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환경에서 분리된 Extended Spectrum β-Lactamases (ESBLs) 생산 E.coli 내성 연구
천청녀,이계남,이연희 서울여자대학교 자연과학연구소 2002 자연과학연구논문집 Vol.14 No.-
사람이나 동물의 장내에서 내성을 획득한 균주가 분변이나 축산 폐기물 등을 통해 인체로 재유입될 수 있어 자연에 존재하는 항생제 내성균에 대한 파악과 보다 체계적인 연구가 필요하다. 이를 위해 한강으로부터 ESBL 생산 대장균을 분리하여 그 특성을 조사하였다. 지난 2000 년부터 2001 년까지 2년 동안 한강의 지류인 증랑천에서 매달 2차례 물을 채취하여 MacConkey 고체 배지에 접종하여 장내세균으로 추정되는 분홍색 집락을 선발하여 cephalothin (16 ㎍/㎖)을 포함된 MacConkey 고체 배지에 접종하여 39 개의 cephalosporin 내성인 세균을 선택하였다. 이들 중 그람염색, IMViC test, API 20E kit을 이용하여 23개의 를 동정하였다. 23개 E. coli 모두 ampicillin, cephalothin, gentamicin 에 내성을 가지고 있었고, 15개의 E. coli는 norfloxacin 에도 내성을 나타내었다. 또한 double-disk synergy test (DDST)를 시행했을 때 23개 E.coli 모두가 ESBL 생산균주로 확인이 되었다. 이들이 생산하는 -lactamase는 등전점이 5.0-5.8 사이인 TEM과 OXA type 과 등전점이 7.0-9.2 인 AmpC type으로 각각에 특이한 프라이 머를 사용한 효소중합반응에서 예상되는 크기의 DNA 단편을 생산하였다. 동물로부터 분리된 ESBL 생산 E.coli가 사람 세포에 전혀 부착이 안된반면, 한강에서 분리된 ESBL 생산 E.coli중 T24사람 방광 세포와 Caco-2 사람 장세포에 부착되는 것이 있었다. 이 결과는 ESBL 생산 E.coli들이 사람에서 기원한 것이거나 또는 사람에게 재감염 될 수 있는 가능성을 보여주는 것이다. Although the emergence of extended spectrum β-Iactamases (ESBLs) producing bacteria is causing a very serious problem in clinical environment, environmental ESBL-producing bacteria has not been studied extensively. In this study, ESBL-producing bacteria were isolated from Han River and characterized. Bacteria were isolated from Han River, from August 2000 to August 2001. The water sample was inoculated onto MacConkey solid media and pink colonies were presumed as Enterobacteriaceae. These colonies were reinoculated onto MacConkey solid media containing cephalothin (16 ㎍/㎖) and thirty-nine colonies appeared on this media. Twenty three Escherichia coli were identified with Gram staining, IMViC test, and API 20 E. When minimal inhibitory concentration (MIC) was assayed with agar dilution method, all of 23 isolates were resistant to ampicillin, cephalothin and gentamicin, and 15 isolates were resistant to norfloxacin. All of these isolates produced ESBLs as detected by double-disk synergy test (DDST). β-Lactamases produced by these isolates had pI at 5.0-5.8 and 7.0-9.2, characteristic of TEM, OXA, and AmpC. These genes were present on plasmids and could be detected with PCR. These ESBL-producing E. coli adhered to T24 human bladder cells and Caco-Z cells in various degrees. This suggested the possible transferability of resistance from environment bacteia to human microflora.
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이계남,이은정,천청녀,하미선,홍현진,이연희 서울여자대학교 자연과학연구소 2002 자연과학연구논문집 Vol.14 No.-
한강의 오염도 측정을 위한 생물학적 지표로 대장균의 계절별 분포도를 측정하여 한강의 오염도를 예측하고, 상수원 및 레저용 수질에 적합한지를 파악하고자 하였다. 2000년 4월부터 2001년 3월까지 일년동안 매달 1-2회 한강 지류인 중랑천에서 대장균을 분리하였다. 우리나라의 수질 규격으로 식수원의 일반세균 규격은 100 CFU/㎖ 이고 대장균의 기준은 원수의 경우 50 CFU/㎖. 정수된 후에는 음성이어야 하며, 레저용수의 대장균 기준은 음성이고, 하수처리장의 경우 ㎖당 1,000개 이하이다. 본 실혐의 결과는 1년 동안의 중랑천의 수질이 상수원이나 레저용으로 부적당한 것으로 나타났는데, 4월과 1월에는 대장균이 검출되지 않아 상수원이나 레저용수로 적합할 것으로 나타났으나, 일반세균의 기준치인 100 CFU/㎖을 크게 벗어나 상수원이나 레저용으로 사용하기 부적당한 것으로 나타났다. 4월과 1월을 제외하고는 대장균이 검출되어 상수원이나 레저용으로 적합지 못한 것 으로 나타났고, 특히 9월과 10월에는 하수처리장의 기준치인 1,000 CFU/㎖에 비해 각각 1.140 CFU/㎖과 1.030 CFU/㎖ 이 검출되어 보다 엄격한 처리가 필요한 것으로 나타났다. 또한 최근에 심각한 문제로 대두되고 있는 항생제내성 세균의 환경중 분포경향을 파악하고자 하여 항생제 내성 대장균의 분포경향을 관찰하였다. Cephalothin 내성 대장균은 5월 이후로 증가되어 9월에 최대치를 보이다가 점차 감소하는 것으로 나타났고, norfloxacin 내성 대장균은 2000년 5월부터 9월까지 발견되었다가 그 이후로는 발견되지 않았다. 이러한 결과는 한강의 수질을 보전하기 위해서 중랑천 주변의 생활하수 및 축산폐수의 하수 처리를 엄격히 하여 수질을 보전해야 함을 시사하고 있다. In order to measure the contamination level of Han River, Escherichia coli, the biological indicator for the pollution, was observed to check the quality of water whether it is proper as the source for drinking water or recreational impoundment. Surface water of Joongrang stream, a branch of Han River, was collected monthly from April 2000 to March 2001. Guideline of E. coli for drinking water or recreational impoundment is negative and for sewage is less than 1,000 CFU/㎖. All year round, Joongrang stream was not proper for drinking water or recreation. CFUs of total bacteria were exceeded the guideline for source of drinking water, even though E. coli was not detected on April and January. Except these months, E. coli was detected especially during a period from September to October and CFUs of E. coli detected in Joongrang stream were 1,140 CFU/㎖ and 1,030 CFU/㎖ exceeding the guideline for sewage treatment. When CFU of antibiotic-resistant E. coli were counted in order to understand the influence of the misuse or overuse of antibiotics to the environmental pollution. Cephalothin-resistant E. coli were present all around the year except April and Febraury. And norfloxacin-resistant E. coli were detected from May to September. This showed that the Joongrang stream must be treated before it entered to the mainstream.
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