보고서 정보
주관연구기관 |
농림수산검역검사본부 |
연구책임자 |
권용국
|
참여연구자 |
강민수
,
정병열
,
오재영
,
김애란
,
송은아
,
권준헌
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2010-12 |
과제시작연도 |
2010 |
주관부처 |
농림수산식품부 |
과제관리전문기관 |
국립수의과학검역원 National Veterinary Research and Quarantine Service |
등록번호 |
TRKO201400000559 |
과제고유번호 |
1545002302 |
사업명 |
수의과학기술개발연구 |
DB 구축일자 |
2014-08-16
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키워드 |
병원성 대장균.병원성유전자.닭.독소.Avian pathogenic.E.coli.serotyping.genetic.embryo lethality.
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초록
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5. 최종연구결과 요약
◦ 세부과제명: 닭 병원성 대장균 국내 유행형 분석
- 국내 병원성 대장균 유행형 분석과 관련 1997년부터 2010년까지 가금에서 분리된 대장균 총 375개 균주를 사용하였다.
- 병원성 대장균의 특성 조사 virulence-associated gene 검출12 쌍의 primer 제작
ㆍ국내 병원성대장균에서 검출빈도수 가장 높은 병원성유전자는 fimC(83.5%), iss(81.2%), iucD(79.6%) 등 이었으며, papC, stx, cnf 유전자는 검출되지 않았음
ㆍ계사
5. 최종연구결과 요약
◦ 세부과제명: 닭 병원성 대장균 국내 유행형 분석
- 국내 병원성 대장균 유행형 분석과 관련 1997년부터 2010년까지 가금에서 분리된 대장균 총 375개 균주를 사용하였다.
- 병원성 대장균의 특성 조사 virulence-associated gene 검출12 쌍의 primer 제작
ㆍ국내 병원성대장균에서 검출빈도수 가장 높은 병원성유전자는 fimC(83.5%), iss(81.2%), iucD(79.6%) 등 이었으며, papC, stx, cnf 유전자는 검출되지 않았음
ㆍ계사 내외부(환경) 등에서 분리한 비병원성 대장균을 대상으로 병원성관련 유전자조사 결과 그 검출빈도수가 병원성 대장균보다 통계학적으로 낮은 출혈율을 보였음. 특히 iucD, irp2, cvaA 유전자의 검출빈도수가 감소하였음, 또한 야생조류에서 분리된 대장균의 병원성 유전자의 검색빈도수는 계사내외부에서 분리된 대장균보다 낮았음
ㆍ계종별(육계, 산란계ㆍ종계) 유전자검출빈도는 매우 유사하였음
- 대장균성 설사유발 독소와 직접적으로 관련이 있는 특이유전자검사 결과 국내 조류유래 병원성 대장균에서는 검출되지 않았음
- 2종의 항혈청 Penal(Denka & LREC systems)을 이용하여 375균주를 대상으로 Somatic type을 동정한 결과 Typable strains 262주(70%), Nontypable strinas 113주(30%)였음
ㆍ국내 유행 혈청형은 O78 68주(18.1%), O2 25주(6.7%), O25 19주(5.1%), O1 17주(4.5%), O15 17주(4.5%)순이었다.
- 야생조류 분변에서 대장균 총 790주를 분리하여(물새류에서 744주, 산새류 46주) 18종 약제에 대한 내성패턴을 조사하였다
ㆍ물새류에서 분리한 744주에 대한 약제검사 결과 Cephalothin 21.6%, Tetracycline 18.0%, Ampicillin 12.9%, Sulfisoxazole 12.7%의 내성률이 확인됨
ㆍ반면 산새류는 오직 5종의 약제에 내성을 보였으며 그 내성률은 Cephalothin 21.7%, Tetracycline 6.5%, Nalidixic acid 2.2%, Ampicillin 2.2%, Apramycin 2.2% 수준으로 물새류보다 매우 낮은 내성률을 기록하였음
◦ 세부과제명: 병원성 대장균특성조사
- 국내에서 분리되는 병원성대장균에서 빈번하게 표현되는 병원성유전자들을 보다 신속하게 검출하기 위하여 multiplex-PCR법을 개발하였음
ㆍ9개 유전자검색을 위해 3개 sets (Type I: cva, fyuA, fimC; Type II: vat, iucD, irp2; type III: tsh, iss, astA) 총 9쌍의 자체 primers 제작함
ㆍ닭 실질장기와 맹장에서 분리된 대장균별 병원성유전자 발현율 조사 결과 일치율이 낮았음
-대장균성 패혈증을 보이는 닭(육용종계, 육계)의 실질장기(간장, 비장, 관절)와 맹장에서 분리한 대장균에 대한 항생제 감수성검사 결과 육계에서 분리된 병원성대장균이 종계에서 분리된 균보다 높은 항생제 저항성을 갖고 있는 것으로 확인됨
- 종란에서 대장균(59주)의 병원성검사를 실시한 결과 10% 미만의 폐사율을 보인 분리주부터 100%의 폐사율을 보이는 균주까지 병원성이 매우 다양하게 나타남을 확인하였고 기 개발된 병원성 유전자검색법과 종란에서 병원성과는 매우 유의성있는 상관성이 확인됨
- 닭 1일령을 대상으로 병원성대장균(3주), 환경분리주(1주)를 근육 및 위장관내로 접종한 결과 병원성 대장균을 근육내로 접종한 닭에서는 모두 100% 폐사된 반면 환경분리주는 50%폐사율을 보였음
- Embryo assay법 이용하여 병원성대장균 59주를 종란내 접종한 다음 병원성을 조사하였다
ㆍ폐사율은 5%미만에서 100%까지 다양하게 관찰되었으며 O type 혈청형과 종란내 병원성과는 상관성이 없었으나 9종의 병원성 관련 유전자의 발현율과 종란폐사율과는 높은 상관 성(R2=0.79)을 보였다.
ㆍ회귀분석을 통한 9종의 virulence-associated genes과 종란폐사율과 관련성을 분석한 결과 incD 유전자가 종란폐사에 결정적으로 관여하고 있음을 확인하였음
-국내 유행 혈청형 O1, O2, O25, O78별 백신후보주를 선발하고 10주령 SPF닭에서 병원성을 조사하고 있음
ㆍ현재까지 4개 균주에 대한 병원성조사 결과 모두 병원성이 확인되었으며 가장 높은 병원성을 보인 균주의 경우 접종 접종 4일만에 100% 폐사를 유발시킴
-패혈증성 대장균이 확인된 6개 계군을 대상으로 동일 개체의 실질장기와 맹장에서 분리한 대장균들의 혈청형을 구분해 본 결과 대부분 혈청형이 상이한 것으로 확인됨
-사람에서 식중독 유발 enteropathogenic 대장균을 야생조류에서 22주 분리하여 유전자 특성 조사를 진행하고 있음
- 시산개시와 함께 대장균성 패혈증발생 산란계농장에 대한 원인분석을 실시함
ㆍ특정 혈청형(Somatic type O1)이 2계군에서 분리됨
ㆍ분리된 균들에 대한 Virulence genes 검출율을 분석한 결과 80% 이상의 높은 발현율 확인
ㆍPFGE 분석결과 2개 계군에서 분리된 대장균은 동일한 한 개 clone으로 확인됨
ㆍ약제저항성 분석유형을 분석한 결과 퀴놀론계 약제에 매우 높은 감수성을 보여 산란계에서 지속적으로 순환하는 대장균인 것으로 판단됨
Abstract
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The aims of this study were to determine if the chicken embryo lethality assay and the presence of nine virulence-associated genes of E. coli were correlated and which virulence genes contributed most to embryo lethality. We examined 58 E. coli strains isolated from visceral organs of chickens with
The aims of this study were to determine if the chicken embryo lethality assay and the presence of nine virulence-associated genes of E. coli were correlated and which virulence genes contributed most to embryo lethality. We examined 58 E. coli strains isolated from visceral organs of chickens with colibacillosis for the presence of nine virulence genes (fimC, tsh, fyuA, irp2, iucD, cvi/cva, iss, astA, and vat) by polymerase chain reactions. FimC (Type I fimbriae) was detected with the highest prevalence in 93.1% of the isolates, followed by iucD (67.24%), iss (58.62%), tsh (34.48%), cvi/cva (34.48%), fyuA (32.76%), astA(31.0%), irp2(27.59%), and vat (17.24%). The embryo mortality ranged from 5% to 100%, however most of the isolates were moderately or highly virulent. High positive correlations were observed betweenthe presence of virulence genes and chicken embryo lethality. In addition, presence of the iucD (aerobactin) gene was the trait that best contributed to embryo mortality by using Multivariate Model.
These results suggest that expression frequency of thesenine virulence genes is associated with embryo mortality and the gene that best predicted embryo mortality is iucD.
The present study reports on layer chickens with colibacillosis in two commercial egg-producing farms (farm A and farm B which were managed by the same owner, and are about 1 km away) in the middle region of the Korean peninsula. The two flocks were infected at the initiation of egg laying. They were characterized by no previous clinical signs, but sudden mortality (2.7 4.0%),with severe lesions of septicaemia and fibrinous polyserositis. Escherichia coliwas isolated from the lesions of the infected birds.
Serotyping tests identified isolates belonging to somatic groups O1 (12/17), O46 (2/17), O78 (1/17), and O84 (1/17), or that were unidentified (1/17). Thirteen of 17 E. coli isolates (76.4%) obtained from 11 birds in the two flocks showed similar pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) patterns that were arbitrarily designated as pattern A. The isolates had high frequencies of putative virulence genes including 100% (fimC, iucD, and iss), 94.1% (cva/cvi and vat), 88.2% (irp2 and fyuA), and 82.3% (tsh) astA was not associated with the enteric disorder. These data suggest that all chickens with colibacillosis on farms A and B were likely, infected by E. coli strains that is highly pathogenic in avian species.
목차 Contents
- 총괄요약표 ... 1
- 연구과제 최종결과보고서 ... 3
- I. 연구배경 및 목표 ... 3
- II. 연구방법 및 수행전략 ... 5
- III. 연구결과 (제1, 2 세부과제 통합) ... 6
- IV. 연구결과요약 ... 16
- V. 고찰 ... 17
- VI. 연구결과 활용실적 및 계획 ... 18
- VII. 참고문헌 ... 19
- VIII. 영문초록 ... 20
- 끝페이지 ... 21
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