شد. نمونه‌ها در بطری‌های شیشه‌ای استریل ۲۵۰ میلی‌لیتری حاوی 3 درصد تیوسولفات سدیم برداشت شدند. برای جداسازی E. coli O157:H7 از محیط کشت مک‌کانکی سوربیتول حاوی سفیکسیم-تلوریت (CT-SMAC) استفاده شد. شناسایی بیوشیمیایی با سیستم API 20E انجام گرفت. همچنین، تولید سم شیگا با روش ELISA بررسی شد. شناسایی مولکولی ژن‌های stx1 و stx2 با استفاده از تکنیک PCR صورت پذیرفت.<br />نتایج: از میان ۳۰ نمونه آب آشامیدنی بررسی‌شده، ۲۵ ایزوله E. coli به‌دست آمد. آزمون‌های بیوشیمیایی ۱۰ ایزوله را به‌عنوان E. coli شناسایی کردند، در حالی که سیستم API 20E شش ایزوله را تأیید نمود. بررسی سرولوژیک با آزمون آگلوتیناسیون سریع لاتکس نشان داد که چهار ایزوله به سروتیپ E. coli O157:H7 تعلق دارند. نتایج ELISA نشان داد که هر چهار ایزوله قادر به تولید سم شیگا هستند. تحلیل MPCR نشان داد که یک ایزوله حامل ژنstx1 (۱۸۰ جفت‌باز) بوده و هر چهار ایزوله دارای ژن stx2 (۲۵۵ جفت‌باز) بودند.<br />نتیجه‌گیری: سم شیگا (Stx) که با نام وروتوکسین نیز شناخته می‌شود، یک سم AB₅ است که توسط برخی سویه‌های E. coli، به‌ویژه E. coli O157:H7، تولید می‌شود و ارتباط نزدیکی با سم تولیدشده توسط Shigella dysenteriae دارد. وجود ژن‌های stx1 و stx2 در ایزوله‌های آب آشامیدنی می‌تواند خطر بالقوه‌ای برای سلامت عمومی را نشان دهد و همچنین بر کاربرد روش‌های مولکولی به‌عنوان ابزارهایی قابل اعتماد برای شناسایی و پایش E. coli بیماری‌زا در آب آشامیدنی تأکید می‌کند. https://jab.uk.ac.ir/article_5300_da677b9cd641b28edde14442c37919c0.pdf