[논문]곰소만 해역의 바지락(Ruditapes philippinarum)에서 분리한 대장균 (Escherichia coli)의 항균제 내성 및 병원성 유전자의 보유성

김태옥; 엄인선; 박광호; 박권삼

doi:10.5657/kfas.2016.0800

곰소만 해역의 바지락(Ruditapes philippinarum)에서 분리한 대장균 (Escherichia coli)의 항균제 내성 및 병원성 유전자의 보유성
Antimicrobial Resistance and the Presence of Virulence Genes in Escherichia coli Strains Isolated from Ruditapes philippinarum in Gomso Bay, Korea 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.49 no.6, 2016년, pp.800 - 806

김태옥 (군산대학교 식품생명공학과) , 엄인선 (군산대학교 식품생명공학과) , 박광호 (군산대학교 식품생명공학과) , 박권삼 (군산대학교 식품생명공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In total, 151 Escherichia coli isolates from Ruditapes philippinarum in Gomso Bay were analyzed for their susceptibility to 18 different antimicrobial agents and for genes associated with virulence. For virulence genes, each strain of the isolates was positive for the enterotoxigenic E. coli (ETEC)-specific heat-stable toxin (estA), enteroinvasive E. coli (EIEC)-specific invasion-associated locus (iaa) gene and enteropathogenic E. coli (EPEC)-specific attaching and effacing (eae) gene. According to a disk diffusion susceptibility test, resistance to ampicillin was most prevalent (23.2%), followed by resistance to amoxicillin (22.5%), ticarcillin (20.5%), tetracycline (18.5%), nalidixic acid (12.6%), ciprofloxacin (10.6%), streptomycin (9.9%), and chloramphenicol (6.6%). More than 35.8% of the isolates were resistant to at least one antimicrobial agent, and 19.9% were resistant to four or more classes of antimicrobials; these were consequently defined as multidrug resistant. Minimum inhibitory concentration (MIC) ranges for the antimicrobial resistance of the 15 different antimicrobial agents of 54 E. coli strains were confirmed by varying the concentrations from $32-2,048{\mu}g/mL$. Overall, these results not only provide novel insights into the necessity for seawater and R. philippinarum sanitation in Gomso Bay but they also help to reduce the risk of contamination by antimicrobial-resistant bacteria.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

, 2016). 따라서 본 연구에서는 2014년 3월부터 2016년 2월까지 전라북도 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균에 대한 병원성 유전자의 존재 유무, 항균제 내성 및 감수성 양상과 내성 항균제에 대한 최소발육억제농도를 조사하였다.
1과 같다. 하나의 시료에서 동일 대장균의 중복 분리를 배제하기 위하여 원칙적으로 하나의 시료에서 1균주의 대장균 분리를 시도하여 총 151균주의 대장균을 분리하였다. 분리된 대장균에 대해 7종의 대장균 관련 병원성유전자(estA, eltB, eae, aat, stx1, stx2, 및 iaa)의 존재 유무를 PCR assay로 확인하였으며 그 결과는 Table 2에 나타내었다.

대상 데이터

바지락은 2014년 3월부터 2016년 2월까지 전라북도 곰소만 해역의 9개 지점에서 총 16회 합계 144시료를 채취하여 대장균을 분리하였으며 채취 지점은 Fig. 1과 같다. 하나의 시료에서 동일 대장균의 중복 분리를 배제하기 위하여 원칙적으로 하나의 시료에서 1균주의 대장균 분리를 시도하여 총 151균주의 대장균을 분리하였다.
실험에 사용한 균주는 전북 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균 151균주 및 항균제 감수성 결과의 정도 관리를 위하여 E. coli ATCC 25922와 Staphylococcus aureus ATCC 25923을 사용하였다. 유전자 증폭을 위한 효소는 Takara (Otsu, Japan) 사 제품, 항균제 디스크는 Becton Dickinson (BBL Sensi-Disk, Sparks, MD, USA)사 제품 및 각종 항균제는 Sigma (St.

이론/모형

각종 항균제에 대한 내성 및 감수성은 Acar and Goldstein(1991)의 디스크확산법과 미국 NCCLS (National Committee for Clinical Laboratory Standards, 2002)법에 준하여 시험하였다. 시험 균주는 Luria-Bertani (tryptone 1%, yeast-extract 0.
최소발육억제농도는 미국 NCCLS (National Committee for Clinical Laboratory Standards, 2002)법에 기초하여 변법으로 측정하였다. 멸균된 Muller-Hinton broth에 4,096 μg/mL에서 1 μg/mL까지 절반씩 농도를 달리한 항균제를 첨가한 후 멸균된 소형시험관에 배지를 2 mL씩 분주하였다.

성능/효과

분리된 151균주 대장균의 18종 항균제에 대한 내성 및 감수성 결과는 Table 3과 같다. 18종의 항균제 중 ampicillin (23.2%)에 가장 높은 내성율을 보이며, 다음으로 amoxicillin (22.5%), ticarcillin (20.5%), tetracycline (18.5%), nalidixic acid (12.6%), ciprofloxacin (10.6%), streptomycin (9.9%), 및 chloramphenicol (6.6%) 순서로 내성을 보였다. Cefotaxime, cefoxitin, ceftriaxone, cephalothin, cephazolin, gentamicin, 및 kanamycin은 5% 이하의 낮은 내성율을 보이며, amikacin, cefepime, 및 imipenem 등 3종의 항균제에 대해서는 모든 균주가 감수성인 것으로 확인되었다.
7%)이였다. 결과적으로 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균은 다제내성균의 비율이 비다제내성균의 비율보다 높다는 점에서 심각성이 대두된다.
0%)가 병원성유전자 보유 대장균으로 확인되었으며 나머지 4종의 병원성유전자는 모든 균주에서 확인되지 않았다. 결과적으로 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균은 병원성유전자 보유율은 매우 낮았으며 대부분이 비병원성 대장균으로 확인되었다. Park (2013)은 곰소만 해수에서 분리한 131균주 대장균에 대한 병원성 유전자의 보유성을 PCR assay로 검토한 결과, 장관응집성대장균(enteroaggregative E.
(2008)가 수생조류에서 분리한 대장균의 tetracycline에 대한 MIC 범위가 16-512 µg/mL으로 나타났다는 결과와 대체로 유사하였다. 결과적으로 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균의 15종 항균제에 대한 MIC는 32-2,048 µg/mL으로 MIC의 범위가 넓고 높다는 것이 특징인 것으로 확인되었다. 또한 다제내성균의 양상이 보편화되어 있다는 점에서 곰소만 해역의 해수 및 바지락 유래 대장균의 항균제 내성에 관한 지속적인 모니터링이 절실히 필요하다고 판단된다.

후속연구

결과적으로 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균의 15종 항균제에 대한 MIC는 32-2,048 µg/mL으로 MIC의 범위가 넓고 높다는 것이 특징인 것으로 확인되었다. 또한 다제내성균의 양상이 보편화되어 있다는 점에서 곰소만 해역의 해수 및 바지락 유래 대장균의 항균제 내성에 관한 지속적인 모니터링이 절실히 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수산물 유래 대장균 연구 내용의 다양성을 높이기 위해 어떤 연구를 진행했는가?	, 2016). 따라서 본 연구에서는 2014년 3월부터 2016년 2월까지 전라북도 곰소만 해역의 바지락에서 분리한 대장균에 대한 병원성 유전자의 존재 유무, 항균제 내성 및 감수성 양상과 내성 항균제에 대한 최소발육억제농도를 조사하였다.
	설사 및 급성 위장염 증상을 일으키는 병원성대장균은 어떻게 나뉘는가?	대장균(Escherichia coli)은 사람이나 동물의 장관 또는 자연계에 널리 분포하고 있는 세균으로 대부분 병원성이 없는 것으로 알려져 있다. 그러나 설사 및 급성 위장염 증상을 일으키는 일부 병원성대장균은 발병 기작 및 독성 인자에 의해 장관병원성대장균(enteropathogenic E. coli, EPEC), 장관독소성대장균(enterotoxigenic E. coli, ETEC), 장관출혈성대장균(enetrohemorrhagic E. coli, EHEC), 장관침입성대장균(enetroinvasive E. coli, EIEC), 및 장관응집성대장균(enetroaggregative E. coli, EAEC) 등 5개 범주로 나뉜다(Turner et al., 2006).
	대장균이란?	대장균(Escherichia coli)은 사람이나 동물의 장관 또는 자연계에 널리 분포하고 있는 세균으로 대부분 병원성이 없는 것으로 알려져 있다. 그러나 설사 및 급성 위장염 증상을 일으키는 일부 병원성대장균은 발병 기작 및 독성 인자에 의해 장관병원성대장균(enteropathogenic E.

참고문헌 (26)

Acar JF and Goldstein FW. 1991. Disk susceptibility test. In: Antibiotics in Laboratory Medicine, Lorian V, ed. Williams & Wilkins, Baltimore, U.S.A., 17-52.
A.P.H.A. 1970. Recommended procedures for the examination of seawater and shellfish. 4th Ed. American public Health Association, Washington D. C., U.S.A., 1-47.
Byun JW, Kim HY, Jung BY, Bae YC and Lee WK. 2012. Antimicrobial resistance and frequency of BlaTEM in Escherichia coli isolated from non-diarrheic and diarrheic piglets. Korean J Vet Res 52, 133-139.
Cabello FC, Godfrey HP, Tomova A, Ivanova L, Dolz H, Millanao A and Buschmann AH. 2013. Antimicrobial use in aquaculture re-examined: its relevance to antimicrobial resistance and to animal and human health. Environ Microbiol 15, 1917-1942. http://dx.doi.org/10.1111/1462-2920.12134.

상세보기
Cho JK, Lee SM and Kim KS. 2008. Antimicrobial resistance and distribution of tetracycline resistance determinants in Escherichia coli isolated from aquatic birds. Korean J Vet Res 43, 295-303.
Cho SH, Lim YS and Kang YH. 2012. Comparison of antimicrobial resistance in Escherichia coli strains isolated from healthy poultry and swine farm workers using antibiotics in Korea. Osong Public Health Res Perspect 3, 151-155. http://dx.doi.org/10.1016/j.phrp.2012.07.002.

상세보기
Han SB, Lee SC, Lee SY, Jeong DC and Kang JH. 2015. Aminoglycoside therapy for childhood urinary tract infection due to extended-spectrum ${\beta}$ -lactamase-producing Escherichia coli or Klebsiella pneumoniae. BMC Infect Dis 15, 414. http://dx.doi.org/10.1186/s12879-015-1153-z.

상세보기
Jo MR, Park YS, Park K, Kwon JY, Yu HS, Song KC, Lee HJ, Oh EG, Kim JH, Lee TS and Kim PH. 2016. Antimicrobial resistance in Escherichia coli isolated from shellfish farms on the west coast of Korea. Korean J Fish Aquat Sci 49, 13-19. http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2016.0013.

원문보기 상세보기
Kang HY, Jeong YS, Oh JY, Tae SH, Choi CH, Moon DC, Lee WK, Lee YC, Seol SY, Cho DT and Lee JC. 2005. Characterization of antimicrobial resistance and class 1 integrons found in Escherichia coli isolates from humans and animals in Korea. J Antimicrob Chemother 55, 639-644.

상세보기
Kim HB, Jang JY, Chang BJ, Kim AR and Choe BH. 2016. Prevalence and antimicrobial resistance of Salmonella spp. and Escherichia coli isolated from ducks in Korea. Korean J Vet Res 56, 91-95. http://dx.doi.org/10.14405/kjvr.2016.56.2.91.

원문보기 상세보기
Kim S, Sung JY and Choi SG. 2015. Molecular characterization of Escherichia coli isolates from humans and chickens in the Chungcheong area using MLST analysis. Korean J Clin Lab Sci 47, 71-77. http://dx.doi.org/10.15324/kjcls. 2015.47.2.71.

원문보기 상세보기
Kim YH. 2016. Conditional probability analysis of multidrug resistance in Gram-negative bacilli isolated from tertiary medical institutions in South Korea during 1999-2009. J Microbiol 54, 50-56. http://dx.doi.org/10.1007/s12275-016-5579-9.

상세보기
Kummerer K. 2009. Antibiotics in the aquatic environment -A review- Park I. Chemosphere 75, 417-434. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.11.086.

상세보기
Kuo HC, Chou CC, Tu C, Gong SR, Han CL and Liao JW. 2009. Characterization of plasmid-mediated quinolone resistance by the qnrS gene in Escherichia coli isolated from healthy chickens and pigs. Vet Med 54, 473-482.

상세보기
Lee JI, Han GY and Park HH. 2003. Characteristics and antibiotics susceptibility of Escherichia coli isolated from fishery products. Korean J Food Nutr 16, 111-115.
Lee YJ, Kim AR, Jung SC, Song SW and Kim JH. 2005. Antibiotic resistance pattern of E. coli and Salmonella spp. isolated from chicken feces. Korean J Vet Serv 45, 75-83.
Martinez JL. 2009. The role of natural environments in the evolution of resistance traits in pathogenic bacteria. Proc Biol Sci 276, 2521-2530.

상세보기
National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS). 2002. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Twelfth informational supplement M100-S12. Wayne, Pennsylvania, U.S.A., 19087-19098.
Park K, Jo MR, Yu HS, Lee HJ, Kim JH, Oh EG, Shin SB, Kim YK and Lee TS. 2013. Antimicrobial resistance Escherichia coli isolated from shellfish farms in the southern coast of Korea. Korean J Fish Aquat Sci 46, 528-533. http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2013.0528.

원문보기 상세보기
Park KS. 2013. Antimicrobial resistance and virulence genes presence in Escherichia coli strains isolated from Gomso Bay, Korea. Fish Aquat Sci 16, 221-227. http://dx.doi.org/10.5657/FAS.2013.0221.

원문보기 상세보기
Rowe-Magnus DA, Guerout AM and Mazel D. 2002. Bacterial resistance evolution by recruitment of super-integron gene cassettes. Mol Microbiol 43, 1657-1669.

상세보기
Schwartz T, Kohnen W, Jansen B and Obst U. 2003. Detection of antibiotic resistant bacteria and their resistance genes in wastewater, surface water, and drinking water biofilms. FEMS Microbiol Ecol 43, 325-335. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6941.2003.tb01073.x.

상세보기
Son KT, Oh EG, Park K, Kwon JY, Lee HJ, Lee TS and Kim JH. 2009. Antimicrobial susceptibility of Escherichia coli isolated from fish farms on the southern coast of Korea. Korean J Fish Aquat Sci 42, 322-328. http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2009.0322.
Turner SM, Scott-Tucker A, Cooper LM and Henderson IR. 2006. Weapons of mass destruction: virulence factors of the global killer enterotoxigenic Escherichia coli. FEMS Microbiol Lett 263, 10-20. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6968.2006.00401.x.

상세보기
Van TTH, Chin J, Chapman T, Tran LT and Coloe PJ. 2008. Safety of raw meat and shellfish in Vietnam; an analysis of Escherichia coli isolations for antibiotic resistance and virulence genes. Int J Food Microbiol 124, 217-223.

상세보기
Xu G, An W, Wang H and Zhang X. 2015. Prevalence and characteristics of extended-spectrum ${\beta}$ -lactamase genes in Escherichia coli isolated from piglets with post-weaning diarrhea in Heilongjiang province, China. Front Microbiol 6, 1103. http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2015.01103.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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