본 연구의 목적은 항생제 내성 균과 유전자 및, 항생제 내성 전달을 제어하는데 필요한 살균능 (CT, 농도 * 접촉 시간)을 서로 비교하는데 있다. 이를 위하여, 이를 위해 각기 다른 염소 주입농도(C)와 접촉시간(T)에 따라 각각의 항생제 내성 제거를 산정하였다. 그 결과 항생제 내성균 90%(1 log)이상 제어를 위해서는 CT 값(176~353 mg min/L)이 필요하였으며, 항생제 내성 유전자의 제거를 위한 CT 값은 195~372 mg min/L 이었다. 또한 항생제 내성 유전자의 전이 90% 이상 제거를 위한 CT 값은 187~489 mg min/L이었다. 따라서, 본 연구조건에서는 항생제 내성 유전자 및 유전자의 전이에 대한 제어를 위해서는 항생제 내성균 제어보다 더 높은 소독능이 필요함을 알 수 있었다.
본 연구는 국내산 돈육의 Staphylococcus aureus에 대한 오염도와 항생제 내성 여부를 살펴보기 위해 실시되었다. 가공전의 원료육과 가공후의 포장육의 Staphylococcus aureus 에 대한 오염도를 비교해 본 결과 원료육에서 11.5%, 포장육에서 6.1%의 검출률을 보여 도축단계에서의 오염으로 판단된다. 돈육에서 검출된 Staphylococcus aureus의 항생제별 내성은 Penicillin 및 Ampicillin에 각각 93.3%로 매우 높은 내성률을 나타내었으며, Tetracycline에서 60.0%, Tobramycin 20.0%, Erythromycin, Streptomycin에 각각 13.3%의 내성률을 보였다. 2001년 전국 6개 도시의 일반인의 비강으로부터 분리한 S. aureus의 tetracycline에 대한 내성률은 8.2%로 돈육에서 검출된 S. aureus의 내성률과 비교하였을 때 7배 이상 높은 것을 알 수 있었다. 생산성을 향상시킬 목적으로 동물에게 항생제를 처방하고, 사료에 항생제를 첨가하여 균 자체의 내성율을 높이고 이런 균들이 인간에게 전파되어 내성균의 생성 루트가 될 수 있기 때문에 향후 돈육의 사료에 첨가하는 최초 항생제의 사용량부터 지속적인관리가 필요하리라 판단된다.
돼지로부터 분리한 eae+Escherichia coli 67주에 대한 항생제 감수성 시험 결과, Ne에 41.8%, Li에 74.6%, DFX에 73.1%, ENR에 64.2%, Cef에 98.5%의 감수성을 나타내었다. 총 8종의 항생제에 대한 E. coli의 내성패턴을 분석하였을 때 12가지 내성 패턴을 나타내었으며, 그 중 4 제, 3 제 및 6제에 각각 26주(39%), 16 주(24%), 10주(14.9%)로 높았으며, 7종 항생제에 대해 내성을 나타내는 균주도 6주(8.9%)가 확인되었다. 본 실험에 의하면 최근에 사용되기 시작한 항생제의 경우 항생제 내성의 출현이 활발하지 않았으며, 지속적으로 노출된 항생제에 대해서는 감수성이 현저히 낮은 것으로 나타났다. Penicillin, Tetracycline, Neomycin은 본 실험에서 100%의 내성을 나타내며 돈육에서 분리되는 대장균간에 내성 전이가 활발한 것으로 추정되었다.
Biofilm 내부의 항생제 내성 박테리아의 성장형태는 만성감염과 질병을 발생한다. 인위적 형성한 biofilm의 체외실험 모델 시스템 통한 항생제 침투 실험을 수행하였다. 항생제 내성 균주 (E. coli, S. aureus)는 항생제 내성균주 은행으로부터 획득하였다 Ca-alginate bead를 인위적 biofilm으로 사용하였고, 세포 생존률을 향상시키기 위해 공기 압축을 이용한 세포 포획 실험도 측정되었다. biofilm의 항생제 감수성은 항생제의 농도 따라 최저 저해 농도 (MIC)를 이용하여 측정되었다. bead생성에 따른 안정성은 bead를 형성하지 않은 세포와 비교하여 감소하였다. 항생제에 민감한 E. coli의 경우 시간이 지남에 따라 균체수도 감소하였으나, 항생제 내성 E. coli는 일정한 균체수를 유지하였다. bead형성 후 항생제 투여 효과는 항생제 내성이 있고, 낮은 농도의 항생제를 처리할수록 더 높은 생존률을 보였다.
최근 영국에서 사람의 내성균주의 대부분이 동물원성이라는 Nature 지의 보고는 임상수의학에서 항생제 사용규제가 얼마나 중요한지를 강조하고 있다. 그러나 자의적 항생제 구입이 허용되는 우리나라의 현실에 비추어 볼 때 어떠한 인수공통성 요인이 관계할 것인가는 매우 흥미롭다. 항생제 내성 문제가 단순히 병원에 국한되는 것은 아니지만 통계자료에 의하면 미국의 경우 년간 2300만명이 내원하고 이중 $10\%$가 입원 중 감염을 획득하며 감염자중 약$50\~60\%$가 항생제 내성세균과 관련이 있다고 한다. 본 원고는 수의학에서의 항생제 사용이 사람의 감염증 발생과의 관련성을 문헌을 통하여 항생제 사용에 따른 문제점과 이에 대한 예방대책을 살펴봄으로써 수의학 관련 연구자들과 임상가들이 이 문제를 다시 한번 생각하는 계기가 되었으면 한다.
최근 수의학에서도 여러 항생제에 내성이 있는 세균 감염이 확인되면서 기존에 사용되었던 항생제에 의한 치료 반응이 떨어지고 새로운 항생제가 도입되고 있다. 그러나 항생제 내성을 가진 세균의 출현을 방지하고 항생제에 의한 부작용을 최소화하기 위해 적절한 항생제 사용은 필수적이다. 세균 배양과 항생제 감수성 검사를 기본으로 항생제에 있어서의 약동학(pharmacodynamics)과 약역학(pharmacokinetics)을 바탕으로 항생제 치료에 대해 보다 정확히 접근할 수 있다. 세균에 대한 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)와 최고혈장약물농도(peak plasma drug concentration, C max)를 비교하는 것은 항생제 선택의 기준이 된다.또한 MIC가 C max에 가까울수록 효과적인 치료를 위해서는 가능한 높은 용량을 사용해야 함을 의미한다.
육상양식장에서 항생제에 대한 내성을 가진 균을 분리하여 다양한 항생제에 대한 내성특성을 확인하고, 전자빔의 조사에 따른 내성균의 항생제 내성 특성변화와 살균효능에 관한 연구를 수행하였다. 메기, 송어, 뱀장어, 미꾸라지양식장의 배출수에서 분리된 균주 중 Aeromonas sp., Citrobacter sp., Bacillus sp., Marinobacter sp., Pantoea sp., Pseudomonas sp., Enterobacter sp.가 다제내성균으로 확인되었다. 양식장 배출수에서 분리한 균주 중 한가지의 항생제 내성을 가지고 있는 균은 41.7%이며, 2가지 이상의 항생제 내성을 가지고 있는 균은 58.3%로 나타났다. Quantitative Structure Analysis Relationship (QSAR) model에 의한 평가는 실험값과 매우 유사하여 독성 평가의 간접적인 지표로 이용될 수 있음을 알 수 있었다. 항생제 내성균에 대해 전자빔을 조사한 결과 1 kGy 이내의 선량에서 살균효율이 99.9%로 강한 살균력을 확인할 수 있었다.
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.
장내 상주균이며 probiotics로 활용되고 있는 Bifidobacterium에 대한 항생제 내성분포를 분석하였다. 분석된 93개의 Bifidobacterium이 chlolurnphenicol, rifampicin, erythromycin에 대해서는 감수성을 갖고 있었고, aminoglycoside계 항생제, nalidixic acid와 vancomycin에 내성을 갖는 것으로 나타났다. 그리고 vancomycin의 MIC가 $100\;{\mu}g/mL$ 이상인 균이 전체 균주 중 34%를 차지했다. Tetracycline, erythromycin, penicillin에 대한 내성은 매우 다양하게 나타났다. ${\beta}-lactam$계 항생제인 penicillin G와 cephalothin은 10년보다 더 내성이 높아졌음을 알 수 있었고, ampicillin, amoxicillin, tetracycline은 항생제 농도가 점차 증가하고 있는 것으로 보인다. 인체유래 분리균과 유산균식품 분리균의 항생제 내성은 대부분 비슷한 특성을 보였으나 유산균식품 분리 균주중 vancomycin의 MIC가 $100\;{\mu}g/mL$ 이상인 균주가 약 20%가 되는 것으로 나타났다. 따라서 새로운 probiotics를 개발하기 위해서는 이러한 항생제 내성 특성을 분석하고 항생제 내성 위해성에 대한 검증이 필요한 것으로 보인다.
목적: 국내 소아 그람음성균혈증에서 항생제 내성변화 및 항생제 사용량과의 관계를 분석하였다. 방법: 최근 10년간 18세 이하 입원 환자의 혈액에서 분리된 그람음성균의 항생제 내성률 변화 및 항생제 사용량과의 관계를 분석하였다. 결과: 폐렴막대균, 대장균, 녹농균, 아시네토박터 바우마니의 분리율은 연간 혈액배양 1,000건당 각각 4.6례, 3.5례, 3.4례 및 2.2례였다. 폐렴막대균에서 광범위 세팔로스포린에 대한 내성변화는 없었으나 2010년부터 카바페넴 내성 폐렴막대균이 동정된 후 점차 빈도가 증가하였다. 대장균의 광범위 세팔로스포린 내성이 10%에서 50%로 아시네토박터 바우마니의 카바페넴 내성이 11%에서 71%로 크게 증가하였다(P for trend <0.01). 녹농균은 여러 항생제에 높은 내성을 보였으나 유의한 내성변화를 보이지 않았다. 대장균의 cefepime 내성과 cefepime 사용량 사이에 유의한 양의 상관관계를 보였다(r=0.900, P=0.037). 결론: 국내 소아에서 발생한 그람음성균 균혈증 분석시 카바페넴 및 광범위 세팔로스포린 내성이 증가하였고 일부에서 항생제 사용량과의 관련성을 확인하였다. 이는 원내 경험적 항생제 결정시 중요한 고려 사항이며 추후에도 지속적인 원내 항생제 사용량 및 내성률에 대한 감시가 필요하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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