본 연구는 천안소재 천호저수지의 위생미생물학적 수준과 자연환경에서의 항생제 내성 분포를 파악하여 국민보건 향상에 이바지 하고자 하였다. 2013년 7월과 9월 3차에 걸쳐 위생지표세균인 대장균군수를 측정하고 수질오염공정시험기준에 따라 분리 동정하였으며 국립보건원 항생제 감수성 표준시험법을 사용하여 항생제 내성 시험을 하였다. 천호저수지의 평균 대장균군수는 $2.0{\times}10^3CFU/mL$이었으며 그 중 41%가 대장균으로 동정되었다. 대장균의 항생제 내성은 Ampicillin 31.3%로 가장 높았으며 Ticarcillin 25.0%, Cefazolin 및 Cefoxitin 이 18.8% 이었다. 융합다제내성은 4제내성이 38.5%, 6제 내성은 7.7%, 2제이상은 내성균의 92.3%를 차지하였다. 천호저수지는 시민들이 이용하는 공원으로 보건위생학적 수질관리를 위해 주기적인 위생미생물학적 연구와 항생제 내성에 관한 융합적인 관리가 필요하다.
본 연구는 천안소재 천호저수지의 위생미생물학적 수준과 자연환경에서의 항생제 내성 분포를 파악하여 국민보건 향상에 이바지 하고자 하였다. 2013년 7월과 9월 3차에 걸쳐 위생지표세균인 대장균군수를 측정하고 수질오염공정시험기준에 따라 분리 동정하였으며 국립보건원 항생제 감수성 표준시험법을 사용하여 항생제 내성 시험을 하였다. 천호저수지의 평균 대장균군수는 $2.0{\times}10^3CFU/mL$이었으며 그 중 41%가 대장균으로 동정되었다. 대장균의 항생제 내성은 Ampicillin 31.3%로 가장 높았으며 Ticarcillin 25.0%, Cefazolin 및 Cefoxitin 이 18.8% 이었다. 융합다제내성은 4제내성이 38.5%, 6제 내성은 7.7%, 2제이상은 내성균의 92.3%를 차지하였다. 천호저수지는 시민들이 이용하는 공원으로 보건위생학적 수질관리를 위해 주기적인 위생미생물학적 연구와 항생제 내성에 관한 융합적인 관리가 필요하다.
This study was to investigate the sanitary microbiological aspects of Cheonho Reservoir and its antibiotic resistance in the natural environment to contribute to the public healthcare improvement. Groups of coliforms, were counted at three sites of the Cheonho Reservoir in July and September 2013, a...
This study was to investigate the sanitary microbiological aspects of Cheonho Reservoir and its antibiotic resistance in the natural environment to contribute to the public healthcare improvement. Groups of coliforms, were counted at three sites of the Cheonho Reservoir in July and September 2013, and the isolates were identified according to the water pollution process test standards. Antibiotic resistance was evaluated using the Korea National Institute of Health's standard antibiotic susceptibility test. The average coliform counts in Cheonho Reservoir were $2.0{\times}10^3CFU/mL$, 41% of which were identified as Escherichia coli(E. coli). Antibiotic resistance rate in E. coli isolated from Cheonho reservoir was highest in Ampicillin 31.3%, Ticarcillin 25.0%, Cefaxolin and Cefoxitin 18.8% respectively. Convergence multiple resistance patterns, 38,5% presented resistance to 4 durgs, 6 drugs resistance were 7.7%. The more than 2 drugs resistance were 92.3%. Cheonho Reservoir is a public park that accessible to the citizens, further convergence studies are needed to develop sanitary microbiological management practices and study antibiotic resistance of the reservoir.
This study was to investigate the sanitary microbiological aspects of Cheonho Reservoir and its antibiotic resistance in the natural environment to contribute to the public healthcare improvement. Groups of coliforms, were counted at three sites of the Cheonho Reservoir in July and September 2013, and the isolates were identified according to the water pollution process test standards. Antibiotic resistance was evaluated using the Korea National Institute of Health's standard antibiotic susceptibility test. The average coliform counts in Cheonho Reservoir were $2.0{\times}10^3CFU/mL$, 41% of which were identified as Escherichia coli(E. coli). Antibiotic resistance rate in E. coli isolated from Cheonho reservoir was highest in Ampicillin 31.3%, Ticarcillin 25.0%, Cefaxolin and Cefoxitin 18.8% respectively. Convergence multiple resistance patterns, 38,5% presented resistance to 4 durgs, 6 drugs resistance were 7.7%. The more than 2 drugs resistance were 92.3%. Cheonho Reservoir is a public park that accessible to the citizens, further convergence studies are needed to develop sanitary microbiological management practices and study antibiotic resistance of the reservoir.
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문제 정의
그러나 천호지로 유입되는 상류에는 양식장 등이 있고, 천안에서 가장 큰 저수지로 천안시내를 흐르고 있으며 천호지의 아름다운 야경은 천안12경에 선정된 명소로 천호지를 중심으로 생태공원과 체육그린시설이 조성되어 천안시민들이 산책하고 여가를 즐기는 곳이지만 때로 물에서 냄새가 나고 녹조류가 서식하여 좋지 않은 인상을 주고 있다. 따라서 본 연구에서는 천호지에서 대표적 위생지표세균인 대장균군수를 측정 및 분리동정하여 위생미생물학적 수준을 파악하고 항생제 감수성 및 내성양상을 조사함으로써 천안시민의 쾌적한 공원 활용과 더불어 수질개선의 필요성을 위한 기초자료의 제공과 향후 저수지와 하천을 이용하는 시민들의 보건향상에 이바지하고자 하였다.
제안 방법
2013년 7월 및 9월에 3회에 걸쳐 천호지로 들어오는 3곳(백석대, 단국대, 호서대)의 천호지와 합류되는 지점에서 대장균군수를 측정하였다. 시료는 호수 지표수를 멸균병에 직접 채취하여 즉시 실험실로 이송한 후 3시간 이내에 실험에 사용하였다.
굳힌 페트리접시의 배지표면에 다시 45 ℃로 유지된 평판집락법 배지를 3~5mL씩 추가하여 표면을 얇게 덮고 실온에서 정치하여 굳힌 후 (35± 1)℃에서 18~20시간 배양한 다음 진한 적색의 전형적인 집락을 계수하였다.
대장균군에서 분리된 대장균을 분리 동정하기 위하여 수질오염공정시험기준 총대장균군-시험관법(ES04701-2)을 개량하여 실시하였다. 대장균군 시험에서 생성된 적색 집락을 brilliant green lactose bile 배지(Difco,USA)에 접종하고 35±1 ℃에서 18~20시간 배양한 다음 발효관에 가스가 생성된 배양균액 1 백금루프량을 EMBagar 평판(Difco, USA)에 획선 도말한 후 (35 ± 1)℃에서18~20 시간 배양하였다.
배양 평판에서 green sheen의 집락을 형성한 균을 다시 EC medium(Difco, USA) 배지에 1백금 루프량 접종하고 44 ± 0.5 ℃에서 24시간 배양하여 가스를 생성하는 균을 대장균으로 동정하였다.
배양된 균액의 농도는 MacFarland scale 0.5 표준 탁도로 희석하였으며, 멸균된 면봉을 이용하여 Müller Hinton agar에 균일하게도말, 평판을 좌, 우로 돌려서 한차례 바르고 평판 주위를 돌려 마무리 하였다.
2013년 7월 및 9월에 3회에 걸쳐 천호지로 들어오는 3곳(백석대, 단국대, 호서대)의 천호지와 합류되는 지점에서 대장균군수를 측정하였다. 시료는 호수 지표수를 멸균병에 직접 채취하여 즉시 실험실로 이송한 후 3시간 이내에 실험에 사용하였다.
굳힌 페트리접시의 배지표면에 다시 45 ℃로 유지된 평판집락법 배지를 3~5mL씩 추가하여 표면을 얇게 덮고 실온에서 정치하여 굳힌 후 (35± 1)℃에서 18~20시간 배양한 다음 진한 적색의 전형적인 집락을 계수하였다. 정확성을 기하기 위하여 실험할 때마다 1개 이상의 음성대조군 시험을 상기 방법과 동일한 조건하에서 같이 실시하였으며, 양성대조군으로는 E. coli(ATCC 25922)를 사용하였다.
도말한 평판을 실온에 5분간 방치해 건조시킨 후 disc dispenser(Becton Dickinson,Germany)를 이용해 6종의 항생제 디스크를 배지 표면에 부착하였다. 평판을 뒤집어서 35℃에서 24시간 배양한 후 디스크 주위에 형성된 각 항생제에 대한 억제대 크기를 측정하고 [Table 1]과 CLSI guideline(NCCLS,2010)에 기준하여 감수성과 내성 유무를 판정하였다.
항생제 감수성 시험용균주는 천호지에서 분리동정된 16주 그리고 지역 간 비교를 위하여 (주)DK-EcoV에서 분양받은 한강하천수 분리대장균 7주 및 금강하천수 분리대장균 10주 총 26주에 대하여 항생제 감수성 시험을 실시하였다.
대상 데이터
[Fig 1] 한편 시험에 사용한 금강 및 한강분리균주는 (주)EcoV에서 2014년도에 분리 보관한 균주를 분양받아–80℃에서 보관하고 시험에 사용하였다.
즉 MüllerHinton agar(Difco, USA)를 이용한 디스크 한천 확산법(Disc Difusion Method)을 사용하였으며 사용된 항생제디스크는 총 6종으로 chloramphenicol (C30), tetracyclin(TE30), nalidix acid(NA30), kanamycin(K30),streptomycin (S10), 및 Ticarcillin(TIC75)이었으며 모두BBL(BD, USA) 제품을 사용하였다.
데이터처리
수집한 자료는 통계적으로 분석하기 위하여 SPSS(ver 18)의 일원배치분산분석을 이용하였으며 통계적 유의성은 p>0.05 이하로 하였다.
이론/모형
대장균군수 시험은 수질오염공정시험기준 총대장균군-평판집락법(ES 04701-3b)에 따라 실시하였으며[9], 사용된 배지는 desoxycholate lactose agar(Difco, USA)를 사용하였다. 배지는 고압증기멸균하지 않고 전자레인지로 완전히 녹인 후 40~45℃로 식힌 후 실험에 사용하였다.
항생제 감수성시험은 국립보건원 항균제 감수성 표준시험법[10] 및 Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI) guidelines에 의해 수행하였다. 즉 MüllerHinton agar(Difco, USA)를 이용한 디스크 한천 확산법(Disc Difusion Method)을 사용하였으며 사용된 항생제디스크는 총 6종으로 chloramphenicol (C30), tetracyclin(TE30), nalidix acid(NA30), kanamycin(K30),streptomycin (S10), 및 Ticarcillin(TIC75)이었으며 모두BBL(BD, USA) 제품을 사용하였다.
성능/효과
2%)이었으며, 1제 내성은 천호지에서만 분리되었으며, 2제 내성 AM-TIC 내성은 천호지 2주 한강 1주, SXT-TE 내성은 한강에서 분리되었다. 3제 내성 AM-CZ-FOX 내성은 천호지에서만 분리되었으며, 4제 내성 AM-AMC-CZ-FOX 내성은 천호지에서만 CIP-NA-TE-C 내성과 AM-PT-GM-TIC내성은 한강분리균에서만 검출되었다. 한편 6제 내성 AM-SXTNA-S-TIC-TE 내성은 천호지 분리균 1주 이었다.
우리나라는 하천수, 지하수, 먹는 물 등 분변오염 및 병원성미생물에 대한 수질 모니터링을 위하여 지표세균인 총대장균군, 분원성 대장균군, 대장균을 주로 검사하고 있다[12]. 본 연구에서의 천호저수지의 평균 총대장균군수는 통계학적으로 채취 구역간 및 채취일간의 유의차가 없이 평균 2.0 x 103CFU/mL을 나타내었다. 비록 시료 채취일 및 시료 채취 위치에 따라 총대장균군수의 차이를 보이고 있는데 이같은 결과는 채취일의 시료채취 조건과 강수량의 차이에 의한 일시적인 결과인 것으로 생각된다.
천호지, 금강 및 한강 분리 대장균의 다제내성 양상은[Table 5]와 같았다. 분리대장균 26중 13주(50%)에서 항생제 내성을 나타내었으며, 13주는 항생제 감수성을 나타내었다. 천호지 분리 대장균 16주 중 7주(53.
2013년 7월과 9월 3차에 걸쳐 천호지의 3곳에서 조사한 대장균군 검사결과는 [Table 2]과 같았다. 시료채취 위치 백석대는 총대장균군수가 7월 2일 1.4 x 103CFU/mL, 7월 29일 장마 후 7.0 x 102 CFU/mL으로 크게 감소하였으며, 가을 9월 11일에는 9.0 x 102 CFU/mL을 유지하였고, 시료채취 위치 단국대에서의 총대장균은 7월 2일 4.4 x 103 CFU/mL, 7월 29일 4.5 x 103 CFU/mL, 9월 11일 1.2 x 103 CFU/mL로 큰 편차 없이 일정한 대장균군수를 나타내었다. 호서대 채취위치에서의 총대장균군수는 7월 2일 2.
한편 6제 내성 AM-SXTNA-S-TIC-TE 내성은 천호지 분리균 1주 이었다. 전체적으로 4제 내성과 2제 내성이 전체의 53.8%를 차지하였다
7%으로 나타내었다. 전체적으로 4제 내성과 2제 내성이 전체의 69.2%를 차지하였다. 특히 4제 이상의 다제 내성은 특별히 관리되어야 할 것으로 생각된다.
천호지, 금강 및 한강에서 분리한 대장균의 항생제 내성율은 [Table 4]와 같았다. 전체적으로 대장균 26주 중ESBL, PT, CZ, FEP, ATM, ERT, AN 그리고 TIG는 모두 감수성이었으며, AM 내성이 9주(34.6%)로 가장 높았으며, TIC 내성 8주(30.8%), CZ, FOX, GM, 그리고 TE 내성 각 3주(11.5%)이었으며, AMC, SXT, 그리고 NA 내성 각 2주(7.7%), CIP, S, 그리고 C 내성 각 1주(3.8%)이었다.
또한 급성 대장염, 여행자 설사증과 혈변을 증상으로 하는 출혈성대장염을 일으키는 원인균이 되기도 한다[17]. 천호저수지에서 분리된 대장균은 전체 대장균군의 41%이었으며, 분리한 대장균 중 AM 내성이 31.3%로 가장 높았으며, TIC 내성이 25.0%, CZ 및 FOX 내성 각 18.8%, AMC 내성이 12.5%, SXT, NA,S 및 TE 내성이 각각 6.3%순이었다. 이 등[18]은 2013년 서울시내 주변 환경에서의 대장균의 항생제 내성 검사에서 Ceftazidime 59.
분리대장균 26중 13주(50%)에서 항생제 내성을 나타내었으며, 13주는 항생제 감수성을 나타내었다. 천호지 분리 대장균 16주 중 7주(53.8%)가 내성균이었으며, 금강 분리 한강 분리 대장균 7주 중 6주(85.7%)가 내성균이었으며, 금강 분리 대장균은 모두 항생제 감수성균으로 크게 차이가 났다. 천호지 분리 대장균 중 백석대 채취 균은 7주 중 3주(42.
한강 분리 대장균의 경우 7주 중 AM 및 TIC 내성 각각 4주(57.1%), GM 내성 3주(42.9%), TE 내성 2주(28.6%), CIP, SXT, NA 및 C 내성 각 1주(14.3%)순으로 나타났으며, 금강 분리 대장균 3주는 모두 전 항생제에 감수성으로 나타냈는데 이는 지역적 차이에 의한 것이 아니라 분리된 균주의 임의성에 의한 것으로 생각된다. 또한 손[23]에 의하면 한강에서 분리된 대장균은 모두 Ampicillin에 대해 내성을 나타내었고 서울관내 하천에서 분리한 대장균에서 tetracycline이 32.
후속연구
이상을 종합하여 볼 때 천안시 상류에 위치한 가장 큰 저수지인 천호지는 비록 농업용수로 사용하기 때문에 위생미생물학적 관리가 제외되어 있지만 천안 시내를 통과하여 흐르고 있다는 점과 환경오염이 심해짐[25]에 따라 발생하는 홍수, 가뭄 등 여러 자연재해로 실제 사용할 수 있는 수자원이 점차 고갈되어 물부족 국가임을 고려하였을 때[26], 앞으로 이 저수지를 이용할 수 있다는 점에서 보건학 및 위생미생물학적 관리가 반드시 필요하다고 생각된다. 특히 항생제 내성양상은 병원에서의 질병 치료와 예방목적에서 매우 중요한 기초자료가 될 수 있으며 나아가 항생제 오·남용에 대한 적절한 예방과 관리는 국민 건강에 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
천호지의 문제점은?
천호저수지는 환경정책기본법의 호소수질기준에 따라 4등급 농업용수이므로 pH, COD, SS, T-N 및 TP만 관리하게 되어 있고 미생물학적 검사는 실시하고 있지 않는다. 그러나 천호지로 유입되는 상류에는 양식장 등이 있고, 천안에서 가장 큰 저수지로 천안시내를 흐르고 있으며 천호지의 아름다운 야경은 천안12경에 선정된 명소로 천호지를 중심으로 생태공원과 체육그린시설이 조성되어 천안시민들이 산책하고 여가를 즐기는 곳이지만 때로 물에서 냄새가 나고 녹조류가 서식하여 좋지 않은 인상을 주고 있다. 따라서 본 연구에서는 천호지에서 대표적 위생지표세균인 대장균군수를 측정 및 분리동정하여 위생미생물학적 수준을 파악하고 항생제 감수성 및 내성양상을 조사함으로써 천안시민의 쾌적한 공원 활용과 더불어 수질개선의 필요성을 위한 기초자료의 제공과 향후 저수지와 하천을 이용하는 시민들의 보건향상에 이바지하고자 하였다.
국내 주요 세균 내성률이 높은 양상을 보이는 이유는?
그러나 항생제 내성은 WHO에서 세계 공중 보건의 심각한 위협으로 규정하고 있으며, 특히 한국을 포함한 아시아 국가들의 주요 세균 내성률은 서구 국가에 비해 전반적으로 높은 양상을 보이고 있다[5,6]. 실제로 지나친 항생제의 오․남용으로 인해 국내의 내성률은 세계 최고 수준이라는 통계들이 보고되었다[7]. 천호저수지는 관계 저수를 위해 인공적으로 형성된 담수 생태계이며 1957년에 준공되었고 1995년에 최고수심 8.
Coliforms란?
Coliforms은 분변성 오염지표균 중 하나로 사람 및 온혈동물 장관 내에 상재하나 자연계 또는 냉혈동물 장관 내에서는 살지 않는 세균을 분변성 오염지표로서 이용하고 있다[1]. 일반적으로 장 속에서는 병원성을 나타내지 않고 분변오염을 통해 감염되거나 장 이외의 부위에 들어갈 경우 설사, 요로감염증, 복막염, 및 신생아 패혈증 등 여러 가지 질병을 유발하기도 한다[2,3].
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