587
Copyright © 2019 The Korean Society of Fisheries and Aquatic Science pISSN:0374-8111, eISSN:2287-8815
장염비브리오균
(Vibrio parahaemolyticus)
은그람음성,
무포 자간균의저도호염성균으로해수또는기수에서서식하며이 균에오염된어패류를생식하거나불충분하게가열처리된수 산물의섭취를통해감염되면일반적으로4-96
시간의잠복기 를거쳐발병하는데주로복통,
설사,
구토,
오한및미열등을 동반하는 급성위장염증상을유발하는 식중독 원인세균이다(Takeda, 1988; Honda and Iida, 1993; Zhang and Orth, 2013).
식품의약품안전처식품안전정보포털의 식중독통계에의하면
2009
년부터2018
년까지최근10
년간우리나라에서발생한장염비브리오균에의한식중독사고는
6
월에서10
월사이의하 절기에집중적으로발생하였으며발생건수및환자수는전체 세균성식중독사고의9.8%
및3.6%
를차지하고있다(MFDS,
2019).
장염비브리오균에의한식중독사고는과거보다는다소감소추세이나세균성식중독원인세균으로상위에자리매 김하고있는실정이다
(MFDS, 2019).
이균이생산하는대표 적인병원성인자로는내열성용혈독소(thermostable direct he- molysin, TDH),
내열성용혈독관련용혈독소(TDH-related he- molysin, TRH), type III secretion systems (T3SS 1
및2)
를통해수 및 시판 수산물에서 분리한 장염비브리오균(Vibrio parahaemolyticus) 의 항균제 내성 및 최소발육억제농도의 규명
조의동·김희대
1·박권삼*
군산대학교 식품생명공학과, 1충북도립대학 바이오생명의약과
Antimicrobial Resistance and Minimum Inhibitory Concentrations of Vibrio parahaemolyticus Strains Isolated from Seawater and Commer- cial Fisheries
Eui-Dong Cho, Hee-Dai Kim 1 and Kwon-Sam Park*
Department of Food Science and Biotechnology, Kunsan National University, Gunsan 54150, Korea
1Department of Biotechnology and Biomedicine, Chungbuk Provincial College, Cheongju 28160, Korea
Eighty-three Vibrio parahaemolyticus isolates from surface seawater in Gomso Bay on the west coast of Korea, and commercial fisheries from Gunsan fisheries center were analyzed for the presence of virulence genes and susceptibil- ity to 30 different antimicrobials. All 83 isolates were examined for the presence of two virulence genes ( tdh or trh ) using polymerase chain reaction; however, neither gene was found in any of the isolates. A disk diffusion susceptibil- ity test, showed that all of the strains studied were resistant to clindamycin, oxacillin, ticarcillin, and vancomycin, and also revealed varying levels of resistance to ampicillin (98.8%), penicillin G (95.2%), streptomycin (20.5%), cefoxitin (14.5%), amikacin (6.0%), cephalothin (4.8%), and erythromycin (3.6%). However, all of the strains were susceptible to 19 other antimicrobial agents, including cefepime, cefotaxime, chloramphenicol, gentamycin, nalidixic acid, sulfamethoxazole/trimethoprim, and trimethoprim. All 83 isolates (100%) were resistant to five or more classes of antimicrobials, and two strains exhibited resistance to ten antimicrobial agents. The average minimum inhibitory concentrations against V . parahaemolyticus of clindamycin, oxacillin, ticarcillin, and vancomycin were 55.9, 98.3, 499.3, and 44.3 µg/mL, respectively. These results provide new insight into the necessity for seawater sanitation in Gomso Bay and commercial fisheries, and provide evidence to help reduce the risk of contamination by antimicro- bial-resistant bacteria.
Key words: Antimicrobial resistance, Minimum inhibitory concentration, Vibrio parahaemolyticus , Virulence genes
*Corresponding author: Tel: +82. 63. 469. 1822 Fax: +82. 63. 469. 7448 E-mail address: [email protected]
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial Licens (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Received 8 October 2019; Revised 5 November 2019; Accepted 11 November 2019 저자 직위: 조의동(대학원생), 김희대(교수), 박권삼(교수)
https://doi.org/10.5657/KFAS.2019.0587
Korean J Fish Aquat Sci 52(6), 587-595, December 2019
해분비되는각종
effector
단백질및type VI (T6SS) secretion
systems
등이보고되어있으나정확한병원성메커니즘에관한설명은아직도부족한실정이다
(Honda and Iida, 1993; Park et al., 2000; Park et al., 2004; Letchumanan et al., 2014; Wang et al., 2015; Li et al., 2019).
페니실린발견이후다양한종류의항균제는사람과동물의 치료
,
질병예방및성장촉진등의목적으로사용되고있으나지 속적인항균제의사용은양식어류및해수유래장염비브리오 균에서다양한항균제내성균의증가를가중시키는결과로나 타나고있다고보고되고있다(Lee et al., 2007; Lee et al., 2009;
Ryu et al., 2010; Kim et al., 2014; Kang et al., 2016; Kim et al., 2016; Ryu et al., 2017; Kang et al., 2018).
장염비브리오균에 서가장높은내성을나타내는항균제로는ampicillin, rifampi- cin, streptomycin, vancomycin
등이보고되어있다(Ottaviani et al., 2013; Lopatek et al., 2015; Xie et al., 2015; Kang et al., 2018).
세균이항균제내성을갖게되는이유는분해효소에의한항 균제의불활성화
,
표적항균물질의변화,
세포막의항균제투 과성변화및세포밖으로항균제의유출등의다양한방법에 의한것으로알려져있으며이들메커니즘이단독또는복합적 으로작용하여세균은항균제에내성을갖게된다(Martinez et al., 2009; Munita and Arias, 2016).
획득내성은세균염색체의 유전자변이및plasmid
또는transposon
에매개되는내성유전자의획득에의해생기며내성유전자는염색체
DNA (deoxy-
ribonucleic acid)
또는plasmid DNA
에존재한다(Kuhl et al.,
1978).
그람음성세균에서항균제다제내성유전자가삽입되어있는
integron
은세균염색체에서이동성을가진DNA
단편 인transposon
을통하여유전자의한복제단위에서다른복제 단위로이동되는데일반적으로접합을통하여동종및이종세 균으로확산된다고보고되어있다(Rowe-Magnus and Mazel, 2002).
장염비브리오균에대한항균제내성연구보고는다수존재하 나내성항균제에대한최소발육억제농도에관한연구논문은 거의없는실정이다
.
항균제내성균의실태파악및수산물의안 전성확보를위하여장염비브리오균의각종항균제내성및내 성항균제에대한최소발육억제농도에대한기초자료의축척 은절실히필요하다.
이를위하여전북곰소만해역의표층해수 및군산수산물센터의시판수산물에서분리한총83
균주의장 염비브리오균을대상으로항균제내성양상및내성항균제에 대한최소발육억제농도를검토하였다.
재료 및 방법
사용 균주 및 시약
실험에 사용한 장염비브리오균은
2018
년6
월부터2018
년10
월까지전북곰소만해역의표층해수에서분리한24
균주및2018
년8
월부터2018
년12
월까지군산수산물센터에서시판되 고있는어패류에서분리한59
균주및병원성유전자유무를 확인하기위하여장염비브리오균RIMD2210633 (Makino et al., 2003)
및TH3996 (Park et al., 2000)
를표준균주로사용 하였다.
항균제감수성정도관리에는Escherichia coli ATCC 25922
와Staphylococcus aureus ATCC 25923
균주를사용하 였다.
유전자증폭을위한각종효소는Takara (Otsu, Japan)
사 의제품,
항균제디스크는Becton Dickinson (BBL Sensi-Disk, Sparks, MD, USA)
사의 제품및 각종 항균제는Sigma (St.
Louis, MO, USA)
사의제품을사용하였다. 장염비브리오균의 분리 및 동정
해수및시판수산물유래장염비브리오균의분리는식품공전 에서제시한방법에준하여분리하였다
(MFDS, 2019).
곰소만 표층해수는선박을이용하여채수기로멸균채수병에채수하였 으며,
시판수산물은구입후얼음이채워진아이스박스에넣어10°C
이하로유지하면서실험실로옮겨사용하였다.
고체시료는
phosphate buffered saline (PBS; 140 mM NaCl, 5 mM an- hydrous Na
2HPO
4and 1.5 mM KH
2PO
4; pH 7.4)
을첨가하여 균질화후alkaline peptone water (pH 8.5; 2% NaCl
함유)
에접 종하여35±1.0°C
에서16-18
시간배양하여thiosulfate-citrate- bile salts (TCBS) agar (Difco, Detroit, MI, USA)
에백금이로 접종후35±1.0°C
에서18-24
시간배양하였다. TCBS
배지에 서장염비브리오균으로추정되는전형적인2-3 mm
크기의청 록색집락을대상으로toxR (Kim et al., 1999)
및hns (No et al., 2011)
유전자의존재유무를PCR (polymerase chain reaction)
assay
로확인하였으며두유전자존재가확인된균주에한하여최종적으로장염비브리오균으로동정하였다
.
동일균주의 중복분리를배제하기위하여하나의시료에서는단일균주의 장염비브리오균만을 분리하였다.
동정이 완료된 장염비브리 오균은Luria-Bertani (tryptone 1%, yeast-extract 0.5%, NaCl 3%) broth
에배양후최종농도15%
가되도록멸균된글리세 린을첨가하여cryovial storage box (Simport, Canada)
에넣어-80°C
에보관하면서실험에사용하였다.
DNA 증폭용 primer set
실험에 사용한
DNA
증폭용primers
의 염기서열 및 증폭DNA
크기등은Table 2
에나타내었으며, primers
는Bioneer (Daejon, Korea)
에서합성하였다. TDH, TRH, toxR
및hns
유 전자증폭을위한PCR
조건은95°C
에서3
분간1
회열변성후95°C 30
초, 55°C 30
초, 72°C 30
초를한단위로하여이를30
회 반복하여
DNA
를 증폭하였다.
그러나 장염비브리오균의β-lactamase (VPA0477)
유전자(Lee et al., 2011)
는다른조건 은동일하나extension
시간을72°C
에서1
분간실시한점이다 르다.
증폭된DNA
산물은1.5% agarose gel
에서전기영동후ethidium bromide
로염색하여Vilber Lourmat (Bio-Paint ST4,
France)
사Gel-Doc system
으로확인하였다.
항균제 감수성 시험
각종항균제에대한분리균주의감수성은
Acar and Goldstein (1991)
의디스크확산법으로시험하였다.
식염3%
첨가된LB broth
에시험균주를접종하여35±1.0°C
에서하룻밤진탕배 양후멸균생리식염수로2
회세정하고농도를McFarland No.
0.5
로조정하여두께0.4 mm
의Muller Hinton agar (Merck, Germany)
평판에균을도말하였다.
여기에검사항균제디스 크를고착하여35±1.0°C
에서16
시간배양후각항균제에의 해형성된생육저지환의크기를측정하고표준지표에따라감 수성여부를평가하였다.
시험항균제는amikacin (AK; 30 µg), ampicillin (AMP; 10 µg), cefepime (FEP; 30 µg), cefotaxime (CTX; 30 µg), cefotetan (CTT; 30 µg), cefoxitin (FOX; 30 µg), cefuroxime (CXM; 30 µg), ceftriaxone (CRO; 30 µg), cephalothin (KF; 30 µg), cephazolin (KZ; 30 µg), chloram- phenicol (C; 30 µg), ciprofloxacin (CIP; 5 µg), clindamycin (CC; 2 µg), erythromycin (E; 15 µg), gentamicin (GN; 10 µg), imipenem (IPM; 10 µg), kanamycin (K; 30 µg), nalidixic acid (NA; 30 µg), nitrofurantoin (F; 100 µg), norfloxacin (NOR;
10 µg), oxacillin (OX; 1 µg), penicillin (P; 10 µg), pipemidic acid (PIP; 20 µg), rifampin (RD; 5 µg), streptomycin (S; 10 µg), sulfamethoxazole/trimethoprim (SXT; 23.75/1.25 µg), tetracycline (TE; 30 µg), ticarcillin (TIC; 75 µg), trimethoprim
(W; 5 µg), vancomycin (VA; 30 µg)
등30
종의항균제디스크 를사용하였다.
최소발육억제농도(Minimum Inhibitory Concentration, MIC) 측정
최소발육억제농도는미국
NCCLS (2002)
에기초하여변법 으로측정하였다.
멸균된Muller Hinton broth (Merck, Ger- many)
에2,048 µg/mL
에서1 µg/mL
까지절반씩농도를달리 한항균제를첨가한후멸균된소형시험관에각농도의항균제 가첨가된배지를2 mL
씩분주하였다.
여기에식염이3%
첨가 된LB broth
에서하룻밤전배양한시험균액3 µL
을접종하여35±1.0°C
에서16-18
시간정치배양한후균증식여부는육안 으로확인하여최소발육억제농도를측정하였다.
결과 및 고찰
해수 및 시판 수산물에서 분리한 장염비브리오균의 특성
해수및시판수산물유래장염비브리오균의항균제내성양 상 및최소발육억제농도를검토하기위하여2018
년6
월부터Table 2. Primers used in this study
Target gene Oligonucleotide sequence Amplicon size (bp) Reference
toxR 5'-AGCCCGCTTTCTTCAGACTC-3'
5'-AACGAGTCTTCTGCATGGTG-3' 399 Kim et al., 1999
tdh 5'-GTAAAGGTCTCTGACTTTTGGAC-3'
5'-TGGAATAGAACCTTCATCTTCACC-3' 269 Lee and Park, 2010
trh 5'-TTGGCTTCGATATTTTCAGTATCT-3'
5'-CATAACAAACATATGCCCATTTCCG-3' 486 Lee and Park, 2010
hns 5'-AAACACGTTAACCTATTAATAGG-3'
5'-AACGGGAGCCTTTTTAAACAAGA-3' 465 No et al., 2011
VPA0477 5'-CCTCATCGAGAAACAAACAT-3'
5'-AGTGCTCTAAAATCAGTTGG-3' 760 Lee et al., 2011
Table 1. Coordinates of sampling stations (St.) in Gomso Bay, west coast of Korea, from June 2018 to October 2018
Station Coordinate
Latitude Longitude
St.1 35°33'22.00" 126°30'30.00"
St.2 35°33'38.00" 126°31'50.00"
St.3 35°34'34.00" 126°33'23.00"
St.4 35°33'54.00" 126°34'32.00"
St.5 35°34'09.00" 126°36'13.00"
Fig. 1. Location of sampling stations in Gomso Bay, west coast of Korea, from June 2018 to October 2018.
Buan
Gochang
KOREA① ② ③
④ ⑤
10
월까지전북곰소만해역의5
개지점(Fig. 1
및Table 1)
에서 매월1
회총25
개해수시료에서24
균주의장염비브리오균을 분리하였다.
또한2018
년8
월부터12
월까지군산수산물센터에 서구입한각15
시료의바지락및백합에서12
균주및13
균주, 25
시료의전어에서19
균주,
각8
시료의굴,
멍게및소라에서 각각5
균주총79
시료에서59
균주의장염비브리오균을 분리 하였다.
장염비브리오균의분리는식품공전에서제시하는방 법에따라실시하였으며동정은생화학적시험및유전학적방 법즉, toxR (Kim et al., 1999)
및hns (No et al., 2011)
유전자 의존재유무로확인하였으며두유전자를보유하는균주는최 종적으로장염비브리오균으로동정하였다.
생화학적시험에서 는장염비브리오균으로확인되었지만toxR
및hns
유전자의증 폭이확인되지않았거나애매한결과를나타낸4
균주를제외 한나머지83
균주에서는toxR
및hns
유전자의예상DNA
증폭산물과동일한크기의
DNA
단편이확인되어실험에사용하였다
(
결과미제시).
장염비브리오균의대표적인병원성유전자 인TDH
및TRH
유전자의보유성을PCR assay
로검토한결 과,
표준균주에서는병원성유전자의증폭이확인된반면,
분 리된83
균주에서는TDH
또는TRH
유전자가증폭되지않았 다(
결과미제시).
해수또는어패류등의환경유래장염비브리 오균의대부분은병원성유전자보유율이매우낮은것으로보 고되어있다(Sakazaki et al., 1968; Shirai et al., 1990; Honda and Iida, 1993).
우리나라의경우,
경남연안해역의해수및이 매패류에서분리한장염비브리오균을대상으로병원성유전자 의보유성을확인한결과,
해수에서분리한98
균주에서TRH
유전자보유양성균주는5.1%
인반면TDH
유전자보유양성 균주는검출되지않았으며,
이매패류에서분리한장염비브리 오균의TDH
및TRH
유전자보유양성균주는1.7%
및3.5%
인것으로밝혀졌다는보고도있다
(Park et al., 2018).
또한완 도해역및곰소만해역의해수에서분리한장염비브리오균의경 우, TDH
및TRH
유전자보유양성균주는검출되지않았다 는보고도있다(Kim et al., 2014; Kim et al., 2016).
최근에는colony hybridization,
특이적프라이머를사용한PCR assay
및loop-mediated isothermal amplification (LAMP)
등새로운검 출방법의개발로인하여환경유래장염비브리오균에서병원 성유전자를보유하고있는균주의검출율은높아지고있는추 세라는보고도있다(Deepanjali et al., 2005; Jones et al., 2012;
Ellingsen et al., 2013; Gutierrez et al., 2013; Letchumanan et al., 2014).
결론적으로이번실험에사용한곰소만해역의표층 해수및시판수산물에서분리한83
균주의장염비브리오균은 병원성독소(TDH
또는TRH)
유전자를보유하지않은비병원 성장염비브리오균인것으로확인되었다.
장염비브리오균의 항균제 내성 양상
해수및시판어패류등다양한환경시료에서분리한장염비 브리오균은
amikacin, ampicillin, cephalothin, cefoxitin, gen-
tamicin, kanamycin, rifampin, streptomycin
및vancomycin
등의 단독 항균제에 내성을나타낼뿐만 아니라다제내성균 의검출빈도도높은것으로보고되어있으며(Lee et al., 2009;
Ryu et al., 2010; Han et al., 2012; Kim et al., 2014; Kang et al., 2016; Kim et al., 2016),
대체로높은내성을나타내는항균 제로는ampicillin, rifampicin, streptomycin, vancomycin
등이Table 3. Antimicrobial susceptibility and resistance of Vibrio para- haemolyticus isolated from seawater and commercial fisheries
Antimicrobials Disc content
(μg)
No. of isolates Resistant Interme-diate Suscep-
tible
Amikacin (AK) 30 5 0 78
Ampicillin (AMP) 10 82 0 1
Cefepime (FEP) 30 0 3 80
Cefotaxime (CTX) 30 0 1 82
Cefotetan (CTT) 30 0 4 79
Cefoxitin (FOX) 30 12 9 62
Cefuroxime (CXM) 30 0 5 78
Ceftriaxone (CRO) 30 0 0 83
Cephalothin (KF) 30 4 0 79
Cephazolin (KZ) 30 0 8 75
Chloramphenicol (C) 30 0 0 83
Ciprofloxacin (CIP) 5 0 6 77
Clindamycin (CC) 2 83 0 0
Erythromycin (E) 15 3 5 75
Gentamicin (GN) 10 0 4 79
Imipenem (IPM) 10 0 0 83
Kanamycin (K) 30 0 3 80
Nalidixic acid (NA) 30 0 0 83
Nitrofurantoin (F) 100 0 17 66
Norfloxacin (NOR) 10 0 7 76
Oxacillin (OX) 1 83 0 0
Penicillin G (P) 10 81 0 2
Pipemidic acid (PIP) 20 0 3 80
Rifampin (RD) 5 0 6 77
Streptomycin (S) 10 17 3 63
Sulfamethoxazole /
Trimethoprim (SXT) 25 0 0 83
Tetracycline (TE) 30 0 2 81
Ticarcillin (TIC) 75 83 0 0
Trimethoprim (W) 5 0 2 81
Vancomycin (VA) 30 83 0 0
보고되어있다
(Ottaviani et al., 2013; Lopatek et al., 2015; Xie et al., 2015; Kang et al., 2018).
곰소만해역의표층해수및시판수산물에서분리한장염비브 리오균
83
균주를대상으로항균제에대한감수성여부를확인 하기위하여30
종의항균제를사용하여디스크확산법으로측 정하였으며그결과는Table 3
에나타내었다. 30
종의항균제 중11
종의항균제는83
균주전부또는일부균주에서내성을 나타낸반면나머지19
종의항균제는모든균주에서감수성을 나타내었다.
내성율이 높은항균제는clindamycin, oxacillin, ticarcillin, vancomycin, ampicillin, penicillin G, streptomy- cin, cefoxitin, amikacin, cephalothin
및erythromycin
순서였 다. Clindamycin, oxacillin, ticarcillin
및vancomycin
은100%
내성을나타내며
, ampicillin (98.8%), penicillin G (95.2%), streptomycin (20.5%), cefoxitin (14.5%), amikacin (6.0%), cephalothin (4.8%)
및erythromycin (3.6%)
이였다. Cefepime
를포함한19
종의항균제에대해서는모든균주는감수성을나 타내었다.
분리원에따른항균제내성을살펴보면,
해수유래 장염비브리오균은평균6.08
종의항균제에내성을나타내며,
바지락,
백합,
전어,
굴,
멍게및소라에서분리한장염비브리오 균은각각평균6.36, 6.77, 6.52, 6.20, 7.60
및6.50
종의항균제 에내성을나타내었다.
멍게에서분리한장염비브리오균은가 장많은항균제에내성을나타내며,
해수에서분리한장염비브 리오균은다른분리원유래의균주에비해다소적은항균제 에내성을나타내었다.
이는인근육상또는양식장등에서사 용되고있는항균제의영향을받았을가능성이예상되며,
각종 항균제에대한장염비브리오균의내성및감수성비율은분리 원,
분리시기및분리장소등의요인에따라차이가있다는기 존의연구결과와대체로유사한경향을나타내고있다(Lee and Park, 2010; Ryu et al., 2010; Han et al., 2012; Kim et al., 2014;
Kang et al., 2016; Kim et al., 2016; Kang et al., 2017).
또한실험에사용한
83
균주에대한항균제내성양상에관 한결과는Table 4
와같다. Clindamycin, oxacillin, streptomy- cin, ticarcillin
및vancomycin
를포함한5
종의항균제에내성 나타내는 균주는1
균주(1.2%)
이며, ampicillin, clindamycin, oxacillin, penicillin G, ticarcillin
및vancomycin
을포함한6
종의항균제내성을나타내는 균주는57
균주(68.7%)
로 장염 비브리오균의가장일반적인항균제내성양상으로밝혀졌다. Ampicillin, clindamycin, oxacillin, penicillin G, streptomycin, ticarcillin
및vancomycin
을포함한7
종의항균제에내성을나 타내는균주는9
균주(10.8%)
로두번째로많은항균제내성양 상이며,
다음으로ampicillin, clindamycin, cefoxitin, oxacillin, penicillin G, ticarcillin
및vancomycin
조합이6
균주(7.2%)
로 파악되었으며기타항균제내성조합빈도는2
균주이하로낮은 편이나,
멍게에서분리한일부균주는10
종의항균제에내성을나타내고있다
(Table 4).
결과적으로곰소만해역의표층해수및시판수산물에서분리한장염비브리오균은최소
5
종이상에서최대
10
종의항균제에내성을나타내고있다는점에서항균 제다제내성의심각성은매우크다고판단된다.
이와같이다제 내성을나타내는이유로는인근해역으로유입되는육상유입수 에항균제가포함되어있어해수에존재하는장염비브리오균이 항균제내성을획득하게되었거나,
항균제내성을갖고있는균주가보유하고있는
plasmid DNA
가장염비브리오균에수평적전이가있었거나또는해수에존재하는장염비브리오균의특이 적인
bacteriophage
에존재하는항균제내성유전자가장염비브 리오균에수평적전이를통해내성유전자를획득하였을가능성 이추정된다.
국내외적으로장염비브리오균의항생제내성양 상에관한연구는많으나내성유전자에관한연구는적다는점 에서이부분에관한연구의필요성은절실한실정이다. 내성 항균제에 대한 장염비브리오균의 최소발육억제 농도 측정
내성을나타내는
11
종항균제에대한장염비브리오균의최소 발육억제농도를측정한결과는Table 5
와같다. Amikacin
에내 성을나타내는5
균주의MIC
는32-128 µg/mL
이였으며(
평균96.0 µg/mL),
감수성을나타내는나머지78
균주의MIC
는4 µg/mL
이하로측정되었다. Ampicillin
에내성을나타내는균 주의MIC
는128-2,048 µg/mL
수준으로2,048 µg/mL
의MIC
를나타내는균주는3
균주(3.6%), 1,024 µg/mL
의MIC
를나 타내는균주는43
균주(51.8%), 512 µg/mL
의MIC
를나타내 는균주는28
균주(33.8%), 256 µg/mL
의MIC
를나타내는균 주는7
균주(8.4%)
및128 µg/mL
의MIC
를나타내는균주는1
균주(1.2%)
로평균MIC
는810.1 µg/mL
이었다.
이결과는장Table 4. Antimicrobial resistance patterns of Vibrio parahaemolyti- cus isolated from seawater and commercial fisheries
Resistance type No. of resistant strains
CC-OX-S-TIC-VA 1
AMP-CC-OX-P-TIC-VA 57
AMP-CC-OX-S-TIC-VA 1
AMP-CC-FOX-OX-P-TIC-VA 6
AMP-CC-KF-OX-P-TIC-VA 1
AMP-CC-OX-P-S-TIC-VA 9
AK-AMP-CC-OX-P-S-TIC-VA 2
AMP-CC-E-FOX-OX-P-TIC-VA 1
AK-AMP-CC-FOX-OX-P-S-TIC-VA 2
AMP-CC-E-FOX-KF-OX-P-TIC-VA 1
AK-AMP-CC-FOX-KF-OX-P-S-TIC-VA 1
AMP-CC-E-FOX-KF-OX-P-S-TIC-VA 1
Total 83
AK, amikacin; AMP, ampicillin; CC, clindamycin; E, erythromy- cin; FOX, cefoxitin; KF, cephalothin; OX, oxacillin; P, penicillin G; S, streptomycin; TIC, ticarcillin; VA, vancomycin.
염비브리오균은일반적으로
ampicillin
에고도내성을나타내 고있다는기존의결과와대체로일치한다(Tanil et al., 2005;
Lee et al., 2009; Lee and Park, 2010; Kim et al., 2014; Kim et al., 2016).
임상유래장염비브리오균의ampicillin
에대한MIC
의농도는>256-24 µg/mL
의범위였다는결과(Pazhani et al., 2014)
및환경유래장염비브리오균의ampicillin
에대한MIC
의농도는400 µg/mL
이였다는외국의결과(Silva et al., 2018)
보다본실험에사용한균주의ampicillin
에대한평균MIC
가 높다는점에서심각성은크다고판단된다. Ampicillin
에감수성 을나타내는1
균주(1.2%)
의MIC
는2.0 µg/mL
이었다.
감수성 을나타내는균주를포함한시험에사용한모든균주에서am- picillin
분해유전자인β-lactamase
와상동성이있는VPA0477
유전자의보유성이PCR assay
에의해확인되었다(
결과미제 시). VPA0477
유전자를보유하고있으면서도ampicillin
에감수성을나타내는 한균주는
VPA0477
유전자의변이에의한전사또는번역과정의문제로인해
β-lactamase
의발현이전 혀불가능하거나불충분하여ampicillin
에감수성을나타낸다 고판단된다.
Clindamycin
에 내성을나타내는83
균주의MIC
는32-128 µg/mL
수준이며 평균MIC
는55.9 µg/mL
로 확인되었다. Erythromycin
에내성을나타내는3
균주의MIC
는32-256 µg/
mL
수준으로평균MIC
는138.7 µg/mL
로확인되었으며,
감수 성을나타내는80
균주의MIC
는4 µg/mL
이하로확인되었다. Cefoxitin
에내성을나타내는12
균주의MIC
는32-128 µg/mL
수준(
평균42.7 µg/mL)
이며, cephalothin
에내성을나타내는4
균주의MIC
는64-512 µg/mL
수준(
평균208.0 µg/mL)
이며감 수성을나타내는균주의MIC
는4 µg/mL
이하이다.
Penicillin G
에내성을나타내는81
균주의MIC
는32-2,048 µg/mL
수준(
평균869.5 µg/mL)
이며감수성을나타내는균주 의MIC
는4 µg/mL
이하이다. Streptomycin
에내성을나타내 는17
균주의MIC
는32-128 µg/mL
수준(
평균56.5 µg/mL)
이 며감수성을나타내는균주의MIC
는4 µg/mL
이하이다.
모든 균주에서내성을나타내는oxacillin, ticarcillin
및vancomycin
에내성을나타내는균주의MIC
는32-512 µg/mL, 32-1,024 µg/mL
및16-512 µg/mL
수준이며평균MIC
는98.3 µg/mL, 499.3 µg/mL
및44.3 µg/mL
로확인되었다.
결과적으로장염비브리오균은
ampicillin, penicillin G, ticar- cillin
및cephalothin
등의항균제에대해서는MIC
가매우높은 반면amikacin, clindamycin, erythromycin, cefoxitin, oxacil- lin, streptomycin, vancomycin
등의항균제에대한MIC
는상 대적으로낮은것으로확인되었다(Table 5).
본실험에제공된Table 5. Minimum inhibitory concentration of Vibrio parahaemolyticus isolated from seawater and commercial fisheries
Antimicrobials µg/mL
1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1,024 2,048
Amikacin 64
(77.1%) 14
(16.9%) 1
(1.2%) 1
(1.2%) 3 (3.6%)
Ampicillin 1
(1.2%) 1
(1.2%) 7
(8.4%) 28
(33.8%) 43 (51.8%) 3
(3.6%)
Cindamycin 25
(30.1%) 56 (67.5%) 2
(2.4%) Erythromycin 49
(59.1%) 26 (31.3%) 5
(6.0%) 1
(1.2%) 1
(1.2%) 1 (1.2%)
Cefoxitin 2
(2.4%) 28
(33.7%) 41
(49.4%) 10
(12.1%) 1
(1.2%) 1 (1.2%)
Cephalothin 55
(66.3%) 24
(28.9%) 1
(1.2%) 2
(2.4%) 1
(1.2%)
Oxacillin 7
(8.4%) 42
(50.7%) 31 (37.3%) 1
(1.2%) 2 (2.4%)
Penicillin G 1
(1.2%) 1
(1.2%) 1
(1.2%) 2
(2.4%) 1
(1.2%) 8
(9.6%) 15
(18.1%) 49 (59.1%) 5
(6.0%)
Streptomycin 4
(4.8%) 62
(74.7%) 8
(9.6%) 7
(8.5%) 2 (2.4%)
Ticarcillin 1
(1.2%) 3
(3.6%) 23
(27.7%) 43
(51.8%) 13 (15.7%)
Vancomycin 18
(21.7%) 58 (69.9%) 4
(4.8%) 1
(1.2%) 2 (2.4%)
곰소만해역의해수및시판수산물에서분리한
83
균주의장염 비브리오균은5
종이상의항균제에내성을나타낼뿐만아니라 일부항균제에대해서는매우높은MIC
를나타내는것으로확 인되었다.
다수의항균제에대해서도내성보유현상이보편화 되어있다는점에서장염비브리오균의항균제내성에관한꾸 준한모니터링은필요하며,
항균제내성균의확산방지와수산 물의안전성확보를위해적절한오염원의관리대책과어류양 식장에서사용되고있는항균제의오남용방지를위한교육과 당국의지속적인점검이요구된다.
또한내성유전자에관한연 구가부족한상황이라다양한항균제내성유전자의동정및염 색체DNA
상에서의존재양상등의파악은내성유전자의획득 및확산메커니즘을이해하는데큰도움이될것으로기대된다.
사 사
이논문은
2016
년도식품의약품안전처에서시행한용역연구개발과제
(16162
수산물607)
의연구개발비지원에의해수행되 었으며이에감사드립니다.
References
Acar JF and Goldstein FW. 1991. Disk susceptibility test. In:
Antibiotics in laboratory medicine, Lorian V, ed. Williams
& Wilkins, Baltimore, U.S.A., 17-52.
Deepanjali A, Kumar HS, Karunasagar I and Karunasagar I.
2005. Seasonal variation in abundance of total and patho- genic Vibrio parahaemolyticus bacteria in oysters along the southwest coast of India. Appl Environ Microbiol 71, 3575- 3580.
Ellingsen AB, Olsen JS, Granum PE, Rørvik LM and González- Escalona N. 2013. Genetic characterization of trh positive
Vibrio spp. isolated from Norway. Front Cell Infect Micro-
bial 3, 1-10. https://doi.org/10.3389/fcimb.2013.00107.Gutierrez West CK, Klein SL and Lovell CR. 2013. High fre- quency of virulence factor genes tdh, trh, and tlh in Vibrio
parahaemolyticus strains isolated from a pristine estu-
ary. Appl Environ Microbiol 79, 2247-2252. https://doi.org/10.1128/AEM.03792-12.
Han AR, Yoon YJ and Kim JW. 2012. Antibiotic resistance and plasmid profile of Vibrio parahaemolyticus strains isolated from Kyunggi-Incheon coastal area. Korean J Microbiol 48, 22-28.
Honda T and Iida T. 1993. The pathogenicity of Vibrio parahae-
molyticus and the role of the thermostable direct haemolysin
and related haemolysins. Rev Med Microbiol 4, 106-113.Jones JL, Ludeke CH, Bowers JC, Garrett N, Fischer M, Par- sons MB, Bopp CA and DePaola A. 2012. Biochemical, serological, and virulence characterization of clinical and oyster Vibrio parahaemolyticus isolates. J Clin Microbiol 50, 2343-2352. https://doi.org/10.1128/JCM.00196-12.
Kang CH, Shin Y, Kim W, Kim Y, Song K, Oh EG, Kim S, Yu H and So JS. 2016. Prevalence and antimicrobial suscepti- bility of Vibrio parahaemolyticus isolated from oysters in Korea. Environ Sci Pollut Res Int 23, 918-926. https://doi.
org/10.1007/s11356-015-5650-9.
Kang CH, Shin Y, Jang S, Yu H, Kim S, An S, Park K and So JS.
2017. Characterization of Vibrio parahaemolyticus isolated from oysters in Korea: Resistance to various antibiotics and prevalence of virulence genes. Mar Pollut Bull 118, 261- 266. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.02.070.
Kang CH, Shin YJ, Yu HS, Kim SK and So JS. 2018. Antibi- otic and heavy-metal resistance of Vibrio parahaemolyticus isolated from oysters in Korea. Mar Pollut Bull 135, 69-74.
https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.07.007.
Kim SK, An SR, Park BM, Oh EG, Song KC, Kim JW and Yu HS. 2016. Virulence factors and antimicrobial suscep- tibility of Vibrio parahaemolyticus isolated from the oyster
Crassostrea gigas. Korean J Fish Aquat Sci 49, 116-123.
https://doi.org/10.5657/KFAS.2016.0116.
Kim TO, Eum IS, Jo SM, Kim HD and Park KS. 2014. Anti- microbial-resistance profiles and virulence genes of Vibrio
para haemolyticus isolated from seawater in the Wando
area. Korean J Fish Aquat Sci 47, 220-226. https://doi.org/10.5657/KFAS.2014.0220.
Kim TO, Um IS, Kim HD and Park KS. 2016. Antimicrobial resistance and minimum inhibitory concentrations of Vib-
rio parahaemolyticus strains isolated from Gomso bay,
Korea. Korean J Fish Aquat Sci 49, 582-588. https://doi.org/10.5657/KFAS.2016.0582.
Kim YB, Okuda J, Matsumoto C, Takahashi N, Hashimoto S and Nishibuchi M. 1999. Identification of Vibrio parahae-
molyticus strains at the species level by PCR targeted to the toxR gene. J Clin Microbiol 37, 1173-1177.
Kuhl SA, Pattee PA and Baldwin NJ. 1978. Chromosomal map location of the methicillin resistance determinant in Staphy-
lococcus aureus. J Bacteriol 135, 460-465.
Lee H, Oh YH, Park SG and Choi SM. 2007. Antibiotic suscep- tibility and distribution of Vibrio parahaemolyticus isolated from the seafood. Kor J Env Hlth 33, 16-20.
Lee HW, Lim SK and Kim MN. 2009. Characteristics of ampi- cillin-resistant Vibrio spp. isolated from a west coastal area of Korea peninsula. J Kor Fish Soc 42, 20-25.
Lee KW and Park KS. 2010. Antibiotic-resistance profiles and the identification of the ampicillin-resistance gene of Vibrio
parahaemolyticus isolated from seawater. Korean J Fish
Aquat Sci 43, 637-641.Lee NH, Song HJ, Park CS, Kim HD and Park KS. 2011. Ge- netic characterization of β-lactamase (VPA0477) in Vibrio
parahaemolyticus. Korean J Fish Aquat Sci 44, 597-604.
https://doi.org/10.5657/KFAS.2011.0597.
Letchumanan V, Chan KG and Lee LH. 2014. Vibrio parahae-
