Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) is one of the etiological agents that causes diarrhea in weaning pigs. In this study, we report that mutating both relA and spoT genes in EPEC E2348/69 can promote bacterial clearance in porcine gastrointestinal tract (GIT). Our experimental analyses showed that an E2348/69 ΔrelAΔspoT mutant strain was not detected in porcine feces after 1 day post-infection (dpi), whereas its parental strain was continuously detected in porcine feces within 10 dpi. Histologic assessment revealed that the mutant strain was unable to induce moderate pathologic lesions in porcine GIT when compared to those with the wildtype strain. Taken together, our data suggest that the relA and spoT genes in EPEC play an important role in bacterial survival and pathogenesis in porcine GIT.

Avian colibacillosis is severe respiratory and systemic disease caused by avian pathogenic E. coli (APEC). The disease results in economic loss because of early mortality and reduced productivity in chickens. Several antimicrobials have been used extensively for reducing the losses due to colibacillosis. β-lactams, including penicillin derivatives, cephalosporins, and carbapenems, are one of the most commonly used, clinically important antibiotics. In this study, the phenotypic and genotypic characteristics of 14 CTX-M-producing APEC were investigated. Two types of CTX-M genes were detected, namely, CTX-M-1 gene (8 isolates) and CTX-M-15 gene (6 isolates), and all CTX-M-producing APEC were multidrug resistant. Moreover, 10 of the 14 CTX-M-producing E. coli isolates carried the TEM-1 gene, and 8 of the 14 isolates contained class 1 integrons. The following three different gene cassette arrangements were identified in six isolates: aadA1 (n=2), dfrA1 (n=2), and aadA1+dfrA1 (n=2). All CTX-M-producing APEC isolates harbored IncF plasmids, including F, FII, FIA, and FIB. CTX-M-1 gene was located on I1, F, and FIB, and CTX-M-15 gene on FII, FIA, and FIB. The findings from this study indicate that E. coli carrying CTX-M gene are circulating in the broiler poultry industry. Comprehensive surveillance and persistent monitoring of the integrated broiler operations are warranted to prevent the dissemination of resistant isolates.

Long-term non-surgical contraceptive methods for cats, especially community cats, are of global interest for cost-effective and humane reasons. This study aimed to investigate the effectiveness of a gonadotropin-releasing hormone (GnRH)-based vaccine for immunocontraception and to confirm its safety in intact female cats. Recombinant Salmonella typhimurium flagellin fljB (STF2)-GnRH protein was expressed in Escherichia coli. We divided female cats into vehicle control group (n = 4) and two experimental groups (100 μg injection group [n = 7] and 1000 μg injection group [n=7]), and immunized them twice intramuscularly (0.2 mL/cat at zero week and 4 weeks later into the other leg). Breeding trials started on day 120. All control cats (n = 4/4), 71% of the 100 μg injection group (n = 5/7), and 57% of the 1000 μg injection group (n = 4/7) became pregnant within 203 days after the introduction of male cats. The 1000 μg injection group had significantly a longer median time to conception following treatment (166 days) than the control (17 days, p < 0.05). Average litter size was significantly lower in the 1000 μg GnRH-vaccinated cats (2.8 ± 0.7) than in the control cats (4.5 ± 0.5, p < 0.05). Injection site reactions were not observed in any cat. The E. coli-expressed STF2-GnRH vaccine did not provide contraception in a sufficient proportion of the cats. However, it might be effective to suppress fertility through infertility vaccines before inducing permanent infertility through the trap-neuter-return.

본 연구에서는 훈제오리 슬라이스에서 Escherichia coli 유통 중 생장 예측을 위한 dynamic model을 개발하였다. E. coli는 2개의 훈제 오리 시료(16.7%) 에서 1.23 log CFU/ g검출되었다. 10-30oC 보관에 따라 E. coli의 μmax는 0.05- 0.36 log CFU/g/h, LPD는 4.39-1.07h, h0 값은 0.24-0.51을 나타내었다. 개발된 모델의 검증은 15oC, 23oC에서 수행 하였다. 모델 검증 결과 RMSE값이 0.130으로 개발된 모델이 다른 온도에 적용하기에 적합하다고 판단하였다. 이 러한 결과는 E. coli로 개발된 모델은 훈제오리 슬라이스에서 E. coli의 변화하는 온도에 따른 생장을 예측하는 데 유용하다.

본 연구에서는 처리용기의 재질에 따른 광펄스의 살균 효과에 대해서 알아보았다. 처리용기의 재질에 따른 UV-C 의 광량은 대조구는 3.595W/m2이었으며, 두께 1 mm에서 석영은 3.358W/m2, 아크릴은 0.878W/m2, 그리고 유리는 0.060W/m2였으며, 빛의 투과율은 석영은 93.4%, 아크릴은 24.4%, 유리는 1.7%로 나타났다. 처리 용기 재질에 따른 살균 효과는 석영은 처리용기의 두께와 상관없이 대조구와 동일한 살균 효과를 보였으며, 아크릴은 1 mm 두께에서 60초 처리 후 1.1 log 사멸하였으며, 180초 처리 후에는 5.0 log의 사멸효과를 보였으며, 두께가 증가함에 따라 살균 효과가 현저히 감소하였다. 유리는 두께와 관계없이 살균 효과가 거의 없었다. 사멸패턴은 유리를 제외하고는 모두 bi-phasic의 형태를 보였으며, 사멸속도상수와 D 값은 대조 구는 k1값은 0.287 s−1이었으며, k2값은 0.072 s−1이었고, D1 은 8.02 s였으며, D2는 31.87 s였다. 1 mm의 두께에서 석영 은 k1은 0.284 s−1, k2는 0.069 s−1, 아크릴은 k1은 0.018 s−1, k2는 0.042 s−1이었고, 유리는 k는 0.004 s−1이었다. 두께 1 mm에서 D값은 석영은 D1=8.11 s, D2=33.87, 아크릴은 D1 =127.94 s, D2=54.83 s, 유리는 D=575.75 s로 나타났다.

본 연구는 광주광역시에 유통·판매되고 있는 소고기를 대상으로 식중독 발생 비율이 높은 병원성대장균의 검출 여부와 분리된 균주의 항생제 내성 및 유전적 특성을 조사 하였다. 전체 335건의 소고기 중 82건에서 병원성대장균이 검출(24.4%)되었고 102개의 다양한 균주를 분리하였다. 분리균주의 병원성 유전자를 토대로 분류한 결과, EHEC가 66 균주로 가장 많았고 EHEC와 EPEC 등 2가지 유전자가 동시에 검출된 균주도 11균주가 있었다. 분리된 균주의 항생제 내성 시험결과, 30균주는 1가지 이상의 항생제에 대하여 내성을 보였다. 그 중 tetracycline에 내성을 보이는 균주가 27균주로 가장 많았고 그 외에 ampicillin, trimethoprim/ sulfamethoxazole, chloramphenicol 등의 순으로 많았다. 분리 된 균주의 혈청형 검사 결과, 혈청형은 O26, O91, O103, O104, ,O111, O113, O121, O128 및 O145로 확인되었다. 따라서 소고기의 조리 가공 시 교차오염이 발생하지 않도록 조리기구 등에 대한 위생적 관리와 충분한 조리 등의 식중독 예방을 위한 주의가 필요할 것으로 생각된다.

Phenylethanol (PhE)에서 야기되는 피부 부작용 문제를 극복하기 위한 대안으로 phenylethanol galactoside (PhE-gal)에 대하여 연구하였다. 그 중에서도 대장균 효소 β-galalactosidase (β-gal)을 이용하여 PhE로부터 PhE-gal를 합성하는 반응의 최적 조건에 대하여 조사하였다. 그리고, 용매 분획연구를 수행하여 PhE-gal의 특성도 조사하였다. 반응조건 중에서 반응액의 β-gal 농도, PhE 농도, 반응액의 pH, 그리고 온도에 대하여 조사한 결과, 최적 β-gal의 농도는 0.45 U/ml, 최적 반응물 PhE의 농도는 1.0%, 최적 반응액의 pH는 8.0, 최적 반응온도는 40℃ 였다. 그리고, 최적 반응조건에서 48 시간까지의 반응을 관찰하였는데, 약 81.9 mM의 PhE로부터 약 47.4 mM의 PhE-gal이 합성되었고, PhE로부터 PhE-gal로의 전환수율은 약 57.9% 정도였다. 또한, PhE와 PhE-gal이 포함된 반응물을 용매 EA와 MC로 분획한 결과, 물 층으로 대부분의 PhE-gal이 분획 되었고, 용매 층으로는 PhE가 분획 되었다. 그러나, 물 층으로의 PhE-gal의 분획이 용매 MC를 사용할 때, 더 분명하고 명확하게 나타났으며, 용매 EA를 이용한 분획에서는 명확히 물 층으로 PhE-gal이 분획 되지 않았다. 앞으로, PhE-gal을 화장품에 사용할 수 있는 첨가물(방부제)로 개발하기 위한 후속연구를 계속 진행할 예정이다.

Escherichia coli (E. coli) can easily contaminate the bovine mammary gland; hence, monitoring of bulk tank milk (BTM) samples helps detect mastitis. In this study, we investigated the characteristics of E. coli from BTM of a dairy company. A total of 58 BTM batches were collected from 29 dairy farms of a dairy company, and 40 E. coli were tested in this study. E. coli showed the highest resistance to cephalothin (52.4%), followed by colistin (28.6%), ampicillin (19.0%) and tetracycline (19.0%). However, E. coli showed low resistance from 0% to 9.5% against other 14 antimicrobials. In the distribution of antimicrobial resistant gene, β-lactamases genes blaOXA and tetracyclines-resistant gene tetB were detected in 15 (37.5%) and 2 (5.0) isolates, respectively, and blaTEM, aac (6')-Ib, aac (3)-II, tetA, sul1 and sul2 genes were only detected once in each (2.5%) isolate. The O127 (22.5%) serogroup was the most predominant, but all E. coli isolates were divided into 20 serogroups. The occurrence of antimicrobial-resistant bacterial infection can be problematic as it not only deteriorates the milk quality but also limits the therapeutic choices of antimicrobials in humans. Therefore, continuous monitoring is recommended to track antimicrobial-resistant E. coli in BTM and raw milk.

본 연구에서는 파일럿 규모 광펄스 처리 장비를 이용한 광펄스 처리의 해수에 오염된 Escherichia coli에 대한 저 해 효과를 확인하였다. 광펄스 처리를 이용한 해수 살균 시에는 처리 용량이 70 L 인 반응기를 이용하여 약 160 L 의 해수를 연속식으로 처리하였다. 처리 frequency와 반응기로 유입되는 해수의 유속은 각각 5 Hz와 15 L/m으로 고 정하였고, 처리 전압은 1,800, 2,000, 그리고 2,400 V로 설정하였다. 처리 전압이 1,800 V에서 2,000 V, 그리고 2,400 V로 증가할 때 해수에 접종된 E. coli 저해 정도는 3.2 ± 0.9에서 4.8 ± 0.3, 그리고 7.15 ± 0.5 log CFU/mL로 증가하 였다. 광펄스 처리에 따른 해수 살균 시 해수의 온도 변화(ⵠT)는 처리 전압 1,800, 2,000, 그리고 2,400 V에서 각각 0.0, 1.2, 그리고 1.6 ℃로 확인되었다. 본 연구를 통해 광펄스 처리가 해수 내 E. coli를 효과적으로 저해시킬 수 있 는 비가열 살균 기술임을 확인할 수 있었다.

Enterotoxigenic Escherichia coli는 신생 및 이유기 돼지 설사의 주요 원인체로서 전세계적으로 양돈산업에 큰 경제적 손실을 끼치고 있다. 그러나 현재 국내에는 이러한 E. coli가 보유하는 다양한 병원성유전자의 분포 및 특성에 대한 정보가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 2013년부터 2016년까지 국내 163개 양돈농장에서 이유기 설사증 개체로부터 면봉스왑 샘플을 채취하여 동일 농장의 개체일 경우 5개에서 10개 정도를 혼합한 후, MacConkey agar에 배양하여 최종 API 32E system을 통하여 동정하였다. 분리된 모든 균주에 대해서 3가지의 다른 multiplex PCR을 수행하여 총 13종의 병원성유전자의 분포를 확인하였다. 이를 통하여 총 172개의 최소 한가지 이상의 병원성 유전자를 가지는 E. coli 균주를 확인하였고, 그 결과 병원성 유전자의 분포는 (1) fimbrial adhesins (43.0%): F4 (16.9%), F5 (4.1%), F6 (1.7%), F18 (21.5%), and F41 (3.5%); (2) toxins (90.1%): LT (19.2%), STa (20.9%), STb (25.6%), Stx2e (15.1%), EAST1 (48.3%); and (3) nonfimbrial adhesin (19.6%): EAE (14.0%), AIDA-1 (11.6%) and PAA (8.7%)로 나타났다. 결론적으로 본 연구결과는 국내 양돈농장의 이유기 설사증에 관연하는 E. coli는 다양한 종류의 병원성 유전자를 가지고 있으며 그러한 병원성 유전자의 조합도 매우 다양하게 분포하고 있음을 나타낸다.

Colibacillosis, which is caused by Escherichia coli (E. coli), is one of the most common infectious diseases affecting poultry and causes the great economic losses to poultry production worldwide. The present study investigated the presence of E. coli in broiler chickens affected by colibacillosis and reared at various locations in Tiaret Province as well as evaluated the susceptibility of isolated E. coli strains to various antimicrobial agents. A total of 110 samples collected from 55 broiler chickens representing liver (n=55) and spleen (n=55) showing lesions suspected to be colibacillosis were analyzed by conventional methods, and 33 E. coli isolates were tested on a panel of seven antimicrobial agents using the disk diffusion method. The overall isolation rates of E. coli were 60% (33/55) and 50.9% (56/110) in whole chickens and organs, respectively. There was no variation in the isolation rate between organs: 50% (28/56) for liver and 50% (28/56) for spleen. All E. coli isolates tested showed 100% resistance to Nalidixic acid and Ofloxacine, followed by 93.93%, 90.90%, and 51.51% resistance to Tetracycline, Trimethoprim-sulfamethoxazole (Co-trimoxazole), and Chloramphenicol, respectively. However, low resistance to Gentamycin was observed (12.12%), whereas all E. coli isolates were susceptible to Colistin sulfate. Multidrug resistance was observed in 96.96% (32/33) of the isolates tested. We conclude that E. coli was largely present in broiler chickens affected by colibacillosis in Tiaret Province, and multidrug-resistant E. coli isolates showed high resistance to multiple antibiotics.

Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) is an agent associated with colibacillosis and an important primary pathogen with responsible for significant economic losses in chickens. This study investigated the molecular characteristics including virulence and antimicrobial resistance of serotype O78 APEC isolates, the predominant serotype, in Korea. Among 16 O78 APEC isolates, 13 isolates carried the genes conferring resistance to ß-lactam (blaTEM), aminoglycoside [aac(3)-II], plasmid-mediated quinolone (qnrA), tetracycline (tetA and tetB), sulfonamide (sul1 and sul2), or chloramphenicol (catA1). Three isolates showed resistance to gentamicin and carried aminoglycoside-modifying enzyme gene, aac(3)-II, simultaneously. Ten O78 APEC isolates showed resistance to nalidixic acid, but only qnrA gene among plasmid-mediated quinolone resistance genes was detected in one isolate. The tetA and tetB genes were also detected in nine and two isolates, respectively. In distribution of phylogenetic groups, four O78 APEC isolates only belonged to group D. But all isolates carried three to five essential virulence genes regardless of phylogenetic groups. Virulence factors and antimicrobial resistance of the most predominant serotype, O78, in chickens tested in this study can be significant role in persistence of APEC in Korea.

본 연구는 저온살균(60oC, 5-20분)과 대기압플라즈마(5- 20분)를 병용한 고춧가루 중의 E. coli 저감화 및 시너지 효과를 조사하였다. 저온살균 단일처리시 대장균의 불활 성화는 최대 2 log10 CFU/g(=99% 감소) 이상 나타내었으며, 대기압플라즈마 5, 10, 15, 및 20분간 단일처리 하였을 때 각각 0.4, 0.8, 0.9 및 1.4 log10 CFU/g 감소되었다. 저온 살균 및 대기압플라즈마 단독 처리만으로는 만족할 만한 미생물 저감화효과를 얻을 수 없었기에 저온살균 처리 후, 대기압플라즈마를 병용처리 하여 대장균의 불활성화는 1- 6 log10 CFU/g 이상 감소되었다. 그러나, 저온살균과 대기 압플라즈마 병용처리에 따른 관능적 품질 (색, 이취, 맛, 조 직감 및 전체적인 기호도)에 대한 유의적인 차이는 관찰 되지 않았다(P>0.05). 따라서 고춧가루의 미생물학적 안전성 확보를 위해 저온살균과 대기압플라즈마 단독처리보다 이 둘의 병용처리가 E. coli의 확실한 저감화 효과를 유도 하고 식품 고유의 품질특성을 유지하는데 효과적이었음을 본 연구를 통해 확인되었다.