羊と山羊由来の非O157シガ毒素産生大腸菌の血清群、抗生物質耐性プロファイルおよび毒性因子

なぜ家畜があなたの食卓に関係するのか

多くの人は羊や山羊の肉や乳を楽しんでいますが、これらの動物が静かに有害な腸内細菌を保有していることに気づいていません。本研究は、食中毒に関連する危険なタイプの大腸菌を、南アフリカの羊と山羊で調べています。これらの細菌がどこに存在するか、どの程度危険か、抗生物質が依然として効くかを問い、農家、消費者、公衆衛生関係者にとって重要な手がかりを提供します。

動物から人へ移る病原体

大腸菌（Escherichia coli）は通常ヒトや動物の腸内に無害に生息しますが、シガ毒素を産生する株は激しい腹痛、血便、まれに腎不全を引き起こすことがあります。これらのシガ毒素産生大腸菌（STEC）は、汚染された肉、乳、または水を介して動物から人へ広がることが多いです。牛はよく知られた保有動物ですが、特に低・中所得国では羊や山羊についてはほとんど知られていません。本研究はこれら小型の家畜と周囲環境に焦点を当て、STECの発生頻度とこれらの株の危険性を理解しようとしました。

研究者が収集・検査したもの

研究チームは南アフリカ北西州の二種類の農場、共同体の村営農場と商業農場を訪れました。合計207検体を収集し、114頭の羊と58頭の山羊から新鮮な糞便、動物小屋の堆肥、給水槽や近隣掘削井戸の水を含みます。実験室では、試料を培地で富化し、特殊な寒天培地で細菌を培養し、DNAベースの検査でどの集落が大腸菌であり、どれがシガ毒素遺伝子を持っているかを確認しました。また、腸に付着して病原性を助ける他の因子を調べ、人の病気に関連する表面構造であるO血清群に基づいて菌株を分類しました。

羊と山羊に潜むリスクのパターン

全検体のうち112が大腸菌と確認され、そのうち26株がシガ毒素遺伝子を持ち、STECと特定されました。本研究のすべてのSTEC株はstx1毒素遺伝子を保有し、より少数がstx2や付着に関わるeae遺伝子を併せ持っており、これらの組み合わせは疾患の重症度を高める可能性があります。最も頻度の高い血清群はO128で、次いでO26、O121、O103と続き、いずれも人の疾病で重要な非O157型です。よく知られたO157群は検出されませんでした。STECは山羊よりも羊で、また高齢や雌の個体でより多く検出され、これは群れ内に長く留まる個体や飼養管理の影響を反映している可能性があります。これらのパターンは、一見健康な小反芻動物が食物連鎖に到達し得る株の静かな貯蔵庫となりうることを示唆します。

抗生物質の効力が低下

次に研究チームは、一般的な抗生物質がこれらの株に対して有効かどうかを調べました。標準のディスク拡散法で、アンピシリンに対する高い耐性、エリスロマイシンおよびストレプトマイシンに対する顕著な耐性が見られ、一部にセフトリアキソン、メロペネム、ゲンタマイシンへの耐性も認められました。ほぼすべてのSTEC分離株が少なくとも1薬剤に耐性を示し、約10分の1は3剤種以上の薬剤クラスに耐性を示し、多剤耐性と判定されました。細菌DNA中の耐性遺伝子を調べると、特定のβラクタム系抗生物質を不活化し得るblaSHVという遺伝子が非常に一般的でした。他の耐性遺伝子は頻度が低めでしたが、それらの存在はこれらの病原体が重要な薬剤の効果を弱める遺伝的手段を保持していることを示しています。

食品安全と公衆衛生への示唆

平たく言えば、本研究は南アフリカの一部の羊と山羊が、人に重篤な病気を引き起こしうる大腸菌株を保有し、日常的な抗生物質で治療しにくくなっていることを示しています。検体の一部にしか高リスクの細菌は含まれていませんが、その毒素遺伝子の組み合わせ、疾患関連血清群、耐性遺伝子の存在は懸念を引き起こします。人、動物、環境が密接に結びついているため、著者らは家畜におけるこれらの病原体の監視、農場や屠畜時の衛生向上、より賢明な抗生物質使用を導くワンヘルスのアプローチを提唱しています。これにより、肉や乳の安全性を高め、抗生物質の有効性を本当に必要なときに保つ助けとなります。

引用: Howard, J., Thekisoe, O., Ramatla, T. et al. Serogroups, antibiotic resistance profiles and virulence factors of non-O157 Shiga-toxin producing Escherichia coli from ovine and caprine. Sci Rep 16, 14798 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44661-8

キーワード: シガ毒素産生大腸菌, 羊と山羊, 抗生物質耐性, 食品媒介病原体, ワンヘルス