• Food Science and Biotechnology
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• 제17권4호
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• pp.761-765
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• 2008

Bacillus cereus causes two different types of food poisoning syndromes: diarrhea and emesis. The diarrheal syndrome is attributed to various enterotoxins, including nonhemolytic enterotoxin, hemolytic enterotoxin, and enterotoxin-T, whereas the emetic syndrome is caused by the dodecadepsipeptide toxin cereulide. A multiplex polymerase chain reaction (PCR) assay was developed to rapidly detect and identify B. cereus strains. Three primer pairs specific to regions within genes encoding nonhemolytic enterotoxin (nheA), molecular chaperonin (groEL), and cereulide synthetase (ces) were used to identify and differentiate between the enterotoxin-producing and emetic toxin-producing B. cereus strains. The cereulide-producing emetic B. cereus showed 3 PCR products of 325, 405, and 685 bp for the groEL, ces, and nheA genes, respectively, whereas the enterotoxin-producing B. cereus showed 2 PCR products without a ces gene specific DNA fragment. Specific amplifications and differentiations by multiplex PCR assay were obtained using 62 B. cereus strains and 13 strains' of other bacterial species. The detection limit of this assay for enterotoxin-producing strain and emetic toxin-producing strain from pure cultures were $2.4{\times}10^1$ and $6.0{\times}10^2\;CFU/tube$, respectively. These results suggest that our multiplex PCR method may be useful for the rapid detection and differentiation of B. cereus strains in foods.

• 대한미생물학회지
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• 제22권2호
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• pp.139-145
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• 1987

Adherence to HEp-2 cells has been proposed as a virulence characteristic of enteropathogenic E. coli (EPEC). The role of the HEp-2 adherent E. coli was evaluated in a group of children with endemic diarrhea admitted to Hanyang University Hospital in Seoul, Korea. HEp-2-adherent E. coli was detected in fecal samples of 59 (59%) of 100 cases and ten (22.7%) of 44 concurrent control children (p<0.0005). Adherence was exhibited by 15 serogroups and subgroups, but within these groups more than one adherence pattern was frequently observed. Of 17 strains belonging to traditional infantile EPEC serogroups, 12(70.6%) gave a positive adherence. Of 45 enterotoxin producing strains, 24 (53.3%) gave a positive adherence. HEp-2-adherent strains that did not belong to classic EPEC serogroups and did not produce heat-stable and/or heat-labile enterotoxins(referred as enteroadherent E. coli, EAEC) was found in 29 (29%) of the patients with diarrhea and in six (13.6%) of the well children (p<0.05). From 22 of the 29 cases, no pathogen other than EAEC was isolated. These findings strongly implicate EAEC as the cause of diarrhea in the children. Our study supports the concept that EAEC may be an important cause of endemic diarrhea in Korean children.

• Animal Bioscience
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• 제34권4호
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• pp.734-742
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• 2021

Objective: The present study aimed to investigate the occurrence and species of coagulase-positive staphylococci (CoPS) and coagulase-negative staphylococci (CoNS) in retail pork meat samples collected during nationwide monitoring. The staphylococcal isolates were characterized for antimicrobial and zinc chloride resistance and enterotoxigenic potential. Methods: A total of 260 pre-packaged pork meat samples were collected from 35 retail markets in 8 provinces in Korea for isolation of staphylococci. Antimicrobial and zinc chloride resistance phenotypes, and genes associated with the resistance phenotypes were determined on the isolates. Furthermore, the presence and distribution of 19 staphylococcal enterotoxin (SE) genes and enterotoxin-like genes among the pork-associated staphylococci were determined by multiplex polymerase chain reaction-based assays using the specific primer sets. Results: A total of 29 staphylococcal strains (29/260, 11.1%) were isolated from samples of retail pork meat, 24 (83%) of which were CoNS. The four CoNS species identified were S. saprophyticus (n = 16, 55%), S. sciuri (n = 3, 10%), S. warneri (n = 3, 10%), and S. epidermidis (n = 2, 7%). Among the 29 isolates, four methicillin-resistant CoNS (MR-CoNS; three S. sciuri and one S. epidermidis) and one methicillin-resistant CoPS (MR-CoPS; one S. aureus) were identified. In addition, a relatively high level of tetracycline (TET) resistance (52%) was confirmed in CoNS, along with a predominant distribution of tet(K). The most prevalent SEs were sep (45%), and sen (28%), which were carried by 81% of S. saprophyticus. Conclusion: These findings suggest that CoNS, especially S. saprophyticus strains, in raw pork meat could be a potential risk factor for staphylococcal food poisoning (SFP), and therefore, requires further investigation to elucidate the role of SEls in SFP and virulence of the pathogen. Our results also suggest that CoNS from raw pork meat may act as a source for transmission of antimicrobial resistance genes such as staphylococcal cassette chromosome mec and tet(K).

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권1호
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• pp.7.1-7.14
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• 2022

Background: Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) infection is a primary cause of livestock diarrhea. Therefore, effective vaccines are needed to reduce the incidence of ETEC infection. Objectives: Our study aimed to develop a multivalent ETEC vaccine targeting major virulence factors of ETEC, including enterotoxins and fimbriae. Methods: SLS (STa-LTB-STb) recombinant enterotoxin and fimbriae proteins (F4, F5, F6, F18, and F41) were prepared to develop a multivalent vaccine. A total of 65 mice were immunized subcutaneously by vaccines and phosphate-buffered saline (PBS). The levels of specific immunoglobulin G (IgG) and pro-inflammatory cytokines were determined at 0, 7, 14 and 21 days post-vaccination (dpv). A challenge test with a lethal dose of ETEC was performed, and the survival rate of the mice in each group was recorded. Feces and intestine washes were collected to measure the concentrations of secretory immunoglobulin A (sIgA). Results: Anti-SLS and anti-fimbriae-specific IgG in serums of antigen-vaccinated mice were significantly higher than those of the control group. Immunization with the SLS enterotoxin and multivalent vaccine increased interleukin-1β (IL-1β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) concentrations. Compared to diarrheal symptoms and 100% death of mice in the control group, mice inoculated with the multivalent vaccine showed an 80% survival rate without any symptom of diarrhea, while SLS and fimbriae vaccinated groups showed 60 and 70% survival rates, respectively. Conclusions: Both SLS and fimbriae proteins can serve as vaccine antigens, and the combination of these two antigens can elicit stronger immune responses. The results suggest that the multivalent vaccine can be successfully used for preventing ETEC in important livestock.

• Journal of Veterinary Science
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• 제24권6호
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• pp.85.1-85.13
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• 2023

Background: A recent increase in the occurrence of canine skin and soft tissue infections, including otitis externa and pyoderma, caused by antimicrobial-resistant Staphylococcus pseudintermedius and S. schleiferi has become a significant public and veterinary health issues. Objective: We investigated the virulence potentials associated with the occurrence of canine otitis externa in S. pseudintermedius and S. schleiferi. Methods: In this study, the prevalence of genes encoding leukocidins, exfoliative toxins, and staphylococcal enterotoxins (SEs) was investigated using previously characterized S. pseudintermedius (n = 26) and S. schleiferi (n = 19) isolates derived from canine otitis externa. Susceptibility to cathelicidins (K9CATH and PMAP-36) and hydrogen peroxide (H₂O₂) was also examined in both staphylococcal species. Results: A high prevalence of genes encoding leukocidins (lukS/F-I, lukS1/F1-S, and lukS2/F2-S), exfoliative toxins (siet, expB, and sset), and SEs was identified in both S. pseudintermedius and S. schleiferi isolates. Notably, S. pseudintermedius isolates possessed higher number of SE genes, especially newer SE genes, than S. schleiferi isolates harboring egc clusters. Although no significant differences in susceptibility to K9CATH and H₂O₂ were observed between the two isolate groups, S. pseudintermedius isolates exhibited enhanced resistance to PMAP-36 compared to S. schleiferi isolates. Conclusions: These findings suggest that high a prevalence of various toxin genes together with enhanced resistance to cathelicidins may contribute to the pathogenicity of S. pseudintermedius and S. schleiferi in canine cutaneous infections.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권4호
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• pp.366-369
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• 2011

재래시장과 대형마트 및 온라인 상에서 판매되는 조미 건어포를 대상으로 미생물학적 안전성 평가를 위해 조미 건어포 81건을 수집하여 미생물 오염도를 분석하고 생성된 독소량을 측정하였다. 또한 유통 보관 조건에 따라 조미건어포에서의 황색포도상구균 성장패턴을 연구하여 조미건어포 등 수산물 가공품 안전성 확보 및 정량적 위해 평가에 활용하고자 하였다. 총호기성세균, 대장균군 및 황색포도상구균은 73건 (90%), 36건 (44%), 15건(19%)에 각각 검출되었고 오염도 범위는 150~1,700,000 CFU/g, 10~31,000 CFU/g 및 10~220 CFU/g로 나타났고 대장균은 1건에서 검출되었다. 황색 포도상구균의 enterotoxins (type A, C and D)정량을 위해 표준곡선을 통해 방정식을 도출하였고 분리된 황색포도상구균이 생성한 enterotoxins은 평균 -0.05 ng/ml 이었고 생성량 범위는 -0.23~0.71 ng/ml 으로 식중독 유발을 위한 최소 독소량에는 미치지 못했다. 조미건 어포의 황색포도상구균 성장패턴 확인을 위하여 초기 황색포도상구균의 오염도를 80 CFU/g으로 하여 7, 18, $37^{\circ}C$에서 8 일간 보관한 결과, 초기 증식 후 온도가 높을수록 빠른 감소경향을 나타내었다. 본 연구 결과 유통중인 조미건어포는 대체적으로 미생물학적 안전성이 확보된 것으로 평가되었으나, 일부의 조미건어포에서는 총호기성세균이 $10^5$ CFU/g 수준을 초과하며 대장균 및 황색포도상구균 의 관리기준을 벗어난 것들이 있어 위생적인 제품의 생산 및 위생적인 유통관리 시스템의 정착이 필요한 것으로 사료된다. 또한 황색포도상구균의 독소생성량 표준곡선과 조미건어포의 황색포도상구균 생존패턴에 관한 연구는 조미건어포 생산, 가공 및 판매하는 산업체에서 널리 활용 가능할 것으로 판단되며, pH 및 수분활성도 등 다양한 변수에 따른 황색포도상구균 생존패턴 변화 등에 관한 연구가 추가적으로 시행되어야 할 것으로 생각되어 진다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권3호
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• pp.334-340
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• 2014

즉석섭취 편의식품은 일반적으로 소비자가 별도의 조리과정 없이 직접 신선한 상태로 섭취하기 때문에 병원성 미생물에 오염되어 있을 경우 식중독을 일으킬 수 있다. 특히 B. cereus는 자연계에 널리 분포하여 대부분의 식품에 쉽게 오염되어 식중독을 유발 시킬 수 있는 독소형 식중독균 중의 하나이다. 이에 본 연구는 유통 판매중인 즉석섭취 편의식품류 및 식중독이 발생하여 의뢰된 보존식에서 B. cereus의 분리율 및 독소 종류의 분포형태를 파악하였다. 식품 총 619건 중 263건(42.5%)의 B. cereus를 분리하였지만, 식품의약품안전처의 식품공전에서 즉석섭취 편의식품류에 대한 B. cereus에 대한 규격기준이 1,000 CFU/g 이하로, 본 실험에서는 규정 범위를 초과한 식품은 없었다. B. cereus 총 263개 분리균주에 대한 9종류의 장내독소 및 1종류의 구토독소를 분석한 결과, NHE complex (nheA, nheB, nheC)중 3개의 nhe 유전자를 모두 보유한 B. cereus는 236개 균주(89.7%), 1개만의 독소를 가지고 있는 균주는 2개(0.8%)뿐이었다. 또한, HBL complex (hblA, hblB, hblD) 중 3개의 hbl 유전자를 보유한 균주는 175개 균주(66.5%), 그리고 한개 혹은 두 개의 hbl 유전자를 가진 균주는 59개 균주(21.7%), 3개 유전자를 모두 가지고 있지 않은 균주는 29개 분리균주(11.0%)로 나타났다. NHE complex 유전자의 빈도가 HBL complex 유전자 보다 더 높게 나타나는 특징을 확인할 수 있었다. 장내독소 entFM, $cytK_2$, bceT 유전자의 보유율은 각각 100, 100, 43.0% 순으로 확인되었다. B. cereus의 구토 독소인 CER 유전자는 평균 50.2%를 보유하고 있었으며, 식품유형에 따라 식중독 보존식, 즉석섭취 식품, 편의식품에서 각각 100, 59.4, 35.6% 순으로 나타났다. 식품 중 분리한 B. cereus가 산생하는 구토독소를 가지고 있는 B. cereus 균주 중 29.4%에서 8개의 장내독소를 보유하고 있었으며, 나머지 균주들도 대부분 5-8개의 장내독소를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구 결과를 종합해보면, 식품에서 분리한 B. cereus는 대부분의 균주가 설사형 및 구토형 독소를 보유하고 있어, 즉석 섭취 편의식품의 미생물 오염 요인들은 계절에 관계없이 지속적으로 위생적인 관리가 필요할 것으로 사료된다. 또한, 식품의 미생물적 안전성 확보를 위해서는 업체의 생산단계부터 저장 및 운반을 포함한 유통단계 등에서 식중독을 유발 할 수 있는 오염원들이 내재되어 있기 때문에 철저한 개인 및 환경 위생관리가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권6호
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• pp.799-808
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• 2021

본 연구는 고추와 토양, 농업용수, 장갑을 대상으로 101개의 시료를 채취하여 위생지표세균(일반세균, 대장균군, 대장균)과 B. cereus, S. aureus에 대해 정량 분석과 병원성 세균(병원성 E. coli, E. coli O157:H7, B. cereus, S. aureus, L. monocytogenes, Salmonella spp.)에 대해 정성 분석하였다. 고추와 토양, 장갑 시료의 일반세균수는 3.36-7.08 log CFU/g, 대장균군은 2.16-5.14 log CFU/g, 대장균은 1.50-1.54 log CFU/g이었고 농업용수 시료의 대장균군은 17.67-247.05 MPN/100 mL 수준으로 나타났다. 고추와 토양, 농업용수, 장갑의 B. cereus는 1.35-6.78 log CFU/g, S. aureus는 1.63-2.09 log CFU/g 수준으로 나타났다. 고추와 토양, 농업용수, 장갑 시료에서 병원성 E. coli, E. coli O157:H7, L. monocytogenes, Salmonella spp. 등은 검출되지 않았다. 고추와 환경 시료에서 분리한 B. cereus의 장독소 유전자와 항생제 감수성을 분석하였다. 고추와 토양, 장갑에서 분리한 B. cereus의 hblACD 유전자는 각각 54.5, 75, 75% 비율이었으며, nheABC유전자는 각각 72.7, 75, 100% 비율이었다. 고추와 토양, 장갑에서 분리한 B. cereus는 β-lactam계 항생제에 대해 저항을 보였지만, cefotaxime에 대해 일부 균주는 중간 내성을 보였고 모든 균주는 imipenem에 대해 감수성을 나타냈다. B. cereus는 비β-lactam계 항생제에 대해 감수성을 나타냈지만, rifampin, trimethoprim-sulfamethoxaole, vancomycin, clindamycin, erythromycin에 대해 일부 균주는 중간 내성을 나타냈다. 본 연구의 결과를 통하여 재배단계 고추의 미생물학적 오염도를 파악할 수 있고, 고추에 오염된 B. cereus에 의해 설사형 식중독이 발생 가능성을 파악할 수 있다. 이는 농산물 중 미생물 기준 설정 등에 대한 과학적 근거로써 활용이 가능할 것으로 기대한다. 또한, 고추와 재배환경에서 항생제 저항성 B. cereus가 검출되어 농업현장에서 항생제 내성균주 출현을 예방하는 대책이 요구된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권6호
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• pp.576-582
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• 2019

Staphylococcus pseudintermedius는 개에서 기회감염을 유발하는 병원체이며, 공중보건학적으로도 주요한 인수공통 병원체이다. 개에서 분리된 S. pseudintermedius 균주들은 주로 항생제 내성 및 개에서 피부 감염을 유발하는 주요 원인균으로 연구되어 왔지만, 가축에서 분리된 S. pseudintermedius 균주들의 항생제 내성 및 장내 독소 생성에 대한 정보는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 개, 돼지, 육우에서 분리된 S. pseudintermedius 균주들에서 18가지의 장내 독소 (staphylococcal enterotoxin; SE) 유전자와 toxic shock syndrome toxin 유전자(tst-1)의 분포양상을 조사하였다. 또한, S. pseudintermedius 균주들의 항생제 내성 양상과 더불어 mecA 유전자 및 SCCmec type 또한 확인하였다. 육우에서 분리한 하나의 균주를 제외한 모든 개와 돼지 분리주 들이 4개 이상의 항생제에 내성을 보였으며, 개에서 분리된 6개의 균주 중 4개의 S. pseudintermedius 균주들이 메티실린 내성과 더불어 SCCmec V를 가진 것으로 확인 되었다. 총 11개의 SE 유전자들 (seb, sec, see, seg, sei, sej, sel, seo, sep, seq, seu) 및 tst-1가 개, 돼지 및 육우로부터 분리된 S. pseudintermedius 균주들에서 확인 되었으며, 대부분의 분리주들 (83%)에서 2개 이상의 SE 유전자들이 확인 되었고, 그 중 sel (42%) 및 sep (42%)가 가장 빈번하게 검출 되었다. 본 연구를 통하여 반려견에서 뿐만 아니라 주요 가축에서 존재하는 S. pseudintermedius 균주들에서 높은 항생제 내성 양상을 확인 하였으며, 항생제 내성과 더불어 여러 staphylococcal enterotoxin 및 tst-1 유전자들을 전파할 가능성을 확인 하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제79권4호
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• pp.295-301
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• 2016

Background: Specific immunoglobulin E (IgE) sensitization to staphylococcal enterotoxin (SE) has been recently considered to be related to allergic disease, including asthma. Despite studies on specific IgE (sIgE) to SE and its relationship to asthma diagnosis and severity, the association of sIgE to SE with airway hyperresponsiveness (AHR) remains unclear. Methods: We enrolled 81 asthma patients admitted to the Severance Hospital in Korea from March 1, 2013, to February 28, 2015 and retrospectively reviewed the electronic medical records of the enrolled subjects. The serum levels of sIgE to SE (A/B) of all subjects was measured using the ImmunoCAP 250 (Phadia) system with SE-sIgE positive defined as >0.10 kU/mL. Results: The SE-sIgE level was not significantly correlated with asthma severity (forced expiratory volume in 1 second [$FEV_1$], $FEV_1$/forced vital capacity, sputum eosinophils, and serum eosinophils), whereas the SE-sIgE level in patients with positive AHR ($mean{\pm}standard$ error of the mean, $0.606{\pm}0.273kU/mL$) was significantly higher than that in patients with negative AHR ($0.062{\pm}0.015kU/mL$, p=0.034). In regression analysis, SE sensitization (sIgE to SE ${\geq}0.010kU/mL$) was a significant risk factor for AHR, after adjustment for age, sex, $FEV_1$, and sputum eosinophils (odds ratio, 7.090; 95% confidence interval, 1.180-42.600; p=0.032). Prevalence of SE sensitization was higher in patients with allergic rhinitis and non-atopic asthma patients, as compared to patients without allergic rhinitis and atopic asthma patients, respectively, but without statistical significance. Conclusion: SE sensitization is significantly associated with AHR.