관련 검사·소견은 'Escherichia coli'이다. O157:H7 선별배지에서 보이는 특징은?

sorbitol 비발효 집락을 보일 수 있다. O157:H7은 sorbitol 비발효이기 때문에 SMAC 배지에서 무색 또는 옅은 회색의 집락을 형성합니다. 이는 이 균주를 신속하게 선별할 수 있는 매우 중요한 생화학적 표지자입니다.

핵심 해설
이 문제는 장출혈성 대장균(Enterohemorrhagic E. coli, EHEC)의 대표적인 혈청형인 Escherichia coli O157:H7의 생화학적 동정 특성과 선별배지에서의 특징을 묻고 있어요. 대부분의 대장균과 달리 O157:H7은 sorbitol(솔비톨)을 발효시키지 못하는(sorbitol non-fermenter) 특징이 있어, MacConkey Sorbitol Agar(SMAC 배지)에서 무색 집락을 형성하는 점이 가장 중요한 감별 포인트입니다. 반면 일반 대장균은 sorbitol을 발효하여 분홍색 집락을 만듭니다.

핵심 개념 분석 (Key Concept): O157:H7의 동정은 핵심! Sorbitol MacConkey Agar(SMAC 배지)에서 무색 집락(sorbitol 비발효)을 확인하는 것이 일차적인 선별 검사입니다. 이는 O157:H7이 다른 대장균과 달리 sorbitol 분해 효소가 결핍되어 있기 때문이에요.

정답 근거 (Answer Rationale): 정답은 1번이에요. O157:H7은 sorbitol 비발효이기 때문에 SMAC 배지에서 무색 또는 옅은 회색의 집락을 형성합니다. 이는 이 균주를 신속하게 선별할 수 있는 매우 중요한 생화학적 표지자입니다.

오답 분석 (Distractor Analysis):
혼동 주의! ②번 요소분해(Urease) 활성과 struvite 결석 형성은 Proteus와 같은 요소분해균(Urease-positive bacteria)의 특징입니다. 대장균은 일반적으로 요소분해 활성이 없어요.
혼동 주의! ③번 AmpC β-lactamase가 clavulanate에 의해 억제되지 않는 현상은 ESBL(Extended-Spectrum β-Lactamase)과 AmpC 생성균을 감별하는 포인트로, E. coli O157:H7의 선별배지 특성과는 관련이 없어요.
혼동 주의! ④번 황화수소(H2S) 생성은 Salmonella나 Proteus의 중요한 생화학적 특징이며, TSI(Triple Sugar Iron) 배지에서 흑색으로 관찰됩니다. 대장균은 H2S를 생성하지 않아요.
혼동 주의! ⑤번 유당(Lactose) 발효로 인한 분홍색 집락 형성은 일반적인 대장균이 MacConkey Agar에서 보이는 전형적인 모습입니다. O157:H7은 유당은 분해하지만, sorbitol을 분해하지 못하는 것이 차이점이에요.

연관 개념 정리 (Related Concepts): 장출혈성 대장균(EHEC)은 시가독소(Shiga toxin)를 생성하여 출혈성 대장염과 용혈성 요독 증후군(Hemolytic Uremic Syndrome, HUS)을 유발합니다. 선별된 O157:H7 균주에 대해서는 시가독소 유전자(stx1, stx2) 확인을 위한 PCR 검사나 면역학적 독소 검출법을 추가로 시행해야 해요.

개념 정리
균종SMAC 배지MacConkey AgarH2SUreaseE. coli (일반)분홍색 (sorbitol 발효)분홍색 (유당 발효)음성음성E. coli O157:H7무색 (sorbitol 비발효)분홍색 (유당 발효)음성음성Salmonella분홍색/무색무색양성음성Proteus분홍색/무색무색양성양성
한눈에 비교!
Sorbitol 비발효 집락을 보이는 장내세균은 매우 드물기 때문에, SMAC 배지에서 무색 집락은 E. coli O157:H7을 강력히 시사하는 소견이에요. 혼동 주의! 유당(Lactose) 발효 여부를 보는 일반 MacConkey Agar와 SMAC 배지의 당 성분 차이를 반드시 구별하세요.

핵심 검사 포인트
O157:H7 의심 집락을 동정할 때는 반드시 대장균 항혈청(O157, H7)으로 응집 시험을 실시하고, 설사변 검체인 경우 시가독소 검출을 위한 효소면역측정법(Enzyme Immunoassay, EIA) 또는 중합효소연쇄반응(PCR)을 병행해야 해요. 배양 음성인 경우라도 임상 증상이 의심된다면 독소 검사를 반드시 고려해야 합니다.

암기 팁
"O157:H7은 SMAC에서 색이 없고(무색), 소아에서는 용혈성 요독 증후군(HUS)을 일으킨다"고 암기하세요. "Sorbitol을 안 먹으니 배지에서도 색이 안 나온다"고 연상하면 기억하기 쉬워요.

국시 빈출 포인트
장내세균 감별에서 E. coli O157:H7의 SMAC 배지상 무색 집락은 매년 출제되는 필수 암기 사항입니다. 또한 일반 대장균과의 생화학적 차이점, HUS와의 연관성도 자주 묻는 주제입니다.

기출 변형 주의!
"혈성 설사 환자의 대변을 SMAC 배지에 접종했더니 무색 집락이 관찰되었다. 다음 중 추가로 확인해야 할 검사는?"이라는 형태로 시가독소 검출법을 묻는 문제가 출제될 수 있어요.

검사실 실무 가이드 검사실 시나리오 (Laboratory Scenario) 혈성 설사(Bloody diarrhea)를 주소로 내원한 5세 환아의 대변 검체가 미생물 검사실에 접수되었어요. 용혈성 요독 증후군(HUS)이 의심되는 상황입니다. 담당 임상병리사는 장출혈성 대장균(EHEC) 배양을 위해 SMAC 배지(Sorbitol MacConkey Agar)에 검체를 접종했습니다. 24시간 배양 후, 유당을 분해하는 분홍색 집락 사이에 소수의 무색 집락이 혼재되어 있는 것이 관찰되었습니다. 검사 수행 및 결과 보고 전략 (Testing & Reporting) 핵심! 이 무색 집락은 E. coli O157:H7이 강력히 의심됩니다. 즉시 무색 집락에 대해 그람염색(Gram Stain)을 실시하여 그람음성 간균(Gram-negative rod)임을 확인하고, O157 및 H7 항혈청을 이용한 슬라이드 응집법(Slide Agglutination Test)으로 혈청형을 확인해야 해요. 동시에 시가독소 유전자(stx1/stx2) PCR 검사를 의뢰하고, 핵심! 결과는 담당 의사에게 구두로 신속히 사전 보고한 후 공식 보고서를 발행합니다. 이는 EHEC 감염이 2급 법정감염병으로 신고 대상이기 때문이에요. 검체 안전 및 주의사항 (Precautions) EHEC 의심 균주를 다룰 때는 반드시 생물안전 2등급(Biosafety Level 2, BSL-2) 이상의 시설과 생물안전작업대(Biosafety Cabinet)에서 취급해야 합니다. 검체와 배지는 감염성 폐기물 전용 용기에 버리고, 시험관이나 슬라이드는 1% 차아염소산나트륨(NaOCl) 용액에 충분히 담가 소독한 후 폐기해야 해요. 장출혈성 대장균은 낮은 감염 용량으로도 질병을 일으킬 수 있어 검사실 내 감염 예방이 매우 중요합니다.
검사실 표준작업절차 EHEC 선별을 위한 표준작업지침서(SOP) 점검 사항입니다. - [ ] SMAC 배지에 접종하고 35-37℃에서 18-24시간 배양했는가? - [ ] 무색 집락을 선별하여 O157 및 H7 항혈청 응집검사를 실시했는가? - [ ] 독소 유전자 확인을 위한 PCR 또는 면역학적 검사를 의뢰했는가? - [ ] 양성 결과 확인 즉시 관할 보건소에 법정감염병 신고 절차를 진행했는가?
선배 임상병리사의 한마디 "O157:H7은 생화학적 특징 하나만으로도 강력히 의심할 수 있는 몇 안 되는 대장균 중 하나예요. SMAC 배지에서 무색 집락을 발견하는 순간, 단순한 '대장균 동정'이 아니라 '환자의 생명을 위협하는 중증 감염병의 진단과 지역사회 확산 방지'라는 무거운 책임감을 가지고 신속하고 정확하게 검사해야 한다는 사실, 항상 기억하세요!"