2006년 5월 전북 군산시에 위치한 미꾸라지 양식장에서 미꾸라지가 대량으로 폐사하였다. 병어는 궤양을 동반한 체표의 출혈반점과 아가미 빈혈 및 울혈 있었고 간의 퇴색과 비장, 신장의 종대 및 장의 출혈이 나타났다. 병어의 간, 비장, 신장에서 그람음성의 단간균이 검출되었고 생화학적 시험측정 결과 분리균은 Aeromonas sobria로 판명되었다. 분리균과 A. sobria가 소유한 aerolysine 유전자 일치 여부를 분석한 결과 같은 유전자를 가지고 있음이 판명되었다. 분리균을 미꾸라지에 농도별로 복강주사 한 결과 자연발생어의 증상과 일치하였다. 그럼으로 A. sobria는 양식 미꾸라지의 새로운 세균성 질병의 원인균이 될 가능성이 높다고 판단된다.
쇠고기의 위생적 품질을 개선하고자 신선육의 HACCP의 위해 요소로 작용하는 병원성 미생물인 E. coli O157:H7 CDF1, A. sobria CDF3, S. aureus CDF2를 도체표면에서 분리하여 이들의 성장특성을 검토하였다. 신선육의 도축처리단 계별 총균수는 세척 후가 세척 전 보다 $10^1$~ $10^2$/$\textrm{cm}^2$ 더 높았다. 냉각 후 총균수는 냉각 전보다 $10^1$~ $10^2$/$\textrm{cm}^2$ 감소하였고, 수송 후 도체표면의 총균수는 계절에 관계없이 증가하는 경향을 나타내었다. E. coli O157:H7 CDF1와 S. aureus CDF2 는 37$^{\circ}C$, A. sobria CDF3는 3$0^{\circ}C$에서 가장 성장이 좋았다. E. coli O157:H7 CDF1은 pH 4에서도 완만한 성장을 하였으나 A. sobria CDF3와 S. aureus CDF2는 성장이 관찰되지 않았다. E. coli O157:H7 CDF1은 NaCl 농도 6%에서도 성장이 관찰되었으며 A. sobria CDF3는 4%에서 성장이 억제되었고, 6%에서는 성장이 관찰되지 않았다. E. coli O157:H7 CDF1과 S. aureus CDF2 는 lactic acid 0.3% 첨가구가 무첨가구에 비해 뚜렷한 성장억제현상을 나타내었으며 0.5% 첨가구에서는 성장이 관찰되지 않았다. A. sobria CDF3은 lactic aicd 0.3%에서도 성장이 거의 관찰되지 않았다. E. coli O157:H7 CDF1의 경우 1$0^{\circ}C$에서는 3일 이후 급격히 성장하여 배양 전 기간 동안 양호한 성장률을 보였으나 4$^{\circ}C$에서는 성장을 거의 관찰 할 수 없었다. A. sobria CDF3는 4$^{\circ}C$에서 3일째부터 성장하였다. 분리균에 대한 열내성을 측정한 결과 E. coli O157:H7 CDF1은 6$0^{\circ}C$에서 3분 열처리, A. sobria CDF3는 6$0^{\circ}C$에서 3분, 7$0^{\circ}C$에서 2분간 열처리, S. aureus CDF2는 7$0^{\circ}C$에서 2분간 열처리시 이들 균주가 관찰되지 않았다.
부산의 가물치 양식장으로부터 분리된 A. veronii bv. sobria 와 A. caviae를 대상으 로 16S-23S rRNA Intergenic Spacer Region을 cloning 하여 염기서dufd을 분석하였다. A. veronii bv. sobria 는 4그룹의 band pattern이 형성되었고 A. caviae는 1그룹만이 존재하였 다. A. veronii bv. sobria 의 4그룹에 대한 band 수는 2~4개까지 다양하게 나타났으며. 479~481 bp (ISR-1), 513~524 bp (ISR-2), 537~539 bp (ISR-3) 의 염기서열을 밝혀냈다. A. caviae는 3개의 band가 형성되었고,470~480bp (ISR-1), 521~525bp (ISR-2),568~602 bp (ISR-4)의 염기서열을 가지고 있었다. 그리고 이들에 대한 tRNA를 분석한 결과 ISR-1은 tRNAIle(GAT), tRNAAla(TGC)를 가지고 있고 ISR-2,3,4는 tRNAGlu(TTC)를 가지고 있었 다. A. caviae는 ISR-4의 151~281 bp에서 A. veronii bv. sobria 가 가지고 있지 않은 보존 적인 염기서열을 가지고 있었다. 그 중 A. vaviae의 178~197 bp 염기서열을 primer로 design하여 PCR을 실시한 결과 A. caviae 균주에서만 종특이적으로 생성되는 450 bp 정도 의 밴들르 얻을수 있었다.
도체표면에서 분리한 E. coli O157;H7 CDF1, A. sobria CDF3, S. aureus CDF2의 성장을 억제하기 위한 방안을 검토하였다. E. coli O157:H7 CDF1와 A. sobria CDF3는 NaCl 4% 이상 농도에서 성장이 억제된 반면 lactic acid 0.1%는 성장에 영향을 미치지 않았다. S. aureus CDF2은 NaCl 농도 4%에 의해 성장이 뚜렷하게 억제되지 않았으나 lactic acid 0.1% 첨가에 의해 뚜렷히 억제되었다. E. coli O157:H7 CDF1은 분쇄육에서 4$^{\circ}C$와 1$0^{\circ}C$에서 10일간 저장하는 동안 저장온도별 약 1 log 차이를 나타내었고,1. sobria CDF3의 성장은 저장온도에 따른 차이는 나타나지 않았다. 6$0^{\circ}C$에서 10분 열처리 후 E. coli O157:H7 CDF1, A. sobria CDF3가 거의 사멸하였으나 S. aureu CDF2는 대조구에 비해 1 log cycle 이하의 감소현상을 나타내었다. 감잎, 뽕잎, 녹차, 우롱차의 추출물중 E. coli O157:H7 CDF1, A. sobria CDF3와 S. auren CDF2에 대한 항균활성을 나타낸 우롱차 추출물 0.1%와 0.3% 첨가에 의해 표. coli O157:H7 CDF1는 성장 억제되지 않았으나 0.5% 첨가구의 경우 약 2 log 감소하였다. A. sobria CDF3와 S. aureus CDF2는 추출물 0.1%와 0.3% 첨가에 의해 성장이 억제되었으며 0.5%첨가에 의해 배양 12 시간이후 생균수는 검출되지 않았다. 우롱차 추출물을 분쇄육에 0.3%와 0.5%를 첨가하여 2$0^{\circ}C$에서 24시간 저장한 결과는 E. coli O157:H7 CDF1, A. sobria CDF3와 S. aureus CDF2은 우롱차 추출물을 0.5%첨가한 경우 성장이 억제되는 경향을 나타내었다.
The detection of virulence factors of Aeromonas is a key component in determining potential pathogenicity because these factors act multifunctionally and multifactorially. In this study water samples were collected from a trout farm on a seasonal basis, and diseased fish and Aeromonas species were isolated and identified. For rapid detection of six virulence factors of isolated Aeromonas, a hexaplex-polymerase chain reaction (hexaplex-PCR) assay was used. The detected virulence factors include aerolysin (aer), GCAT (gcat), serine protease (ser), nuclease (nuc) lipase (lip) and lateral flagella (laf). The dominant strain found in our isolates was Aeromonas sobria, and the dominant virulence factors were aer and nuc for all seasons. We confirmed that A. sobria and two of the virulence genes (aer and nuc) are related. We proposed a method by which one can identify the major strains of Aeromonas: A. hydrophila, A. sobria, A. caviae, and A. veronii, using hexaplex-PCR.
Arowana (Scleropages formosus) is the most valuable group of ornamental fishes and very much in demand in the ornamental fish trade and commands high price ranging from hundreds to thousands of dollars per fish. In this paper, we described a case of mortality of arowana from a private aquarium in Korea. A bacterial pathogen from fish organs (brain, kidney, liver) was cultured, identified and confirmed using Vitek System 2, API 20E test, multiplex PCR and 16S rRNA gene sequencing. The morphological and biochemical properties of the bacterium isolated from the brain, kidney and liver of the fish were similar to Aeromonas sobria. Positive amplification products using the multiplex PCR assay for detection of A. sobria were obtained from these organs. The 16S rRNA gene of the isolates from fish was identical and exhibited 100% sequence similarity with A. sobria (AY987762.1) strain available from GenBank. This bacterium contained hemolysin gene, a virulence factor that plays an important role in outbreaks of disease and is pathogenic to humans as well as in fish. Although this opportunistic bacterium was isolated from a fish without any external symptoms, this pathogen may act as a reservoir and enhance chances of zoonosis to human such as during handling.
참비름(Amaranthus lividus)의 에탄올 추출물이 6종의 분리 병원성 미생물에 대해 항 미생물 활성을 나타내었으며 silicagel column chromatography에서는 8개의 fraction중에서 7번째가 6개의 분리 미생물에 대해 clear zone을 형성하여 가장 높은 항균력을 나타내었고 특히 A. sobria CLFM1 은 31mm, S. spp.는 33mm로 가장 큰 clear zone을 형성하였다. 활성물질의 순도를 확인하고자 methanol에 용해시킨 시료를 n-hexane : Ethyl acetate(1:1, v/v)용매계로 TLC를 전개시킨 결과 Rf 13.3의 위치에서 단일 spot를 나타내어 활성물질이 대단히 정제되어 있었으며, HPLC로 확인 결과 retention time 3.36에 single peak를 나타내 단일 물질임을 확인할 수 있었다. 분리된 활성물질을 GC-MS(m/z)로 분석한 결과 m/z 222에서 base peak로 나타났으며 이 spectrum으로 NIST library 검색을 실시 한 결과, $C_{12}H_{14}O_4$의 diethyl phtalate로 시사되었다. C-NMR과 1H-NMR을 실시한 결과 참비름에서 분리한 물질은 구조식 C12H14O6인 diethyl phtalate로 동정되었다. 참비름(Amaranthus lividus)의 에탄올 추출물이 6종의 분리 병원성 미생물에 대해 항 미생물 활성을 나타내었으며 silicagel column chromatography에서는 8개의 fraction중에서 7번째가 6개의 분리 미생물에 대해 clear zone을 형성하여 가장 높은 항균력을 나타내었고 특히 A. sobria CLFM1은 31 mm, S. spp.는 33 mm로 가장 큰 clear zone을 형성하였다. 활성물질의 순도를 확인하고자 methanol에 용해시킨 시료를 n-hexane : Ethyl acetate(1:1, v/v)용매계로 TLC를 전개시킨 결과 Rf 13.3의 위치에서 단일 spot를 나타내어 활성물질이 대단히 정제되어 있었으며, HPLC로 확인 결과 retention time 3.36에 single peak를 나타내 단일 물질임을 확인할 수 있었다. 분리된 활성물질을 GC-MS(m/z)로 분석한 결과 m/z 222에서 base peak로 나타났으며 이 spectrum으로 NIST library 검색을 실시 한 결과, $C_{12}H_{14}O_4$의 diethyl phtalate로 시사되었다. C-NMR과 1H-NMR을 실시한 결과 참비름에서 분리한 물질은 구조식 $C_{12}H_{14}O_6$인 diethyl phtalate로 동정되었다.
USEPA 1605 방법을 이용하여 서울시 상수도계통에서 Aeromonas를 조사하였다. 2002년 7월부터 2003년 12월까지 매월 한강수계 하천수와 서울시 정수장에서 공급되는 정수, 수돗물에서 시료를 채취하였다. Aeromonas는 선택배지(ADA-V)를 사용하여 membrane 필터 표면에 성장한 노란색 집락을 계수하여 측정하였다. 하천수에서는 Aeromonas가 $1.0{\times}10^{0}-9.8{\times}10^{3}\;CFU/ml$의 농도로 검출되었으며, 정수에서는 검출되지 않았다. 수돗물에서는 141개 중 1개의 시료에서 1 CFU/500 ml의 농도로 검출되었다. 확인된 Aeromonas는 대부분 비병원성인 A. salmonicida(51%)였고, 이 외에도 A. caviae(4.7%), A. schubertti(3.4%), A. sobria(3.8%), A. hydrophila(2.1%), A ichithiosmia(0.4%)등이 동정되었다. A. salmonicida에 대한 염소 저항성을 평가한 결과, 0.2 mg/L 염소농도에서 30초 접촉 후, 99.99% (일부)가 제거되었다. USEPA 1605 방법에서 제시한 정도관리를 수행한 결과, 정도관리 허용기준을 만족하였다. 본 연구를 통해 서울시 상수도계통에서 Aeromonas에 대한 안전성이 확보되었다.
현재 양식장에서는 Aeromonad를 비롯한 다양한 병원균에 의한 전염병으로 인해 많은 경제적 손실을 겪고 있다. 연어과 어류뿐만 아니라 담수 및 해수어류에도 치명적인 감염을 야기하는 Aeromonas 종은 적어도 26종 이상이 보고되어왔으며, 전염병을 유발하는 유비쿼터스 세균이다. Aeromonas 종을 확인하기 위해 16S rDNA 및 하우스 키핑 유전자의 핵산 서열을 기반으로 한 분자생물학적 기술이 사용될 수 있다. 본 연구에서 Aeromonas 종은 강원도 16개 양식장의 연어과 어류로부터 분리되었으며 Aeromonad의 16S rDNA와 하우스 키핑 유전자의 서열, 즉 RNA polymerase sigma factor ${\sigma}^{70}$ (rpoD) 또는 DNA gyrase subunit B (gyrB)를 기반으로 계통 발생 학적으로 동정했다. 그 결과 대서양 연어 (Salmo salar), 은연어 (Oncorhynchus keta), 산천어 (Oncorhynchus masou masou), 무지개송어 (Oncorhynchus mykiss)에서 96 개의 균주가 수집되었으며, 36개의 균주가 16S rDNA 분석에 의해 Aeromonas 속으로 확인되었다. 확인된 Aeromonas 속 균주는 rpoD 또는 gyrB 유전자 서열을 기반으로 추가 분석되어 Aeromonas salmonicida (24 균주), A. sobria (10 균주), A. media (1 균주) 및 A. popoffii (1 균주)로 검출되었으며, 이 것은 Aeromonas salmonicida가 강원도의 연어과 어류에서 주요 감염균임을 나타낸다. 또 하우스 키핑 유전자의 서열에 기초한 Aeromonas 종의 계통발생학적 동정은 16S rDNA 서열보다 더 정확하다는 것이 또한 증명되었다.
Disease including parasite, bacteria and virus cause serious mortality to salmonid fish in the aquaculture. In this study, we investigated the current disease status of the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and coho salmon (Oncorhynchus kisutch) in Yanayang, Pyeongchang, Jeongseon and Yeongwol of Gangwon province in 2021 and performed molecular characterization of those pathogen. For parasites, Ichthyophthirius multifiliis was observed at 2 farms. For bacteria, we identified Aeromonas sobria from kidney of rainbow trout using phylogenetic analysis of gyrB gene. A. salmonicida were isolated from necrosis site of gill cover and fin in coho salmon and necrotic lesion of fin in rainbow trout. Phylogenetic analysis using vap gene indicated that A. salmonicida isolated in this study were clustered with previously reported A. salmonicida subsp. salmonicida isolates. For virus, JRt-Nagano type of infectious haematopoietic necrosis virus was detected in rainbow trout, but infectious pancreatic necrosis virus and Oncorhynchus masou virus were not detected. These results provide useful information for the prevention of disease spread and transmission when cultivating new species such as Atlantic salmon in Korea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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