본 연구에서는 2007년부터 2018년까지 12년 동안 한국 양돈장에서 분리한 설사증 돼지 유래 병원성 대장균 474균주를 대상으로 병원성 인자 분석, 항생제 내성 프로파일링, 내성 기전에 관련된 유전자 분석(ESBL family gene, qnr, mcr, Amp 등)을 이용한 유전학적 성상 조사를 실시하고, 국내에서 배합사료 내 항생제 첨가 전면 금지시기인 2011년을 전후하여 비교 분석하는 것을 연구 목적으로 하였다.

먼저 병원성 대장균의 부착인자 보유율에 대한 조사 결과 배합사료 내 항생제 첨가 금지 전후를 비교하였을 때, F18은 18균주(12.5%)에서 108균주(32.7%)로 그 검출률이 유의적으로 급격하게 증가한 반면, F4는 11균주(7.6%)에서 4균주(1.2%), F6는 13균주(9.0%)에서 5균주(1.5%)로, 그리고 paa의 경우 64균주(44.4%)에서 20균주(6.1%)로 유의적으로 감소하였다. 

Toxin gene의 보유율 조사 결과 STa, STb 및 Stx2e의 경우 배합사료 내 항생제 첨가 금지 전후 보유율에 유의적인 변화가 없었으나, LT 및 EAST- I의 경우 각각 31.9%에서 20.3%로, 46.5%에서 35.2%로 보유율이 유의적으로 감소하였다.

대장균의 pathotype 별로 분석한 결과, ETEC가 배합사료 내 항생제 첨가 금지 전에는 57.6%, 금지 후에는 50.0%로 검출되며 한국 이유자돈에서 가장 우세한 병원성형임을 확인하였다.

배합사료 내 항생제 첨가 금지 전후 병원성 대장균의 항생제 내성률을 분석한 결과, streptomycin(45.8% → 67.9%), cephalothin(34.0% → 59.4%), cefazolin(10.4% → 28.8%), cefepime(0.7% → 4.5%), nalidixic acid(41.0% → 53.0%), ampicillin(48.6% → 68.2%), amoxicillin/clavulanic acid(25.7% → 37.3%), trimethoprim/sulfamethoxazole(33.3% → 48.5%), chloramphenicol(53.5% → 68.5%), colistin(5.6% → 19.4%), tetracycline(53.5% → 67.6%)으로 증가하였다. 

끝으로 배합사료 내 항생제 첨가 금지 이전에는 82균주(56.9%)로 검출되었던 다제내성균이 금지 이후에는 292균주(88.5%)로 그 검출률이 크게 증가하였음을 확인하였다. 

이번 연구결과는 한국 양돈 농가에 심각한 경제적 피해를 입히는 돼지 대장균 설사증의 효과적인 치료 및 예방 전략 수립 이외에도 배합사료 내 항생제 첨가 금지가 병원성 대장균 병원성형 우점종 변화에 미치는 영향에 대하여 분석하는 데에 중요한 연구자료가 될 것으로 판단된다.

[논문 원문(바로보기), 사료 첨가 항생제 금지 전후 돼지 설사증 유래 대장균의 병원성 인자 및 항생제 내성 유전자, 도경효(충북대학교 수의과대학) 외, 대한수의학회지, 2020]

편집 돼지와사람(pigpeople100@gmail.com)