Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 2287-7991(Print)
ISSN : 2287-8009(Online)
Journal of the Preventive Veterinary Medicine Vol.37 No.3 pp.111-119
DOI : https://doi.org/10.13041/jpvm.2013.37.3.111

Culture results from quarter milk samples submitted to veterinary diagnostic laboratories during January~November 2012 in Korea

Hyang-Mi Nam1,†, Suk-Kyung Lim1, Geum-Chan Jang1,
Dae-Young Joung2, Hui-joung Kim2, Cheong-San Lee3, Suk-Chan Jung1
1Animal and Plant Quarantine Agency, Anyang 430-757, Republic of Korea
2Jeollanam-do Live Stock Sanitation Office, Gangjin 522-822, Republic of Korea,
3Chungcheongbuk-do Live Stock & Veterinary Research Institute, Cheongwon 363-931, Republic of Korea
Received 17 July 2013, revised 15 August 2013, accepted 15 September 2013.

Abstract

During January-November 2012, a total of 2,041 quarter milk samples were collected from dairy cattle of 82 dairy farms nationwide. About 42% (870/2,041) of the samples that had somatic cell counts (SCC) of ≥ 200,000 cells/ml were subjected to microbiological examination. No bacteria was isolated from 95 of 870 (10.9%) samples. Among 1,237 bacteria isolated from the rest 775 samples, 1,085 were identified with VITEK: more than half (52.1%, 645/1,237) of the isolates were gram negative bacillus. Gram positive cocci including Staphylococcus accounted for 35% of the isolates and almost none of gram positive bacilli isolated. Excluding Coagulase-negative Staphylococcus (CNS), the most frequently isolated bacterial species was Escherichia coli (11.2%, 138/1, 237), followed by Klebsiella pneumoniae (8.1%,100/1,237), Staphylococcus aureus (7.1%, 88/1, 237), Enterobacter cloacae (6.0%, 74/1, 237), and Serratia marcescens (3.5%, 43/1, 237). The most common resistance of S. aureus was to penicillin (77.4%) and ampicillin (73.0%), while no resistance was observed against gentamicin and cephalothin. Although CNS presented resistance to all antimicrobials tested but the most prevalent resistance was to penicillin (35.6%) and ampicillin (37.0%). The pattern of antimicrobial resistance observed in CNS was similar to that of S. aureus, but the rates were much lower than those of S. aureus. E. coli also showed resistance to all the antimicrobials tested, although the rates were not very high. The highest resistance of E. coli was to cephalothin (39.4%) and ampicillin (36.2%), while most of the strains (98.0%) showed sensitivity to amikacin. The results of this study provide information on current situation of bovine mastitis in Korea.

02_2013-33.pdf600.7KB

서 론

젖소에 유방염을 일으킬 수 있는 세균이 130여 종 이상으로 알려져 있지만 [27], 주된 유방염 원인균은 국가별로 또는 지역별로 차이가 있을 수 있다. 유럽의 여러 국가들과 미국에서의 연구 결과에 따르면 주로 포도상구균, 연쇄상구균 및 대장균이 임상형 유방염의 주요 원인체로, 그리고 포도상구균과 연쇄상구균이 준임상형 유방염의 가장 주된 원인체로 보고된 바 있다 [2, 4, 6, 26]. 국내에서도 최근 몇 년 동안 전국의 목장에서 채취된 원유에 대한 유방염 검사 결과, 준임상형 유방염의 원인체로서 포도상구균과 대장균 등이 지속적으로 가장 높은 분포율을 나타낸 것으로 보고된 바 있다 [13, 14]. 유방염을 일으키는 주요 세균의 종류는 사양관리 방법의 변화, 기후 변화 등 다양한 요인에 의해 시간이 지나면서 달라질 수 있어 [13], 지속적으로 그 추이를 분석할 필요가 있다.

젖소에 가장 흔한 질병이다 보니 유방염은 목장에서 치료제나 사료첨가제로 젖소에 항생제를 사용하는 가장 중요한 원인이 된다. 항생제 내성균 문제가 전 세계적으로 커다란 공중보건학적 위협이 되고 있는 상황에서, 국가적 및 지역적으로 동물이나 사람에서의 주요 병원균의 발생 분포와 균종별 항생제 내성률을 지속적으로 모니터링 하는 것은 항생제 내성균의 전파 확산을 방지하는데 있어 필수적이다. 따라서 농림축산검역본부에서는 매년 지속적으로 국내 목장의 젖소에서 분리된 유방염의 균종별 분포 양상 및 항생제 내성에 대한 모니터링을 실시하고 있으며, 본 연구의 목적은 2012년도 조사 결과를 보고하는데 있다.

재료 및 방법

1. 대상목장 및 공시재료

2012년 1월부터 12월까지 전남, 충북 등 전국의 목장 82개에서 사육되고 있는 젖소의 분방유 시료 총 2,041개를 채취하여 MilkoScan FT6000 (FOSS Electric A/S, Denmark) 기기를 이용해서 체세포 수를 검사하였고, 체세포 수 20만개/ml 이상으로 확인된 시료에 대해 세균학적 검사를 실시하였다.

2. 세균학적 검사

체세포수 20만개/ml 이상으로 확인된 분방유 시료 870개 (42.6%)에 대하여 National Mastitis Council [18]의 지침에 따라 세균학적 검사를 실시하였다. 즉, 분방유 시료의 우유 10 ul를 혈액배지에 도말하고, 100 µl를 MacConkey agar에 각각 배양하여 37℃에서 24∼48시간 배양 후 한 가지 또는 두 가지의 집락이 각각 5개 이상 균일하게 자란 경우만 유방염 원인체로 간주하였다. 다만, 혈액배지 상에서 용혈상을 보이는 등 황색포도상구균으로 의심되는 집락의 경우에는 단 1개의 집락만 자랐어도 원인체로 간주하고 실험을 실시하였다. 유방염 원인체로 간주되는 집락 중의 대표적인 균주 한 개를 선발하여 그람염색 및 coa- gulase, catalase, oxidase 등의 생화학적 검사를 실시하고, 최종적으로 VITEK (bioMeriux, USA)으로 동정하였다. 혈액배지나 MacConkey 배지 상에서 세 가지 또는 그 이상의 종류의 집락이 자란 시료의 경우는 오염된 것으로 간주하고 배제하였다.

3. 항생제 감수성 검사

균종이 확인된 모든 분리주에 대해서 국내에서 유방염 치료제로 많이 사용되고 있거나, 중요하게 여겨지는 항생제에 대한 감수성 검사를 Kirby-Bauer의 디스크 확산법으로 실시하였고, CLSI [3]의 지침에 따라 판독하였다. 본 시험에 사용된 항생제는 ami- kacin (AK, 30 µg/disc), ampicillin (AM, 10 µg/disc), cephalo- thin (C, 30 µg/disc), erythromycin (E, 15 µg/disc), kanamy- cin (K, 30 µg/disc), neomycin (N, 30 µg/disc), penicillin (P, 10 unit/disc), streptomycin (S, 10 µg/disk), tetracycline (TE, 30 µg/disc) 및 gentamicin (G, 10 µg/disc) 등 총 10종이었다. 감수성 검사 정도․관리를 위해서는 S. aureus ATCC 25923과 E. coli ATCC 25922를 각각 대조군으로 사용하였다.

결 과

1. 체세포 수 검사 및 원인균 분리 검사 결과

전남, 충북, 강원도 등 전국에 위치하는 목장 82개에서 사육되고 있는 젖소에서 총 2,041개의 분방유 시료를 채취하여 체세포 검사를 실시한 결과, 870개 (42.6%) 시료가 체세포수 20만개/ml 이상으로 확인되었다. 이 870개 분방유 시료에 대하여 세균학적 검사를 실시한 결과, 95개 (10.9%) 시료에서는 균 분리가 되지 않았으며, 나머지 775개 시료에서 총 1,237개의 균주가 분리되었다 (Table 1). 1,237개 분리주 생화학적 방법으로 균 동정이 되지 않았던 152개 (12.1%) 균주를 제외한 1,085개 균주에 대한 동정 결과는 Table 2에 나타내었다.

Table 1. Results of dairy cow quarter milk samples tested for subclinical mastitis in Korea during 2012

Table 2. Relative frequency of bacterial species isolated from raw milk samples with somatic cell counts higher than 200,000 cells/ml in Korea during 2012

주요 균종별 분리율을 보면, 그람 음성균이 분리주의 절반 이상 (52.1%, 645/1,237)으로 나타나 가장 높은 분리빈도를 보였다. 나머지 35% (433/1,237)는 포도상구균, 연쇄상구균 및 장구균 등 그람양성구균이었고, 그람양성간균은 거의 분리되지 않았다. 균종별로 분리율을 좀 더 상세히 살펴보면, 포도상구균이 27% (334/1,237)로 가장 높은 비율을 차지하였고 Escherichia coli를 포함한 Escherichia sp. (12.1%, 150/1,237), Klebsiella pneumoniae를 포함한 Klebsiella sp. (8.7%, 107/1,237), Enter- obacter cloacae를 포함한 Enterobacter sp. (7.6%, 94/1,237), Serratia marcescencs를 포함한 Serratia sp. (6.6%, 82/1,237), Enterococcus sp. (5.8%, 72/1,237), Citrobacter frendii를 포함한 Citrobacter sp. (5.5%, 68/1,237)의 순으로 높게 나타났다.

Coagulase negative Staphylococcus (CNS)에 속하는 균을 제외하고, 84종의 세균 중 가장 높은 분리율을 보였던 균은 Es- cherichia coli (11.2%, 138/1,237), Klebsiella pneumoniae (8.1%, 100/1,237), S. aureus (7.1%, 88/1,237), Enterobacter cloacae (6.0%, 74/1,237) 및 Serratia marcescens (3.5%, 43/1,237)의 순으로 나타났다. 한편, 황색포도상구균과 함께 전염성 유방염 원인균으로 중요하게 간주되었던 Streptococcus agalactiae는 단 한 개 균주 만이 분리되었고, 최근 환경성 유방염 원인균으로 중요시되고 있는 S. uberis도 12개 균주 (1.0%)만이 분리되었을 뿐으로서, 환경성 연쇄상구균의 총 분리율은 2.2% (27/1,237)에 불과하였다. 또한, 그람 음성균 중 사람에서 다제내성균으로 문제가 되고 있는 Pseudomonas aeruginosa와 Acinetobacter baummani 균주를 포함한 Pseudomonas sp. 및 Acinetobacter sp. 는 각각 1.4% (17/1,237)와 2.3% (29/1,237)서 다른 주요 그람 음성균에 비해 낮은 분리율을 보인 것으로 확인되었다.

2. 분리균주에 대한 항생제 감수성 검사 결과

2-1. 그람 양성구균

황색포도상구균이 가장 높은 내성을 나타낸 약제는 페니실린과 암피실린으로서 각각 77.4%와 73%의 내성률을 보였고, 가나마이신에 약 23%, 스트렙토마이신과 테트라사이클린에 각각 16.7%, 에리스로마이신과 네오마이신에는 각각 6.7%의 내성률을 보였던 반면, 겐타마이신과 세파로틴에는 모든 균주가 감수성을 나타냈고, 아미카신에는 1.7%의 균주 만이 내성을 나타냈다.

Coagulase-negative Staphylococcus (CNS)는 황색포도상구균과 마찬가지로 페니실린과 암피실린에 가장 높은 내성을 나타냈지만, 내성률은 각각 35.6%와 37%로서 황색포도상구균에 비해 훨씬 더 낮았다. 그러나 세파로틴과 겐타마이신, 아미카신 등 모든 황색포도상구균 균주들이 감수성을 보였던 약제에 대해서도 각각 17.5%, 6.9%, 및 3.3%의 내성을 나타냈을 뿐만 아니라, 가나마이신, 에리스로마이신, 스트렙토마이신, 네오마이신 및 테트라사이클린에는 각각 17.1%, 15.1%, 12.6%, 6.9% 및 9.1% 등 검사한 모든 약제에 내성을 나타냈다.

환경성 연쇄상구균 중 특히 중요한 S. uberis의 균 분리율은 약 1% (12개/1,237)로서 비록 균주의 수가 매우 작기는 하지만, 거의 모든 균주가 스트렙토마이신과 테트라사이클린에 내성을 보였고, 에리스로마이신과 아미카신에도 50% 이상의 균주가 내성을 나타냈다. 반면, 아미카신, 세파로틴에는 거의 모든 균주가 감수성을 보였고, 그 외의 아미노글리코사이드 계열 약제에는 20% 미만의 균주 만이 내성을 나타낸 것으로 확인되었다.

장구균 (Enterococcus)은 총 72주로서 약 5.8%의 분리율을 나타냈는데, 이 중 가장 중요한 E. faecalis와 E. faecium 두 가지 균종 모두 스트렙토마이신, 가나마이신, 네오마이신에 높은 내성을 보였지만, E. faecalis의 내성률 (94.7%, 78.9% 및 63.1%)이 E. faecium (82.3%, 70.1%, 58.8%)보다 더 높게 나타났고, 두 균종 모두 암피실린에는 모든 균주가 감수성을 보였다는 점도 유사하였다. 다만, E. faecalis가 비교적 높은 감수성을 보였던 에리스로마이신과 페니실린에 대하여 E. faecium은 각각 47.1%와 23.5%의 비교적 높은 내성을 보였다는 점에 차이가 있었다.

2-2. 그람 음성간균

CNS 그룹을 제외하고 84종의 세균 중 단일균종으로서는 가장 높은 분리율을 나타냈던 E. coli 균주는 비록 내성률이 높지는 않을지라도 본 연구에서 검사한 모든 약제에 내성을 나타냈다. 그 중 세파로틴 (39.4%), 암피실린 (36.2%)에 가장 높은 내성을 보였고, 그 다음으로 가나마이신 (20.2%), 테트라사이클린 (20.2%), 에리스로마이신 (17.0%), 네오마이신 (13.8%), 겐타마이신 (11.7%)의 순서로 나타났다. E. coli가 가장 감수성을 보였던 약제는 아미카신이었지만, 여기에도 약 2%의 균주가 내성을 보인 것으로 확인되었다.

Klebsiella pneumoniae도 사람에서 다제 내성균으로 중요하게 여겨지고 있는 세균인데, 본 연구에서는 100개 (8.1%)가 분리됨으로서 단일균종으로서는 E. coli 다음으로 높은 분리율을 나타냈다. K. pneumoniae가 가장 높은 내성을 보인 약제는 에리스로마이신 (97.3%)과 페니실린 (97.3%)이었고, 그 다음으로 암피실린 (72.0%)에 높은 내성률을 나타냈다. 스트렙토마이신, 가나마이신에는 각각 37.3%와 33.3%의 내성을 나타냈고, 그 외의 약제에 대해서는 30% 미만의 균주만이 내성을 나타냈다. K. pneumoniae 균주가 가장 감수성을 나타낸 약제는 아미카신으로서, 이 약제에 대해서는 2.7%의 균주 만이 내성을 나타낸 것으로 확인되었다.

E. coli와 K. pneumoniae, 그리고 황색포도상구균 다음으로 높은 분리율을 보였으며, 역시 사람에서 다제 내성 그람 음성균의 일종으로 중요하게 간주되고 있는 E. cloacae가 가장 높은 감수성을 보였던 약제도 역시 아미카신이었고, 그 다음으로 네오마이신, 가나마이신, 겐타마이신 등 아미노글리코사이드 계열에 비교적 감수성이 높게 나타났다. E. cloacae가 가장 높은 내성을 보였던 약제는 페니실린으로, 모든 균주가 이 약제에 대해 내성을 보인 것이 특징적이었다. 에리스로마이신과 세파로틴에도 각각 93.7% 및 90.5%의 균주가 내성을 나타냈고, 암피실린에도 절반 이상 (55.6%)의 균주들이 내성을 보인 것으로 확인되었다.

본 연구에서 Serratia는 총 82개 균주가 분리됨으로써 6.6%의 분리율을 보였으며, 그 중 절반 이상을 차지한 균종이 Serratia marcescens (43/1,237, 3.5%)였다. S. marcescens는 전반적으로 검사한 모든 약제에 대해 내성을 나타낸 것을 볼 수 있으며, 그 중 내성률이 특히 높게 나타난 약제는 페니실린 (94.7%), 세파로틴 (76.0%), 에리스로마이신 (72.0%), 테트라사이클린 (60.0%), 암피실린 (44.0%)의 순서였다. 스트렙토마이신에 16%, 가나마이신에 12%, 아미카신에 12.5%의 내성을 보였고, 가장 많은 균주들이 감수성을 보였던 약제인 네오마이신과 겐타마이신에는 각각 8%의 균주가 내성을 보인 것으로 확인되었다.

Citrobacter는 5.5% (68/1,237)로서 비교적 높은 분리율을 보인 그람 음성균이며, 그 중 특히 C. freundii는 비록 분리율이 높지는 않았지만 (1.9%, 24/1,237), 위에 언급된 그람 음성균들과 마찬가지로 최근 사람에서 문제시되고 있는 다제 내성균의 일종이다. 다른 그람 음성균과 비슷하게 C. freundii 역시 모든균주가 아미카신에 감수성을 보임으로써 가장 효과가 있는 것으로 보이며, 그 외에도 겐타마이신, 스트렙토마이신 및 네오마이신 등의 아미노글리코사이드 계열에 비교적 높은 감수성을 보였다. 테트라사이클린에도 약 18%의 균주 만이 내성을 나타냈던 반면, 페니실린에는 모든 균주가 내성을 보였고, 에리스로마이신에는 94.1%의 균주가, 세파로틴과 암피실린에는 각각 58.8%와 35.3 %의 내성률을 보였다. 따라서 젖소의 유방염에서 분리되는 C. freundii 균주는 비교적 아미노글리코사이드 계열의 약제가 효과적일 것으로 예상된다.

그 외의 사람에서 다제 내성 그람 음성균으로 중요한 균주인 Acinetobacter baumanni가 본 연구에서도 분리되기는 했으나, 단독으로 나타내기에는 분리주 수가 너무 적어 Acinetobacter sp. 분리주 전체 29개 균주에 대한 항생제 내성률을 Fig. 1에 나타냈다. 이 균종 역시 비록 가나마이신에 5.6%의 균주가 내성을 나타냈고, 겐타마이신과 스트렙토마이신에 대해서도 각각 11.1%와 22.2%의 균주가 내성을 나타내기는 했지만, 아미카신과 네오마이신에 모든 균주가 감수성을 보임으로써 아미노글리코사이드 계열의 약제에 가장 높은 감수성을 보이는 것으로 확인되었다. 그 외에 에리스로마이신에도 모든 균주가 감수성을 나타냈던 반면, 세파로틴 (61.6%), 페니실린 (44.4%) 및 암피실린 (38.9%)에 가장 높은 내성을 보였다.

Fig. 1. Antimicrobial resistance rates of S. aureus (n=88), CNS (n=246), S. uberis (n=12), E. fecalis (n=23), and E. faecium (n=29) isolated from dairy cow raw milk samples with somatic cell counts higher than 200,000 cells/ml in Korea during 2012. * AM: ampicillin, AN: amikacin, CF: cephalothin, E: erythromycin, K: kanamycin, N: neomycin, P: penicillin, S: streptomycin, TE: tetracycline, GM: gentamicin.

고 찰

2012년에 국내에서 조사된 준임상형 젖소의 유방염 시료에서 가장 빈번하게 분리된 원인균은 CNS (19.9%), E. coli (11.2%), K. pneumoniae (8.1%), S. aureus (7.1%), E. cloacae (6.0%) 및 S. marcescens (3.5%)의 순으로서, 포도상구균을 제외하고는 대부분 그람 음성균이 높게 나타났고, S. uberis 등 연쇄상구균의 분리율은 2.2%에 불과하였다. 유방염 원인균의 분포 상황은 지역별, 계절별, 목장의 사육형태별로도 차이가 있을 수 있을 뿐만 아니라, 연구자별로 시료 선정이나 배양기술이 다르기 때문에 비교하기 어렵지만, 최근 스웨덴에서 전국적으로 준임상형 유방염에 대한 조사 결과 보고된 바에 따르면, 가장 분리율이 높게 나타난 원인균은 S. aureus (31%), CNS (27%), S. dysgalactiae (15%), S. uberis (14%), E. coli (4.8%) 및 기타 연쇄상구균 (3.1%)의 순이었다 [19]. E. coli를 제외하고는 포도상구균과 연쇄상구균으로 그람양성균이 대부분임을 알 수 있는데, 이러한 경향은 미국 [28], 영국 [2], 벨기에 [21], 스위스 [24], 우루구아이 [6], 에스토니아 [9], 프랑스 [1] 등에서 조사한 보고에서도 나타나고 있다. 그러나 핀란드의 경우는 이와 또 다른 양상을 보여주는데, 전국적인 유방염 조사 결과, 가장 분리율이 높았던 세균은 CNS (49.6%), Corynebacterium bovis (34.4%), S. aureus (10.2%)였으며, S. agalactiae는 매우 드물게 (0.1%) 분리되었다 [22]. 비록 분리율에 차이가 있기는 하나 CNS의 분리빈도가 높고, S. agalactiae 등 연쇄상구균의 분리율이 매우 낮은 것은 본 연구 결과와 유사한 경향을 나타낸 것으로 보인다. 한편, 뉴질랜드에서는 가장 빈번히 분리된 균종이 S. uberis (23.6%)와 S. aureus (23.5%)였던 반면, CNS는 7.2%, S. dysgalactiae는 6.2%로 비교적 낮은 분리율을 보고한 바 있다 [20].

2012년에 국내 젖소의 준임상형 유방염에서 분리된 원인균 중 가장 높은 비율을 차지한 CNS는 지난 2008년에는 전체 분리주의 약 41% (169/415)를 차지하였고 [14], 2006∼2010년까지 전국적인 규모로 국내 젖소의 준임상형 유방염에 대한 조사결과도 매년 전체 분리주의 30%에서 많게는 50%까지 분리되었던 균종이다 [13]. 이러한 조사들은 모두 농림축산검역본부의 유방염 실험실에서 실시된 결과이며, 최근에 국내의 젖소에서 유방염을 조사한 보고는 거의 없어서 타 연구자들의 결과와 비교하기는 어렵다. 다만, 비록 지역적인 조사이기는 하지만, 최근 김 등 [11]이 경남 지역에서 California Mastitis Test (CMT) 1+ 이상인 분방유를 대상으로 유방염 원인균을 분리한 결과, 역시 CNS 균주가 31.7% (107/338)로 가장 높은 분리율을 보였다. 국내에서와 마찬가지로 독일 [26], 미국 [23], 핀란드 [22] 등 다른 많은 국가에서도 준임상형 유방염의 원인체로서 CNS 균종이 높은 비율을 차지한다는 연구 결과들이 보고되었다. 황색포도상구균과 CNS의 분리율이 높은 이유는 분명치 않으나, 축사 구조와 우군의 크기가 중요한 요인일 수 있으며 [19], 국내에는 계류식 우사가 비교적 흔한데, 유방염 원인체와 원인체 특이적 위험요인에 대한 연구에서 Ericsson 등 [4]은 계류식 우사와 황색포도상구균 간의 연관성을 보고한 바 있다.

그동안 국내 젖소에서 분리된 유방염 유래 포도상구균, 특히 S. aureus는 페니실린과 암피실린에 대한 내성이 두드러진 경향이 있어 왔는데 [12, 15, 16], 본 연구에서도 역시 75% 내외의 균주가 두 가지 약제에 대해 내성을 나타냈다. 이는 남 등 [16]이 2010년부터 2011년 2년간 전국에서 분리된 67개 균주에 대해 보고한 내성률 (56.7%)이나 2003∼2009년에 분리된 402개 균주에서의 내성률 (66.4%) [15]보다 훨씬 더 높지만, 문 등 [12]이 2003년에 분리된 균주에 대해 보고한 페니실린 및 암피실린 내성률 (79.6%)과는 유사한 수준이다. 비록 국내 결과만큼 내성률이 높지는 않을지라도, S. aureus 균주가 페니실린에만 두드러지게 높은 내성을 나타내는 이러한 경향은 외국에서도 보고된 바 있다 [5, 7, 8, 22]. 페니실린과 암피실린 이외의 약제에 대해서는 내성이 비교적 높지 않았지만, 약 23%의 S. aureus 균주가 가나마이신 내성을 보였고, 약 17%의 균주는 스트렙토마이신과 테트라사이클린에 내성을 나타냈다. 본 연구 결과는 2003년 분리주에 대한 문 등 [12](2005)의 조사 결과와 매우 유사하다. 이와 같은 경향은 2010∼2011년 분리주에서도 나타났지만 [16], 이때는 가나마이신 내성률 12% 이외에는 모두 10% 이하의 미미한 내성률을 보임으로써 타 항생제에 대한 내성률이 본 연구 결과보다 훨씬 더 낮았다. 2003년부터 2009년 사이에 전국의 젖소에서의 유방염 유래 S. aureus 균주에 대한 검사 결과 [15]도 남 등 [16]의 결과와 유사하게 사람과 동물에서 중요하게 여겨지는 항생제 20종 중 11종에 대해서는 모든 균주가 감수성을 보였고, 페니실린 및 암피실린 내성 외에는 겐타마이신이 유일하게 10% 이상의 내성률을 보인 약제였다.

한편, CNS는 비록 S. aureus만큼 페니실린 및 암피실린 내성률이 높지는 않지만, S. aureus와 마찬가지로 이 두 가지 약제에 대해서는 타 약제에 비해 비교적 높은 내성률을 보였다. 그러나 그 외의 검사한 모든 약제에 대한 CNS 내성률은 S. aureus 균주보다 높게 나타났으며, S. aureus 균주들이 모두 감수성을 나타냈던 세파로틴, 겐타마이신, 아미카신 등의 약제에 대해서도 적지 않은 내성률을 보였다. 이러한 경향은 지난 2010∼2011년 분리주에 대한 남 등 [16]의 보고에서도 동일하게 나타났지만, 좀 더 이전인 2003∼2008년 국내 유방염 유래 CNS에 대한 조사 결과 [17]에 비하면 전반적으로 훨씬 더 낮은 수준이다. 최근 많은 국가에서 유방염의 주된 원인체로 부상하고 있는 CNS 균주의 항생제 내성률 및 내성인자에 대한 분석 등 지속적인 모니터링이 필요한 것으로 보인다.

본 연구에서 단일균종으로서는 가장 높은 분리율을 나타냈던 E. coli 균주는 내성률이 높지는 않을지라도 본 연구에서 검사한 모든 약제에 내성을 나타냈으며, 세파로틴과 암피실린 내성이 36% 이상으로 가장 높았고, 가나마이신과 테트라사이클린에도 20% 이상의 내성을 나타냈으며, 에리스로마이신, 네오마이신, 겐타마이신에도 10% 이상의 내성 (11.7%)을 보였다. 이는 지난 2001∼2004년에 걸쳐 국내 젖소 유방염에서 분리된 E. coli 분리주 92개 중 대부분 (95.7%)이 세파로틴에 내성을 보였고, 스트렙토마이신과 테트라사이클린, 암피실린에도 각각 60%, 49% 및 38% 정도의 내성을 보고한 이 등 [10]의 결과와 비교했을 때, 세파로틴, 암피실린, 테트라사이클린 등 내성의 패턴은 유사했지만, 이러한 약제에 내성을 나타낸 균주의 비율은 상당히 낮아진 것이다. 남 등 [16]이 2010∼2011년 전국 시도에서 유방염 젖소로부터 분리된 대장균 95주에 대한 항생제 감수성 검사 결과, 가장 높은 내성을 나타냈던 약제는 테트라사이클린 (26.3%)이었고, 스트렙토마이신, 네오마이신, 가나마이신 및 겐타마이신에 대한 내성도 각각 21%, 15%, 12.6% 및 10.5%로 나타났지만, 세파로틴에 대한 내성은 10% 이하였다. 이러한 결과를 종합해 보면, 국내 젖소 유방염에서 분리된 E. coli 균주는 주로 테트라사이클린과 기타 스트렙토마이신 등 아미노글리코사이드 계열에 다른 약제에 대해서 보다 내성을 나타내는 비율이 좀 더 높은 것으로 보인다. 그러나 다른 균종이나 분변에서 분리된 E. coli에 비하면 젖소의 유방염에서 분리된 E. coli 균주의 항생제 내성은 비교적 낮은데 [25], 이는 E. coli로 인한 유방염이 자연적으로 치료되는 비율이 높고, 소에서 소로 전파되지 않는다는 사실로 설명할 수 있다 [1]. 한편, 비교적 최근에 프랑스 [1]나 스웨덴 [19]에서 대부분의 유방염 유래 E. coli가 검사한 대부분의 약제에 감수성을 나타냈거나, 테트라사이클린과 스트렙토마이신에 대해서만 10% 이상의 내성을 나타냈다는 조사 결과와 비교할 때, 본 연구 결과 나타난 유방염 유래 대장균은 훨씬 더 다양한 약제에 대해 더 높은 내성률을 보이고 있는 것으로 확인되었다.

Fig. 2. Antimicrobial resistance rates of E. coli (n=138), K. pneumoniae (n=100), C. freundii (n=24), S. marcescence (n=43), E. cloacae (n=74), and Acinetobacter sp (n=29) isolated from dairy cow raw milk samples with somatic cell counts higher than 200,000 cells/ml in Korea during 2012. * AM: ampicillin, AN: amikacin, CF: cephalothin, E: erythromycin, K: kanamycin, N: neomycin, P: penicillin, S: streptomycin, TE: tetracycline, GM: gentamicin.

종합하면, 2012년 국내 젖소의 유방염에 대한 조사 결과, 원인체로 가장 중요한 균종은 S. aureus를 포함한 포도상구균이며, 페니실린과 암피실린 내성은 비교적 높은 반면, 그 외의 약제에 대해서는 전반적으로 내성률이 낮았다. E. coli는 단일균종으로는 가장 분리빈도가 높은 유방염 원인체로 확인되었으며, 세파로틴과 암피실린에 각각 40% 및 35% 정도로 가장 높은 내성률을 보였다.

감사의 글

본 연구는 농림축산검역본부 (전, 농림수산검역검사본부) 수의과학기술개발 연구 사업의 지원을 받아 수행되었습니다.

Reference

1.Botrel MA, Haenni M, Morignat E, Sulpice P, Madec JY, Calavas D. Distribution and antimicrobial resistance of clinical and subclinical mastitis pathogens in dairy cows in Rhone-Alpes, France. Foodborne Pathog Dis. 2010, 7(5):479-487.
2.Bradley AJ, Leach KA, Breen JE, Green LE, Green MJ. Survey of the incidence and aetiology of mastitis on dairy farms in England and Wales. Vet Rec. 2007, 160 (8):253-257.
3.Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; Twenty-first information supplement. M100-S20, 2011.
4.Ericsson UH, Lindberg A, Persson WK, Ekman T, Artursson K, Nilsson-Ost M, Bengtsson B. Microbial aetiology of acute clinical mastitis and agent-specific risk factors. Vet Microbiol. 2009, 137(1-2):90-97.
5.Erskine RJ, Walker RD, Bolin CA, Bartlett PC, White DG. Trends in antibacterial susceptibility of mastitis pathogens during a seven-year period. J Dairy Sci. 2002, 85: 1111-1118.
6.Gianneechini R, Concha C, Rivero R, Delucci I, Moreno Lopez J. Occurrence of clinical and subclinical mastitis in dairy herds in the West Littoral region in Uruguay. Acta Vet Scand. 2002, 43(4):221-230.
7.Gooraninejad S, Ghorbanpoor M, Salati AP. Antibiotic susceptibility of staphylococci isolated from bovine subclinical mastitis. Pak J Biol Sci. 2007, 10:2781-2783.
8.Güler L, Ok U, Gündüz K, Gülcü Y, Hadimli HH. Antimicrobial susceptibility and coagulase gene typing of Staphylococcus aureus isolated from bovine clinical mastitis cases in Turkey. J Dairy Sci. 2005, 88:3149-3154.
9.Kalmus P, Aasmae B, Karssin A, Orro T, Kask K. Udder pathogens and their resistance to antimicrobial agents in dairy cows in Estonia. Acta Vet Scand. 2011, 53(1):4-10.
10.Lee ES, Kang HM, Chung C, Moon JS. Antimicrobial susceptibility and prevalence of gram-negative bacteria isolated from bovine mastitis. Korean J Vet Res. 2007, 47(1):67-75.
11.Kim SE, Hah DY, Jang EH, Kwon HN, Jo SS, Kwon YT, Park DY, Lee KC, Kim JS. Survey of mastitis management and incidence of mastitis in high somatic cell count of bulk milk at dairy farms in Gyeongnam. Korean J Vet Serv. 2011, 34(4):379-388.
12.Moon JS, Kang HM, Lee ES, Lee AR, Kim MN. Antibiotic resistance and β-lactamase production of Stphylococcus aureus isolated from bovine mastitis. Kor J Vet Publ Hlth. 2005, 29:121-129.
13.Nam HM. Current situation of mastitis and relative frequency of pathogens isolated from subclinical mastitis in dairy cattle in Korea. Kor J Vet Publ Hlth. 2010, 34 (4):265-272.
14.Nam HM, Kim JM, Lim SK, Jang KC, Jung SC. Infectious aetiologies of mastitis on Korean dairy farms during 2008. Res Vet Sci. 2010, 88(3):372-374.
15.Nam HM, Lee AL, Jung SC, Kim MN, Jang GC, Wee SH, Lim SK. Antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus and characterization of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis in Korea. Foodborne Pathog Dis. 2011, 8:231-238.
16.Nam HM, Lim SK, Jang GC, Jung SC., Kang DJ, Kim JK. National Mastitis Control Program group. Antimicrobial resistance and resistance patterns of S. aureus, coagulase- negative Staphylococcus spp., and E. coli isolated from bovine mastitis in Korea during 2010~2011. Kor J Vet Publ Hlth. 2012, 36:1-10.
17.Nam HM, Lim SK, Kim JM, Kang HM, Moon JS, Jang GC, Kim JM, Wee SH, Joo YS, Jung SC. Antimicrobial susceptibility of coagulase-negative staphylococci isolated from bovine mastitis between 2003 and 2008 in Korea. J Microbiol Biotechnol. 2010, 20:1446-1449.
18.National Mastitis Council (NMC). 1999. Laboratory Handbook on Bovine Mastitis. NMC, Madison, WI.
19.Persson Y, Nyman AK, Grönlund-Andersson U. Etiology and antimicrobial susceptibility of udder pathogens from cases of subclinical mastitis in dairy cows in Sweden. Acta Vet Scand. 2011, 8;53:36-43.
20.Petrovski KR, Williamson NB, Lopez-Villalobos N, Parkinson TJ, Tucker IG. Culture results from milk samples submitted to veterinary diagnostic laboratories from August 2003 to December 2006 in New Zealand. N Z Vet J. 2011, 59(6):317-322.
21.Piepers S, De Meulemeester L, de Kruif A, Opsomer G, Barkema HW, De Vliegher S. Prevalence and distribution of mastitis pathogens in subclinically infected dairy cows in Flanders, Belgium. J Dairy Res. 2007, 74(4): 478-483.
22.Pitkala A, Haveri M, Pyorala S, Myllys V, Honkanen-Buzalski T. Bovine mastitis in Finland 2001-prevalence, distribution of bacteria, and antimicrobial resistance. J Dairy Sci. 2004, 87(8):2433-2441.
23.Roberson J, Mixon J, Oliver S, Rohrbach B, Holland R. Etiologic agents associated with 11 high SCC dairy herds. 2006. 24th World Buiatrics Congress, Nice, France, CD, OS 19-1.
24.Roesch M, Doherr M, Scharen W, Schallibaum M, Blum JW. Subclinical mastitis in dairy cows in Swiss organic and conventional production systems. J Dairy Res. 2007, 74(1):86-92.
25.Sawant AA, Hegde NV, Straley BA, Donaldson SC, Love BC, Knabel SJ, Jayarao BM. Antimicrobial-resistant enteric bacteria from dairy cattle. Appl Environ Microbiol. 2007, 73:156-163.
26.Tenhagen BA, Köster G, Wallman J, Heuwieser W. Prevalence of mastitis pathogens and their resistance against antimicrobial agents in dairy cows in Brandenburg, Germany. J Dairy Sci. 2006, 89:2542-2551.
27.Watts JL. Etiological agents of bovine mastitis. Vet Microbiol. 1988, 16:41-66.
28.Wilson DJ, Gonzalez RN, Das HH. Bovine mastitis pathogens in New York and Pennsylvania: prevalence and effects on somatic cell count and milk production. J Dairy Sci. 1997, 80(10):2592-2598.