Molecular Characterization of Fluoroquinolone Resistant Escherichia coli Isolates from Chickens in Korea

닭에서 동정된 플르오르퀴놀론 내성 대장균 균주의 분자생물학적 성상에 관한 연구

An aim of current study was to investigate the prevalence and the mechanism of quinolone-resistance in E. coli isolates obtained from chicken cecum in Korea. In addition, multilocus sequence typing (MLST) was also performed for the molecular characterization of E. coli isolates. In an antimicrobial susceptibility test by the disk diffusion method, the 63.5% (54/85) of E. coli isolates showed the resistance to quinolone group of antimicrobial agents. All of the 54 E. coli isolates showing resistant to quinolone group had sense mutations in gyrA gene and point mutations at the $57^{th}$, $80^{th}$, or $84^{th}$ residues in parC gene were detected in 90.7% of the isolates. Interestingly, E. coli ST was closely related to amino acid substitutions in parE gene. Our results indicated that the long-term use of antimicrobial agents in food-producing animals was strongly associated with a prevalence of antimicrobial resistance in commensal Enterobacteriaceae, suggesting the need for continuous surveillance and monitoring of antimicrobial resistant determinants in bacterial isolates from food animals.

본 연구에서는 한국의 닭에서 분리된 E. coli 균주들로부터 퀴놀론계 항생제 내성을 나타내는 균주를 분리 동정하고 그 내성 기전과 유병률에 관하여 조사하였다. 또한 multilocus sequence typing (MLST)을 이용하여 E. coli 균주들의 분자생물학적 성상을 분석하였다. 항생제 감수성 테스트에서 63.5% (54/85) 의 E. coli 균주들에서 퀴놀론계 항생제 내성률을 보였다. 또한 퀴놀론계 항생제 내성을 보이는 54개 모두에서 gyrA 유전자의 sense mutations과 parC 유전자의 $57^{th}$, $80^{th}$, or $84^{th}$residues에서 점돌연변이를 관찰할 수 있었다. MLST를 통한 분석에서 E. coli ST는 parE 유전자의 염기치환과 깊은 상관관계를 보이는 것으로 관찰되었다. 이 결과들을 바탕으로 우리가 먹는 가축 및 가금류에 대한 무분별한 항생제 사용은 항생제 내성균의 증가와 유전변이를 초래함을 알 수 있었다. 따라서 식용 동물에 대한 지속적인 감시와 모니터링을 통하여 항생제 내성균의 확산방지를 통제하는 것이 필요할 것으로 사료된다.