Streptococcus parauberis의 디스크 확산법 결과에 대한 Epidemiological Cut-off Value의 설정 Epidemiological Cut-off Values Generated for Disc Diffusion Data from Streptococcus parauberis원문보기
Streptococcosis caused by Streptococcus parauberis is a very important disease in farmed olive flounder Paralichthys olivaceus. For most fish pathogens, including S. parauberis, there are no analytical criteria to distinguish antibioticsusceptible strains from antibiotic-resistant strains. In this s...
Streptococcosis caused by Streptococcus parauberis is a very important disease in farmed olive flounder Paralichthys olivaceus. For most fish pathogens, including S. parauberis, there are no analytical criteria to distinguish antibioticsusceptible strains from antibiotic-resistant strains. In this study, epidemiological cut-off ($CO_{WT}$) values were generated to classify 75 strains of S. parauberis isolated from 1999 to 2018 as wild type (WT) and non-wild type (NWT) using disc diffusion data and normalized resistance interpretation (NRI) analysis. The susceptibility of the isolates to 16 antibiotics was evaluated using CLSI guideline M42-A. The wild-type cut-off values for amoxicillin, erythromycin, oxytetracycline, and florfenicol for S. parauberis were ${\geq}35$, 31, 28, and 27 mm, respectively. The NWT ratios of S. parauberis strains to treatment with GEN, FFC, ENR, SXT, EFT, VAN, and CHL were 17% or less, indicating that these antibiotics may be used to treat streptococcosis caused by S. parauberis. For recent S. parauberis isolates, the NWT ratios for AMX, ERY, OTC and FFC are much higher than for strains isolated from 1999-2007. The $CO_{WT}$ data from this study will assist aquatic animal disease professionals in prescribing appropriate antibiotics for the treatment of streptococcosis caused by S. parauberis, which will help reduce the misuse and abuse of antibiotics in the aquaculture sector.
Streptococcosis caused by Streptococcus parauberis is a very important disease in farmed olive flounder Paralichthys olivaceus. For most fish pathogens, including S. parauberis, there are no analytical criteria to distinguish antibioticsusceptible strains from antibiotic-resistant strains. In this study, epidemiological cut-off ($CO_{WT}$) values were generated to classify 75 strains of S. parauberis isolated from 1999 to 2018 as wild type (WT) and non-wild type (NWT) using disc diffusion data and normalized resistance interpretation (NRI) analysis. The susceptibility of the isolates to 16 antibiotics was evaluated using CLSI guideline M42-A. The wild-type cut-off values for amoxicillin, erythromycin, oxytetracycline, and florfenicol for S. parauberis were ${\geq}35$, 31, 28, and 27 mm, respectively. The NWT ratios of S. parauberis strains to treatment with GEN, FFC, ENR, SXT, EFT, VAN, and CHL were 17% or less, indicating that these antibiotics may be used to treat streptococcosis caused by S. parauberis. For recent S. parauberis isolates, the NWT ratios for AMX, ERY, OTC and FFC are much higher than for strains isolated from 1999-2007. The $CO_{WT}$ data from this study will assist aquatic animal disease professionals in prescribing appropriate antibiotics for the treatment of streptococcosis caused by S. parauberis, which will help reduce the misuse and abuse of antibiotics in the aquaculture sector.
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문제 정의
최근에 개발된 NRI 방법(Smith and Kronvall, 2015; Kronvall and Smith, 2016)은 수산생물로부터 분리되는 어병세균의 배양온도와 시간을 고려하여 COWT가 설정되도록 설계되어 더욱 정밀하고 객관적인 분석이 가능해졌다고 볼 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 우리나라에서 분리된 S. parauberis 75개 균주를 이용하여 디스크확산법의 결과를 NRI 분석(Kronvall and Smith, 2016)을 통해 COWT를 설정하고 wild type (WT)과 non wild-type (NWT)을 구분하여 NWT 의 분포를 분석하고자 하였다.
본 연구는 우리나라의 수산양식에서 연쇄구균병의 원인균 중 하나인 S. parauberis에 대한 항생제 감수성 패턴에 대한 기초 자료와 항생제별 WT과 NWT의 구분을 위한 기준을 제공하고자 하였다. 현재 S.
제안 방법
간략히 실험 방법을 서술하면, 균주를 먼저 28°C에 18-24시간 배양을 한 후 2×108CFU/mL의 농도로 희석시킨 후에 멸균 면봉을 사용하여 5% sheep blood가 첨가된 mueller-hinton agar (MHA) 배지 전체에 도말하고 항생제 디스크를 눌러 붙인 후 28°C에 배양하였다. 배양 24-28시간 후에 항생제 디스크 주변에 세균의 성장이 억제된 투명한 영역의 지름을 측정하여 결과로 사용하였으며 억제대 영역이 나타나지 않는 경우 항생제 디스크 지름인 6 mm로 표기하였다. Quality control (QC)용 균주는 CLSI M42-A (CLSI, 2006)의 제시된 방법에 따라 Escherichia coli ATCC 25922와 Aeromonas salmonicida ATCC 33658을 사용하였다.
salmonicida ATCC 33658의 억제대 크기는 CLSI M42-A (2006)에서 제시한 억제대 범위 내에 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 16개의 항생제에 대한 S. parauberis 75개 균주의 억제대 지름(mm)을 이용하여 NRI 분석을 진행 하였다. NRI 분석 결과와 각 항생제에 대한 COWT와 WT 수 및표준편차는 Table 3에 나타내었다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 Streptococcus parauberis는 1999년부터 2018년에 제주도, 경북, 완도, 포항, 영덕, 울진, 해남 등의 양식 넙치 및 강도다리로부터 분리한 총 75균주이다(Table 1). 수집한 균주는 항생제 감수성 시험 수행 전에 1%의 NaCl이 첨가된 brain heart infusion agar (BHIA)배지에 접종하여 28°C에서 18-24시간 배양을 한 후 실험에 사용하였다.
수집한 균주는 항생제 감수성 시험 수행 전에 1%의 NaCl이 첨가된 brain heart infusion agar (BHIA)배지에 접종하여 28°C에서 18-24시간 배양을 한 후 실험에 사용하였다.
이번 연구에 사용된 항생제는 Oxoid™에서 구입하였으며 총 16가지로 다음과 같다.
데이터처리
)]는 Kronvall and Smith (2016)의 NRI 분석을 통하여 그 값을 구하였다. Wild type의 정규화된(normalized) zone 크기의 평균값과 표준편차는 정규화된 축적 빈도수의 probit을 이용하여 계산되었다. COWT은 Kronvall and Smith (2016)의 방법에 따라 평균값에서 표준편차의 2.
이론/모형
Wild type의 정규화된(normalized) zone 크기의 평균값과 표준편차는 정규화된 축적 빈도수의 probit을 이용하여 계산되었다. COWT은 Kronvall and Smith (2016)의 방법에 따라 평균값에서 표준편차의 2.5배를 뺀 값으로 설정하였다.
Epidemiological cut-off value (ECOFF) [또는 Wild-type cut-off values (COWT)]는 Kronvall and Smith (2016)의 NRI 분석을 통하여 그 값을 구하였다. Wild type의 정규화된(normalized) zone 크기의 평균값과 표준편차는 정규화된 축적 빈도수의 probit을 이용하여 계산되었다.
배양 24-28시간 후에 항생제 디스크 주변에 세균의 성장이 억제된 투명한 영역의 지름을 측정하여 결과로 사용하였으며 억제대 영역이 나타나지 않는 경우 항생제 디스크 지름인 6 mm로 표기하였다. Quality control (QC)용 균주는 CLSI M42-A (CLSI, 2006)의 제시된 방법에 따라 Escherichia coli ATCC 25922와 Aeromonas salmonicida ATCC 33658을 사용하였다. 이번 연구에 사용된 항생제는 Oxoid™에서 구입하였으며 총 16가지로 다음과 같다.
항생제 감수성시험은 수산용 항생제 감수성 시험 표준 프로토콜 CLSI M42-A (CLSI, 2006)에 따라 디스크 확산법(Disk diffusion test)을 실시하였다. 간략히 실험 방법을 서술하면, 균주를 먼저 28°C에 18-24시간 배양을 한 후 2×108CFU/mL의 농도로 희석시킨 후에 멸균 면봉을 사용하여 5% sheep blood가 첨가된 mueller-hinton agar (MHA) 배지 전체에 도말하고 항생제 디스크를 눌러 붙인 후 28°C에 배양하였다.
성능/효과
parauberis 75개 균주의 항생제별 억제대 크기(mm)는 Table 2에 나타내었다. QC균주인 E. coli ATCC 25922와 A. salmonicida ATCC 33658의 억제대 크기는 CLSI M42-A (2006)에서 제시한 억제대 범위 내에 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 16개의 항생제에 대한 S.
본 연구에서 도출된 결과를 이용하여 분리 유래 및 지역별 분석을 진행하려 했으나 연도에 따라 확보된 균주의 수가 동일하지 않아 관련 분석은 부적절하다고 판단하였다. 그러나 본 연구 에서 발견된 흥미로운 점은 최근 5년 이내에 분리된 S. parauberis 균주의 일부 항생제에 대한 NWT의 비율이 1999-2007년 사이에 분리된 균주에서 나타난 NWT의 비율에 비해 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다(Table 4). 이전 연구(Meng et al.
본 연구에서 도출된 결과를 이용하여 분리 유래 및 지역별 분석을 진행하려 했으나 연도에 따라 확보된 균주의 수가 동일하지 않아 관련 분석은 부적절하다고 판단하였다. 그러나 본 연구 에서 발견된 흥미로운 점은 최근 5년 이내에 분리된 S.
parauberis 균주에 존재하고 있어 각각 erythromycin과 tetracycline에 대해 내성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서 사용한 S. parauberis 균주 또한 페니실린계, 테트라사이클린계 및 마크로라이드계의 항생제에 대해 NWT 로 분류되어 이전 연구 결과와 유사한 것을 확인할 수 있었다.
, 2009; CLSI, 2011). 본 연구에서 사용한 모든 항생제에 대해 WT 수가 30개 이상이므로 COWT의 추정 치가 적합하다고 판단된다.
사용한 항생제에서 AMP, AMX, AMC, DOX, OTC 및 ERY는 NWT의 비율이 각각 47, 49, 48, 49, 51 및 51%로 나타나 이 항생제에 의한 연쇄구균병의 치료 효과는 중등도의 수준일 것으로 추정된다. 특히 국내에서 연쇄구균병의 치료에 AMX, ERY 및 FFC를 많이 사용하는데(Jee et al.
NRI 분석 결과와 각 항생제에 대한 COWT와 WT 수 및표준편차는 Table 3에 나타내었다. 이번 NRI 분석 결과 COWT는 AMP, AMX, AMC, DOX, OTC, CFL, CXM, EFT, EFT, ENR, ERY, CLI, SXT, GEN, VAN, FFC 및 CHL에서 각각 35, 35, 36, 25, 28, 29, 36, 30, 24, 31, 30, 22, 15, 21, 27 및 24로 나타났다(Table 3). 이미 서론에서 언급하였듯이 NRI 방법은 어병세균 종에 널리 유용하게 이용되고 있다(e.
사용한 항생제에서 AMP, AMX, AMC, DOX, OTC 및 ERY는 NWT의 비율이 각각 47, 49, 48, 49, 51 및 51%로 나타나 이 항생제에 의한 연쇄구균병의 치료 효과는 중등도의 수준일 것으로 추정된다. 특히 국내에서 연쇄구균병의 치료에 AMX, ERY 및 FFC를 많이 사용하는데(Jee et al., 2014), 이번 연구 결과를 통해 FFC에 대한 S. parauberis 균주의 NWT 비율은 11% 인데 비해 AMX과 ERY에 대한 NWT 비율은 약 50%로 나타나 상대적으로 FFC에 의한 치료가능성은 높을 것으로 추정된다. 그 외 GEN, FFC, ENR, SXT, EFT, VAN, CHL에 대한 S.
후속연구
parauberis에 대한 감수성 또는 내성을 구분할 수 있는 해석기준이 설정되어 있지 않아 항생제 감수성 시험 결과에 따른 균주의 구분이 어려운데 NRI 방법은 어병세균에 대한 항생제별 기준값을 제시하고 감수성 시험 결과를 비교 하여 적절한 항생제를 선택할 수 있다는 점에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. 최근 분리된 균주가 다양한 항생제에 NWT으로 분류되는 것으로 보아 수산 양식 현장에서 보다 신중한 항생제의 사용이 필요할 것으로 보인다.
parauberis에 대한 항생제 감수성 패턴에 대한 기초 자료와 항생제별 WT과 NWT의 구분을 위한 기준을 제공하고자 하였다. 현재 S. parauberis에 대한 감수성 또는 내성을 구분할 수 있는 해석기준이 설정되어 있지 않아 항생제 감수성 시험 결과에 따른 균주의 구분이 어려운데 NRI 방법은 어병세균에 대한 항생제별 기준값을 제시하고 감수성 시험 결과를 비교 하여 적절한 항생제를 선택할 수 있다는 점에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. 최근 분리된 균주가 다양한 항생제에 NWT으로 분류되는 것으로 보아 수산 양식 현장에서 보다 신중한 항생제의 사용이 필요할 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
연쇄구균병은 무엇인가?
우리나라 양식 넙치 생산량은 2017년 기준 전체 수산 양식 생산량의 약 48%를 차지하고 있다(KOSTAT, 2017). 연쇄구균병은 국내 양식 넙치에 가장 큰 피해를 일으키는 세균성 질병으로서 Lactococcus garviae, Streptococcus iniae 및 Streptococcusparauberis가 그 원인이었으나, 2000년대 중반 이후로는 대부분이 S. parauberis에 의한 질병으로 보고되고 있다(Baeck et al.
양식 넙치의 연쇄구균병 치료를 위해 사용되는 항생제는 무엇이 있는가?
parauberis의 혈청형은 4개 이상이 존재하는 것으로 밝혀져 백신 제작에 사용된 균주의 혈청형과 예방효과 간에 연관성이 있을 것으로 추정된다. 우리나라 양식 넙치의 연쇄구균병 치료를 위해 사용되는 항생제는 amoxicillin (AMX), forfenicol (FFC), ampicillin (AMP), ery thromycin (ERY) 등이 있으며 이 중 AMX, FFC 및 ERY이 가장 널리 사용되는 것으로 알려져 있다(Kwon et al., 2014; Jee et al.
연쇄구균병의 예방을 위해 백신이 최근 들어 그 효과를 감소한 이유는 무엇인가?
, 2009; Kanai et al., 2015)에 의하면 S. parauberis의 혈청형은 4개 이상이 존재하는 것으로 밝혀져 백신 제작에 사용된 균주의 혈청형과 예방효과 간에 연관성이 있을 것으로 추정된다. 우리나라 양식 넙치의 연쇄구균병 치료를 위해 사용되는 항생제는 amoxicillin (AMX), forfenicol (FFC), ampicillin (AMP), ery thromycin (ERY) 등이 있으며 이 중 AMX, FFC 및 ERY이 가장 널리 사용되는 것으로 알려져 있다(Kwon et al.
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