초록 ▼

항생제의 광범위한 사용과 함께 항생제 내성균 발생이 증가하고 있고, 이 항생제 내성균은 식품을 통해서 쉽게 전파될 수 있음. 특히 식품중의 항생제 내성 식중독균이 사람에게 감염이 되었을 경우 신속하고 정확한 치료전략이 실패한다면 생명을 위협하는 심각한 결과를 초래할 수 있음. 이러한 이유로, 세균성 식중독의 효과적인 치료를 위해서 세균의 항생제내성 특징을 신속하게 진단해야 함은 물론이고 항생제 내성균의 발생을 저감화 하기 위한 효율적인 방법을 모색해야하는 필요성도 제시됨. 본 연구는 이런 필요성을 인식하고 항생제 내성균을 신속하게

항생제의 광범위한 사용과 함께 항생제 내성균 발생이 증가하고 있고, 이 항생제 내성균은 식품을 통해서 쉽게 전파될 수 있음. 특히 식품중의 항생제 내성 식중독균이 사람에게 감염이 되었을 경우 신속하고 정확한 치료전략이 실패한다면 생명을 위협하는 심각한 결과를 초래할 수 있음. 이러한 이유로, 세균성 식중독의 효과적인 치료를 위해서 세균의 항생제내성 특징을 신속하게 진단해야 함은 물론이고 항생제 내성균의 발생을 저감화 하기 위한 효율적인 방법을 모색해야하는 필요성도 제시됨. 본 연구는 이런 필요성을 인식하고 항생제 내성균을 신속하게 진단하기 위한 기법확립과 항생제 내성균을 저감하고자 국내에서 식중독을 유발하는 주요 세균인 Escherichia coli, Salmonella spp.그리고 Staphylococcus aureus를 대상으로 연구를 수행하였음.
본 연구에서는 항생제 내성 유전자를 신속하게 진단하는 전략을 수립하기 위해 microarray기법 개발을 목적으로 하고 있음. 개발된 microarray기법으로 식품에서 유래한 항생제 내성 유전자를 신속하게 진단할 수 있었고, 이 기법을 통해 기존의 PCR방법보다 다양한 내성 유전자를 한 번에 검출 할 수 있음을 확인하였음. 또한, 검출된 유전형의 정보를 가지고 표현형을 예측할 수 있는 probe를 선별함과 동시에 표현형으로 나타나지는 않은 항생제 내성 유전자 정보에 대해서도 분석을 수행하여 각 세균의 내성 유전자 검출 양상을 확인하였음. 확립된 microarray기법은 식품뿐만 아니라 항생제 내성균이 발생하는 어느 곳에서도 사용할 수 있고, 항생제 내성균의 genotype을 모니터링 할 수 있는 표준기술로서 제시되며, 잠재 항생제 내성 가능성에 대한 위험성 평가도 가능할 것으로 사료됨.
항생제 내성균을 저감화 하기 위한 방법으로서, 항생제를 사용하지 않고 항생제 내성균을 제거할 수 있는 대안으로 주목받고 있는 박테리오파지를 이용하여 항생제 내성균을 저감화 하고자 하였음. 박테리오파지 연구를 통해, E. coli를 저해하는 박테리오파지 3종, S. aureus를 저해하는 박테리오파지 1종, almonella를 저해하는 박테리오파지 2종 등 총 6개 박테리오파지를 분리하였고, 이들 파지에 대한 외형적 특성, 게놈 분석 등을 통해 특징을 규명하였고, 마우스에 경구투여하여 박테리오파지 자체의 안전성과, 식중독균을 항생제 내성 여부와 관계없이 저감화 시킬 수 있음을 확인하였음. 또한, 파지 활용성에 대한 홍보를 팜플렛을 제작하여 향후 식품첨가물로의 활용 가능성을 모색하였음.

Abstract ▼

A microbial population that survives an antibiotic attack is able to withstand re-exposure to the same antibiotics. Recently, the occurrence of antimicrobial resistant bacteria has been on the rise and it can be a major source of food poisoning. The failure of a treatment strategy with antibiotics i

A microbial population that survives an antibiotic attack is able to withstand re-exposure to the same antibiotics. Recently, the occurrence of antimicrobial resistant bacteria has been on the rise and it can be a major source of food poisoning. The failure of a treatment strategy with antibiotics in bacterial infection may cause life threatening conditions. Therefore, the rapid detection of antimicrobial resistance in bacteria and an effort to reduce antimicrobial resistant bacteria are required to control bacterial food poisoning. In the present study, these two objectives were achieved using Escherichia coli, Salmonella spp. and Staphylococcus aureus.
The microarray technique was suggested as a rapid method to screen antimicrobial resistant bacteria in various sources including food. The microarray method showed a superior ability than ordinary PCR to detect dozens of antimicrobial resistance genes at once. A number of genes were detected in the microarray analysis and these were compared with the phenotype of the antimicrobial resistant bacteria. Several gene probes corresponding with the phenotype of antimicrobial resistant bacteria were selected to compare the genotype and phenotype of the bacteria. These probes can be a clue to predict the phenotype of antimicrobial resistant bacteria. The genes detected in microarray including discordant genes were compared and profiled. They can be indicative of which genes might be implicated as evidence of previous antibiotic exposure
of the bacteria. The method developed in this study can be used as a standard method to detect the presence of antimicrobial resistance genes and to assess the risk of antimicrobial resistance in bacteria.
The use of bacteriophages as an alternative to antibiotics in order to reduce antimicrobial resistant bacteria was proposed in the present study. Six bacteriophages affecting antimicrobial resistant bacteria were isolated. The phages isolated from E. coli (three strains), Salmonella (one strain) and S. aureus (two strains) were characterized by electron microscopy and genome analysis. The safety of the isolated phages was assessed by in vivo test in BALB/c mice. The phages were orally administrated and the resulting side effects were not observed in a biopsy. In addition, the phages reduced the populations of antimicrobial resistant and non-resistant bacteria. The brochure to inform the safe application and effect of bacteriophages as a food additive ingredient to reduce the antimicrobial resistant bacteria are undergoing.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 총괄연구개발과제 요약문 ... 5
• 국문 요약문 ... 5
• 주관연구책임자 의견 ... 6
• Summary ... 7
• Opinion of Project Manager ... 8
• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 9
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 9
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 24
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 28
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 32
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 33
• 제6장 총괄참고문헌 ... 33
• 제7장 총괄첨부서류 ... 33
• 제(1)세부연구개발과제 연구결과 ... 34
• 제(1)세부 연구개발과제 요약문 ... 35
• 제2장 세부연구개발과제의 목적 ... 38
• 3장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 45
• 제4장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 54
• 제5장 세부참고문헌 ... 86
• 제6장 첨부서류 ... 87
• 제(2)세부연구개발과제 연구결과 ... 134
• 제(2)세부 연구개발과제 요약문 ... 135
• 제2장 세부연구개발과제의 목적 ... 137
• 제3장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 145
• 제4장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 151
• 제5장 세부참고문헌 ... 175
• 제6장 첨부서류 ... 176
• 끝페이지 ... 178