• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.121-128
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• 2020

Diarrhea is a major public health concern associated with pathogenic Escherichia coli infections. Food-borne pathogenic E. coli can lead to large diarrheal outbreaks and hence, there is a need to estimate the frequency of pathogenic E. coli load in the various types of meat available in markets. In the present study, we classified and characterized diarrheagenic E. coli isolates collected from 399 raw meat samples from retail sources in Korea. Shiga toxin-producing E. coli (STEC) were detected in 11 (9.7%) samples, including nine strains (8.0%) in beef and two strains (1.8%) in chicken. The frequency of the detected virulence markers were as follows: astA, 28.3%; escV,18.6%; eaeA,17.7%; ent, 7.0%; EHEC-hly, 4.4%; stx1, 3.5%; and stx2, 3.5%. We did not observe any typical EPEC, EIEC, or ETEC virulence determinants in any of the samples. The STEC serotype O26 was detected in one sample, but no other serogroups (O91, O103, O128, O157, O145, O111, and O121) were found. Further research is needed to better understand the virulence mechanism of STEC serotypes, their ecology, and prevalence in animals, food, and the environment. These results will help improve risk assessment and predict the sources of food poisoning outbreaks.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권5호
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• pp.347-355
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• 2023

본 연구에서는 시가독소 생성 대장균(STEC)을 검출하기 위해 식품공전의 polymerase chain reaction (PCR)검사법과 loop-mediated isothermal amplification (LAMP)를 비교하였다. PCR 및 LAMP의 검출 한계(LOD) 및 정량화 한계(LOQ), 민감도, 특이성 및 효율성을 평가하기 위해 다양한 식품에 STEC를 접종하였다. LOD는 PCR의 경우 10⁴ CFU/mL 이하, LAMP의 경우 10³ CFU/mL 이하로 측정되었다. LOQ 값은 PCR과 LAMP 간에 차이가 없었다. 그러나 4가지 식품군에서 민감도는 양념육이 최대 11.1%, 간소고기가 최소 8.1% 차이가 났다. LAMP는 네 가지 음식 유형 모두에 대해 높은 민감도와 100% 특이도를 보였다. 따라서 LAMP는 식품 유형에 따라 검출률이 비슷하고 특이도와 민감도가 식품공전 PCR보다 우수하기 때문에 STEC에 대한 신뢰할 수 있는 분자 검출 방법이다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제6권1호
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• pp.102-108
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• 2002

저자들은 stx2 유전자 양성인 E.coli O114 에 의한 용혈성 요독 증후군 2례를 경험하여 보고하는 바이다. 두 환자 모두 설사와 구토가 1-2일 지속된 후 급작스럽게 요량 감소와 빈혈, 혈소판감소증을 보였으며 10일 간의 복막 투석 치료를 받았으며 급성기에 혈압 증가와 함께 전신성 강직 간대성의 경련이 15-20분 간 있었다. 15여 일 경과 후 후유증 없이 회복되었다. 대변 배양액의 PCR에거 eae와 stx2 유전자를 확인하였고 colony hybridization을 시행하여 O114 혈청형으로 진단하였다. 본 증례는 E.coli O114에 의해 유발된 용혈성 요독 증후군의 첫 국내 보고이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권9호
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• pp.1413-1425
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• 2018

Shiga toxins (Stxs) are the main virulence factors expressed by the pathogenic Stx-producing bacteria, namely, Shigella dysenteriae serotype 1 and certain Escherichia coli strains. These bacteria cause widespread outbreaks of bloody diarrhea (hemorrhagic colitis) that in severe cases can progress to life-threatening systemic complications, including hemolytic uremic syndrome (HUS) characterized by the acute onset of microangiopathic hemolytic anemia and kidney dysfunction. Shiga toxicosis has a distinct pathogenesis and animal models of Stx-associated HUS have allowed us to investigate this. Since these models will also be useful for developing effective countermeasures to Stx-associated HUS, it is important to have clinically relevant animal models of this disease. Multiple studies over the last few decades have shown that mice injected with purified Stxs develop some of the pathophysiological features seen in HUS patients infected with the Stx-producing bacteria. These features are also efficiently recapitulated in a non-human primate model (baboons). In addition, rats, calves, chicks, piglets, and rabbits have been used as models to study symptoms of HUS that are characteristic of each animal. These models have been very useful for testing hypotheses about how Stx induces HUS and its neurological sequelae. In this review, we describe in detail the current knowledge about the most well-studied in vivo models of Stx-induced HUS; namely, those in mice, piglets, non-human primates, and rabbits. The aim of this review is to show how each human clinical outcome-mimicking animal model can serve as an experimental tool to promote our understanding of Stx-induced pathogenesis.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.103-108
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• 2020

본 연구는 식품에서 문제가 되는 시가독소생성 대장균(STEC)을 박테리오파지 증폭 기법을 통해 검출하고자 시가독소 생성 대장균에 대한 박테리오파지를 분리하였고 분리된 4종의 파지와 기 분리된 2종의 박테리오파지를 혼합하여 사용하였다. 분리된 박테리오파지는 형태학적 특성 및 제한효소 절단 패턴 등을 통해서 동정하였다. 5종의 파지는 E. coli O157:H7 및 non-O157 시가독소 생성 대장균을 모두 저해하는 특징을 가지는 것으로 나타났다. 박테리오파지 증폭 기법에서 중요한 단계인 세균에 감염되지 않은 박테리오파지를 제거하기 위해 10% (v/v) ferrous ammonium sulfate (FAS)을 사용하였으며 약 7-9 log PFU/mL 수준의 박테리오파지를 10분 내로 제거하는 것을 확인하였다. 시가독소 생성 대장균인 E. coli NCCP 13937을 검출하기 위해서는 약 6 log PFU/mL 이상의 박테리오파지 혼합액의 농도 및 약 4-5 log CFU/mL 이상의 목표 균주가 필요한 것으로 나타났다. 이러한 조건을 바탕으로 실제 판매되고 있는 신선식품에서 시가독소생성 대장균을 검출한 결과, 5시간 이내에 증폭된 약 2-3 log PFU/mL의 plaque를 통해 검출이 가능한 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 박테리오파지 혼합액을 이용한 증폭 기법을 통해 시가독소 생성 대장균의 오염 여부를 보다 효율적으로 확인할 수 있음을 보여주었고 이를 적용한 제품을 개발하여 검출 단계의 간편화가 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권10호
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• pp.1552-1558
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• 2020

With an increase in the consumption of non-heated fresh food, foodborne shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) has emerged as one of the most problematic pathogens worldwide. Endolysin, a bacteriophage-derived lysis protein, is able to lyse the target bacteria without any special resistance, and thus has been garnering interest as a powerful antimicrobial agent. In this study, rV5-like phage endolysin targeting E. coli O157:H7, named as LysECP26, was identified and purified. This endolysin had a lysozyme-like catalytic domain, but differed markedly from the sequence of lambda phage endolysin. LysECP26 exhibited strong activity with a broad lytic spectrum against various gram-negative strains (29/29) and was relatively stable at a broad temperature range (4℃-55℃). The optimum temperature and pH ranges of LysECP26 were identified at 37℃-42℃ and pH 7-8, respectively. NaCl supplementation did not affect the lytic activity. Although LysECP26 was limited in that it could not pass the outer membrane, E. coli O157: H7 could be effectively controlled by adding ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and citric acid (1.44 and 1.14 log CFU/ml) within 30 min. Therefore, LysECP26 may serve as an effective biocontrol agent for gram-negative pathogens, including E. coli O157:H7.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권2호
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• pp.143-153
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• 2003

목 적 : Shiga-like toxin (SLT)을 생산하는 Esherichia coli에 의한 감염은 설사, 출혈성 대장염(hemorrhagic colitis) 및 용혈성 요독 증후군(hemolytic uremic syndrome)을 특징으로 하며, 특히 5세 이하의 소아에게서 심각한 결과를 초래한다. SLT-I의 병인으로는 다양한 숙주 매개인자들이 알려져 있다. 본 연구에서는 E. coli 0157 : H7 (ATCC 43890)로부터 정제한 SLT-I이 포유동물 세포들에 대한 세포독성과 종양괴사인자(tumor necrosis factor-${\alpha}$; TNF-${\alpha}$)의 생산에 미치는 효과를 측정하였으며, SLT-I의 수용체인 glycolipid globotriaosylceramide (Gb3)의 발현과 SLT-I의 세포독성의 관계를 규명하고자 하였다. 방 법 : SLT-I과 SLT-I B를 순수분리 정제하고 SLT-I B-FLTC 접합체를 제조하여 vero 세포, 대식세포 및 수지상세포를 대상으로 세포독성능을 측정하고 세포독성능의 차이가 SLT-I의 수용체인 Gb3의 발현과 상관관계가 있는지를 Flow cyotmetry로 분석하였다. 또한 대식세포의 종양괴사인자 생산능은 ELISA법으로 시행하였다. 결 과 : SLT-I은 대식세포(Raw264.7)로부터 TNF-${\alpha}$의 생산을 증가시켰다. 연구 대상 세포 중 SLT-I에 감수성을 나타낸 Vero 세포와 수지상세포(dendritic cells)는 Gb3 발현이 각각 83%와 68%로 높았으며, 29%의 낮은 Gb3 발현을 보인 Raw264.7 세포는 감수성을 보이지 않았다. 따라서 위의 결과로부터 SLT-I에 감수성을 보이지 않은 Raw264.7 세포를 대상으로 Gb3 발현 정도와 SLT-I의 세포독성의 관계를 규명하고자 Gb3의 발현을 증가 시킨 후 SLT-I의 세포독성을 재차 평가하였다. 이 결과 TNF-${\alpha}$의 처리에 의하여 6 h에 Gb3의 발현이 정점(43.5%)에 이르렀으며 36 h에 정상 수준(25.0%)으로 환원되었다. 그러나, Gb3의 발현이 증가함에도 불구하고 SLT-I의 세포독성에는 변화가 관찰되지 않았다. 따라서, SLT-I에 의한 세포독성은 세포의 종류에 따라서 다르며 또한, Gb3의 발현정도에만 의존적이지는 않을 것으로 생각된다. 결 론 : 이와 같은 결과는 E. coli 0157의 감염증 병인 연구에 있어 SLT-I과 Gb3의 발현의 상관관계에 대한 보다 심도 있는 연구가 필요함을 시사한다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권6호
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• pp.773-778
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• 2006

The objective of this study was to evaluate three verocytotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) detection kits to detect the presence of VT genes: Doupath Verocytotoxin (GLISA) developed by MERCK, ProsPect Shiga Toxin E. coil (STEC) Microplate Assay (ELISA) developed by Remel, and a polymerase chain reaction method. Our laboratory verified artificially inoculated samples. All three methods could detect very low numbers of VTEC, but VT-PCR had the best sensitivity for VTEC detection. From April through September 2005, 257 ground-beefs from supermakets and traditional markets were examined for the presence of VTEC by polymerase chain reaction immediately after purchase and total viable counts (TVC) were determined. VTEC was isolated from 30 of 257 ground-beefs. A variety of serogroups was found, including 10 stains belonging to the virulence type EHEC, but major serogroups such as O157, O26 and O111 were nor found.

• 한국동물위생학회지
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• 제44권4호
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• pp.271-281
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• 2021

Pathogenic Escherichia coli (E. coli) is one among the most important agents of diarrhea in calves. From January to December 2021, 108 isolates from feces of calves with diarrhea were investigated for enterotoxigenic E. coli (ETEC), enteropathogenic E. coli (EPEC), shiga toxin-producing E. coli (STEC), enteroaggregative E. coli (EAEC), and enteroinvasive E. coli (EIEC) using real-time PCR. In addition, the genes for F5, F17 and F41 fimbriae were detected by PCR. The most frequently isolated pathotypes were EPEC/STEC (29 isolates), and ETEC/EPEC/STEC (29 isolates). ETEC/EPEC, and ETEC/STEC were also found in 10 isolates. EPEC, STEC, and ETEC were detected in 13, 11, and 6 respectively. EAEC, and EIEC was not detected. Antimicrobial resistance test was carried out by agar disc diffusion method with 14 antimicrobials. Among 108 pathogenic E. coli isolates, 107 isolates were resistant to at least one of 14 antibiotics used in this study, 99 (91.7%) were resistant to two or more antimicrobials, and a single remarkable isolate was resistant to 14 antimicrobials. The isolates were primarily resistant to penicillins, streptomycin, tetracycline, ceftiofur, Trimethoprim/sulfamethoxazole, Kanamycin, and Ciprofloxacin. The high rate of resistance in pathogenic E. coli, sometimes to multiple drugs, may complicate future options for treating human infections. These results may bu used for diagnosis and therpeitic purposes in calves with diarrhea.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제61권2호
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• pp.37-42
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• 2018

Hemolytic uremic syndrome (HUS) is often encountered in children with acute kidney injury. Besides the well-known shiga toxin-producing Escherichia coli-associated HUS, atypical HUS (aHUS) caused by genetic complement dysregulation has been studied recently. aHUS is a rare, chronic, and devastating disorder that progressively damages systemic organs, resulting in stroke, end-stage renal disease, and death. The traditional treatment for aHUS is mainly plasmapheresis or plasma infusion; however, many children with aHUS will progress to chronic kidney disease despite plasma therapy. Eculizumab is a newly developed biologic that blocks the terminal complement pathway and has been successfully used in the treatment of aHUS. Currently, several guidelines for aHUS, including the Korean guideline, recommend eculizumab as the first-line therapy in children with aHUS. Moreover, life-long eculizumab therapy is generally recommended. Further studies on discontinuation of eculizumab are needed.