본 연구에서는 하수처리 과정에서 분리된 항생제 내성균(Antibiotic Resistant Bacteria, ARB)을 제거하기 위해 박테리오파지와 차아염소산 나트륨(NaClO)을 결합한 병용 처리 기술을 응용하였다. ARB를 감염시키는 용균성 박테리오파지는 폐수 샘플에서 성공적으로 분리되었다. 이러한 박테리오파지와 NaClO를 순차적으로 적용한 결과, 5시간 이내에 ARB를 상당히 감소시킬 수 있었다. 환경 안정성 평가에서는 분리된 박테리오파지가 온도, pH, 독성 물질에 대한 노출 등 다양한 조건에서도 효과를 유지하는 것으로 나타냈다. 또한, 실험실 규모의 반응기 실험을 통해 단독 염소 소독과 비교했을 때, 결합 처리가 ARB를 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 박테리오파지와 차아염소산 병용 처리는 유기물, 질소(N), 인(P)과 같은 영양소 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 박테리오파지를 기반으로 한 생물학적 제어법과 기존의 소독 방식을 결합하여 폐수 처리 공정(Wastewater treatment plant, WWTP)에서 효과적인 항생제 내성 박테리아 제어 방안을 제시할 가능성을 시사한다.

프로바이오틱스는 다양한 환경에서 분리되어 왔으며, Bacillus 균주는 유산균과 같은 일반적인 프로바이오틱스의 한계를 보완할 수 있는 내생포자 형성 능력으로 인해 프로바이오틱스 균주 중에서 유리하다. 본 연구의 목적은 한국에서 오염되지 않은 환경으로 알려진 울릉도 토양에서 분리된 Bacillus 균주의 프로바이오틱스 잠재성을 조사하는 것이다. 토양 시료는 울릉도 각지에 서 채취하였으며, 항생제 내성과 효소 활성을 평가하였다. 항생제에 내성을 나타내지 않는 6개 의 Bacillus 균주를 확보하였고 이후에 효소 활성을 검사하였다. 인체에 악영향을 미칠 수 있 는 β-glucuronidase 효소는 활성이 나타나지 않았으며, 시중에서 판매되고 있는 Bacillus 프로바 이오틱스와 유사한 효소의 활성과, 추가적으로 펩타이드 가수분해효소인 Leucine arylamidase 의 활성이 나타난 NB-1 균주가 확인되었다. 이에, 추가적인 효능 연구 및 안정성 실험을 통해 프로바이오틱스 균주로서의 가능성을 모색해야 할 필요가 있다고 판단된다.

본 연구는 다양한 농업 환경에서 채집된 파리의 분비물에서 E. coli을 분리하고 분리된 E. coli의 병원성유전자 및 항생제내성을 조사하기 위하여 수행되였다. 파리는 과일농장(n = 19), 장류생산농장(n = 9), 생활쓰레기 야적장(n = 46), 축사(n = 66), 도축장(n = 38), 퇴비장(n = 10)에서 총 188 마리를 채집하여 토사물과 배설물로부터 E. coli을 분리 및 동정하였다. 그 결과, 채집된 파리의 63%(119/188)에서 E. coli이 검출되었으며 특히 도축장에서 채집된 파리에서 E. coli의 검출률이 89%(34/38)로 가장 높았다. 또한 분리된 E. coli을 대상으로 병원성 유전자 8종(ST, LT, VT1, VT2, aggR, bfpA, eaeA, ipaH)을 조사한 결과, 도축장에서 채집 된 파리에서 분리된 E. coli 중 91%(31/34)가 장독소를 생산할 수 있는 ST유전자를 보유하고 있었다. 분리된 E. coli 의 16%(31/188)가 1종 이상의 항생제에 내성을 보였다. 특 히, 항생제사용빈도가 높은 축사에서 채집된 파리의 E. coli 경우에는 59%(23/39)가 항생제 내성을 나타내었다. 분 리된 항생제 내성 E. coli 균주 중 10%(12/119)는 2종 이 상의 항생제에 내성을 보였고, 모두 축사 채집 파리에서 분리된 균주였으며, 이 중 2개 균주는 다재내성의 지표인 ESBL (Extended-spectrum beta-lactamase)에 양성을 나타내었다. ESBL 양성균주 중 1 균주는 7종의 항생제에 내성 을 보였이는 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과, 축산환 경 서식 파리에서 분리된 E. coli은 병원성 유전자를 보유 하고 있을 가능성이 높을 뿐만 아니라 항생제에 내성을 나타낼 가능성도 높기 때문에 농식품을 생산하는 농장이나 식품공장은 가급적 축산환경으로부터 일정한 거리를 두거나 방충망 등의 차단조치가 필요할 것으로 판단된다.