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2003-2004年臺灣地區乳牛和魚類來源鏈球菌之抗菌劑感受性研究

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生物學報 (2007) 42(2): 63-72

2003-2004 年台灣地區乳牛和魚類來源鏈球菌之抗菌劑感受性研究

洪紹文

1

王淑玲

1

涂青宇

1

蔡岳智

1

莊士德

1

謝孟通

2

何素鵬

1

王渭賢

1

*

1 國立中興大學獸醫學院獸醫學系 2動植物防疫檢疫局台中分局 (收稿日期:2007.1.9,接受日期:2007.2.14) 摘 要 本研究目的在調查台灣地區動物 (乳牛和魚類) 來源鏈球菌對數種抗菌劑之感受性。2003 年至 2004 年共收集 248 株鏈球菌,利用藥物感受性試驗檢測對 azithromycin (Azi)、clarithromycin (Clar)、 erythromycin (Ery)、spiramycin (Spir)、amoxicillin (Amo)及 enrofloxacin (Enro) 是否具有抗藥性?結 果顯示 248 株鏈球菌對 Spir 的抗藥性最高 (100%),其餘藥物感受性之次依序為:Enro (98.4%)、 Clar (87.5%)、Ery (54.8%)、Azi (31.9%) 及 Amo (21.8%)。研究發現鏈球菌之抗藥性類型:由哺乳 類分離之鏈球菌株以 Azi-Clar-Ery-Spirr 所佔比例最高 (27.5%),然而由水生動物分離之鏈球菌以 Spirr所佔比例最高 (55.1%)。 關鍵詞:抗菌劑、感受性、鏈球菌、台灣

緒 言

鏈球菌 (Streptococcus spp.) 為革蘭氏陽性 球菌,大部分鏈球菌具有莢膜的構造。其生化特 性為不被膽汁溶解,不產生觸酶 (catalase) 和凝 固酶 (coaglase),無芽孢與鞭毛,因此不具運動 性。鏈球菌大多存於呼吸道,而少部分存於腸 道,因此常易從一般呼吸道中分離到此一細菌 (Facklam, 2002)。目前常用以分類鏈球菌方式包 括有溶血型和蘭氏 (Lancefield) 血清學分類法 (Koneman et al., 1997; Lancefield, 1933):依溶血 型 分 類 可 分 為 4 種 溶 血 型 (Koneman et al., 1997);而蘭氏血清學分類法可將溶血性鏈球菌區 分成 A-H 和 K-U 群 (Bromage et al., 1999)。鏈球 菌可引起咽喉炎、猩紅熱、丹毒、腦膜炎、心內 膜炎及蜂窩組織炎等疾病,根據調查,北美居民 感染化膿鏈球菌的機率為每年每十萬個人中有 1.5-7.0 個病例 (Bisno et al., 2003)。鏈球菌感染症 之宿主除了人,還包括了其他哺乳類和水生動物 (Eldar et al., 1995; Martel et al., 2001; Merl et al., 2003)。牛感染後會引起乳房炎 (Lancefield, 1933; Young et al., 1994);在猪會引起腦膜炎、關節炎、 心內膜炎、流產、支氣管肺炎等疾病 (Kao et al., 2005);在水生動物則會引起腦膜腦炎和全眼球炎 等病症 (Buxbaum et al., 2004)。魚類鏈球菌致病 株 於 1957 年 首 次 被 分 離 出 (Hoshina et al., 1958),許多研究指出,魚類鏈球菌感染症廣泛分 佈於亞洲國家 (Lee et al., 2006; Tsai et al., 2005; Tung et al., 1985)、美國和加拿大地區 (Evans et

al., 2004) 及歐洲國家 (Eldar et al., 1996) 等

地。感染之魚種包括虹鱒、香魚、烏魚及吳郭魚 等魚類 (Kitao, 1993),由於鏈球菌感染症好發在 成魚或次成魚,故往往造成養殖戶之重大經濟損 失,單在 1997 年就造成了美國 15 億美金的損失 (Shoemaker et al., 2000)。由此可知,鏈球菌為人 畜共通疾病之病源,不僅會感染人類,也會造成 動物嚴重的傷害和經濟損失,因此在公共衛生上 有其重要性。 巨環類抗生素可分為兩大類,第一類為天然 產物,代表藥物為 erythromycin (Ery);第二類為 半 合 成 衍 生 物 , 包 括 clarithromycin (Clar) 、 flurithromycin、roxithromycin 及 azithromycin (Azi) (Hansen et al., 2002),其中以 Clar 和 Azi 為最成 功 的 第 二 代 巨 環 類 藥 物 (Rubinstein, 2001; Sevillano et al., 2006),目前於水產養殖用藥方面 較 不 常 使 用 。 從 土 壤 之 鏈 黴 菌 (Streptomyces

erythreus) 分離出的 Ery,可當作青黴素過敏之替

代藥物,除了對抗革蘭氏陽性菌有效外,也可抑 制 Mycoplasma pneumoniae 、 Campylobacter

(2)

除了用於人的上呼吸道感染、皮膚鏈球菌感染症 及猩紅熱等的治療外 (Zhanel et al., 2001),在獸 醫 領 域 ,Ery 可 用 來 治 療 猪 隻 呼 吸 道 疾 病 (McDonald et al., 2001b) 及鳥類的葡萄球菌感染 症等 (Khan et al., 2002) 。另外,Ery 也用在治療 吳郭魚、黑鯛及黃鰭鯛等魚類之鏈球菌感染症 (Adams, 1998)。研究指出美國和加拿大地區巨環 類 抗 生 素 之 抗 藥 性 比 例 為 25.3%-26.6% (Wierzbowski et al., 2005)。綜合上述可知,巨環 類 抗 生 素 之 抗 藥 性 不 僅 於 各 國 家 具 有 其 普 遍 性 , 並 且 抗 藥 性 比 例 於 近 年 還 有 增 加 之 趨 勢 (Wallmann, 2006)。由此可知,鏈球菌對巨環類抗 生素之抗藥性已是一全球性問題,因此,監測藥 物之抗藥性,瞭解臨床用藥情形,是當前刻不容 緩之課題。 Spiramycin (Spir) 為一種中廣效型抗生素, 除了對革蘭氏陽性菌 (如鏈球菌和腦膜炎雙球菌) 和一些革蘭氏陰性菌 (如百日咳桿菌和梭狀芽胞 桿菌等) 有治療效果外,對青黴素、鏈黴素、四 環素及氯黴素具有抗藥性之細菌亦有治療效果 (Abou-Zeid et al., 1980) 。 Perrin-Guyomard 等 (2005) 檢測 18 個不同來源之牛乳鏈球菌,結果 顯示對 Ery 和 Spir 之抗藥性比例各佔 86%和 65%。Amoxicillin (Amo) 屬於乙內醯胺類抗生 素 , 為 半 合 成 類 青 黴 素 之 胺 基 青 黴 素 (aminopenicillin)。其抗菌範圍除了對革蘭氏陽性 細菌有效外,對革蘭氏陰性菌也有抗菌作用。 Amo 常被人用來治療皮膚和軟組織感染、呼吸道 及泌尿道感染等疾病。在獸醫亦常被應用在治療 魚類鏈球菌感染症和猪隻呼吸道疾病 (Aarestrup

et al., 2001; Kitao, 1993)。Tsai 等 (2005) 指出,

台灣南部海水魚之分離菌對 Amo 已產生嚴重之

抗藥性 (>60%)。翁 (1999) 指出,魚隻來源之病 原 性 鏈 球 菌 對 Amo 的 抗 藥 性 已 達 100% 。 Enrofloxacin (Enro) 為 quinolone 類藥物的第二代 衍生物,是化學合成的抑菌劑。主要抗菌機制為 抑制細菌 DNA-gyrase 或 topoisomerase IV 的作 用,導致 DNA 形成雙股螺旋與複製階段受阻。 Enro 抗菌範圍相當廣泛,對於抗革蘭氏陽性與陰 性細菌有極佳的效果 (Ball, 2000),目前已廣泛的 使用於獸醫界,如猪、牛及禽類等動物之多種細 菌感染症並導致抗藥性問題發生 (Cohn et al., 2003; McDonald et al., 2001c; Roesch et al., 2006)。綜合上述可知,病原菌對抗生素產生抗藥 性是世界性問題,並且細菌具有抗藥性比例有年 年增加之趨勢。因此,監測細菌對藥物抗藥性之 產生速度和瞭解目前人醫和獸醫之臨床用藥情 形,已是當前不可忽視之課題。

材料與方法

鏈球菌鑑定與保存 2003 年至 2004 年共收集 248 株疑似鏈球菌 株,並進行鏈球菌之生化特性鑑定。首先將菌株 接種於tryptic soy agar (TSA; Difco, Detroit, MI, USA),於 25℃培養 24-48 小時後進行革蘭氏染色 (Gram stain),染色結果呈藍紫色則判定為革蘭氏 陽性菌,再將這些陽性菌進行觸酶試驗 (catalase test) 和氧化酶試驗 (oxidase test),呈陰性反應之 菌株再以鏈狀球菌共同引子 (P1: 5’-GCG TGC CTA ATA CAT GCA AG -3’; P2: 5’-TTT GCT CCC CAC GCT TTC GAG-3’) 配合聚合酶連鎖反應 (polymerase chain reaction; PCR) 進行增幅,若能

增幅出750 bp PCR 產物之菌株,即判定為鏈球菌

(Streptococcus spp.)。上述鑑定出之鏈狀球菌株以 brain heart infusion (BHI; Difco) 增菌 24-48 小時 後,以陶珠 (PROTECT, Richmond, USA) 保存於 -20℃,供後續實驗使用。

抗菌劑平板製備

Azi、Clar、Ery、Spir、Amo (Sigma, Missouri, MI, USA) 及 Enro (Bayer, Wuppertal, Germany) (Fig. 1) 以溶媒進行溶解 (Table 1)。溶液經 0.22 μm 濾膜過濾後,以無菌 DW 作 2 倍連續稀釋 (27-2-9 μg/mL 等 16 種不同濃度)。取上述稀釋後 之各濃度2 mL 抗菌劑溶液分別和 18 mL Mueller Hinton Agar (MHA; Difco) 均勻混合,製成不同 濃度藥物之平盤以供後續實驗使用。另外配製菌 液生長對照組和空白組平板。製備生長對照組平 板含有相同比例混合溶媒與無菌 MHA,以觀察 菌株生長是否受到溶媒之影響。空白組平板則僅 含無菌MHA 平盤,以檢測平板製作過程中是否 受到污染。 抗生素敏感性試驗 將所保存之陶珠取出,於 BHI 25℃培養 24-48 小時後,將菌液濃度調整為 1.0 × 108 cfu/mL,而後以定量之白金接種環將菌液接種在 上述含有各種不同藥劑濃度的平板和對照組平 板中,於 25℃培養 24 小時後判定各抗生素之最

小抑菌濃度 (the minimum inhibitory concentra- tion; MIC)。

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2003-2004 年台灣地區鏈球菌之抗菌劑感受性研究

圖一、六種抗菌劑之化學結構式。

Figure 1. The chemical structures of six antimicrobial

agents in the study were listed.

抗藥性菌株之判定標準

依據美國臨床檢驗室標準委員會 (National Committee for Clinical Laboratory Standards; NCCLS) 準則來作為所測試菌株對不同抗生素 之抗藥性。各抗菌劑之抗藥性判定標準分別為: Ery: ≧ 1 μg/mL;Spir: ≧ 1 μg/mL;Clar: ≧ 1 μg/mL;Azi: ≧ 2 μg/mL;Amo: ≧ 8 μg/mL;Enro: ≧ 4 μg/mL (Marie et al., 2002; National Committee for Clinical Laboratory Standards, 2004)。

統計分析

本研究使用 Student’s t-test 來檢定不同採樣

地區或動物來源之間 MIC 值是否有顯著差異

性?並以Post Host Tests (Turkey) 進行多重性比

較來檢定各抗菌劑之 MIC 值和抗藥性菌株比率 是否有顯著差異?二者均以 P<0.05 為具有顯著 性差異。

結 果

採樣地區和來源動物之分佈情形 2003 年至 2004 年自台灣地區收集哺乳類、 爬蟲類、兩生類及水生動物之疑似鏈球菌株共 248 株,總計哺乳類來源共計 70 株,其中以乳牛 來源的65 株佔多數;爬蟲類動物來源共計 2 株, 分別來自甲魚和綠蠵龜;兩生類動物來源共計14 株,以蛙類來源的 13 株為主;水生動物來源共 計162 株,其中以魚類來源的 157 株為多數,就 魚種來分析,以吳郭魚來源的 78 株為多數。觀 察季節與魚類鏈球菌株分離率之關係,研究結果 發 現 菌 株 分 離 率 之 高 峰 期 多 集 中 於 7-9 月 (51.2%),然而,12 月至隔年 2 月則為分離率最 低之季節 (0%)。因此,鏈球菌感染症與溫度之 高低有關:高溫時,則此疾病較易發生;低溫時, 較不容易感染此疾病。 鏈球菌之鑑定 將疑似鏈球菌株經革蘭氏染色後於鏡檢下 觀 察 菌 體 型 態 並 進 行 觸 酶 和 氧 化 酶 等 生 化 試 驗,菌體呈現紫色短鏈狀排列且生化試驗呈陰性 反應者,再利用鏈狀球菌之共同引子進行PCR 增 幅,結果顯示 248 株疑似鏈球菌株皆可得到 750 bp 產物 (Fig. 2),因此確定所收集之 248 株全為 鏈球菌株。 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 圖二、利用PCR 偵測不同動物來源之鏈球菌。750 bps 帶可見於 2%瓊脂凝膠。2%瓊脂凝膠上於每行注入控 制組 (陽性與陰性) 與不同動物 (人、猪、牛、青蛙、 龜、吳郭魚及烏魚) 來源鏈球菌之 PCR 產物與標誌物 (marker)。

Figure 2. Detection of Streptococci isolated from

different species of animals with PCR. These PCR products were showed a 750 bps band from different species of animals on 2% agarose gel. The lanes contained PCR products from the different Streptococci strains: 1: positive control, 2: negative control, 3: human (No. 227), 4: swine (No. 295), 5: swine (No. 305), 6: cattle (No. 322), 7: cattle (No. 323), 8: frog (No. 404), 9: turtle (No. 298), 10: tilapia (No. 277), 11: mullet (No. 430), and M: marker. The numbers in brackets indicate the strain numbers.

1,000 bp ˆ 500 bp ˆ

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鏈球菌之藥物感受性測定

70 株哺乳類動物來源之鏈球菌株,具抗藥性 菌株以抗 Spir 最高 (100%),其次依序為 Enro (98.5%) > Clar (64.2%) > Ery (62.8%) > Azi (51.4%),最低為 Amo (20.0%)。各抗菌劑之 MIC50 (2 µg/mL)<Enro 和 Spir (8 µg/mL)。水生動物來 源之 162 株中,具抗藥性菌株以抗 Spir 最高 (100%),其次依序為 Enro (98.1%)、Clar (96.2%)、 Ery (51.2%)、Azi (25.3%),最低為 Amo (24.0%)。 各抗菌劑之 MIC50 由低到高依序為 Amo (0.5 µg/mL)<Azi、Clar 及 Ery (1 µg/mL)<Spir (8 µg/mL)<Enro (16 µg/mL) (Table 2)。

分析台灣地區所有乳牛和魚類來源之鏈球 菌分離株,其藥物感受性試驗結果顯示 65 株乳 牛來源之分離株對 6 種抗菌劑之感受性以 Amo 最高,Azi 次之,Enro 最不具感受性;各抗菌劑 之 MIC50由低到高依序為 Azi 和 Clar (1 µg/mL)、 Amo 和 Ery (2 µg/mL)、Spir (8 µg/mL)、Enro (16 µg/mL) , 菌 株 對 Spir 和 Enro 最 具 抗 藥 性 (100.0%) , 其 次 依 序 為 Clar (61.5%) 、 Ery (60.0%)、Azi (49.2%),最低為 Amo (20.0%) (Table 3)。157 株魚類來源之分離株,對各抗菌劑之感

受性以 Amo 最高,Azi 次之,Spir 最不具感受性; 各抗菌劑之 MIC50由低到高依序為 Amo 和 Azi (0.5 µg/mL)、Clar 和 Ery (1 µg/mL)、Spir (8 µg/mL)、Enro (16 µg/mL),抗藥性菌株以 Spir 最 高 (100.0%),其次依序為 Enro (98.0%)、Clar (96.1%)、Ery (50.9%)、Azi (25.4%),最低為 Amo (24.8%) (Table 3)。

鏈球菌抗藥性類型

將抗藥性類型分成下列各型:Azi-Clar-Ery- Spir-Amo-Enror、 Azi-Ery-Spir-Amo-Enror、 Azi- Clar-Ery-Spir-Enror、 Clar-Ery-Spir- Enror

、 Azi- Clar-Ery-Spirr、Clar-Ery-Spirr、Azi-Ery- Enror Azi-Clar-Eryr、Spir-Enror

、Ery-Enror

、Ery- Spirr 、 Clar-Eryr、Azi-Spirr、 Enror、 Spirr、 Eryr、 Clarr 及 Azir 。哺乳類之具抗藥性鏈球菌株的抗藥性類 型為 Azi-Clar-Ery-Spir-Amo-Enror、 Azi-Ery-Spir- Amo-Enror、Azi-Clar-Ery-Spir-Enror 、Azi-Clar-Ery- Spirr、Clar-Ery-Spirr 、Azi-Ery- Enror 、Azi-Clar- Eryr、Spir-Enror、Ery-Enror、Azi-Spirr、Enror Spirr等 12 型,其中以 Azi-Clar-Ery-Spirr

所佔比例 最高 (27.5%),Ery-Enror、Azi-Spirr、Spir-Enror

表一、抗菌劑之溶媒與稀釋劑。

Table 1. Solvent and lacquer thinner for different antimicrobial agents.

Antimicrobial agent Solvent Lacquer thinner Ery 95% Enthanol Distilled water

Spir Methanol 0.1 M PBS (pH 6.5)

Clar Methanol 0.1 M PBS (pH 6.5)

Azi 95% Enthanol Broth media

Amo 0.1 M PBS (pH 6.0) 0.1 M PBS (pH 6.0) Enro 1/2 Distilled water + 1/2 NaOH (1 M) Distilled water

表二、台灣六種抗菌劑對哺乳類與水生動物來源鏈球菌株 (分別為 70 與 162 株) 之最小抑菌濃度。

Table 2. The MICs of six antimicrobial agents for Streptococci strains isolated from mammals (70 strains) and aquatic

(162 strains) in Taiwan.

Antimicro

bial agent 70 Streptococci strains isolated from mammals 162 Streptococci strains isolated from aquatic

MIC (µg/mL) MIC (µg/mL)

Range MIC50 MIC90

No. (%) of resistant

isolates Range MIC50 MIC90

No. (%) of resistant isolates Azi 0.125->128A 2 >128 36 (51.4) 0.25->128C 1 2 41 (25.3) Clar 0.5- >128A 1 >128 45 (64.2) 0.0625->128 C 1 2 156 (96.2) Ery 0.25->128A 2 >128 44 (62.8) 0.0625->128 C 1 2 83 (51.2) Spir 1->128A 8 >128 70 (100.0) 1->128A 8 128 162 (100.0) Amo 0.0625-32B 2 32 14 (20.0) .03125-16C 0.5 8 39 (24.0) Enro 2->128A 8 >128 69 (98.5) 2->128B 16 32 159 (98.1) A, B, C

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2003-2004 年台灣地區鏈球菌之抗菌劑感受性研究

表三、台灣六種抗菌劑對乳牛與魚類來源鏈球菌株 (分別為 65 與 157 株) 之最小抑菌濃度。

Table 3. The MICs of six antimicrobial agents for Streptococci strains isolated from cattles (65 strains) and fishes (157

strains) in Taiwan. Antimicro

bial agent 65 Streptococci strains isolated from cattle 157 Streptococci strains isolated from fish

MIC (μg/mL) MIC (μg/mL)

Range MIC50 MIC90

No. (%) of resistant

isolates Range MIC50 MIC90

No. (%) of resistant isolates Azi 0.125->128A 1 >128 32 (49.2) 0.25->128C 0.5 2 40 (25.4) Clar 0.5->128 A 1 >128 40 (61.5) 0.0625->128C 1 2 151 (96.1) Ery 0.25->128A 2 >128 39 (60.0) 0.0625->128C 1 1 80 (50.9) Spir 1->128A 8 >128 65 (100.0) 1->128A 8 128 157 (100.0) Amo 0.0625-32B 2 16 13 (20.0) 0.03125-16C 0.5 8 39 (24.8) Enro 4->128A 16 >128 65 (100.0) 2->128B 16 32 154 (98.0)

A, B, C There are significantly different at different words to compare with two test groups by Post Hoc Tests (P<0.05). Clar-Ery-SpirrAzi-Clar-EryrAzi-Ery-Enror

Azi-Ery-Spir-Amo- Enror之比例最低 (3.4%)。爬 蟲類之抗藥性類型為Clar-Spir-Ery-Enror;兩生類 之抗藥性類型為SpirrEnror、Ery-Spirr、Clar-Eryr 及Azi-Clar-Ery- Spir-Enror等5 型。水生動物之抗 藥 性 類 型 可 分 成 Azi-Clar-Ery-Spir-Enror Azi-Clar-Ery-Spirr、Clar- Ery-Spirr、Spir-Enror Ery-Enror、Enror、Spirr、Eryr、ClarrAzir10 型,其中以 Spirr所佔比例最高 (55.1%),Azir Clarr、EryrAzi-Spirr之比例最低 (1.2%)。

討 論

Kitao (1993) 指出魚類鏈球菌感染症好發於 夏季高水溫期,當水溫超過20℃,虹鱒和吳郭魚 等養殖魚類就容易感染鏈球菌,倘若養殖環境高 密度飼養和氨含量過高等緊迫因子存在時,更容 易引發此疾病。此外,Shoemarker 等 (2000) 指 出低溶氧的循環水養殖量會增加魚隻死亡率,疾 病之流行期常在8-11 月,特別在季節交換時期發 生率最高。本研究結果與上述之研究結果相似, 菌株分離率之高峰期多集中於7-9 月 (51.2%)。 抗生素除了提供人類用於治療疾病外,也提 供農牧業 (食用動物與植物)、水產養殖及寵物使 用等。美國、加拿大、歐盟及英國之動物用與人 用抗生素各佔總抗生素用量的50%,但丹麥和荷 蘭之動物用與人用抗生素各佔總抗生素用量的 85%-87%和 13%-15% (Endtz et al., 1999)。由巨環 類抗生素之藥物感受性試驗結果顯示,本研究所 有鏈球菌株對 Azi 與 Clar 之抗藥性比例分別為 31.9%與 87.5%。Wu 等 (2004) 針對台灣地區臨 床分離之鏈球菌進行抗藥性調查,結果發現 Azi 之抗藥性比例為 49.0%。造成兩者抗藥性比例差 異之原因,推測可能 Azi 在人醫是臨床常用藥 物,而在獸醫臨床上尚未廣泛使用,但由於畜禽 水產養殖業之藥物種類大量使用,未來是否因而 使Azi 的抗藥性比率增加?值得未來持續觀察和 研究。Buxbaum 等 (2004) 研究顯示 Clar 抗藥性 為 10.3%,其間之差異原因,可能除了動物來源 差異外,不同地區之用藥習慣亦會導致檢測結果 之多樣性 (Aarestrup et al., 2001)。Vela 等 (2005)

將151 株鏈球菌進行抗藥性調查,發現鏈球菌對 巨環類抗生素之抗藥性竟然高達 90.7%。Siu 等 (2002) 針對台灣地區感染侵入性肺炎鏈球菌的 病 人 進 行 研 究 , 發 現 對 紅 黴 素 的 抗 藥 性 高 達 90.6%。然而,Kao 等 (2005) 曾針對台灣地區臨 床分離之鏈球菌進行藥物感受性試驗,結果發現 紅黴素抗藥性比例為 42.8%-55.1%,此與本研究 之結果相當相似 (54.8%)。Young 等 (1994) 指 出,502 株從牛乳汁中分離出之 Streptococcus agalactiae 對 Ery 產生抗藥性的比例佔 0.56%,對 照本實驗結果 65 株乳牛來源之鏈球菌對 Ery 產 生抗藥性比例為60%,10 年內乳牛來源之鏈球菌 對Ery 之抗藥性比例大幅增加,值得未來加以重 視。Tsai 等 (2005) 指出,從正常海水魚隻所分 離出之84 株鏈球菌,對 Ery 產生抗藥性達 60% 以上,對照本實驗結果157 株魚類來源之鏈球菌 對 Ery 產生抗藥性比例為 50.9%,可見 Ery 在水 產用藥上也應該加以重視。此外,不同國家間之 所以有差異,推測原因除了過去巨環類抗生素允 許作為動物飼料添加劑,一直使用到最近,歐盟 才禁止使用於當飼料添加劑,之後才轉為疾病治

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療專用藥。如此,長期低劑量使用此抗生素的結 果,可促使抗藥性菌株形成優勢族群。此現象也 發生在丹麥、瑞典和西班牙 (Aarestruo et al., 2002)。 自 20 世紀中葉發現抗生素可促進動物生 長,因此抗生素廣泛添加於動物飼料中。然而, 大量長期在飼料中添加抗生素常產生細菌耐藥 性問題與藥物殘留問題 (翁,1999)。抗生素添加 劑的長期使用和濫用導致細菌產生耐藥性,由於 細菌數量大且繁殖快,耐藥性的擴散與蔓延已非 常 嚴 重 , 而 且 一 種 細 菌 可 以 產 生 多 種 耐 藥 性 (翁,1999)。此外,在臨床醫療和流行病調查中 發現,各種病原菌均有不同程度的抗藥性,細菌 耐 藥 性 已 給 人 類 健 康 帶 來 了 巨 大 危 害 ( 翁 , 1999)。抗生素在禽畜水產品中殘留為大量長期使 用抗生素的另一問題。抗生素可分佈全身,以 肝、腎、脾等組織分佈較多,也可通過泌乳和產 蛋過程而殘留在乳與蛋中 (翁,1999)。抗生素的 殘留不僅影響畜產品的品質和風味,也被認為是 動物細菌耐藥性向人類傳遞的重要途徑 (翁, 1999)。此外,抗生素的大量使用對畜禽健康也構 成直接威脅,並產生耐藥性、降低畜禽免疫力、 破壞消化道微生物平衡及導致藥物治療效果下 降,動物內源性感染與二次性細菌感染 (翁, 1999)。 由於獸醫臨床上之需用、養殖業者之濫用或 違法使用抗菌劑等因素,均可造成細菌產生抗藥 性 (McDonald et al., 2001a)。雖然,抗菌劑的使 用量和投藥時間長短也是細菌抗藥性產生的最 主要因子,但是抗菌劑種類亦是細菌發展出抗藥 性之最主要因素之一 (McDonald et al., 2001a)。 本實驗結果顯示哺乳類或水生動物來源之分離 株抗 Spir 之抗藥性,竟然均高達 100%,推測其 可能原因為 Spir 與最近幾年其使用率之增加有 關。Martel 等 (2001) 針對鏈球菌不同血清型與 Spir 抗藥性比例之關聯性進行研究,結果顯示菌 株 對 藥 物 之 感 受 性 不 會 因 為 血 清 型 之 不 同 而 異。本研究雖未利用血清型將分離株加以分型, 但由於 Spir 之抗藥性為 100%,因可推知本實驗 中所有鏈球菌對 Spir 藥物之感受性不會因為血清 型之不同而異,也證實巨環類抗生素抗藥性的發 生頻率在所有血清型中是非常高 (Kasahara et al., 2005)。本研究乳牛來源之分離株對巨環類抗生素 感受性試驗結果顯示其抗藥性 49.2%-98.4%,但 是分析牧場之用藥情形,結果發現乳牛之臨床鮮 少使用巨環類抗生素,揣測其原因可能為細菌基 因突變或抗藥基因透過不同之途徑,於不同環境 中彼此間互相發生移轉或傳遞現象。 Vela 等 (2005) 將 151 株鏈球菌並進行抗藥 性調查,發現乙內醯胺類抗生素之感受性大於 96%,此與本研究結果之發現,所有鏈球菌株對 Amo 之感受性最高相似。然而,Tsai 等 (2005) 指 出,從海水魚之分離革蘭氏陽性菌對 Amo 的抗 藥性為 89%。Hsueh 等 (2000) 亦指出細菌對乙 內醯胺類抗生素抗藥性比例在 1995-1999 年間, 從 39.7%增加為 76%。造成本研究結果與 Tsai 等 (2005) 和 Hsueh 等 (2000) 結果不同的原因,推 測可能由於乙內醯胺類抗生素使用頻繁,導致抗 藥性菌株之產生 (Marton, 1992; McDonald et al., 2001c);再者,乙內醯胺類抗生素雖廣泛使用於 治療動物鏈球菌感染症,但由於藥物在低濃度即 可達到治療效果,因此其最小抑菌濃度尚未在抗 藥性標準以上;或是所採樣的時間、動物品種與 樣品數不同所致。另外,本研究結果顯示所有菌 株對 Enro 之抗藥性竟高達 98.4%,推測造成如此 高抗藥性比例的原因可能由於 Enro 為目前是哺 乳類或水生動物之最常用之臨床藥物之ㄧ,故可 能在長期篩選壓力下使得細菌容易產生抗藥性。 Vela 等 (2005) 分析 151 株之鏈球菌的抗藥 性類型,結果顯示 8.4%分離株對 4 種以上藥物具 有抗藥性,具有 6 種藥物以上之抗藥性類型佔 6%。本研究結果指出細菌之抗藥性類型亦呈現多 樣性:89.5% (222/248) 分離株對 3 種以上的藥物 具有抗藥性,其中 32.2% (80/248) 對 5 種以上之 藥物有抗藥性。此顯示細菌具有高度多重抗藥性 的嚴重性。抗藥性類型之多樣性可能源於巨環類 抗生素間之交叉抗藥性或細菌藉由不同之機制 獲得新的抗藥性基因並在不同之菌種間傳遞,進 而擁有多重抗藥性 (Hsueh et al., 2002)。具抗藥 性之細菌可能藉帶有一個或多個抗藥性基因的 integron 存在於亦帶有抗藥性基因之 transposon 上,之後帶有數個 integron 的 transposon 再轉至 抗藥性質體上,進而使抗藥性基因在不同之菌種 或宿主間互相傳遞 (Zhao et al., 2001)。 本研究藉由收集動物來源 (以 cattle 和 fish 為主) 之鏈球菌,檢測其對 6 種抗菌劑之感受 性,其結果不僅可提供畜牧或水產養殖業者在疾 病治療時選擇藥物之參考。同時亦可藉由細菌之 抗藥性程度,推測目前臨床用藥之大致情形。基 於國際貿易、養畜殖業永續發展及公共衛生安全 等方面之考量,教導養殖戶正確的用藥觀念,以 減少抗生素不必要的使用才是降低細菌產生抗

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2003-2004 年台灣地區鏈球菌之抗菌劑感受性研究 藥性治標之道。

誌 謝

本研究承蒙行政院農業委員會動植物疾病 防 疫 檢 疫 局 之 經 費 支 持 (93 農 科 -1.8.1- 檢 -B1(3);94 農科-13.2.1-檢-B1),特為致謝!實驗研 究 期 間 樣 本 之 採 集 承 蒙 嘉 義 縣 動 物 疾 病 防 疫 所、屏東縣動物疾病防疫所、屏東科技大學獸醫 學系陳石柱教授和董明澄教授及台灣大學獸醫 學系陳媺玫教授之協助,在此一併致謝!

參考文獻

翁有助,1999。雲林、嘉義及台南地區水產養殖 動物寄生蟲性與細菌性疾病之調查及其病 原菌對數種抗菌劑之抗藥性研究。國立台灣 大學碩士論文,共 99 頁。

Aarestrup FM, Hasman H, Jensen LB, Moreno M, Herrero IA, Dominguez L, Finn M, and Franklin A. 2002. Antimicrobial resistance among enterococci from pigs in three European countries. Appl. Env. Microbiol. 68:4127-4129.

Aarestrup FM, Seyfarth AM, Emborg HD, Pedersen K, Hendriksen RS and Bager F. 2001. Effect of abolishment of the use of antimicrobial agents for growth promotion on occurrence of antimicrobial resistance in fecal from food animals in Denmark. Antimicrob. Agents Chemother. 45:2054-2059.

Abou-Zeid AZ, Khalil A el-G and Rabei M. 1980. Spiramycin, a macrolide antibiotic. Zentralbl. Bakteriol. Naturwiss. 135:443-453.

Adams HR. 1998. Veterinary pharmacology and therapeutics. 7th. Yi Hsien, pp. 777.

Ball P. 2000. The quinolones, history and overview. In: Andriole VT ed. The Quinolones. 3rd ed. London, UK. Academic press, pp. 2-24. Bisno AL, Brito MO and Collins CM. 2003.

Molecular basis of group A streptococcal virulence. Lancet. Infect Dis. 3:191-200. Bromage ES, Thomas A and Owens L. 1999.

Streptococcus iniae, a bacterial infection in

barramundi Lates calcarifer. Dis. Aquat Org. 36:177-181.

Buxbaum A, Forsthuber S, Sauermann R, Gattringer R, Graninger W and Georgopoulos A. 2004. Development of

macrolide-resistance and comparative activity of telithromycin in streptococci in Austria, 1996–2002. Int. J. Antimicrob. Agents 24:397-400.

Cohn LA, Gary AT, Fales WH and Madsen RW. 2003. Trends in fluoroquinolone resistance of bacteria isolated from canine urinary tracts. J. Vet. Diagn. Invest. 15:338-343.

Eldar A, Bejerano Y, Livoff A, Horovitcz A and Bercovier H. 1995. Experimental streptococcal meningo-encephalitis in cultured fish. Vet. Microbiol. 43:33-40.

Eldar A, Ghittino C, Asanta L, Bozzetta E, Goria M, Prearo M and Bercovier H. 1996.

Enterococcus seriolocida is a junior synonym

of Lactococcus garvieae, a causative agent of septicemia and meningoencephalitis in fish. Curr. Microbiol. 32:85-88.

Endtz HP, van den Break N, Verbrugh HA and van Belkum A. 1999. Vancomycin Resistance: Status Quo and Quo Vadis. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect Dis. 18:683-690.

Evans JJ, Klesius PH and Shoemaker CA. 2004. Efficacy of Streptococcus agalactiae (group B) vaccine in tilapia (Oreochromis niloticus) by intraperitoneal and bath immersion administration. Vaccine 22:3769-3773.

Facklam R. 2002. What happened to the

Streptococci: overview of taxonomic and

nomenclature changes. Clin. Microbiol. Rev. 15:613-630.

Hansen JL, Ippolito JA, Ban N, Nissen P, Moore PB and Steitz TA. 2002. The structures of four macrolide antibiotics bound to the large ribosomal subunit. Mol. Cell 10:117-128. Hoshina T, Sano T and Morimoto Y. 1958. A

Streptococcus pathogenic to fish. Tokyo Univ.

Fish 44:57-68.

Hsueh PR, Liu CY and Luh KT. 2002. Current status of antimicrobial resistance in Taiwan. Emerg. Infect Dis. 8:132-137.

Hsueh PR, Liu YC, Shyr JM, Wu TL, Yan JJ, Wu JJ, Leu HS, Chuang YC, Lau YJ and Luh KT. 2000. Multicenter surveillance of antimicrobial resistance of Streptococcus

pneumoniae, Haemophilus influenzae, and Moraxella catarrhalis in Taiwan during the

1998-1999 respiratory season. Antimicrob. Agents Chemother. 44:1342-1345.

Kao CH, Chen PY, Huang FL, Chen CW, Chi CS, Lin YH, Shih CY, Hu BS, Li CR, Ma JS, Lau

(8)

YJ, Lu KC and Yu HW. 2005. Clinical and genetic analysis of invasive and non-invasive group A streptococcal infections in central Taiwan. J. Microbiol. Immunol. Infect 38:105-111.

Kasahara K, Maeda K, Mikasa K, Uno K, Takahashi K, Konishi M, Yoshimoto E, Murakawa K, Kita E and Kimura H. 2005. Clonal dissemination of macrolide-resistant and penicillin-susceptible serotype 3 and penicillin-resistant Taiwan 19F-14 and 23F-15 Streptococcus pneumoniae isolates in Japan: a pilot surveillance study. J. Clin. Microbiol. 43:1640-1645.

Khan AA, Nawaz MS, Khan SA and Steele R. 2002. Detection and characterization of erythromycin-resistant methylase genes in Gram-positive bacteria isolated from poultry litter. Appl. Microbiol. Biotechnol. 59:377- 381.

Kitao T. 1993. Streptococcal infections. In: Inglis V, Roberts RJ, Bromage NR. Bacterial Disease of Fish. Blackwell Press, Landon, pp. 196-210.

Koneman EW, Allen SD, Janada WM, Schreckenberger PC and Winn Jr. WC. 1997. The gram-positive cocci part Ⅱ Streptococci, :

Enterococci, and “the Streptococcus-like”

bacteria. In: Color atas and textbook of diagnostic microbiology, 5th ed, Lippincott Press, NY, pp. 578-629.

Lancefield RC. 1933. A serological differentiation of human and other groups of Streptococci. J. Exp. Med. 59:441-458.

Lee JL, Chu SY, Yu ZS, Lee CY, Lai CC, Hung CS, Wang JH, Wu ZB, Chen SC, Chang TC and Tsai SS. 2006. Identification and survey on Gram-positive Streptococcus-like organisms isolated from grey mullet (Mugil cephalus Linnaeus). Taiwan Vet. J. 32:136-145.

Marie J, Morvan H, Berthelot-Herault F, Sanders P, Kempf I, Gautier-Bouchardon AV, Jouy E and Kobisch M. 2002. Antimicrobial susceptibility of Streptococcus suis isolated from swine in France and from humans in different countries between 1996 and 2000. J. Antimicrob. Chemother. 50:201-209.

Martel A, Baele M, Devriese LA, Goossens H, Wisselink HJ, Decostere A and Haesebrouck F. 2001. Prevalence and mechanism of resistance against macrolides and

lincosamides in Streptococcus suis isolates. Vet. Microbiol. 83:287-297.

Marton A. 1992. Pneumococcal antimicrobial resistance: the problem in Hungary. Clin. Infect Dis. 15:106-111.

McDonald LC, Chen FJ, Lo HJ, Yin HC, Lu PL, Huang CH, Chen P, Lauderdale TL and Ho M. 2001a. Emergence of reduced susceptibility and resistance to fluoroquinolones in

Escherichia coli in Taiwan and contributions

of distinct selective pressures. Antimicrob. Agents Chemother. 45:3084-3091.

McDonald LC, Chen MT, Lauderdale TL and Ho M. 2001b. The use of antibiotics critical to human medicine in food-producing animals in Taiwan. J. Micribiol. Immunol. Infect 34:97-102.

McDonald LC, Yu HT, Yin HC, Hsiung AC and Ho M. 2001c. Use and abuse of surgical antibiotic prophylaxis in hospitals in Taiwan. J. Formos Med. Asso. 100:5-13.

Merl K, Abdulmawjood A, Lammler C and Zschock M. 2003. Determination of epidemiological relationships of

Streptococcus agalactiae isolated from bovine

mastitis. FEMS Microbiol. Lett 226:87-92. National Committee for Clinical Laboratory

Standards. 2004. Performance Standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility test for bacteria isolated from animals: approved standard, second ed., NCCLS document M31-A2, Wayne, USA.

Perrin-Guyomard A, Soumet C, Leclercq R, Doucet-Populaire F and Sanders P. 2005. Antibiotic susceptibility of bacteria isolated from pasteurized milk and characterization of macrolide-lincosamide-streptogramin

resistance genes. J. Food Prot. 68:347-352. Roesch M, Perreten V, Doherr MG, Schaeren W,

Schallibaum M and Blum JW. 2006. Comparison of antibiotic resistance of udder pathogens in dairy cows kept on organic and on conventional farms. J. Dairy Sci. 89:989-997.

Rubinstein E. 2001. Comparative safety of the different macrolides. Int. J. Antimicrob. Agents 18:71-76.

Sevillano D, Alou L, Aguilar L, Echevarria O, Gimenez MJ and Prieto J. 2006. Azithromycin iv pharmacodynamic parameters predicting

(9)

2003-2004 年台灣地區鏈球菌之抗菌劑感受性研究

lining fluid versus serum: an in vitro pharmacodynamic simulation. J. Antimicrob. Chemother. 57:1128-1133.

Shoemaker CA, Evans JJ and Klesius PH. 2000. Density and dose: factors affecting mortality of Streptococcus iniae infected tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture 188: 229-235.

Shoemaker CA and Klesius P. 1997. Streptococcal disease problems and control: a review. In: Fitzsimmons K, (Ed.), Tilapia Aquaculture Vol. 2 Northeast Regional Agricultural Engineering Service-106, Ithaca, NY, USA, pp. 671-680.

Siu LK, Chu ML, Ho M, Lee YS and Wang CC. 2002. Epidemiology of invasive pneumococcal infection in Taiwan: antibiotic resistance, serogroup distribution, and ribotypes analyses. Microb. Drug Resist. 8:201-208.

Tsai HL, Ma YP, Kuo HJ, Lin SH, Tu C and Chang SK. 2005. Antimicrobial susceptibility in bacterial isolated from normal seawater fish farm in Southern Taiwan. Taiwan Vet. J. 31:274-280.

Tung MC, Chen SC and Tsai SS. 1985. General septicemia of streptococcal infection in cage-cultured Tilapia mossambica, in

southern Taiwan. Fisheries Series 4:95-105. Vela AI, Moreno MA, Cebolla JA, Gonzalez S,

Latre MV, Dominguez L and Fernandez- Garayzabal JF. 2005. Antimicrobial susceptibility of clinical strains of

Streptococcus suis isolated from pigs in Spain.

Vet. Microbiol. 105:143-147.

Wallmann J. 2006. Monitoring of antimicrobial resistance in pathogenic bacteria from livestock animals. Int J Med Microbiol 296:81-86.

Wierzbowski AK, Swedlo D, Boyd D, Mulvey M, Nichol KA, Hoban DJ and Zhanel GG. 2005. Molecular epidemiology and prevalence of macrolide efflux genes mef(A) and mef(E) in

Streptococcus pneumoniae obtained in

Canada from 1997 to 2002. Antimicrob. Agents Chemother. 49:1257-1261.

Wu CS, Wang SM, Ko WC, Wu JJ, Yang YJ and Liu CC. 2004. Group B streptococcal infections in children in a tertiary care hospital in southern Taiwan. J. Microbiol. Immunol. Infect 37:169-175.

Young CL, Tsung BW, Chung TC and Dong HD. 1994. Studies involving the isolated technique, antibiotic resistant patterns and epidemic distributions of bovine Streptococcus

agalactiae from bulk tank milk at Taiwan

dairy farms. Taiwan Vet. J. 20:362-370. Zhanel GG, Dueck M, Hoban DJ, Vercaigne LM,

Embil JM, Gin AS and Karlowsky JA. 2001. Review of macrolides and ketolides: focus on respiratory tract infections. Drugs 61:443-498. Zhao S, White DG, Ge B, Ayers S, Friedman S,

English L, Wagner D, Gaines S and Meng J. 2001. Identification and Characterization of integron-mediated antibiotic resistance among shiga toxin-producing Escherichia coli isolates. Appl. Env. Microbiol. 67:1558-1564.

(10)

The Antimicrobial Susceptibility of Streptococci Obtained from

Cattle and Fish in Taiwan from 2003-2004

Shao-Wen Hung

1

, Shu-Ling Wang

1

, Ching-Yu Tu

1

, Yueh-Chih Tsai

1

, Shih-Te Chuang

1

,

Meng-Tong Shieh

2

, Shu-Peng Ho

1

, Way-Shyan Wang

1*

1

Department of Veterinary Medicine, National Chung Hsing University Taichung, Taiwan

2

Taichung Branch Office, Bureau of Animal and Plant Health Inspection and Quarantine Taichung, Taiwan

(Received: 9 January 2007, accepted: 14 February 2007)

ABSTRACT

The aim of this investigation was to study the antimicrobial susceptibility of 248

Streptococci strains obtained from cattle and fish in Taiwan from 2003-2004. The

susceptibilities of 248 Streptococci strains were determined by the agar dilution method to 6 antimicrobial agents included azithromycin (Azi), clarithromycin (Clar), erythromycin (Ery), spiramycin (Spir), amoxicillin (Amo), and enrofloxacin (Enro) in this study. The results indicated that the highest resistant percentage of 6 antimicrobial agents was Spir (100.0%), followed by Enro (98.4%), Clar (87.5%), Ery (54.8%), Azi (31.9%), and Amo (21.8%) among 248 Streptococci strains. The highest percentage of resistant-antimicrobial agent patterns for Streptococci strains obtained from mammals and aquatic organisms were Azi-Clar-Ery-Spirr (27.5%) and Spirr (55.1%), respectively.

數據

Figure 1. The chemical structures of six antimicrobial
Table 2. The MICs of six antimicrobial agents for Streptococci strains isolated from mammals (70 strains) and aquatic
Table 3. The MICs of six antimicrobial agents for Streptococci strains isolated from cattles (65 strains) and fishes (157

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