[논문]한산거제만 및 자란만사량도 해역 육상오염원 배출수에서 분리한 대장균의 항균제 내성 패턴

박큰바위; 김송희; 함인태; 류아라; 권지영; 김지회; 유홍식; 이희정; 목종수

doi:10.5657/kfas.2018.0001

[국내논문] 한산거제만 및 자란만사량도 해역 육상오염원 배출수에서 분리한 대장균의 항균제 내성 패턴
Antimicrobial Resistance Patterns of Escherichia coli Isolated from Discharged Water from Inland Pollution Sources in the Hansan-Geojeman and Jaranman-Saryangdo Areas of Korea 원문보기

We investigated patterns of antimicrobial resistance in Escherichia coli isolated from the water discharged from inland pollution sources in the Hansan-Geojeman and Jaranman-Saryangdo areas of Korea. A total of 217 strains of E. coli were isolated from 23 point-sources. These strains were tested for their susceptibility to 16 antimicrobial agents used in Korea for medical or veterinary therapy. The highest level of antibiotic resistance among the isolated strains was to tetracycline 10.6%, followed by ampicillin (3.2%), nalidixic acid (2.8%), rifampin (1.8%), trimethoprim (1.8%), trimethoprim/sulfamethoxazole (1.8%), chloramphenicol (1.4%), streptomycin (1.4%), cephalothin (0.5%) and gentamicin (0.5%). Resistance to at least one antimicrobial agent was present in 17.1% of the E. coli isolates. Only four of the isolated strains of E. coli showed multiple antibiotic resistance, which is defined as resistance to more than four antibiotics.

문제 정의

본 연구에서는 패류 생산해역의 위생관리를 위한 육상오염원 관리 대책과 배출수에 포함된 항균제 내성균이 패류양식장에서의 항균제 내성균 출현과 확산에 미치는 영향 평가를 이해하는데 기초자료로 활용하고자 한산거제만 및 자란만사량도 해역 주변 배수유역에 위치한 육상오염원 배출수에서 E. coli를 분리하고, 분리된 E. coli의 항균제 내성 특성을 조사하였다.

제안 방법

육상오염원 배출수 중의 대장균의 분리는 The recommended procedures for the examination of seawater and shellfish(APHA, 1970)를 일부 변형하여 사용하였다. 배출수 시료를 lauryl tryptose broth (Difco, USA)에 접종하여 배양한 후 가스가 생성되어 있는 시험관을 멸균된 일회용 loop (10 µL) 로 ECbroth (Difco, USA)에 접종하여 44.
한산거제만 및 자란만사량도 해역에 위치한 주요 육상오염원배출수 중에 존재하는 대장균의 항균제 감수성을 알아보기 위하여 2013년에 육상오염원 배출수(하천수 14개소, 마을하수 3개소 및 하수처리장 6개소)를 채취하여 E. coli 균주를 분리하였으며, 그 분리 현황을 Table 1에 나타내었다.
한산거제만 및 자란만사량도 해역의 육상오염원 배출수에서 분리한 E. coli (총 217균주) 를 대상으로 16종의 항균제에 대해 감수성 시험을 실시하였으며, 그 항균제 내성 결과를 Table 2에 나타내었다. 분리된 E.

대상 데이터

한산거제만 및 자란만사량도 해역 배수유역에 소재한 육상오염원 배출수에 존재하는 대장균의 항균제 내성 특성을 조사하기 위하여 2013년에 한산거제만 및 자란만사량도 해역에 위치한 육상오염원을 각각12개소(하천수 7개소, 마을하수 2개소 및 하수처리장 3개소) 및 11개소(하천수 7개소 , 마을하수 1개소및 하수처리장3개소)의 조사지점을 설정하고, 이들 육상오염원에서 방출되는 배출수를 채취하였다(Fig. 1). 배출수는 멸균된 비이커로 채수한 다음 1 L무균 채수병에 옮겨 담고, 10℃ 이하로 보관하여 실험실로 운반하였으며, 즉시 대장균을 분리하기위한 시험시료로 사용하였다.

이론/모형

육상오염원 배출수에서 분리한 대장균에 대한 항균제 감수성 시험은 Acar and Goldstein (1991)의 디스크 확산법을 사용하였다. 먼저, 각 분리 균주를 muller hinton broth (Merck, Germany)에서 배양한 다음, 균 배양액의 농도를 McFarland No.

성능/효과

coli (총 217균주) 를 대상으로 16종의 항균제에 대해 감수성 시험을 실시하였으며, 그 항균제 내성 결과를 Table 2에 나타내었다. 분리된 E. coli 217균주는 tetracycline (10.6%)에 대한 내성율이 가장 높은 것으로 확인되었으며, ampicilline,nalidixic acid, trimethoprim, trimethoprim/sulfamethoxazole,rifampin, streptomycin, chloramphenicol, gentamicin, cephalothin에 대해서는 4% 이하의 내성율을 나타내었고, amikacin,amoxicillin/clavulanic acid, aztreonam, cefazolin, cefotetan,pipemidic acid에 대해서는 모든 분리된 E. coli 균주에서 감수성인 것으로 확인되었다.
본 연구에서 4종 이상의 항균제에 내성을 나타내는 다제내성균은 E. coli 4균주(1.9%)로 간덕천(3균주) 및 서정천(1균주)에서 분리되었으며(Table 3), 이들 하천 주변에 위치한 주거지역에서 처리되지 않은 오수에서 유입된 것으로 추정된다. Kwonet al.
coli가 분리되지 않았다. 시료채취 당시 하수처리장에는 자외선(ultraviolet) 살균 장치가 설치되어 작동 중에 있었으며, Shin et al.(2004)은 하수방류수 중의 E. coli는 자외선 램프하고의 접촉시간과 유량에 따라 살균 효과는 약간의 차이는 보였지만, E. coli이1-5분 사이에 99% 이상의 사멸하였다는 연구결과로 볼 때 자외선 살균 효과에 의해 하수처리장 배출수에서 E. coli가 분리되지 않은 것으로 추정된다.

후속연구

따라서 육상오염원에서 분리되는 항균제 내성균과 이들 내성균이 가지고 있는 항균제 내성인자(plasmid, transposon, integron)들이 장염비브리오균(Vibrio parahaemolyticus) 등과 같은 해양 상재 병원성세균에게 미치는 영향에 관한 연구에 활용될 수 있도록 육상오염원 배출수에 대한 항균제 내성균 모니터링과 분리된 내성균의 내성 기작에 대한 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 사료된다. 한편으로 패류 등 수산물 생산해역에서 항균제 내성균 출현 및 확산 방지를 위해 생활하수, 축산폐수 등 육상 유래 오염물질의 해양 유입 차단을 위한 오염원 관리 대책 수립이 요구된다.
따라서 육상오염원에서 분리되는 항균제 내성균과 이들 내성균이 가지고 있는 항균제 내성인자(plasmid, transposon, integron)들이 장염비브리오균(Vibrio parahaemolyticus) 등과 같은 해양 상재 병원성세균에게 미치는 영향에 관한 연구에 활용될 수 있도록 육상오염원 배출수에 대한 항균제 내성균 모니터링과 분리된 내성균의 내성 기작에 대한 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 사료된다. 한편으로 패류 등 수산물 생산해역에서 항균제 내성균 출현 및 확산 방지를 위해 생활하수, 축산폐수 등 육상 유래 오염물질의 해양 유입 차단을 위한 오염원 관리 대책 수립이 요구된다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

대장균이란?

대장균(Escherichia coli)은 사람이나 가축의 장내에 주로 서식하는 세균이며, 가축 사육 환경 및 축·수산식품 유래에서의 항균제 내성균 모니터링 지표세균으로 사용되고 있으며, 내성균의 항균제 내성 패턴의 변화와 확산 메커니즘을 이해하는데 아주 유용한 세균으로 알려져 있다(Levin et al., 1997; NIFDS,2015).

항균제 내성특성을 알아내는 방법은?

육상오염원 배출수에서 분리한 대장균에 대한 항균제 감수성 시험은 Acar and Goldstein (1991)의 디스크 확산법을 사용하였다. 먼저, 각 분리 균주를 muller hinton broth (Merck, Germany)에서 배양한 다음, 균 배양액의 농도를 McFarland No.

대장균의 활용 분야는?

, 1997; NIFDS,2015). 또한, 대장균은 패류의 위생품질 평가뿐만 아니라 유럽 연합에서는 생식용 또는 가공 원료용 패류를 생산하는 해역의 등급을 분류하는 지표종으로 사용하고 있다(European Commission, 2004).

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