Chitosan을 기질로 하는 설사 치료 천연항생제 개발II. 말 분변에서 분리된 다제내성 대장균에 대한철-키토산 유기태화 제재(Fe-OCHT)의 항균효능 (Development of Chitosan Based Natural Antibiotics for Diarrheal Treatment II. Antimicrobial Effect of Organic iron Mixed Chitosan Oligosaccharide (Fe-OCHT) on Multidrug-Resistance Escherichia coli Iso)

서지정보

· 발행기관 : 한국키틴키토산학회
· 수록지 정보 : Journal of Chitin and Chitosan / 21권 / 1호 / 43 ~ 50페이지
· 저자명 : 노혜지, 김희경, 송하연, 김준영, 김대현, 조향현, 고홍범

초록

항생제는 가축에서 질병을 치료하고 예방하는데 필수적인요소로 지금까지 질병을 제어하는데 매우 중요한 역할을 해왔다. 그러나 항생제 도입과 동시에 항생제에 내성을 나타내는 내성균이 출현하고 내성 유전자 전달 및 내성균의 전파로항생제 내성의 문제가 갈수록 심화되고 있는 것은 전 세계의공통된 현상이다. 따라서 본 연구는 미네럴 중 동물과 인체에필수적인 철 이온을 선발하여 키토산올리고당을 기질로하는유기태 철을 이용하여 기존 항생제 내성을 제어함으로써 Fe- 유기태화 키토산올리고당(Fe-OCHT)의 가축 내성보유 대장균에 대한 항균활성을 검토하고 이를 동물설사치료제로 응용하려는 것이 연구의 목적이다. 본 연구는 2013년부터 2014년까지 전북 장수소재 KRA 위탁마의 분변으로부터 114주의대장균을 분리하여 항생제 내성균 분포현황과 내성양상을 조사하였다. 26종의 항생제에 대한 내성시험 결과, P, OX, N, E는 100%의 내성율을 보였으며, TE, AN, AM, AMC, K, S 및 CF는 79~99%의 내성율을 보고 ATM, TIC, FOX, TIM, CTX, CL, GM 및 CZ은 52~68%, F, ENR, CAZ, SXT, CIP, IPM 및 NOR은 4~43%의 내성율을 보였다. 특히, 페니실린계열의 항생제가 높은 내성 순위를 보임에 따라, 본 실험에서분리된 대장균 중 ampicillin에 내성을 보이는 100주를 대상으로 blaTEM 유전자가 검출(100%) 되었다. 또한 분리 대장균주에 대한 26종 항생제 내성양상을 분석한 결과 26주(25%) 가 12종 이상의 항생제에 대한 다제내성을 가지는 것으로 나타났으며 42주(40.4%)는 9~11종 이상의 항생제에 대한 다제내성을 나타내며 36주는 8종 이하의 항생제에서 내성을 가지는 것으로 나타나 시급한 대책수립이 필요할 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 ampicillin 내성보유 대장균 중blaTEM을 발현하면서 15~16종의 항생제에내성을 보유한 현장분리 대장균 3주(S4-2, S30-1, S31-1)를 선발하여 항균물성을 지닌 Fe-유기태화 키토산올리고당에 대한 항균효과를관찰하였다. 이 자료를 통해 대장균에 대한 내성을 갖는 일반항생제를 대체할 수 있는 천연 항생제인가를 관찰하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 야외분리 대장균주에 대해 OCHT의 항균성은 1 μg/ml에서 24시간시간 내 항균성을나타내고, Fe-OCHT 500 μg/ml은 5분이내(사멸율: 100%), 100 μg/ml는 5분이내(사멸율: 99%) 그리고 1 μg/ml은 24시간 이내에서 항균성을 보였다. 결국, Fe-유기태화 키토산올리고당은 내성보유대장균에 대한 항균성이 뛰어난 천연항생제이므로 동물설사치료에 효과가 탁월할 것으로 기대되고 축산업 현장에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.

영어초록

A total 114 E. coli isolates from 73 samples during the period from 2012 to 2013 were obtained. Isolates were confirmed as being multidrug resistance (MDR) bacteria isolates showed resistance. Resistance to penicillins was found in penicillin (100%), ampicillin (88%), amoxicillin (89%), oxacillin (100%), ticarcillin (53%), aztreonam (52%), ticarcillin/clavulanic acid (56%) and imipenem (33%) of isolates. The blaTEM genes were detected in 100 (100%) of the 100 ampicillin-resistant isolates. We screened for antimicrobial effect of organic iron mixed chitosan oligosaccharide (Fe-OCHT, Product Name : EPECTROL-3) on multidrug-resistance isolates associated with multidrug resistance in E. coli from feces (73 samples) on mares. We evaluated the antimicrobial activity of organic iron mixed chitosan oligosaccharide against 3 multidrug-resistance E. coli which showed resistance over 15 different antibiotics. The chitosan oligosaccharide (OCHT) inhibited the growth of multidrug resistance E. coli isolates at a concentration of 1 μg/ml in 24 hours. Also, Fe-OCHT showed a significant antibacterial activity against multidrug resistance E. coli isolates at a concentration of 100 μg/ml in 5minutes. Fe-OCHT showed better antibacterial activity than the OCHT.
Consequently, we confirmed that Fe-OCHT significantly inhibited multidrug resistance E. coli isolates and might be selected as a more effective natural antibiotics for diarrheal treatment.

참고자료

· 없음