Antimicrobial susceptibility and prevalence of gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis

大韓獸醫學會誌(2007) 第47卷 第1號

Korean J Vet Res

(2007) 47(1) : 67~75

67

젖소 유방염으로부터 분리한 그람음성균의 분포 및 항생제 감수성

이은실·강현미¹·정충일·문진산^1,*

건국대학교 낙농학과, ¹국립수의과학검역원 (게재승인: 2007년 2월 22일)

Antimicrobial susceptibility and prevalence of gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis

Eun-Sil Lee, Hyun-Mi Kang¹, Chung-il Chung, Jin-San Moon^1,*

Department of Dairy Science, Konkuk University, Seoul 143-701, Korea

1

National Veterinary Research and Quarantine Service, Anyang 430-824, Korea

(Accepted: February 22, 2007)

Abstract :

Environmental mastitis has increased particularly in well-managed or low somatic cell count herds that have successfully controlled contagious pathogens. Major pathogens of environmental mastitis are

Escherichia coli

(

E. coli

) and

Streptococcus uberis

. The present study was conducted to investigate the isolation and antibiotic susceptibility of 406 (21.8%) gram-negative bacteria isolated mastitis milk from 1,865 quaters of 241 Korean dairy farms from 2001 to 2004. Prevalence of major gram-negative bacteria isolated from mastitis milk were

E. coli

(22.7%) and

Enterobacter

spp. (16.3%) in coliforms and

Pseudomoas

spp. (10.3%) and

Serratia

spp. (7.9%) in non-coliforms. The results on antibiotic susceptibility by agar diffusion test against these pathogens were 86.7% in piperaciliin, 94.6% in cefepime, 85.5% in amikacin, 87.7% in gentamicin and so on. In contrast, the susceptibility against ampicillin (41.9%), cephalothin (9.9%), streptomycin (39.9%) and tetracycline (46.7%) appeared to be below 50%. Gram-negative bacteria showed the high minimal inhibitory concentration on cephalothin (96.1%), streptomycin (99.5%) and tetracycline (96.8%). According to year, distribution of high 256~64

µ

g/ml on cephalothin get increased, but the others are different. These findings demonstrate that major gram-negative bacteria were

E. coli

and

Enterobacter

spp. isolates, and often encountered the diverse antibiotic resistant patterns.

Key words :

antimicrobial susceptibility, cow, gram negative bacteria, mastitis

서 론

유방염은젖소질병중가장많이발생하며

,

^우유중

체세포수증가등으로유질이저하되고우유생산량의 감소와치료비용증가

,

도태등으로낙농산업에있어서 막대한경제적손실을초래하는질병이다

.

^{유방염의원}

인체로는세균

,

^{마이코플라스마}

,

^{효모와조류등}

135

^종

이상이지만

,

주요원인체로는포도상구군

,

연쇄상구균

,

그람음성균으로보고되고있다

[13].

유방염원인체는발생양상에의해서전염성과환경

성으로분류되며

[12, 31],

^{전염성유방염원인균으로는}

Staphylococcus aureus, Streptococcus dysgalactiae

와

Streptococcus agalactiae

등이있고

,

^{환경성유방염원인}

균으로는

Escherichia coli ( E.coli )

^와

Streptococcus uberis

등이있다

[13].

전염성유방염은감염된분방을통해착

유시에전우군에전파되어지속적으로발생하여주로

준임상형및만성유방염을일으킨다

[14, 23, 30].

^이에

반하여환경성유방염은토양

,

분변및생식기분비물

,

깔짚

,

^{유방및유두}

,

^{그리고착유기세척에사용되는오}

염된물등의주변환경을통해유선조직에침입하여기

*Corresponding author: Jin-San Moon

National Veterinary Research and Quarantine Service, Anyang 430-824, Korea [Tel: +82-31-467-1735, Fax: +82-31-467-1740, E-mail: [email protected]]

회감염을일으키어주로일시적으로임상형유방염을 일으킨다

[19, 20, 24, 36].

‘

유방염

5

대관리프로그램

’

을적용한후에는전염성 유방염원인균이크게감소되어유질이획기적으로개 선되었지만사양관리가우수하여냉각기내체세포수가 낮은목장에서환경성유방염원인균근절에는효과적 이지못하여이러한원인체에의한임상형유방염이점 차적으로문제되었다

[13, 21].

이러한그람음성균에의 한환경성 유방염의원인체로서

E. coli , Enterobacter spp., Klebsiella spp.

^등과같은

coliforms

^{이라는보고가}

있지만

[13, 30], Pseudomonas spp.

와

Serratia spp.

등과 같은

Non-coliforms

이원인체라는보고들도있다

[16, 33].

한편

,

^{효과적인유방염치료를위해서는적절한치료}

약제를선정하고투여용량

,

치료횟수

,

치료기간또는투 여경로와부형제등을합리적으로적용하여야하며

,

특 히항균제의선택은유방염원인균에대한감수성검사

후에수반되는것이중요하다

[9, 32].

국내에서도

1970

년정등

[6]

이유방염원인균에대한항생제감수성결 과에대한보고서를발표한이후점차적으로검사가확

대되었다

.

국가적차원에서

1991-1993

년에각시도단

위의유방염역학조사가실시되었으며

[3], 2000

년이후 에도경기

,

^전남

,

^{경남지역을대상으로유방염원인체에}

대한감수성성적이보고되었다

[2, 4].

하지만

,

유방염원인균및항생제감수성양상은지 역과목장단위또는조사시기

,

^{사양환경및관리방법}

의변화에따라여러가지로나타날수있으며

,

지금도 여전히많은농가가유방염치료시항생제감수성성적 보다는경험에의존하고있어항생제오남용에대한문 제점이지속적으로대두되고있으므로유방염원인체에 대한항생제변화양상을주기적으로모니터링할필요

성이있다

[3].

^특히

,

^{최근낙농업의형태가 전업화및}

규모화되면서농가별평균사육두수가증가되고사육 환경이열악해져환경성유래의그람음성균에의한유 방염이더욱문제가될가능성이높다

.

^{하지만그동안}

대부분의연구가

E. coli

중심으로이루어져있으며

, Non-

coliforms

^{균주를비롯하여그람음성균의다양한균주에}

대한체계적인연구가부족한실정이다

.

따라서

,

본연구에서는그람음성균에의한유방염의 보다정확한치료와예방을위한기초자료로활용하고 자그람음성균에대한항생제 감수성 검사를실시하 였다

.

재료 및 방법

대상목장 및 공시재료

2001

년

8

월부터

2004

년

7

월까지경기

,

강원

,

충청

,

전

라및경상도지역등전국

241

^{개체세포수문제목장의}

CMT(California mastitis test)

^{양성반응을보인유방염감}

염의심분방유

1,865

개를대상으로유방염원인균검

사를위하여

70%

^{알코올솜으로유두를세척한다음}

2-

3

회전착유를실시한후유즙을 무균적으로채취하였 다

.

채취된원유는냉장상태에서운반된후에체세포수 및유방염원인균검사에사용되었다

.

우유중 체세포수 검사

시료채취중오염등에의한위양성결과를배제시키 기위하여유방염감염여부와매우밀접한관련이있는 체세포수 검사기기

(Fossomatic 4000, Foss Electric,

Denmark)

^{를이용하여실시하였다}

.

^{체세포수검사결과가}

ml

당

20

만개이상의원유에대하여유방염원인균검사

를실시하였다

.

그람음성균의 분리 및 동정

유방염가검물시료를혈액배지상에도말하여

37

^o

C

에 서

24

^{시간동안배양한후의심되는집락을그람염색}

, Oxidase

시험등을기준으로선별한다음

, Vitek system (bioMerieux, USA)

의

GNI card

를이용하여최종적으로 동정하였다

.

항생제 감수성 검사

젖소유방염유래그람음성균에대한항생제감수성

검사는

Kirby-Bauer [11]

의디스크확산법을이용하여

실시하였다

.

^{시험에사용한항생제는}

ampicillin(10

^µ

g/

disk), piperacillin(100

µ

g/disk), ticarcillin(75

µ

g/disk), amo- xicillin/clavulanic acid(20/10

µ

g/disk), cefazolin(30

µ

g/disk), Cephalothin(30

^µ

g/disk), cefamandole(30

^µ

g/disk), cefepime (30

µ

g/disk), amikacin(10

µ

g/disk), gentamicin(10

µ

g/disk), kanamycin(30

µ

g/disk), streptomycin(10

µ

g/disk), tobramycin (10

^µ

g/disk), rifampin(5

^µ

g/disk), trimethoprim(5

^µ

g/disk), chloramphenicol(30

µ

g/disk), tetracycline(30

µ

g/disk)

등

17

종을사용하였으며

,

항생제디스크는

Sensi-Disc(BBL, USA)

^{제품을사용하였다}

.

^즉

, Muller-Hinton agar

^에균

을접종한다음항생제디스크를배지위에놓은다음

37

^o

C

에서

24

시간배양후균발육억제대를측정하여

Clinical and Laboratory Standard Institute(CLSI)

^에근거

하여감수성여부를결정했다

[15].

이때항생제감수성

검사의표준균주로서

E. coli ATCC 25922

를사용하였다

.

또한

,

^{국내에서동물용항생제로서널리사용되고있}

고그동안의연구보고

[3, 4]

에서전체적으로항생제내

성율이 높게 나타난

cephem

계

, aminoglycoside

계와

tetracycline

^{계에대한내성정도를조사하기위하여각}

계열별로

cephalothin, streptomycin, tetracycline 3

종을선

젖소 유방염으로부터 분리한 그람음성균의 분포 및 항생제 감수성 69

정하여추가적으로액체배지희석법을이용하여최소발 육억제농도

(Minimum inhibitory concentrations, MIC)

^를

조사하였다

.

즉

,

시험균은

Brain heart infusion broth(Difo,

USA)

^{에서하룻밤배양한균액을}

Muller-Hinton Broth

(Difco, USA)

^에항균제

100

^µ

l

^를넣어

2

^{배씩단계별로}

희석하였으며최종균의농도는

5

×

10

⁵

CFU/ml

되도록 조정한

100

^µ

l

^를

96 well microplate(Costar, USA)

^에항

균제와함께혼합하여

37

^o

C

배양기에서

18-24

시간반응 시킨후가장낮은농도의약제가함유된배지에서균 발육이억제된곳의농도를실험균의약제에대한최소

발육억제농도로하였으며

,

결과판독은

CLSI [15]

기

준을따랐다

.

결 과

그람음성균 감염율 및 체세포수 분포

2001

년

8

월부터

2004

년

9

월까지 젖소 유방염우유

1,865

개시료로부터유방염원인균검사를실시하였다

.

그결과

Table 1

^{에서와같이그람음성균으로분리된균}

주는총

406(21.8%)

주로조사되었다

.

또한

,

감염된분방 의체세포수분포율에있어서는

20-50

만

, 50

만

-100

만

, 100-300

^만

cells/ml

^이각각

41.0%, 24.3%, 23.9%

^로나타

났으며

,

일반적인임상형유방염의체세포수기준인

300

만

cells/ml

이상이전체균주의

10.8%

로나타났다

.

그람음성균의 분포

그람음성균으로분리된총

406

^균주중

coliforms

^이

217

균주로

53.5%, Non-coliforms

^이

168

^균주로

41.4%,

^그리

고미동정된균주가

21

균주로조사되었다

(Table 2).

또

한

, coliforms

^중에서는

E. coli

가

92

^균주로서

22.7%

^를

, Enterobacter spp.

^는

66

^균주로

16.3%

^{를나타내어가장주}

요한원인균으로나타났으며

,

그다음으로

Klebsiella spp.(8.4%)

^와

Citrobacter spp.(6.2%)

^{순으로 나타났다}

. Non-coliforms

^중에서는

Pseudomonas spp.

^가

42

^균주로

10.3%, Serratia spp.

가

32

균주로

7.9%

를나타내어가장 주요한 원인균으로 나타났으며

, Sphingomonas spp.

(5.7%), Acinetobacter spp.(4.9%)

그리고기타균주

(11.6%)

로 나타났다

.

기타 균주에는

Stenotrophomonas spp., Vibrio spp., Pasteurella spp., Pantoea spp., Aeromonas spp., Alcaligenes spp., Yersinia spp., Proteus spp.

와

Shigella spp.

등총

20

여종이상이 확인되었으며

,

이들균주의분포 는매우미미한것으로나타났다

.

연도별균분리율에있어서는

2001

년에비하여

2003

년과

2004

년에는

Enterobacter spp., Citrobacter spp., Pseudomonas spp.

^{는 상당히 감소된 반면}

, E. coli , Klebsiella spp.

는

2

배이상증가되는 것으로나타났다

.

또한

, Sphingomonas spp.

균주는

2001

년에는전혀분리 되지않았지만

2003

^년과

2004

^{년에는가각}

9.3%

^와

5.5%

가분리되었다

.

Table 2.

Distribution of gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis milk

Class Genus Distribution rate (%)

2001 2003 2004 Total

Coliforms

E. coli

009 (9.0) 048 (31.8) 035 (22.6) 092 (22.7)

Klebsiella

spp. 005 (5.0) 015 (9.9) 014 (9.0) 034 (8.4)

Citrobacter

spp. 008 (8.0) 011 (7.3) 006 (3.9) 025 (6.2)

Enterobacter

spp 030 (30.0) 009 (6.0) 027 (10.5) 066 (16.3)

sub-total 052 (52.0) 083 (55.0) 082 (52.9) 217 (53.5)

Non-coliforms

Serratia

spp 004 (4.0) 011 (7.3) 017 (10.9) 032 (7.9)

Acinetobacter

spp. 002 (2.0) 010 (6.6) 008 (5.2) 020 (4.9)

Pseudomonas

spp. 030 (30.0) 008 (5.3) 004 (2.6) 042 (10.3)

Sphingomonas

spp. 000 (0) 014 (9.3) 009 (5.8) 023 (5.7)

Pasteurella

spp 002 (2.0) 001 (0.6) 001 (0.6) 004 (1.0)

others 003 (3.0) 019 (12.6) 025 (16.5) 047 (11.2)

sub-total 041 (41.0) 063 (41.7) 064 (41.2) 168 (41.4)

Unidentified 007 (7.0) 005 (3.3) 009 (5.9) 021 (5.2)

Total 100 (100) 151 (100) 155 (100) 406 (100)

Table 1

. Prevalence of gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis milk according to year

Year No. of

farms No. of

sample No. of isolates (%) Aug. 2001-Nov. 2001 61 543 100 (18.4) Jun. 2003-Dec. 2003 58 678 151 (22.3) Jan. 2004-Sep. 2004 122 644 155 (24.1)

Total 241 1,865 406 (21.8)

Ta ble 3. A ntim icrob ial su scepti bility of g ram -neg ati ve bacteri a i so lated fro m bovine mast itis m ilk by agar disk d iff us ion test Ba cter ia No. of isol ate s An tim icro bial su sce ptib ility by di sk di ffu sio n tes t ( %) AM PI P TIC Am C CZ CF M A FEP AN GM K S NN RA TMP C TE Col ifor ms ^E.

col i 92

57 (61. 9) 80 (86. 9) 39 (42. 4) 80 (86. 9) 85 (92. 4.)

4 (4.3 )

90 (97. 8) 91 (98 .9) 84 (91. 3) 83 (90. 2) 57 (61. 9) 36 (39. 1) 76 (82. 6)

6 (6.5 )

78 (84. 8) 84 (91. 3) 47 (51. 1) Ent er ob act er 7 64 (96. 60 (90. 12 (18. 14 (21. 66 sp p. (10. 6) 9) 9) 2) 2)

0 (0) 62 (93. 9) 65 (98 .5) 49 (74. 2) 59 (89. 4) 29 (43. 9) 27 (40. 9) 52 (78. 8) 0 (0) 64 (96. 9) 60 (90. 9) 36 (54. 5) Kl eb siel la 34 sp p.

15 (44. 1) 21 (61. 8) 11 (32. 4) 34 (100) 30 (88. 2) 17 (50. 0) 31 (91. 2) 33 (97 .1) 23 (67. 6) 29 (85. 3) 15 (44. 1) 10 (29. 4) 27 (79. 4)

2 (5.9 )

29 (85. 3) 26 (76. 5) 16 (47. 1) Cit roba cter 25 sp p.

12 (48. 0) 23 (92. 0) 23 (92. 0) 11 (44. 0) 14 (56. 0) 0 (0) 24 (96. 0) 15 (100) 23 (92. 0) 203 (92. 0) 14 (56. 9 0) (36. 0) 21 (84. 0)

1 (4.0 )

22 (88. 0) 23 (92. 7 0) (28. 0) Subt otal 217

91 (41. 18 8 9) (86. 6) 133 (61. 3) 137 (63. 1) 143 (65. 9) 4 (1.8 20 7 ) (95. 4) 214 (98 .6) 179 (82. 5) 194 (89. 11 5 4) (52. 9) 82 (37. 8) 176 (81. 1) 9 (4.1 19 3 19 3 ) (88. 9) (88. 9) 106 (48. 8)

Non- co lifor ms Pse udomon as sp p. 42

7 (16. 7) 38 (90. 5) 38 (90. 5) 15 (35. 7) 13 (30. 9)

2 (4.8 )

18 (42. 9) 37 (88 .1) 41 (97. 6) 39 (92. 7 9) (16. 7) 14 (33. 3) 35 (83. 8 3) (19. 1) 20 (47. 6) 29 (69. 1)

3 (7.1 ) Se rrati a 30 sp p

12 (37. 5) 31 (96. 9) 30 (93. 7 8) (21. 9) 18 (56. 3) 0 (0) 16 (50. 0) 32 (100) 31 (96. 9) 30 (93. 8) 26 (81. 3) 17 (53. 1) 19 (59. 5 4) (15. 6) 29 (90. 6) 29 (90. 9 6) (28. 1) Sph ingomonas 23 sp p.

19 (82. 6)

23 (100 )

23 (100) 23 (100) 17 (73. 9) 15 (65. 2) 19 (82. 6) 19 (82 .6) 17 (73. 9) 20 (62. 5) 18 (56. 3) 13 (40. 6) 13 (40. 6) 19 (82. 6) 17 (73. 9) 18 (56. 3) 20 (62. 5) Aci ne tobac ter 20 sp p.

9 (45. 0) 14 (70. 0) 18 (90. 0) 13 (65. 6 2 0) (30. 0) (10. 0) 10 (50. 0) 19 (95 .0) 14 (70. 0) 14 (70. 0) 13 (65. 9 0) (45. 0) 13 (65. 5 4 9 0) (25. 0) (20. 0) (45. 0)

10 (50. 0) Oth ers 51

22 (43. 1) 39 (76. 5) 32 (62. 7) 24 (47. 1) 15 (29. 4) 11 (21. 6) 29 (76. 5) 42 (82 .4) 49 (96. 1) 46 (90. 2) 30 (58. 8) 23 (45. 1) 38 (74. 5) 20 (39. 2) 33 (64. 7) 37 (72. 5)

29 (76. 5) Subt otal 168

69 (41. 14 5 1) (86. 3) 141 (83. 9) 82 (48 .8) 69 (41. 1) 30 (17. 8) 92 (54. 8) 149 (88.7 ) 152 (90. 5) 149 (88. 7) 94 (55. 9) 76 (45 11 8 .2) (70. 2) 57 (33. 9) 103 (61 12 2 .3) (72. 6) 71 (42. 3) Unide ntifi ed 21

10 (47. 6) 19 (90. 5) 17 (80. 9) 17 (80 .9) 14 (66. 6 7) (28. 6) 19 (90. 5)

21 (10 0)

16 (76. 2) 13 (61. 9 4 9) (42. 9) (19 .1) 13 (61. 5 9) (23. 8) 16 (76 .2) 18 (85. 7)

12 (57. 1) To tal 406

170 (41. 35 2 9) (86. 7) 291 (71. 7) 236 (58 .1) 226 (55. 7) 40 (9.9) 31 8 (78. 3) 384 (94.6 ) 347 (85. 5) 356 (87. 21 8 16 2 7) (53. 7) (39 .9) 307 (75. 6) 312 (76. 8) 312 (76 33 3 .8) (82. 1)

189 (46. 7) Am : am pic illin( 10 µ g/disk ), P IP : pip era cillin( 10 0 µ g/d isk ), TI C: tic arc illin (75 µ g/dis k), Am C: am ox icillin /cl av ula nic ac id(2 0/1 0 µ g/d isk ), CZ : ce fazo lin( 30 µ g/d isk ), C F: ce ph aloth in( 30 µ g/dis k), M A: c efa ma nd ole (30 µ g/d isk ), FEP : ce fepime(3 0 µ g/d isk ), An: am ika cin (10 µ g/di sk ), G M : ge nta mi cin (10 µ g/di sk ), K : k ana my cin( 30 µ g/di sk ), S : str ept om yci n(1 0 µ g/di sk ), N N: tobr am yci n(1 0 µ g/disk ), RA: rifam pin (5 µ g/di sk ), T M P: t rim etho pri m(5 µ g/d isk) , C: c hlora mp he nico l(30 µ g/d isk) , TE:tetr ac yc line (30 µ g/di sk ).

젖소 유방염으로부터 분리한 그람음성균의 분포 및 항생제 감수성 71

그람 음성균의 항생제 감수성 양상

분리균에대한

17

^{종의항생제에대하여디스크확산}

법으로 감수성 검사를 실시한 바

piperacillin(86.7%),

cefepime(94.6%), amikacin(85.5%)

^및

gentamicin(87.7%), chloramphenicol(82.1%)

^등이

80%

^{이상의감수성을보}

였으며

, ampicillin(41.9%), cephalothin(9.9%), streptomycin (39.9%)

^및

tetracycline(46.7%)

^{에대해서는}

50%

^이하의

감수성을보였다

(Table 3).

원인체별로 항생제 감수성 결과를 비교한 결과

, coliforms

^에속하는

E. coli

는

cefepime(98.9%), cefamandole (97.8%), cefazolin(92.4%)

등의항생제에대해

90%

이상 의감수성을 보인반면

, streptomycin(39.1%), rifampin (6.5%)

^과

cephalothin(4.3%)

^{등에대해서는낮은감수성}

을 나타내었다

. Enterobacter spp.

는

cefepime(98.5%), piperacillin(96.9%), trimethoprim(96.9%)

등에 대하여

90%

^{이상의감수성을나타낸반면}

, ampicillin

^은

10.6%,

그리고

cephalothin

과

rifampin

에대해서는모두내성을 나타내었다

. Klebsiella spp.

의 경우에는

amoxicillin- clauvulanicacid(100%), cefepime(97.1%)

^및

cefamandole (91.2%)

등에대하여 높은감수성을

, ticarcillin(32.4%), streptomycin(29.4%)

과

rifampin(5.9%)

등에대해낮은감 수성을보였다

. Citrobacter spp.

^는

cefepime(100%), cefa- mandole(96.0%), piperacillin (92.0%)

등에대해서높은 감수성을 나타냈고

, streptomycin(36.0%), tetracycline (28.0%)

^및

rifampin(4.0%)

^{등에대해서는낮은감수성}

을나타내었다

.

이와같이

coliforms

에속하는균주들사 이에서도감수성결과에있어서는약간의차이를나타 내었다

.

또한

, Non-coliforms

원인체에대하여항생제감수성

조사에서도

Pseudomonas spp.

는

amikacin(97.6%), genta- micin(92.9%), piperacillin(90.5%)

^{등의항생제에대해서}

높은감수성분포율을보였고

, gentamicin(16.7%), tetracy- cline(7.1%)

^및

cephalothin(4.8%)

^{등에대해서는낮은감}

수성을 보였다

. Serratia spp.

^{의 경우}

cefepime(100%), piperacillin(96.9%), amikacin(96.9%), ticarcillin(93.8%)

와

gentamicin(93.8%)

^{에대한감수성분포율은높은반면}

,

ampicillin(37.5%), tetracycline(28.1%), amoxicillin-clauvu- lanicacid(21.9%)

과

rifampin(15.6%)

에대한감수성을나 타내었다

. Sphingomonas spp.

^는

piperacillin(100%), ticar- cillin(100%), amoxicillin-clauvulanic acid(100%)

의 높은 감수성을 보였고

, streptomycin(40.6%)

과

tobramycin

(40.6%)

^{에대해낮은감수성을보였다}

.

균주별 항생제감수성에서는다른균주들에비하여 전반적으로

Pseudomonas spp.

균주가가장높은내성을

,

그리고

Sphingomonas spp.

^{균주가가장낮은내성을보}

였지만몇몇항생제에대해서는균주별로약간의차이

를나타내었다

.

하지만 전반적으로

coliforms

과

Non-

coliforms

^{균주와의항생제감수성양상비교에서항생}

제계열별로유사한결과를나타내었다

.

한편

,

본연구에서디스크확산법에의한항생제감 수성결과에서가장낮은수준을나타내고

,

^{축산분야에}

널리사용되고있는

cephalothin, streptomycin

과

tetracy-

cline 3

종항생제에대하여최소발육억제농도검사를실

시하여내성정도를분석하였다

.

^{그결과전체}

406

^주균

주중각항생제별

CLSI

의내성기준농도이상을보인

균주가각각

390

주

(96.1%), 404

주

(99.5%),

그리고

393

주

(96.8%)

^{를나타내어높은내성률을보이는것으로조사}

되었다

(Table 4).

특히

, cephalothin

항생제는전체균주 의

79.6%

가높은고도내성

(

≥

256-64

µ

l/ml)

을보이는것 으로나타났다

. cephalothin, streptomycin

^과

tetracycline 3

종항생제에대한균주별내성정도는균주별로약간의 차이가있었으나그수준은미미한것으로나타났다

.

^하

지만균주별내성정도

(

^고도

,

^중등

,

^저도

)

^는

Serratia spp.

균주가다른균주에비하여상대적으로높은고도내성 Table 4.

Antimicrobial resistance of 406 gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis milk by minimal inhibitory concentration (MIC) test Antibiotics Standard of

resistance (

µ

l/ml)

No. of isolates by MIC for antibiotics (%) Resistance Susceptibility

Cephalothin

≥

8 390 (96.1) 16 (3.9)

Streptomycin

≥

2 404 (99.5) 2 (0.5)

Tetracyclin

≥

4-8 393 (96.8) 13 (3.2)

Table 5.

Comparison of antibiotic susceptibility by minimal inhibitory concentration (MIC) methods of gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis milk according to year

Antibiotics MIC

(

µ

l/ml) Antimicrobial resistance (%)

2001 2003 2004

Cephalothin

≥

256-64 70.0 64.9 100

32-16 20.0 25.2 0

≥

8 2.0 4.6 0 Streptomycin

≥

256-64 45.0 41.0 31.6

32-16 34.0 45.0 55.5

2-8 19.0 13.2 12.9

Tetracyclin

≥

256-64 43.0 60.9 30.3

32-16 42.0 28.5 53.5

≥

4-8 9.0 9.9 12.3

을보이는등균주별로약간의차이가있었다

.

연도별로항생제 감수성양상을 비교해 보았을때

cephalothin

고도내성균주가

2001

년도에는

70%

였으나

2004

^년에

100%

^{로증가한반면}

,

^{상대적으로중등내성}

(32- 16

^µ

l/ml)

^{과저도내성}

(8

^µ

l/ml)

^{균주는감소하였다}

. Strep-

tomycin

의경우에는고도내성균주가

2001

년도

(45.0%)

에서

2004

^년도

(31.6%)

^{까지감소한반면}

,

^{중등내성분포}

도는

34%

에서

55.5%

로 증가한 것으로 나타났으며

,

tetracycline

에대한 내성분포도는 고도내성분포도가

2001

^년도

(43.0%)

^{와비교하였을 때}

2003

^년도

(60.9%)

^에

크게증가하였다가

2004

년도

(53.5%)

에약간감소하였 고

,

반면에 중등내성은

2003

년도

(28.5%)

에

2001

년도

(42.0%)

^{보다감소하였다가}

2004

^년도

(53.5%)

^에크게증

가하였다

(Table 5).

고 찰

유방염원인체중그람음성균에의한유방염발생양 상및원인체의비율은조사시기및지역별로매우다

양하다

. 1990

년미국에있어서임상형유방염의

40%

가

그람음성균에의해서발생되었고

[17],

이스라엘과핀 란드에서는임상형유방염의

60%

^이상과약

20%

^의비

율이

coliforms

에의한것으로보고된바있다

[27, 29].

또한

, 2000

년이후영국에서임상형유방염원인균중

가장문제되는원인체로는

E. coli (27%)

^와

Streptococcus uberis (23%)

이며

,

전염성유방염원인균은전체의

18%

로조사되어환경성원인균의중요성이더욱강조되고 있다

[9].

^{또한영국내유방염조사에서}

E. coli

와

Entero- bacteriacea

균주의

34.7%

와

40%

가임상형유방염을나 타내었다

.

^{이렇게그람음성균에의한환경성유방염원}

인균이주로

Enterobacter spp. Klebsiella spp.

^등과같은

coliforms

이라는 보고가 지배적이지만

, Pseudomonas

aeruginosa

와

Serratia spp.

^등의

non-coliforms

^이원인균

이라는보고들역시 적지않은비중을차지하고 있다

[16, 33].

본연구에서그람음성균에대한분리율은전체시료 중

21.8%

를 나타내었으며

,

그 중

coliforms

과

Non- coliforms

의비율은큰차이를나타내지않았다

.

또한

,

원 인체별로는

E. coli (22.7%) , Enterobacter spp.(16.3%), Pseudomonas spp.(10.3%), Klebsiella spp.(8.4%), Serratia

spp.(7.9%)

등의순으로분리되었다

.

이러한결과는국

내에서이와박

[5]

^{이그람음성균에의한임상형유방염}

중에서

E. coli (59.3%), Klebsiella pneumoniae (18.5%), Enterobacter aerogenes (15.3%), Pseudomonas aeruginosa

(3.4%)

^{가분리되었다는성적과비교해볼때발병율에}

있어서는약간의차이가있었지만 주요원인균이라는

사실과유사하였다

.

^한편

,

^{본연구에서}

E. coli

가

22.6%

로서가장높게조사되었으며

,

^{이러한결과는영국에서}

Anon [9]

과미국에서

Bradely

등

[13]

이대표적인그람

음성균의원인체를

E. coli

라고보고한성적과비슷한양

상을나타내었다

.

E. coli, Klebsiella spp., Pseudomonas spp.

에의한유 방염감염원의주요오염원은각각분변

,

^톱밥

,

^물로보

고되고있으며

[25], Klebsiella spp.

와

E. coli

유방염발 생비율이

1 : 10

에서

1 : 1

까지매우다양하다

[10, 28]

. 본연구에서주요원인균에대하여연도별균분리율을

조사한 결과

2001

년에 비하여

2003

년과

2004

년에는

Enterobacter spp., Citrobacter spp., Pseudomonas spp.

의 분리율은점차적으로상당한수준으로감소된반면

, E.

coli , Klebsiella spp.

는

2

배이상증가된것으로나타났다

.

이러한결과는최근우리나라의낙농업의형태가전업 화및규모화되면서농가별평균사육두수가증가됨에 따른사육환경의열악함과더불어우사바닥재로서톱 밥이널리사용되고

,

유방세척시에물은가능한 적게 사용하고유방세척후에는마른수건을사용하는사양관 리의변화에의한것으로사료된다

.

한편

,

목장에서유방염을치료하기위해서는항생제 감수성검사에기초하여적절한항생제를선별하는것 이바람직하지만

,

이러한조건이만족되지않은경우에 는차선책으로 최근에동일한환경이나지역에서분리 되었던균주들의역학적자료에근거를두어야한다

[9,

26].

하지만

,

우리나라의경우에는항생제가함유된유

방염주입제를비롯하여동물약품사용에있어서수의 사의처방없이대부분쉽게구입할수있어서축주의자 가처방률이높기때문에항생제의오남용으로 항생제 내성세균의출현이초래되어항균제치료요법에어려 움을겪게될가능성이높으며

,

^{이러한결과로인하여}

외국에비하여국내에서분리된유방염유래병원균이

내성율이높다

[7].

본연구에서디스크확산법에의한

17

^{종항생제에대}

한 그람음성균의감수성 시험에서

ampicillin(41.9%), cepahlothin(9.9%), streptomycin(39.9%)

^및

tetracycline

(46.7%)

의항생제가

50%

이하의낮은감수성을보였다

.

이러한결과는손등

[3]

과강등

[1]

이보고한내성율 에대한분포도와크게다르지않았고

,

^{다른항생제의}

경우에도그람음성균에대한내성율이증가하고 있는 추세에서제외되지않는것으로나타났다

.

또한

,

^{본연구에서}

cephem

^계열의

cephalothin, aminogl- ycoside

계열의

streptomycin

과

tetracycline

계열의

tetracy- cline

항생제에대해

MIC

에의한내성율에서각각

96.1%,

99.5%

^와

96.8%

^{로매우높게나타났으며}

,

^{각항생제에}

대한고도내성

(

≥

256-64

µ

l/ml)

균주가각각

79.6%, 38.9%,

젖소 유방염으로부터 분리한 그람음성균의 분포 및 항생제 감수성 73

46.3%

^{로조사되어항생제별로내성정도에있어서도차}

이가있었다

.

^특히

cephalothin

^{의경우에는고도내성이}

점차적으로증가하고있는것으로조사되었다

.

이러한 결과는국내에서손등

[3]

^과강등

[1]

^{이유방염유래}

그람음성균에서

tetracyclin

^{에대한내성율이각가}

52.3%

와

52.9%,

그리고

streptomycin

에대한 내성율은각각

81.6%

^와

100%

^{로보고한성적과유사한양상을나타내}

었다

.

이렇게

3

종의항생제에대해높은내성을보이는 원인으로는한국동물약품협회에서 보고한 연도별항생 제생산현황과밀접한관련이 있을것으로사료된다

.

즉

, 1980

년이후 국내의

aminoglycoside

및

tetracycline

계열의사료첨가제용항생제

,

주사제및유방염주입제

등의동물용항생제사용의증가와

cephalosporin

^의경

우

1990

년이후에비유기및건유기유방염주입제로서

널리사용한결과에의한것으로사료된다

.

그람음성원인균별항생제내성율비교에서

coliforms

에속한모든원인균이약간의차이가있기는하지만대 체적으로

cephalothin

과

rifampin

에대해높은내성을보

였고

, Non-coliforms

^{균주들도유사한양상을보였으나}

,

2003

년부터분리되기시작한

Sphingomonas spp.

의감수

성은모두

50%

이상으로높게조사되어출현시기가최

근이라서아직내성이많이형성되지않은것으로사료 된다

.

독일에서

Wallmann [35]

은젖소의급성 유방염에서

분리한

E. coli

에대한

cephalosporin

^{계열항생제에대}

한감수성조사에서

cefoperazone, cefotaxim, ceftiofur 3

종항생제의내성율을각각

9.3%, 0%, 0.8%

^로보고하

였다

.

^{이에반하여}

Lira [22]

^{등은브라질의젖소유방염}

에서분리한

shiga toxin-producing E. coli

에대한

cephalo- thin

과

tetracycline

의내성율이각각

86.3%

와

63.6%

로보 고하였다

.

^또한

, Erskine

^등

[18]

^{이미국에서}

1994

^년부터

2000

년까지

7

년동안임상형과준임상형유방염감염우

로부터분리한

4

^{종의그람음성균으로부터디스크확산}

법에의하여

ampicillin, cephalothin, gentamycin, tetracy-

cline

등

6

종에대한감수성검사를실시하였다

.

그결과

ampicillin

^{에 대하여 감수성이 있는}

E. coli, Klebsiella pneumoniae, Seratia marcesens, Pseudomonas auruginosa

균주가 각각

84.3%, 84.3%, 18.9%, 0%

로

,

그리고

, cephalothin

^{에대해서는각각}

74.5%, 95.8%, 1.3%, 1.9%

로

,

그리고

tetracycline

에대해서는각각

66.8%, 67.0%,

2.5%, 3.8%

로나타났다

.

이와같이항생제감수성양상

에서유럽과미주에있어서큰차이를나타내었으며

,

^이

것은건유기유방염예방을위한건유전모든분방에건 유기항생제를주입하는사양관리방법등국가별유방 염및항생제관리정책의차이에의한것으로사료된 다

[8, 34].

이와 같이 본 연구에서

cephalothin, streptomycin

^과

tetracycline

^{항생제에대하여고도내성을나타내는그람}

음성균의분리율이높게나타났다

.

따라서항생제의내 성균출현을예방하기위하여다양한대책들이필요한 실정이다

.

특히

,

항균제선택의근거가되는항생제감 수성검사를주기적으로수행해야할것이다

.

향후그람 음성균에의한효과적인유방염치료및예방관리를위 해서국내에서가장문제시되는

E. coli

를비롯하여다 양한균주의감염경로규명및생체에서의항생제치료 반응효과등에대한체계적인조사가이루어져야할것 이다

.

결 론

본연구에서젖소유방염감염우로부터그람음성균의 분리율과 항생제 감수성 검사를 실시하였다

. 406

^주

(21.8%)

의그람음성균이

2001

년부터

2004

년에걸쳐전

국의

241

개 목장의

1,865

분방으로부터 분리되었다

.

coliforms

^중

E. coli

와

Enterobacter spp.

^가각각

22.7%

^와

16.3%,

그리고

Non-coliforms

중

Pseudomonas spp.

와

Serratia spp.

가각각

10.3%

와

7.9%

로조사되었다

.

디스

크확산법에 의한항생제감수성조사에서

piperacillin,

cefepime, amikacin

과

gentamicin

등에 대해서는 각각

86.7%, 94.6%, 85.5%

와

87.7%

로높은감수성을나타낸 반면

, ampicillin, cephalothin, streptomycin

^과

tetracycline

에대해서는 각각

41.9%, 9.9%, 39.9%, 46.7%

로

50%

이하의 감수성을 나타내었다

.

^그리고

cephalothin, streptomycin

^과

tetracyclin

^{에대한최소발육억제농도를조}

사한결과

,

각각

96.1%, 99.5%

그리고

96.8%

로높은내 성을 나타내었다

.

^특히

, cephalothin

^{에대한 고도내성}

(

^≥

256-64

^µ

l/ml)

^{이매우심각한것으로조사되었다}

.

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