소개글
"세균 항생제 감수성 및 내성 측정 실험"에 대한 내용입니다.
목차
1. 항생제의 이해
1.1. 항생제의 정의와 분류
1.2. 항생제의 작용 기전
1.2.1. 세포벽 합성 억제
1.2.2. 단백질 합성 억제
1.2.3. 핵산 합성 및 활성 억제
1.2.4. 대사 방해
1.2.5. 세포막 기능과 구조 변형
1.3. 항생제 내성의 유형
1.3.1. 자연내성
1.3.2. 획득내성
2. 항생제 감수성 검사
2.1. 항생제 감수성 검사의 목적
2.2. 항생제 감수성 검사 방법
2.2.1. 최소억제농도(MIC) 측정
2.2.2. 디스크 확산법
3. 항생제 내성과 One Health
3.1. One Health 개념의 이해
3.2. 항생제 내성과 One Health의 관계
3.3. One Health 접근법의 필요성
4. 실험 연구
4.1. 실험 목적
4.2. 실험 재료 및 방법
4.3. 실험 결과 및 분석
5. 참고 문헌
본문내용
1. 항생제의 이해
1.1. 항생제의 정의와 분류
항생제는 병원성 세균을 억제하거나 사멸시키는 화학 물질이다. 항생제는 크게 두 가지 종류로 나뉘는데, 화학적으로 합성된 합성 약품과 살아있는 생물체들의 물질대사 부산물로서 형성되는 항생물질이다.
항생제는 사용 범위, 작용 기전, 화학 구조 등에 따라 다양한 계열로 분류된다. 사용 범위에 따라서는 좁은 범위(narrow spectrum)와 광범위(broad spectrum)로 구분되며, 작용 기전에 따라서는 세포벽 합성 억제, 단백질 합성 억제, 핵산 합성 및 활성 억제, 대사 방해, 세포막 기능과 구조 변형 등으로 나뉜다. 화학 구조에 따라서는 β-lactam계, Aminoglycoside계, Macrolide계, Tetracycline계, Quinolone계 등으로 분류된다.""
1.2. 항생제의 작용 기전
1.2.1. 세포벽 합성 억제
세균의 세포벽 합성을 억제하는 항생제의 작용 기전이다. 세균은 세포벽을 합성할 때 PBP(Penicillin Binding Protein)라 불리는 효소를 필요로 한다. PBP는 세포벽의 재료가 되는 물질을 모아 세포벽으로 이동시키는 역할을 한다. 세균의 세포벽 합성을 억제하는 항생제가 PBP와 결합하면 PBP는 기능을 하지 못하고 세포벽은 약해져 세균이 삼투압에 의해 터져 죽게 된다. 이러한 작용을 일으키는 대표적인 항생제로는 β-lactam계와 Vancomycin이 있다. β-lactam계 항생제는 PBP와 결합하여 세포벽 합성을 저해하고, Vancomycin은 세균 세포벽의 핵심 성분인 펩티도글리칸 층에 결합하여 세포벽 합성을 억제한다. 이와 같은 방식으로 세포벽 합성을 억제하는 항생제들은 세균에만 선택적으로 작용하므로 사람에게는 영향을 끼치지 않는다.""
1.2.2. 단백질 합성 억제
단백질 합성 억제는 세균의 단백질 생산 과정을 방해하여 세균의 성장을 억제하는 기전이다. 대표적인 항생제로는 아미노글라이코사이드(Aminoglycoside)와 테트라사이클린(Tetracycline)이 있다.
아미노글라이코사이드 계열 항생제는 세균의 리보솜 30S 소단위에 선택적으로 결합하여 단백질 합성 과정의 초기 단계인 mRNA 번역을 방해한다. 이로 인해 비정상적인 단백질이 합성되어 세균이 사멸하게 된다. 아미노글라이코사이드는 세균막을 통과하여 리보솜에 작용하는데, 호기성 세균에 효과적이며 혐기성 세균에는 효과가 떨어진다.
테트라사이클린 계열 항생제는 세균의 리보솜 30S 소단위에 결합하여 aminoacyl-tRNA의 리보솜 결합을 방해함으로써 단백질 합성을 억제한다. 테트라사이클린은 그람양성균과 그람음성균 모두에 광범위한 항균 활성을 가지고 있다.
이처럼 단백질 합성 억제 기전을 가진 항생제들은 세균의 핵심적인 생명활동을 저해하여 성장을 억제하거나 사멸시킬 수 있다. 이는 세균에 선택적으로 작용하므로 인체에 부작용이 적다는 장점이 있다.
1.2.3. 핵산 합성 및 활성 억제
핵산 합성 및 활성 억제는 항생제가 세균의 DNA 및 RNA 합성을 방해하여 항균 작용을 나타내는 기전이다. 퀴놀론계 항생제는 DNA 복제 효소인 DNA topoisomerase II와 IV를 억제하여 정상적인 DNA 구조 형성을 방해한다. 이로 인해 DNA 복제와 전사가 억제되어 세균이 사멸하게 된다.
또한 일부 항생제는 RNA 중합효소를 억제하여 단백질 합성에 필요한 mRNA 합성을 방해한다. 예를 들어 리팜피신은 세균 RNA 중합효소에 결합하여 mRNA 전사를 차단한다. 이처럼 항생제는 세균의 핵산 대사를 방해함으로써 증식을 억제하고 사멸을 유도한다.
핵산 합성 및 활성 억제는 세포벽 합성 억제, 단백질 합성 억제와 더불어 주요한 항생제 작용 기전 중 하나이다. 이러한 작용 기전의 차이로 인해 항생제는 세균의 종류나 내성 정도에 따라 다양한 항균 효과를 나타낸다.
1.2.4. 대사 방해
대사 방해 항생제는 세균의 대사 과정에 필수적인 기능을 억제함으로써 항균 작용을 나타낸다. 대표적으로 설폰아마이드(sulfonamide)...
참고 자료
국민건강 확보를 위한 한국형 원헬스 추진방안 연구, 보건복지부 (2018년 11월 27일)
One Health 항생제 내성균 「One Health 접근의 중요성」
https://www.kdca.go.kr/nohas/aboutOH/OHimportanceOfaccess.do
One Health Basics, CDC (2022년 2월 7일)
https://www.cdc.gov/onehealth/basics/index.html
그림1: Antimicrobial resistance and “One Health”: everything is connected ,Tania Perálvarez Puerta (2022년 1월 25일)
https://aboutsmallruminants.com/antimicrobial-resistance-one-health/
정선식. (1995). 항생제의 내성기전. 가정의학학회지, 16(3), 258-271.
강창수.(2004).항생제 내성과 대응방안 연구.Patent 21,(54),37-43.
이동건 and 신현호. (2008). 항생제의 약동학/약역학 : 기본 개념 및 임상응용. Infection and Chemotherapy, 40(3), 140-147.
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