アゾレス諸島の家畜放牧土壌におけるESBL産生大腸菌の発生：環境・健康汚染の問題か？

Occurrence of ESBL-producing Escherichia coli in soils subjected to livestock grazing in Azores archipelago: an environment-health pollution issue?

• Vanessa Silva
• Fernando Peixoto
• Carolina Parelho
• Patrícia Garcia
• Armindo Rodrigues
• Adriana Silva
• Isabel Carvalho
• José Eduardo Pereira
• Gilberto Igrejas
• Patrícia Alexandra Curado Quintas Dinis Poeta

抄録

抗生物質はヒトや動物の治療に利用されているが、環境汚染物質であることを考慮しなければならない。本研究では、アゾレス諸島の家畜農法土壌から拡張スペクトラムβ-ラクタマーゼ（ESBL）産生大腸菌を分離し、その特徴を明らかにすることを目的とした。牛の頭数が異なる3つの異なる放牧システムと対照地から24の土壌サンプルを採取した。抗生物質感受性法は16種類の抗生物質に対してKirby-Bauerディスク拡散法で行い、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）によりラクタマーゼ、抗菌抵抗性遺伝子、病原性因子、系統群をコードする遺伝子の存在を判定した。3つの放牧地から9つのESBLが回収され、すべての分離株がβ-ラクタマーゼ遺伝子blaおよびblaを提示した。大腸菌はテトラサイクリンおよびストレプトマイシンに耐性を示し，tetB，strAおよびstrB遺伝子を保有していた．また、1株はスルホンアミドにも耐性を示し、sul1とsul2の遺伝子が検出された。これらの分離株は以下の系統に分類された。B1（n=6）、D（n=2）、およびA（n=1）であった。土壌中の抗生物質や耐性遺伝子の存在が抗菌薬耐性の発生源となり、ヒトや動物の健康に悪影響を及ぼす可能性があることが示唆された。

Antibiotics are successful drugs used in human and animal therapy; however, they must be considered as environmental pollutants. This study aims to isolate and characterize the extended-spectrum β-lactamase (ESBL) producing Escherichia coli soil from Azores Archipelago subjected to livestock agricultural practices. Twenty-four soil samples were collected from three different pasture systems with different number of cattle heads, and from a control site. Antibiotic susceptibility method was performed by Kirby-Bauer disk diffusion method against 16 antibiotics, and the presence of genes encoding lactamases, antimicrobial resistance genes, virulence factors, and phylogenetic groups was determined by polymerase chain reaction (PCR). Nine ESBLs were recovered from the three grazing sites, and all isolates presented the beta-lactamase genes bla and bla. E. coli isolates were resistance to tetracycline and streptomycin and harbored the tetB, strA, and strB genes. One isolate also showed resistance to sulfonamides, and the genes sul1 and sul2 were detected. The isolates were grouped into the following phylogenic groups: B1 (n = 6), D (n = 2), and A (n = 1). The presence of antibiotics and resistance genes in soils may be the source to the development of antimicrobial resistance, which may have negative consequences in human and animal health.