The API STAPH system was compared with conventional methods for identification of 214 strains of Staphylococcus hyicus subsp. hyicus isolated from cases of exudative epidermitis in piglets, skin of healthy pigs, skin of healthy chickens and bovine intramammary infections, and biochemical characteristics among the swine, avian and bovine strains were also compared. All of the swine and bovine strains produced acid within 24 hours from fructose, lactose and trehalose by conventional methods, but some of the avian strains showed a delayed positive reaction in these carbohydrates. These delayed positive strains in conventional methods gave usually negative results for them in the API STAPH system. With the API STAPH system, eighteen different profile numbers were encountered in 214 strains of swine, avian and bovine origin. The swine and bovine strains, respectively, were distributed among 4 profiles, while the avian strains were distributed among 17 profiles. The profile number observed most frequently in the strains of each animal species was uniformly 6 516 153. By conventional methods, approximately 96% of the swine strains were positive for ${\beta}$-glucuronidase, but not in any strains from chickens and cattle. For hyaluronidase production determined by degradation of sodium hyaluronidate in a solid culture medium, all the swine and bovine strains were positive, but only 37.5% of the avian strains were positive for it. From these findings, there were differences in the production of extracellular active substances between swine strains of Staphylococcus hyicus subsp. hyicus and those isolated from chickens and cattle.
A total of 204 strains of Staphylococcus hyicus subsp. hyicus isolated from piglets suffering from exudative epidermitis and healthy pigs were tested for antibiotic susceptibility. The growth of all isolates of Staph. hyicus subsp. hyicus tested was inhibited by cloxacillin(Cx) at a concentration of $0.8{\mu}g/ml$ and by cefazolin (Cf) at a concentration of $0.4{\mu}g/ml$, and by gentamicin and methicillin at a minimum inhibitory concentration of $3.2{\mu}g/ml$. Of total isolates obtained from the diseased and healthy pigs, 69.6% were resistant to penicillin G, 53.4% to tetracycline, 11.8% to kanamycin and 0.5% to chloramphenicol, with considerable variations among farms in the occurrence of resistant strains and resistance patterns to the drugs. By application of Cx or Cf which was active to the organism, piglets exposed to infection were successfully protected from the disease, but piglets suffering from already severe exudative epidermitis did not respond to treatment.
In order to know the prevalence of S. hyicus subsp hyicus in pigs, attempts were made to isolate the organism from 549 healthy adult pigs, 277 healthy suckling piglets and 17 piglets with exudative epidermitis from April 1988 to January 1989 in Chinju, Korea. Also determined was antibiotic susceptibility of the isolates. Isolation rates of S. hyicus subsp. hyicus from adult pigs and suekling piglets were 27.0% and 53.1%, respectively. The organism was isolated predominantly from abdomen (10.9%) of adult pigs and external ear (31.6%) of suckling piglets. Isolation rates of the organism from piglets of different age group were in order of prevalence of 1(82.1%), 3(74.0%), 2(54.7%), 4(52.9%), 5(15.2%) and 6(5.7%) post-natal weeks. All of 489 isolates were sensitive to gentamicin, kanamycin and cephalexin but 23.7~79.6% of the strains were resistant to erythromycin, penicillin G and tetracycline. The 49.2% of these resistant strains exhibited multiple drug resistance. The drug resistant patterns most frequently encountered were PG TC EM(10.7%) in triple pattern, PG TC(23.0%) in double pattern and TC(44.4%) in single pattern.
Between June and August 1990, the tonsils of 86 healthy pigs were examined for the presence of staphylococci. All of the pigs examined harboured Staphylococci in the tonsils, the most predominant Staphylococcus species was Staphylococcus aureus(45.3%) followed by Staph hyicus subsp chromogenes (20.9%), Staph hyicus subsp hyicus (16.3%), Staph hominis(4.7%), Staph simulans(2.3%) and Staph xylosus(1.2%), Unidentifiable species were isolated from 3(3.5%) of the 86 tonsils examined. Thirty-nine strains of Staph aureus were subjected to the biotyping scheme of Hajek & Marsalek all the strains were classified as biotype B.
To elucidate morphologic lesion of porcine exudative epidermitis which is occurred sporadically in Korea, Staphylococcus hyicus subsp. hyicus isolated from the naturally affected pigs was inoculated to suckling pigs. The infected piglets were observed grossly and histopathologically. Although affected piglets were taking acute, subacute, or chronic course, some piglets suffered from chronic disease showed poor prognosis and marked growth depression. Affected peglets had erythematous skin on the face, ear, and abdomen and these localized lesions appear as brownish spots of exudative epidermitis and fromed crust in the early stage. But, after this stage, the skin were covered by viscous greasy exudate and formed blackish brown crust and appeared fissures and hypertrophy. Grossly, there has been hemorrhage with the removal of crust-like materials of epidermis and edematous subcutis. The superficial lymph nodes were edematous and swollen or congested and hemorrhagic. Some piglets had swollen ureters, cysts in the renal cortex, or polyarthritis. A few cases had mild edematous swelling of kidney, intestinal catarrh and congestion of brain. Microscopically, skin lesions had detachment of keralinized layer and parakeratosis of epidermis, hydropic degeneration of epidermal cell, and retrogressive degeneration of hair root sheath. Dermis had edema, and infiltration of neutrophils and mononuclear cells. As the disease was proceeded, there was marked perivasculitis with lots of mononuclear inflammatory cells. More chronic lesions formed granuloma-like bodies(nodules) due to more mononuclear, perivascular inflammatory cell infiltration and proliferation of fibroblast. Lots of plasma cells and eosinophils were also present in dermis. Epidermis was hyperplastic by proliferation of basal cells stratum germinativum and epidermal pegs often extended into the dermis. In secondary infection, lots of neutrophils could be seen in epidermis and derms. Kidney had neutrophilic infiltration, necrotic and cystic glomeruli, and dilation of renal tubules and ureters. Purulent arthritis was sometimes observed in joints. Three days old mice administrated Staphylococcus hyicus subsp hyicus subcutaneously before had focal congestion and hemorrhage, necrosis, and subcutaneous edema of the skin. This observation was also seen in the study of mice administrated exfoliatin toxin of Staphylococcus which evoked human staphylococcal scalded skin syndrome.
The distribution of slide coagulase-negative staphylococci isolated from bovine mastitic milk samples was investigated mainly according to Kloos and Schleifer's classification scheme, and toxigenic and enzymatic characteristics of these strains were also examined. One-hundred-and-twenty-one strains of coagulase-negative staphylococci isolated were classified into 8 species. Of these species, Staphylococcus epidermidis, Staph. xylosus, Staph. haemolyticus and Staph. simulans were more frequently found in bovine mastitic milk samples, and toxin and enzyme production of these species were observed in relatively high frequency. Staph. hyicus subsp. hyicus was isolated from the 4 quarters with clinical mastitis included in this investigation. By the use of Baird-Parker and Pelzer's classification system, 44.6% and 18.2% of the strains could not be classified in any subgroup, respectively.
This paper deals with the incidence of bovine mastitis for 743 quarters and distribution of Staphylococci for the quarter and 70 bulk milk samples in the northern area of Gyeongbuk during the period from January to December 1984. Isolated Staphylococci were examined for species, subgroups, antibiotic resistance and penicillinase production. The results obtained were summarized as follows : A total of 25(73.5%) of 34 herds, 102(54.3%) of 188 cows and 208(30.3%) of 743 quarters were found to be infected with subclinical mastitis. A total of 83(83.1%) of 102 cows, 94(45.2%) of 208 mastitic quarters and 55(78.6%) of 70 bulk milk samples were isolated Staphylococci. Three hundred and eighteen strains of Staphylococci were classified into 11 species. Of these speoies, S. aureus from mastitis and S. sciuri from bulk milk were found most frequently, followed by S. epidermidis, S. simulans, S. cohnii, S. haemolyticus, S. xylosus, S. hyicus subsp. chromogenes, S. saprophyticus, S. warneri, S hyicus subsp. hyicus. Subgroups of catalase-positive and negative cocci were belonged most frequently to subgroup I, and subgroups III and III b, respectively. The method of Pelzer of al(97.8%) was more classified than that of Baird-Parker (68.5%). One hundred and sixty one strains(50.6%) of 318 Staphylococci isolates were resistance to one or more antibiotics such as ampicillin, chloramphenicol, gentamicin, kanamycin, streptomycin, and tetracycline. Isolates from subclinical mastitis were more resistant to antibiotics than its from bulk milk. Of the 318 Staphylococci Isolates, 128(40.3%) gave positive reaction for the penicillinase test, all of ampicillin resistance strains produced this emzyme.
To elucidate pathologic change of skin in porcine exudative epidermitis, immunohistochemical and electron microscopical observations were carried out in the skin of the suckling pigs inoculated with Staphylococcus hyicus subsp hyicus which were isolated from natural case. In immunohistochemistry, ATPase-positive dendritic cells were more populated in epidermo-dermal junctional areas and perivascular area in dermis than in epidermal area as the disease was proceeded. These dendritic cells were identified as Langerhans cell by immunoperoxidase staining and these cells were populated granulomatous bodies. Electron microscopical study showed various retrogressive degeneration and vacuolation of epidermal cell organelles with retention of amorphorous exudates in intercellular space, and cellular seperation. Langerhans cells present in intercellular space of epidermis were populated in epidermo-dermal junctional areas, in dermis, and around granulomatous bodies. Langerhans cells contained decreased Birbeck granules in number but increased lysosome and ribosome. These cells were in contact with lymphocytes. This study was discussed relation between the various immunocytes and the formation of granulomatous bodies, and this inflammation was considered as delayed type hypersensitivity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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