본 연구에서는 우유 시료에서 포도상구균속 세균을 분리하고 각 균종을 동정하고 항생제 감수성을 검사하였다. 2009년 1월부터 2009년 10월까지 경기 북부지역 15개 축산 농가에서 287개의 우유 시료를 수집하여 총 79개의 포도상구균속 세균을 분리 동정하였다. 가장 우세한 비율로 분포하는 세균은 S. aurues (43.03%)였으며 coagulase negative staphylococci (CNS) 중에서는 S. chromogenes (24.05%)가 가장 우세하게 분포하였다. 9종의 항생제에(ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, vancomycin) 대한 감수성 검사를 실시한 결과 대다수의 항생제에 대한 감수성 비율이 높았으나 ampicillin (56.96%)과 oxacillin (39.23%)에 대한 내성 균주의 비율이 높게 나타났다. 31종의 oxacillin 저항성균주 중 8개의 균주가 methicillin 내성에 관여하는 mecA 유전자를 보유하고 있었다.
본 연구에서는 우유 시료에서 포도상구균속 세균을 분리하고 각 균종을 동정하고 항생제 감수성을 검사하였다. 2009년 1월부터 2009년 10월까지 경기 북부지역 15개 축산 농가에서 287개의 우유 시료를 수집하여 총 79개의 포도상구균속 세균을 분리 동정하였다. 가장 우세한 비율로 분포하는 세균은 S. aurues (43.03%)였으며 coagulase negative staphylococci (CNS) 중에서는 S. chromogenes (24.05%)가 가장 우세하게 분포하였다. 9종의 항생제에(ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, vancomycin) 대한 감수성 검사를 실시한 결과 대다수의 항생제에 대한 감수성 비율이 높았으나 ampicillin (56.96%)과 oxacillin (39.23%)에 대한 내성 균주의 비율이 높게 나타났다. 31종의 oxacillin 저항성균주 중 8개의 균주가 methicillin 내성에 관여하는 mecA 유전자를 보유하고 있었다.
The prevalence and antimicrobial susceptibilities of Staphylococcal isolates from bovine milk samples were assessed. From January 2009 to October 2009, a total 287 bovine milk samples were randomly collected from 15 stock raising farms located in northern area of Kyunggi province and cultured for th...
The prevalence and antimicrobial susceptibilities of Staphylococcal isolates from bovine milk samples were assessed. From January 2009 to October 2009, a total 287 bovine milk samples were randomly collected from 15 stock raising farms located in northern area of Kyunggi province and cultured for the presence of Staphylococci spp. A total 79 staphylococcal isolates were recovered from the milk samples. The predominant isolates were S. aureus (43.03%) and S. chromogenes (24.05%). Antimicrobial resistance patterns of 79 Staphylococcal isolates against ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, and vancomycin were tested. Staphylococcal isolates revealed the highest resistance to ampicillin (56.96%) and oxacillin (39.23%). Of 31 oxacillin resistance strains, 8 strains carry mecA gene which is responsible for methicillin resistance.
The prevalence and antimicrobial susceptibilities of Staphylococcal isolates from bovine milk samples were assessed. From January 2009 to October 2009, a total 287 bovine milk samples were randomly collected from 15 stock raising farms located in northern area of Kyunggi province and cultured for the presence of Staphylococci spp. A total 79 staphylococcal isolates were recovered from the milk samples. The predominant isolates were S. aureus (43.03%) and S. chromogenes (24.05%). Antimicrobial resistance patterns of 79 Staphylococcal isolates against ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, and vancomycin were tested. Staphylococcal isolates revealed the highest resistance to ampicillin (56.96%) and oxacillin (39.23%). Of 31 oxacillin resistance strains, 8 strains carry mecA gene which is responsible for methicillin resistance.
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문제 정의
식약청의 2003-2008년 유통식품을 대상으로 한 모니터링에선 분리된 황색포도상구균의 2%가 최종 MRSA로 확인되었다(11). 본 연구에서는 경기북부지역 축산농가에서 수집한 원유시료 속에 존재하는 포도상구균속 세균을 분리하여 균종별 분포 비율을 확인하고 분리된 포도상구균속 세균의 항생제에 대한 내성 양상을 판단하고자 하였으며 methicillin 내성에 책임이 있는 mecA 유전자 존재를 확인하고자 하였다.
2% agarose gel에서 전기영동하여 각각 증폭된 DNA 조각을 확인하였다. 또한 증폭된 DNA 조각을 Genotech (Daejeon, Korea)에 의뢰하여 sequencing을 실시하여 mecA 유전자임을 확인하고자 하였다.
24%)이 높게 나타났다. 하지만 이러한 결과는 항생제 감수성 검사에 따른 표현형(phenotype) 분석의 결과이고 따라서 본 연구에서는 유전형(genotype)도 이와 일치하는지 알아보기 위하여 31개의 MR-staphylococci 균주를 대상으로 메치실린 내성에 관여하는 유전자 mecA의 보유 빈도를 확인하고자 PCR 반응을 실시하였다. 표준 PCR 기법을 이용하여 반응한 결과 oxacillin 내성 균주 31개 중 mecA 보유 균주가 8개임을 확인하였다(Fig.
Methicillin 내성기전은 일반적으로 PBP2a를 코딩하는 methicillin 내성 유전자인 mecA 유전자의 존재와(13, 15) β- lactamse 생성의 결과로 내성이 생기는 경우로 구분된다(16). 본 연구에서는 내성균 중 mecA에 기인한 내성균의 분포를 확인하기 위하여 PCR 반응을 실시한 결과 전체 균주 중 8개의 균주에서 mecA 유전자가 존재하는 것을 확인하였다. Moon 등 (18)의 연구 결과에 따르면 methicillin 내성 균주의 경우 MIC결과인 표현형과 mecA 존재인 유전자형이 반드시 일치하는 것은 아니라는 보고가 있다.
본 연구에서는 우유 시료에서 포도상구균속 세균을 분리하고 각 균종을 동정하고 항생제 감수성을 검사하였다. 2009년 1월부터 2009년 10월까지 경기 북부지역 15개 축산 농가에서 287개의 우유 시료를 수집하여 총 79개의 포도상구균속 세균을 분리․ 동정하였다.
제안 방법
실험에 사용 할 균주를 37℃, 15시간 전배양한 후, 이 균을 105CFU/ml 되도록 희석한 후 5 μl씩 항생제 배지에 접종하여 배양하고 균주의 성장을 확인할 수 없는 가장 낮은 항생제 농도를 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)로 결정하였다.
PCR 반응은 AccuPowerTM PCR PreMix 제품(Bioneer, Korea)을 사용하여 DNA template 2 μl (200 ng), forward 및 reverse primer 각 10 pmole을 가하고 DNase free H2O를 가하여 최종 부피를 20 μl로 하였다.
mecA 검출을 위한 primer는 SigmaProligo (The Woodlands, USA) 사에서 제작하여 사용하였으며 primer는 forward primer (5′-ttt agg cgt taa aga tat aaa cat tca gg-3′)와 reverse primer (5′-tgc ttt ggt ctt tct gca ttc c-3′)를 사용하였다.
원유시료에서 분리한 포도상구균속 균주로부터 genomic DNA를 GeneAll Cell SV kit (GeneAll Biotechnology, Korea)를 이용하여 분리하였으며 포도상구균속 세균의 세포벽의 분해를 용이하게 하기 위하여 lysostaphin [(Sigma Co.)을 50 μl(100 mg/ml)]을 첨가하였다.
수집한 원유는 잘 혼합 후 멸균한 면봉으로 Staphylococcus medium 110 (Difco, USA)에 원유시료를 도말 후 37℃에서 48시간 배양하였다. 배양 후 형성된 집락중 포도상구균 특유의 모양을 나타내는 황색의 집락을 순수 배양 후 임상검사센터인 세강(Seoul, Korea)에 의뢰하여 Vitek2 자동화시스템으로 균 동정을 실시하였다. 동일한 원유 시료에서는 1개의 집락만을 선택하여 같은 균주의 반복적인 선택을 피했다.
)을 50 μl(100 mg/ml)]을 첨가하였다. 분리한 DNA 시료를 이용해 methicillin 내성과 관련된 mecA 유전자의 존재를 확인하기 위하여 PCR을 실시하였다. mecA 검출을 위한 primer는 SigmaProligo (The Woodlands, USA) 사에서 제작하여 사용하였으며 primer는 forward primer (5′-ttt agg cgt taa aga tat aaa cat tca gg-3′)와 reverse primer (5′-tgc ttt ggt ctt tct gca ttc c-3′)를 사용하였다.
PCR 반응은 94℃ 5분간 denaturation 반응 후 94℃ 30초, 58℃ 30초, 72℃ 30초 반응을 30회 반복 후 72℃에서 10분간 마무리 elongation 하였다. 반응 후 1.2% agarose gel에서 전기영동하여 각각 증폭된 DNA 조각을 확인하였다. 또한 증폭된 DNA 조각을 Genotech (Daejeon, Korea)에 의뢰하여 sequencing을 실시하여 mecA 유전자임을 확인하고자 하였다.
경기북부지역 젖소 사육 농가 15곳으로부터 287개의 원유 시료를 수집하여 Staphylococcus medium 110 (Difco)에 배양 후 형성된 집락 중 포도상구균 특유의 모양을 나타내는 황색의 집락 83개를 선별 후 임상검사센터인 세강(서울)에 의뢰하여균동정을 실시하였다. 그 결과 83개의 균주중 79개의 균주가 포도상 구균속 세균으로 동정되었으며 나머지 4개는 장구균속 세균으로 확인되었다.
우유 시료에서 분리된 포도상 구균속 세균을 대상으로 ampicillin을 포함한 9종의 대표 항생제를 대상으로 감수성 검사를 실시하였다. 항생제 감수성 검사는 CLSI의 가이드 라인을 따라 실시하였으며 결과 해석도 CLSI의 가이드 라인을 따라 판단하였다(Table 2)(4).
우유 시료에서 분리된 포도상 구균속 세균을 대상으로 ampicillin을 포함한 9종의 대표 항생제를 대상으로 감수성 검사를 실시하였다. 항생제 감수성 검사는 CLSI의 가이드 라인을 따라 실시하였으며 결과 해석도 CLSI의 가이드 라인을 따라 판단하였다(Table 2)(4). Ampicillin의 경우 MIC50은 1 μg/ml, MIC90은 4 μg/ml이었으며 내성비율은 56.
특히 내성의 판단은 CLSI의 가이드 라인에 따라 S. aureus는 ≥4 μg/ml, CNS는 ≥0.5 μg/ml 이상을 내성균으로 판단하였다.
대상 데이터
2009년 1월부터 2009년 10월에 걸쳐 경기북부지역 젖소 사육 농가 15곳으로부터 287개의 원유 시료를 공급받아 본 실험에 사용하였으며 착유시 알코올 소독을 실시하여 2차 감염의 기회를 최소화 하였다. 수집한 원유는 잘 혼합 후 멸균한 면봉으로 Staphylococcus medium 110 (Difco, USA)에 원유시료를 도말 후 37℃에서 48시간 배양하였다.
분리된 포도상구균속 세균을 대상으로 ampicillin (Sigma Co., USA), ciprofloxacin (Korea United Pharm. Inc.), chloramphenicol (Sigma Co.), erythromycin (Sigma Co.), gentamicin(Chong Keun Dang Pharm.), oxacillin (Sigma Co.), tetracyclin(Sigma Co.), teicoplanin (Hanall Pharm.), vancomycin (Sigma Co.)에 대한 감수성 검사를 실시하였으며 대조균으로는 S. aureus ATCC 29213을 사용하였다. 감수성 실험은 Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI, USA)의 고체배지 희석법으로 실시하였으며 배지는 Muller-Hinton 배지(4% NaCl 함유) (Difco, USA)를 사용하였다(4).
본 연구에서는 우유 시료에서 포도상구균속 세균을 분리하고 각 균종을 동정하고 항생제 감수성을 검사하였다. 2009년 1월부터 2009년 10월까지 경기 북부지역 15개 축산 농가에서 287개의 우유 시료를 수집하여 총 79개의 포도상구균속 세균을 분리․ 동정하였다. 가장 우세한 비율로 분포하는 세균은 S.
이론/모형
aureus ATCC 29213을 사용하였다. 감수성 실험은 Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI, USA)의 고체배지 희석법으로 실시하였으며 배지는 Muller-Hinton 배지(4% NaCl 함유) (Difco, USA)를 사용하였다(4). 실험에 사용 할 균주를 37℃, 15시간 전배양한 후, 이 균을 105CFU/ml 되도록 희석한 후 5 μl씩 항생제 배지에 접종하여 배양하고 균주의 성장을 확인할 수 없는 가장 낮은 항생제 농도를 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)로 결정하였다.
성능/효과
우리나라에 유통되는 축산 식품에서 분리된 황색포도상구균에 대한 항생제 내성의 실태는 penicillin (69.4%), ampicillin (57.7%), oxacillin (2.3%)으로(11) 우리나라의 식품유래 포도상 구균의 경우 페니실린계 항생제에 대한 내성 비율이 높은 (약 70%) 것으로 나타났다. 포도상구균 감염증의 경우 치료에 페니실린계 항생제가 사용되어 왔으나 페니실린의 빈번한 사용에 따라 내성이 생기고 그에 따라 methicillin이 치료 효과를 거두어 왔으나 지속적인 항생제의 사용으로 오늘날 methicillin에 내성인 황색포도상 구균(methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA) 및 methicillin 내성 CNS (methicillin resistant coagulase negative staphylococci, MR-CNS) 증가가 문제가 되고 있다(2, 9).
경기북부지역 젖소 사육 농가 15곳으로부터 287개의 원유 시료를 수집하여 Staphylococcus medium 110 (Difco)에 배양 후 형성된 집락 중 포도상구균 특유의 모양을 나타내는 황색의 집락 83개를 선별 후 임상검사센터인 세강(서울)에 의뢰하여균동정을 실시하였다. 그 결과 83개의 균주중 79개의 균주가 포도상 구균속 세균으로 동정되었으며 나머지 4개는 장구균속 세균으로 확인되었다. 동일한 원유 시료에서는 1개의 집락만을 선택하여 같은 균주의 반복적인 선택을 피했다.
동일한 원유 시료에서는 1개의 집락만을 선택하여 같은 균주의 반복적인 선택을 피했다. 균동정 결과에 따르면 전체 79개의 분리균 중 S. aureus가 34균주(43.03%)로 가장 우세하게 분리되었으며, S. chromogenes 19균주(24.05%), S. xylosus 10균주(12.66%), 기타 종 수준의 동정이 어려운 CNS 5균주(6.33%), S. saprophyticus 3균주(3.80%), S. simulans 2균주(2.53%), S. warneri 2균주(2.53%) 그리고 S. equorum, S. haemolyticus, S. homonis, S. sciuri 각 1균주씩 분리되었다 (Table 1). 특히 최근 들어 소의 유방염등의 원인균으로 주목 받고 있는 S.
포도상구균속 세균 중 관리하기 어려운 경우가 methicillin 내성균 주이며 감수성 검사에는 methicillin 항생제의 불안정한 특징 때문에 실제로 감수성 검사는 oxacillin으로 대신하고 oxacillin 에 내성이면 methicillin 내성으로 판정한다(4, 29). 따라서 본 실험에서도 methicillin 대신 oxacillin을 사용하여 실험하였으며 한천배지 희석법으로 실험한 결과 전체 분리 균주 중 39.24%의 균주가 내성균주임을 알 수 있었다. 특히 내성의 판단은 CLSI의 가이드 라인에 따라 S.
본 실험에서 분리된 79종의 포도상구균속 세균에 대한 항생제 내성 유형을 분석한 결과 ampicillin에 대한 내성비율(56.96%)은 기존 연구 결과와 유사하였으나(11) oxacillin에 대한 내성 비율(39.24%)이 높게 나타났다. 하지만 이러한 결과는 항생제 감수성 검사에 따른 표현형(phenotype) 분석의 결과이고 따라서 본 연구에서는 유전형(genotype)도 이와 일치하는지 알아보기 위하여 31개의 MR-staphylococci 균주를 대상으로 메치실린 내성에 관여하는 유전자 mecA의 보유 빈도를 확인하고자 PCR 반응을 실시하였다.
하지만 이러한 결과는 항생제 감수성 검사에 따른 표현형(phenotype) 분석의 결과이고 따라서 본 연구에서는 유전형(genotype)도 이와 일치하는지 알아보기 위하여 31개의 MR-staphylococci 균주를 대상으로 메치실린 내성에 관여하는 유전자 mecA의 보유 빈도를 확인하고자 PCR 반응을 실시하였다. 표준 PCR 기법을 이용하여 반응한 결과 oxacillin 내성 균주 31개 중 mecA 보유 균주가 8개임을 확인하였다(Fig. 1 and Table 4). Methicillin은 penicillin에 저항성이 생긴 균주에 대해 효율적인 치료 효과를 나타내는 항생제로 페니실린내성균의 치료에 빈번하게 사용하여 왔으나 지속적인 methicillin의 사용은 오히려 methicillin에 내성인 MRSA 및 MRCNS의 증가를 유도하여 문제가 되고 있다(2).
aureus였으며(Table 4) 나머지는 CNS였다. 하지만 염기서열을 분석한 결과 8종에서 확인된 mecA는 모두 S. aureus 유래 PBB2a와 염기서열이 일치하였다. 이는 Bal 등 (3)의 연구 결과와도 일치하는 것으로 비록 CNS이지만 staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec)로 표현되는 mobile genetic element 상에 mecA가 위치하고 있음을 확인하였다.
2009년 1월부터 2009년 10월까지 경기 북부지역 15개 축산 농가에서 287개의 우유 시료를 수집하여 총 79개의 포도상구균속 세균을 분리․ 동정하였다. 가장 우세한 비율로 분포하는 세균은 S. aurues (43.03%)였으며 coagulase negative staphylococci(CNS) 중에서는 S. chromogenes (24.05%)가 가장 우세하게 분포하였다. 9종의 항생제에(ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, vancomycin) 대한 감수성 검사를 실시한 결과 대다수의 항생제에 대한 감수성 비율이 높았으나 ampicillin(56.
05%)가 가장 우세하게 분포하였다. 9종의 항생제에(ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, vancomycin) 대한 감수성 검사를 실시한 결과 대다수의 항생제에 대한 감수성 비율이 높았으나 ampicillin(56.96%)과 oxacillin (39.23%)에 대한 내성 균주의 비율이 높게 나타났다. 31종의 oxacillin 저항성균주 중 8개의 균주가 methicillin 내성에 관여하는 mecA 유전자를 보유하고 있었다.
23%)에 대한 내성 균주의 비율이 높게 나타났다. 31종의 oxacillin 저항성균주 중 8개의 균주가 methicillin 내성에 관여하는 mecA 유전자를 보유하고 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
축산업에서 사료에 사용하는 항생제가 공중보건학적으로 중요하게 대두되고 있는 이유는 무엇인가?
이러한 연결고리를 통해서는 병원성미생물의 전달뿐 아니라 특정미생물 유래 유전자의 전달도 우려되고 있다. 특히 축산업 영역에서 감염성 질병의 치료 및 성장촉진의 목적으로 사료에 사용하는 항생제는 세균으로 하여금 사용 항생제에 대한 내성을 유도하게 하고(6, 8) 이렇게 유도된 항생제 내성 유전자는 먹이사슬에 따라 사람에게 이행될 가능성이 제기되고 있어 공중보건학적으로 중요하게 대두되고 있다(19, 21, 23). 축산분야의 국내 항생제 사용량은 2002년에서 2006년 기준으로 1,368,011∼1,457,808 kg 수준이며(14) 이로 인해 발생되는 축산물 유래 내성균은 먹이사슬에 따라 인체에 항생제 내성균을 전달할 수도 있으며 사람에게 상재하는 세균에게 내성 유전자를 전달 할 수도 있다.
본 논문에서 경기 북부 15개 축산 농가에서 수집한 우유 시료에서 포도상구균속 세균을 분리 동정한 결과 우점종은 무엇인가?
2009년 1월부터 2009년 10월까지 경기 북부지역 15개 축산 농가에서 287개의 우유 시료를 수집하여 총 79개의 포도상구균속 세균을 분리 동정하였다. 가장 우세한 비율로 분포하는 세균은 S. aurues (43.03%)였으며 coagulase negative staphylococci (CNS) 중에서는 S. chromogenes (24.05%)가 가장 우세하게 분포하였다. 9종의 항생제에(ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, gentamicin, oxacillin, teicoplanin, tetracyclin, vancomycin) 대한 감수성 검사를 실시한 결과 대다수의 항생제에 대한 감수성 비율이 높았으나 ampicillin (56.
우리나라에 유통되는 축산 식품에서 분리된 황색포도상구균에 대한 항생제 내성의 실태는 어떠한가?
우리나라에 유통되는 축산 식품에서 분리된 황색포도상구균에 대한 항생제 내성의 실태는 penicillin (69.4%), ampicillin (57.7%), oxacillin (2.3%)으로(11) 우리나라의 식품유래 포도상 구균의 경우 페니실린계 항생제에 대한 내성 비율이 높은 (약 70%) 것으로 나타났다. 포도상구균 감염증의 경우 치료에 페니실린계 항생제가 사용되어 왔으나 페니실린의 빈번한 사용에 따라 내성이 생기고 그에 따라 methicillin이 치료 효과를 거두어 왔으나 지속적인 항생제의 사용으로 오늘날 methicillin에 내성인 황색포도상 구균(methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA) 및 methicillin 내성 CNS (methicillin resistant coagulase negative staphylococci, MR-CNS) 증가가 문제가 되고 있다(2, 9).
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