미생물학 Chapter 20 [그람 음성 간균] 장내세균 E.coli

■ 포도당 발효 그람 음성 간균(막대균)

 호기적으로 배양하여 발육할 수 있는 그람 음성 간균은 임상에서 가장 많이 분리되며 양성균의 약 70~80%를 차지한다. 실질적으로 제가 근무하는 검사실에서도 매일매일 70~80%가 분리되고 있습니다. 따라서 국가고시나 학교시험(중간, 기말)에서 비중이 매우 높게 출제되고 있습니다.

전염병, 식중독, 패혈증, 여러 가지 감염증, 기회감염, 원내감염 등을 일으킨다.

◎ 장내세균과 (Enterobacteriaceae)

 그람 음성 간균이며 크기는 0.3~1.0 x 1 ~ 6 um이다. 주모성 편모로 운동성이거나 비운동성이다. Macconkey배지에서 잘 발육한다. (임상에서도 macconkey 배지로 배양하고 병원에서 가장 많이 쓰이는 배지이기도하다.) 통성 혐기성이며 포도당을 발효형식으로 분해한다. 

 장내세균과는 사람이나 동물의 장관내에 상재하는 그람 음성 간균으로 방대한 세균속 및 종을 가진 과로서 다수의 병원성 세균이 포함되고 있으며, 균속과 균종 중에는 비병원성으로 장관내 정상 상재균총으로 존재하기도 한다.

 장내세균과에 속하는 세균은 그람 음성 단간균으로서 경우에 따라서는 연쇄형 배열을 보일 때가 있다. 전형적인 형태는 시험관내 고형배지에서 자란 세균으로부터 관찰되고 있으나 임상검체로부터 얻어진 세균의 형태는 변형을 보일 때도 있다. 대부분의 장내세균은 주모성 편모가 있어서 운동성이 있는데 Shigella, Klebsiella속은 편모가 없어서 운동성이 없다.(★)

Klebsiella속은 크고 규칙적인 협막을 균체 주위에 가지고 있고 Enterobacter속에서는 좀더 작은 협막이 관찰되지만 기타 균에서는 관찰이 용이 하지 않다.

 대장균(Escherchia coli)을 비롯하여 기타 장내세균은 원형의 볼록하고 습윤한 집락을 보이고 Enterobacter 속의 집락은 비슷하지만 좀더 점도가 높고 Klebsiella속의 집락은 더욱 더 점도가 높은 점액성이므로 배양에 따라 집락들이 서로 유착 내지 합치되는 경우가 있다.

 이들 균속은 장내세균 감별배지인 macconkey배지에서 발육시 유당을 분해하여 분홍색 및 적색의 집락으로 발육된다.

 Salmonella, Shigella, Proteus, Providencia, Yersinia속은 macconkey배지에서 발육 시 유당을 분해하지 않아 무색, 회백색의 집락으로 발육된다.

 선택배지나 감별배지에서 분리배양된 집락을 확인하기 위해 우선 감별배지인 TSI(triple sugar iron agar)에 천자배양하여 당분해능과 H2S생성, gas 생성능을 관찰한다.

 

1. Escherichia

 그람 음성 간균이며 크기는 1.1~1.5 x 2.0~6.0um이다. 많은 균주에서 협막 또는 소협막을 가진다. 주모성 편모로 운동성이거나 또는 비운동성인 균종도 있다. macconkey배지에서 잘 발육한다. 통성혐기성이며 포도당과 유당을 발효형식으로 분해하며 가스를 생성한다.

 1) Escherichia coli

 사람이나 동물의 장관, 특히 회맹부에서 대장 사이에 상재한다. 이 균이 장관이외의 장기에 침입하면 병변을 일으키며 급성 요로감염증, 복막염, 간농양, 담도감염증, 패혈증, 수막염 등 많은 감염증의 원인균이 된다. 임상에서 양성균으로 가장 비중이 높은 균이다. [실제로도 저도 매일매일 보고 있습니다^^ 지긋지긋한 균이죠....]

BAP, MAC(macconkey)배지에서 37℃, 18~24시간 배양하면 2~3mm의 비교적 큰 원형의 광택이 있는 불투명한 집락을 형성한다. Mac배지에서는 lactose를 분해하여 깔끔한 pink색으로 자란다.

 TSI배지 반응은 사면이 산성, 밑둥이 산성이면서 가스를 생성하여 A/AG로 반응이 나타낸다. (임상에서 TSI 결과가 A/AG가 나온다면 거의 E.coli로 예상합니다.) indole test 양성, M-R시험 양성, V-P시험 양성, citrate시험 음성, malonater 이용능 시험 음성, urea 음성, ONPG 양성, KCN 발육 음성, lysine 탈탄산 시험 양성이다. 포도당을 발효하여 산과 가스를 생성하고 대다수 균주는 lactose, surcrose, mannitol을 발효한다. Lysine 탈탄산시험 양성, ONPG시험 양성인 점이 Shigella와의 중요한 감별점이 된다. 

 ※ 시험공부 point : 장내세균과는 각 균종마다 생화학적성상 암기가 매우 중요하고 또한 선택배지가 있는 균종은 선택배지의 성분 집락이 어떻게 자라는지가 중요합니다. TSI결과 암기는 필수입니다!

 

2. Edwardsiella

 그람 음성 간균이며 크기는 1x2~3um이다. 주모성 편모로 운동성이다. BAP, Mac배지에서 잘 발육한다. 통성 혐기성이며 포도당을 발효형식으로 분해한다. 이 균종은 양식 어류와 자연산 어류에 질병을 일으키는데 미국산 메기류, 양서류, 파충류, 돼지, 칠면조, 갈매기, 온혈동물에서 분리된다. 사람에게서도 간혹 기회감염을 일으켜 장티푸스와 비슷한 양상을 일으키는 경우가 있다는 보고가 있으며 그 밖에 간농양, 패혈증, 상처감염, 설사 등이 있음이 보고되고 있다.

 유당을 분해하지 않으며 mac배지에서 무색의 집락을 만든다. 주모성 편모를 가졌으며, 운동성이 있고 협막은 없다. 구연산을 이용하지 않으며 H2S생성 양성(일부균종 음성), indole test 양성(일부균종 음성) 포도당 이외의 탄수화물은 발효하지 않는다. 임상에서는 보기드물고 시험에서도 그리 중요하진 않으니 이런 균이 있구나 하고 읽었으면 좋겠습니다.