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문제 정의
- 본 연구는 조리과정 없이 바로 섭취하는 식품에서 분리한 황색포도상구균의 항생제 내성을 연구하고 그 결과를 토대로 MRSA 의심 균주에 대한 확인을 하였으며, 다제 내성 균주에 대한 분자 유형별 상관관계 분석하여 황색포도상구균의 특성을 파악하고자 하였다. 또한 분리된 황색포도상구균의 균막 형성과 항생제 내성과의 상관관계를 알아보고자 하였다.
- 본 연구는 조리과정 없이 바로 섭취하는 식품에서 분리한 황색포도상구균의 항생제 내성을 연구하고 그 결과를 토대로 MRSA 의심 균주에 대한 확인을 하였으며, 다제 내성 균주에 대한 분자 유형별 상관관계 분석하여 황색포도상구균의 특성을 파악하고자 하였다. 또한 분리된 황색포도상구균의 균막 형성과 항생제 내성과의 상관관계를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 4가지 이상 항생제에서 다제 내성이 있거나 oxacillin에 내성이 있는 20균주에 대해서 automated Repetitive-SequenceBased PCR(DiversiLab)을 이용하여 균주의 유형별 패턴을 비교하였다(Table 5). 비교 균주는 2006년 6균주, 2007년 9균주, 2008년 5균주를 사용하였다.
데이터처리
- 0(SPSS inc, USA) 프로그램을 이용하여 분석하였다. 비연속변수에 대해서는 χ-제곱으로 유의확률 p < 0.05 신뢰도 구간으로 통계학적 유의성을 해석하였으며 p < 0.1(경계역)인 경우는 유의한 차이를 인정하였다.
이론/모형
- Repetitive Sequence Based PCR(Rep-PCR) 반응: 분리된 균주를 ultra clean TM microbial DNA isolation kit(MO Bio Laboratories Inc, USA)를 사용하여 DNA를 추출하여 25~50 ng/µg으로 농도를 조절해서 사용하였다. 추출한 DNA를 이용한 rep-PCR은 DiversiLab staphylococcus kit(Bacterial Barcord, USA)를 이용해서 master mix 반응액을 만들었다.
- 결과는 DiversiLab Analysis Tool for Typing Reports 24529를 이용하여 판독하였다[25].
성능/효과
- 5%로 가장 많이 형성 되었다. (Table 6) 항생제 내성과 균막 형성률과의 상관관계를 분석해 보면 slime 형성 균주는 fusidic acid(FA), mupirocin(MUP)의 단일 항생제의 내성과 통계적 의미를 확인 할 수 있었고 (p < 0.05) tetracycline(TE)에서 유의한 차이(p < 0.1)가 인정되었다. Biofilm assay에 의한 균막 형성은 mupirocin (MUP)과 oxacillin(OX)에서 유의한 차이(p < 0.
- 2006년에서 2008년 동안의 항생제 내성 패턴을 보면 2006년에는 ciprofloxacin(CIP)과 trimethoprim/sulfamethoxazole(SXT)에서 항생제 내성이 있는 균주가 분리되어 2007년~2008년과는 다른 항생제 내성 양상을 보였다(Table 2). Benzyl penicillin(P)의 항생제 내성률은 90% 이상으로 Hwang 등[5]의 유통 축산물에서 분리한 황색포도상구균의 페니실린 내성률 80%보다 높은 수준으로 가공 조리된 식품에서 분리된 황색포도상구균에서의 페니실린 항생제 내성이 심각한 수준으로 생각된다.
- Benzyl penicillin과 fusidic acid에 내성을 가진 균은 43균주(16.5%)로 가장 높은 검출률을 나타내었다(Table 4). 식품에서 검출된 황색포도상구균이 이미 다제 내성을 획득했으며 다제 내성균에 의해 식중독이 발생하였을 때는 진단과 치료의 어려움이 예상 된다.
- 3%로 가장 많은 균막 형성 균주를 검출하였다. Biofilm assay로 균막 양성인 균주는 30.5%이며 초밥에서 분리한 균주가 34.5%로 가장 많이 형성 되었다. (Table 6) 항생제 내성과 균막 형성률과의 상관관계를 분석해 보면 slime 형성 균주는 fusidic acid(FA), mupirocin(MUP)의 단일 항생제의 내성과 통계적 의미를 확인 할 수 있었고 (p < 0.
- 비교 균주는 2006년 6균주, 2007년 9균주, 2008년 5균주를 사용하였다. DiversiLab에 의한 유전학적 상동성을 비교한 결과 DiversiLab analysis tool for typing reports 24529에 의해 90% 이상의 상동성으로 6 Cluster로 구분되었다(Fig. 1).
- Oxacillin(OX)에 대한 내성을 가진 균 중 MRSA로 유추되는 11균주에 대해서 PCR을 이용해 mec A 유전자를 확인 한 결과 11균주에서 유전자가 검출되었다. Kim 등[4]에 의하면 oxacillin(OX) 내성 균주에 mec A 유전자가 모두 양성으로 검출된 것과 동일한 결과를 얻었다.
- 7%)로 나타났다. oxacillin이나 mupirocin에 내성을 가진 균주는 다제 내성을 보였다. Park 등[16]에 의하면 methicillin 내성 균주의 경우는 다른 항생제에도 내성률이 함께 증가하는 경향을 보인다고 하였다.
- 실험에 사용된 나머지 항생제에 대해서는 100% 감수성(susceptible)을 나타냈다. 국내 유통식품에서 분리한 황색포도상구균의 주요 항생제 내성 실태는[7] 김밥에서 benzyl penicillin(P)에 대한 내성률이 100.0%, gentamicin(GM)이 0.0%로 본 실험은 benzyl penicillin(P)의 내성이 김밥 88.8% gentamicin (GM) 8.0%로 gentamicin에서 약간 높은 항생제 내성을 나타냈다. 즉석섭취 식품은 특별한 조리 과정을 거치지 않고 섭취를 하며, 제조 과정에서 사람에 의해 황색포도상구균이 오염 될 가능성이 높고 이로 인해 지역 사회까지 항생제 내성균이 확대 될 우려가 있다[9].
- 식품군별 congo red agar에 의한 slime production assay로 균막 형성에 대한 양성 결과 균막 양성균주는 275균주 중 67균주로 24.4%였으며 크림이 포함된 빵이나 케이크에서 분리한 균주에서 34.3%로 가장 많은 균막 형성 균주를 검출하였다. Biofilm assay로 균막 양성인 균주는 30.
- 식품별로 분리한 황색포도상구균의 항생제 내성은 19가지 시험한 항생제 중 초밥은 P, OX, GM, CM, TE, FA, MUP, SXT에 내성이 있었으며 김밥은 P, OX, GM, CIP, E, TE, FA, SXT의 8가지 종류의 항생제에서 내성을 나타냈다. MRSA의 내성과 관련 있는 oxacillin이나 mupirocin에 내성이 있는 균주는 초밥, 김밥, 냉면에서 검출되었다.
- 식품에서 분리한 황색포도상구균의 다제 내성의 유형은 시험에 사용된 19가지 항생제에 대해 내성을 보인 균주 중에 6균주(2.3%)에서 5가지 항생제에서 내성을 보였으며 4가지 항생제에 내성을 보인 균은 3균주(1.2%), 3가지 항생제에 내성을 보인 균은 27균주(10.4%), 2가지 항생제에 내성을 보인 균은 70균주(26.9%)이며 전체 균주 중 3개 이상의 항생제에 내성을 보인 균은 36균주(13.8%)며 2가지 이상 항생제에 다제 내성을 보인 균은 106균주(40.7%)로 나타났다. oxacillin이나 mupirocin에 내성을 가진 균주는 다제 내성을 보였다.
후속연구
- 또한 항생제 내성을 지닌 균주가 균막을 형성하여 질병을 일으킨다면 치료가 어려워 질 수 있다. 그러므로 식품 환경 및 식품에서 분리된 균주에 대한 균막 형성과의 상관 관계에 대한 연구 및 균막이 형성된 균주에 대한 효과적인 제어 방법에 대한 연구 및 식품을 취급하는 환경에서 황색포도상구균의 균막 형성을 억제하기 위해 균막 형성 과정이나 조건, 메카니즘 등의 연구가 필요하다고 생각된다.
- 만일 MRSA에 의해 식중독이 발생하였을 때는 치료 등의 여러 가지 심각성을 야기할 우려가 있다. 그러므로 정확한 오염원 추적을 통해서 황색포도상구균에 의한 식품의 오염을 사전에 방지해야 하며 황색포도상구균의 항생제 내성에 대한 심각성을 인지하고 이에 대한 확산을 방지 하여야 한다.
- 특히 MRSA 균주가 검출된 초밥과 김밥은 주로 작업자의 손을 많이 거치는 식품이며, Wei 등[24]에 의하면 황색포도상구균 식중독은 주로 작업자에 의해 발병한다고 하였다. 그러므로 황색포도상구균에 의해 식품이 오염되지 않도록 작업자가 개인위생을 철저하게 하여 식중독을 예방하여야 하며 항생제 내성과 황색포도상구균의 관계에 대한 지속적인 연구를 통해 항생제 내성을 감소시킬 수 있는 방안을 모색할 필요성이 있다.
- 또한 지역 감염이나 병원 내 2차 감염의 원인균으로 전이 될 가능성이 있다. 그러므로 황색포도상구균으로부터의 오염에 의한 식품의 안전성 확보가 필요하며 식품에서 분리된 항생제 내성 황색포도상구균과 지역사회나 병원에서 분리된 황색포도상구균의 항생제 내성에 대한 비교, 분석 연구를 통해서 오염 경로의 파악 및 오염원의 사전 차단이 필요하다고 생각된다.
- 그러나 고가의 분석 비용으로 인해서 많은 profile을 보유하고 있지 않다는 단점이 있다. 따라서 향후 DiversiLab을 통한 식품에서 분리된 황색포도상구균에 대한 유전자 상동성에 대한 많은 profile을 수집하여서 오염원의 추적과 분리된 균의 독소 및 항생제 내성 등의 생화학적 특징과의 연관성에 대한 연구를 통해 식중독을 미연에 방지할 수 있는 연구가 필요하다고 생각된다.
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