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문제 정의
- 학교 실내 환경에서 공기중 미생물 오염이 건강에 미치는 위 해성에 대한 평가를 위해서는 보통의 상황에서 공기중 미생물 농도의 일반적 수준 및 우점하는 미생물에 대한 정보가 있어야 한다. 이러한 목적에 따라 유치원에서 계절별 공기중 미생물 분 포, 중 • 고등학교에서 상황별 공기중 미생물 분포에 대한 연구를 진행하여 결과를 발표하였으며(1, 4), 본 논문에서는 초등학교를 대상으로 교실과 복도에서 실내 공기중 배양이 가능한 세균과 진균의 농도를 조사하고, 우점하는 세균과 사상성 진균을 분리하여 그 특성을 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 그람양성 세균은 Staphylococcus 속, Micrococcus 속 등의 동정이 가능한 API Staph kit, 그람음성 세균은 API 20NE kit와 API 20E kit (bioMerieux, France)를 사용하여 잠정적으로 동정하였으며, 동정확률(% id)이 90% 이상인 균종을 선택하여 동정된 것으로간주하였다. API kit 동정확률이 90% 미만일 경우 추가적으로 16S rRNA 유전자 절편의 서열을 분석하였다. 간략히 설명하면, nested PCR 방법을 통해 16S rRNA 유전자의 V3부위를 증폭하였으며, 1차 PCR에는 27f (5'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3')와 1492r (5'-GGT TAC CTT GTT ACGA CTT-3') primer 를 사용하였고, 2차 증폭에는 341f (5'-CCT ACG GGA GGC AGC AG-3)와 518r (5, -ATT ACC GCG GCT GCT GG-3') primer를 사용하였다.
- API kit 동정확률이 90% 미만일 경우 추가적으로 16S rRNA 유전자 절편의 서열을 분석하였다. 간략히 설명하면, nested PCR 방법을 통해 16S rRNA 유전자의 V3부위를 증폭하였으며, 1차 PCR에는 27f (5'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3')와 1492r (5'-GGT TAC CTT GTT ACGA CTT-3') primer 를 사용하였고, 2차 증폭에는 341f (5'-CCT ACG GGA GGC AGC AG-3)와 518r (5, -ATT ACC GCG GCT GCT GG-3') primer를 사용하였다. 증폭한 16S rRNA 유전자 절편의 서열 분석은 자동화된 DNA 서열분석기 (Applied Biosystems 3100)를 사용하여 행하였다.
- 대상으로 하였다. 먼저 plate count agar에 생겨난 모든집락을 동일 배지에 계대배양하여 순수분리한 후, 그람염색과 현미경 관찰을 통해 세균의 형태적 특징을 조사하였다(20). 그람양성 세균은 Staphylococcus 속, Micrococcus 속 등의 동정이 가능한 API Staph kit, 그람음성 세균은 API 20NE kit와 API 20E kit (bioMerieux, France)를 사용하여 잠정적으로 동정하였으며, 동정확률(% id)이 90% 이상인 균종을 선택하여 동정된 것으로간주하였다.
- 배양이 가능한 공기중 세균수와 진균수의 측정은 각각 plate count agar (agar, 15.0 g; tryptone, 5.0 g; yeast extract, 2.5 g; glucose, 1.0 g; water, IL)와 dichloran rose bengal chloram-phenicol(DRBC) agar(agar, 15.0 g; glucose, 10.0 g; peptone, 5.0 g; KH2PO4, 1.0 g; MgSO47H2O, 0.5 g; rose bengal, 0.025 g; dichloran, 0.002 g; chloramphenicol, 0.1 g; water, 1 L)를 사용하여 행하였다(5). 시료의 채취 후, plate count agar는 35P에서 48시간 배양 후 생겨난 집락을 계수하였고, DRBC agar는 25℃ 에서 120시간 배양 후 나타난 집락을 계수하였다.
- 호텔을 대상으로 한 연구에서는, 실내공기질의 문제가 제기된 객실에서는 Penicillium 속이 높은 농도로 존재하였지만, 그렇지 않은 객실에서는 실외에서처럼 주로 Cladosporium 속이 많은 것으로 나타났다(16). 본연구에서는 진균의 검출과 동정에 순수분리, 배양과 이를 통한 집락, 포자낭 등의 형태상의 특징에 기초한 방법을 적용하였다. 독소생산과 관련한 Aspergillus 속, Penicillium 속, Stachybotrys 속 및 가장 많이 분포하는 Cladosporium 속에 대한 종 수준에서의 형태적, 분자적 동정, 분리한 진균의 독소생산능력, 공기중 진균독소 검출 및 진균수와의 상관관계 분석 등에 대한 보다 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다.
- 5 m의 높이에서 30 L와 300 L의 공기시료를 흡입시켜 미생물을 포집하였다. 시료 채취 시 교실과 복도의 실내 온도와 상대습도를 측정하여 기록하였으며, 직경 10gm 이하 미세먼지(PMg)와 총 먼지(total particles) 의농도는 미생물 포집과는 별개로 휴대용 분진측정기(Dustmate, Turnkey Instrument, UK)를 이용하여 오전 10시에서 오후 4시까지 6시간 연속 채취하여 측정하였다.
- 1 g; water, 1 L)를 사용하여 행하였다(5). 시료의 채취 후, plate count agar는 35P에서 48시간 배양 후 생겨난 집락을 계수하였고, DRBC agar는 25℃ 에서 120시간 배양 후 나타난 집락을 계수하였다. 공기중 세균수의 경우, 학기 중 시료는 30 L, 방학 중 시료는 300 L 공기를 흡입하여 포집한 배지의 집락수를 공기 채취기 제조사의 매뉴얼에 따라 공기 1 n?에 존재하는 최적확수치(most probable number, MPN)로 환산하여 구하였고, 공기중 진균의 수는 300 증폭한 16S rRNA 유전자 절편의 서열 분석은 자동화된 DNA 서열분석기 (Applied Biosystems 3100)를 사용하여 행하였다. 얻어진 염기서열은 BLAST 검색기능을 이용해 query 서열과 가장 높은 similarity를 갖는 서열 34개를 취한 후해 당하는 균주의 분류군을 확인하였으며, 이 정보에 기초하여 API kit를 이용한 생리, 생화학적 동정 시험을 다시 행하였다.
- 시료의 채취 후, plate count agar는 35P에서 48시간 배양 후 생겨난 집락을 계수하였고, DRBC agar는 25℃ 에서 120시간 배양 후 나타난 집락을 계수하였다. 공기중 세균수의 경우, 학기 중 시료는 30 L, 방학 중 시료는 300 L 공기를 흡입하여 포집한 배지의 집락수를 공기 채취기 제조사의 매뉴얼에 따라 공기 1 n?에 존재하는 최적확수치(most probable number, MPN)로 환산하여 구하였고, 공기중 진균의 수는 300 1.공기를 포집한 집락수에 기초하여 환산하였다. 여기서 MPNe통계적으로 얻어진 값으로 단위 부피에 존재하는 미생물의 수를나타낸다.
- 간략히 설명하면, nested PCR 방법을 통해 16S rRNA 유전자의 V3부위를 증폭하였으며, 1차 PCR에는 27f (5'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3')와 1492r (5'-GGT TAC CTT GTT ACGA CTT-3') primer 를 사용하였고, 2차 증폭에는 341f (5'-CCT ACG GGA GGC AGC AG-3)와 518r (5, -ATT ACC GCG GCT GCT GG-3') primer를 사용하였다. 증폭한 16S rRNA 유전자 절편의 서열 분석은 자동화된 DNA 서열분석기 (Applied Biosystems 3100)를 사용하여 행하였다. 얻어진 염기서열은 BLAST 검색기능을 이용해 query 서열과 가장 높은 similarity를 갖는 서열 34개를 취한 후해 당하는 균주의 분류군을 확인하였으며, 이 정보에 기초하여 API kit를 이용한 생리, 생화학적 동정 시험을 다시 행하였다.
- 학기 중 BG-E의 공기중 세균 집락으로부터 얻은 70개 순수배양을 대상으로, API kit를 이용한 생리적, 생화학적 특징과 16S rRNA gene 서열 분석에 따른 잠정적 동정 실험을 행하였다 (Table 1). 이들 70개 집락은 교실에서 포집한 것이 32개, 복도에서 포집한 것이 38개였으며, 그람양성은 56개(80%), 그람음성 14개(20%)를 차지하였다.
- 공기중 미생물을 포집하였다. 학기 중 미생물의 포집은 수업시간(오전 10:00-11:40), 점심시간(오전 11:40~오후 12:30), 그리고 방과 후(오후 3:30~4:30)로 구분하여 3회 행하였다. 세 곳의 초등학교는 모두 철근 콘크리트 구조의 건물로 별도의 기계식 환기설비 없이 창문을 통한 자연환기를 하였으며, 시료 채취 시 BG-E에서는 온풍기를 가동하고 있었다.
대상 데이터
- 2005년 11월에서 12월에 걸쳐 울산광역시 소재 3개 초등학교 (BG-E, SH-E, SJ-E)의 교실과 복도에서 공기중 미생물을 포집하였으며, 1개 학교(BG-E)에서는 방학 중(2006년 1월)의 빈 교실과 복도에서도 공기중 미생물을 포집하였다. 학기 중 미생물의 포집은 수업시간(오전 10:00-11:40), 점심시간(오전 11:40~오후 12:30), 그리고 방과 후(오후 3:30~4:30)로 구분하여 3회 행하였다.
- 세 곳의 초등학교는 모두 철근 콘크리트 구조의 건물로 별도의 기계식 환기설비 없이 창문을 통한 자연환기를 하였으며, 시료 채취 시 BG-E에서는 온풍기를 가동하고 있었다. 2학년 교실을 대상으로 미생물을 포집하였으며, 학생수는 BG-E의 경우 19명이었고, SH-E과 SJ-E에서는 각 30명과 35명이었다. 공기시료의 채취에는 미생물용 충돌식 공기 채취기(air-RE4L, bio-Merieux, France)를 이용하였으며, 지면으로부터 1.
- 2학년 교실을 대상으로 미생물을 포집하였으며, 학생수는 BG-E의 경우 19명이었고, SH-E과 SJ-E에서는 각 30명과 35명이었다. 공기시료의 채취에는 미생물용 충돌식 공기 채취기(air-RE4L, bio-Merieux, France)를 이용하였으며, 지면으로부터 1.5 m의 높이에서 30 L와 300 L의 공기시료를 흡입시켜 미생물을 포집하였다. 시료 채취 시 교실과 복도의 실내 온도와 상대습도를 측정하여 기록하였으며, 직경 10gm 이하 미세먼지(PMg)와 총 먼지(total particles) 의농도는 미생물 포집과는 별개로 휴대용 분진측정기(Dustmate, Turnkey Instrument, UK)를 이용하여 오전 10시에서 오후 4시까지 6시간 연속 채취하여 측정하였다.
- 본 연구에서 조사대상 세 초등학교의 실내 공기중 세균수는 교실에서 108~2, 329 MPN/m3, 복도에서 71~6, 339 MPN/nU의 범위였고, 공기중 진균수는 교실에서 24-389 MPN/m3, 복도에서 59-507 MPN/n?의 범위로 측정되었는데, 세균이 진균에 비해 상황과 학교에 따른 최대값과 최소값의 차이가 훨씬 컸다. 초등학교에서의 이러한 농도 수치는 중고등학교에서의 공기중 세균 수 측정값인 교실 18-762 MPN/m3, 복도 30-1, 800 MPN/m, 와 공기 중 진균수 측정값인 교실 32-391 MPN/m3, 복도 83-225 MPN/n?와 비교하여 최대값 기준 세균은 3.
- 세 곳의 초등학교(BG-E, SH-E, SJ-E)에서 학기 중 30 L의 공기중 세균을 포집하여 plate count agar상에 생겨난 집락은 종 1, 326개 (BG-E 491개, SH-E 610개, SJ-E 225개)였으며, 이 중에서 임의의 집락을 새로운 plate count agar 배지에 연속으로 계대배양하여 최종적으로 209개(BG-E 70개, SH-E 91개, SJ-E 48 개)의 순수배양을 얻을 수 있었다. 이들 집락을 대상으로 그람염색을 통해 형태적 특징을 확인한 결과, 그람양성 세균이 175개로 전체의 84%를 차지하였고, 그람음성이 34개로 16%였다.
- 세균과 진균의 동정은 1개 학교(BG-E)에서 포집한 배지의 집락만을 대상으로 하였다. 먼저 plate count agar에 생겨난 모든집락을 동일 배지에 계대배양하여 순수분리한 후, 그람염색과 현미경 관찰을 통해 세균의 형태적 특징을 조사하였다(20).
데이터처리
- 여기서 MPNe통계적으로 얻어진 값으로 단위 부피에 존재하는 미생물의 수를나타낸다. 또한 공기중 미생물 농도와 환경 요인(실내 온도와 상대습도) 사이의 상호 관계를 파악하기 위해 Windows용 SPSS v. 10.0을 사용하여 Spearman의 순위상관계수(r)를 구하였다.
성능/효과
- DRBC agar의 진균 집락수에 기초한 초등학교 교실과 복도의 공기중 진균 농도는, 교실의 경우 수업시간이 75-216 MPN/m3 평균 161 MPN/m3), 점심시간 79~389 MPN/m%평균 203 MPN/ m3), 방과 후 34-139 MPN/m"평균 84 MPN/m')의 범위로, 세 학교 모두 방과 후에 가장 낮았으며, 복도에서는 수업시간 110-507 MPN/n?(평균 304 MPN/m3), 점심시간 79-425 MPN/ m, (평균 291 MPN/m3), 방과 후 91-185 MPN/m"평균 147 MPN/m')의 범위를 보였다(Fig. 2). 세균의 경우와는 달리 모든 상황에서 교실보다 복도에서 진균의 농도가 더 높게 측정되었는데, 수업시간의 경우 1.
- 반면, Penicillium 속의 경우 교실 15개(17%), 복도 17개(14%)로 교실에서의 빈도가 조금 더 높았다(Table 2). Botrytis 속과 Stachybotrys 속은 동정 대상 집락 중 교실에서만 확인되었으며, Aureobasidium 속은 복도에서만 검출되었다. 학교별 분포를 비교해보면, Cladosporium 소 Aspergillus 속, Penicillium 속, Ulocladium 속, Fusarium 속은 세 학교 모두에서 1회 이상 확인되었으며, Acremonium 속과 Stachybotrys 속은 BG-E에서, Botrytis 속은 SJ-E에서만 검출되었다.
- 교실과 복도에서 진균의 분포를 비교해보면, Cladospoyium 속의 경우 교실에서 90개 중 31개(34%), 복도에서 124개 중 50개 (40%)로 복도에서의 빈도가 더 높았고, Aspergillus 속의 경우도교실 12개(13%), 복도 22개(18%)로 역시 복도에서 더 높은 빈도를 보였다. 반면, Penicillium 속의 경우 교실 15개(17%), 복도 17개(14%)로 교실에서의 빈도가 조금 더 높았다(Table 2).
- 1). 교실과 복도의 세균 농도를 비교해보면, 수업시간에는 교실이 복도보다 세 학교의 평균값 기준 2.4배정도 높았으나 점심시간에는 복도가 교실보다 2.2배 더 높았다 (Fig. 1). 학생이 등교하지 않는 방학 중 BG-E의 교실과 복도에서 측정한 공기중 세균 농도는, 각각 108 MPN/m, 와 71 MPN/ m, 이었으며, 학기 중 수업시간 농도의 8%(교실)와 5%(복도) 수준으로 매우 낮았다(Fig.
- SH-E 11~14℃, SJ-E 10~irC의 범위였다. 교실의 상대습도는 BG-E 39-41%, SH-E 62%, SJ-E 45~56%로 측정되었고, 복도의 경우는 BG-E 40-41%, SH-E 62-69%, SJ-E 46~48%의 범위로, 교실과 복도에서 큰 차이는 없었다. 방학 중 시료채취시 BG-E의 교실과 복도에서 측정한 온도는 각각 25。(3와 이었으며, 상대습도는 교실과 복도에서 각각 50%와 73%였다.
- 총 214개의 집락으로부터 15속의 사상성 진균을 확인할 수 있었는데, Cladospo湖m 속이 81개로 가장 많아 전체의 38%였고, 다음으로 Aspergillus 속이 34개로 16%, Penicillium 속이 32개로 15%였으며, 이들 세 속이 전체집락의 69%를 차지하였다(Table 2). 그 다음으로는 Paecilomyces 속과 Ulocladium 속이 각각 6개, Acremonium 속 5개, Alternaria 속과 Fusarium 속이 각각 4개, Mucor 속과 Trichoderma 속이 각각 3개씩 확인되었다. 이외에 Aureobasidium 속, Curvularia 속, Scopulariopsis 속, Stachybotrys 속 등이 각각 2개, Botrytis 속이 1개 동정되었다.
- 먼저 plate count agar에 생겨난 모든집락을 동일 배지에 계대배양하여 순수분리한 후, 그람염색과 현미경 관찰을 통해 세균의 형태적 특징을 조사하였다(20). 그람양성 세균은 Staphylococcus 속, Micrococcus 속 등의 동정이 가능한 API Staph kit, 그람음성 세균은 API 20NE kit와 API 20E kit (bioMerieux, France)를 사용하여 잠정적으로 동정하였으며, 동정확률(% id)이 90% 이상인 균종을 선택하여 동정된 것으로간주하였다. API kit 동정확률이 90% 미만일 경우 추가적으로 16S rRNA 유전자 절편의 서열을 분석하였다.
- 와 100%의 similarity를 보였으나, API kit를 이용한 동정에서는 2차에 걸쳐서도 확인되지 않았으며, 점심시간 교실에서 분리한 집락은 1차 API kit 동정시험후 계대배양에 실패하여 더 이상 시험할 수 없었다. 그람음성 세균은 Pasteurella 속이 4개로 전체의 6%를 차지하였으며, 종별로는 P. haemolytica 2개, P. aerogenes 1개 등이었다(Table 1). 다음으루 Sphingomonas 속과 Chryseobacterium 속이 각 3개로 전체의 4%씩을 차지하였고, 종별로는 S.
- )까지 확인되었다(Table 1). 다음으로 Staphylococcus 속이 전체의 10%인 7개였으며, 종별로는 S. aureus 4개, S. hepidermidis, S. hominis, S. &sciuri 각 1개의 분포를 보였고, Kocuria varians/rosea로 동정된 집락이 4개였다. 그람양성으로 관찰된 집락 중 나머지 2개 집락의 경우, 수업시간 교실에서 분리한 집락은 16S rRNA 유전자 절편의 서열 분석결과 Arthrobacter spp.
- aerogenes 1개 등이었다(Table 1). 다음으루 Sphingomonas 속과 Chryseobacterium 속이 각 3개로 전체의 4%씩을 차지하였고, 종별로는 S. paucimobilis 3개, C. indogenes 2개, C. meningosepticum 1개의 분포를 보였다. 그 외 Brevundimonas vesicularis, Chyseomonas luteola, Stenotrophomonas maltophilia 등이 각 1 개씩 동정되었고, 1개 집락은 1차 동정시험후 균주유지를 할 수 없어 확인하지 못하였다(Table 1).
- 미국의 2개 초등학교에서 행한 연구는, 세균수와 이산화탄소 농도사이에 유의성이 있는 상관관계가 있으며, 교실에서 공기중 세균의 주요 오염원이 학생과 교사임을 제안하고 있다(14). 또한 Micrococcus 속의 생리적 특성이 공기중에서 생존을 용이하게할 수도 있는데, M. luteus, M. roseus 등의 세균이 지니는 노란색이나 주황색의 색소가 자외선에 대한 저항성을 증가시키며 높은 세포벽 함량이 건조 조건에서의 높은 내성을 가능하게 할 수 있다. 사람의 활동이 많은 중국 베이징의 실외 공기에서도 Micrococcus 속이 전체 세균의 20~30%로 가장 우점하며, Staphylococcus 속, Bacillus 속, Corynebacterium 속 등이 그 뒤를 잇는 것으로 보고하고 있다(10).
- Micrococcus spp.로 동정된 세균을 종 수준까지 확인하기 위해 추가적인 생화학, 생리적 동정시험을 행하였으며, 조사한 20개 분리 균주 중 15개는 Micrococcus luteus, 4개는 M. roseus, 그리고 1개는 M. agiHs로 확인되었다.
- chartarum은 오염된 실내 환경에서 분리되는 진균 중, satratoxin G, satratoxin H를 포함한 많은 진균독소를 생산하는 것으로 잘 알려져 있다(6). 미국 1, 717개 건물에서의 조사 결과를 살펴보면, 가장 많이 분리되는 진균인 Cladosporium 속, Penicillium 속, Aspergillus 속의 경우, 실내에서는 각각 조사 대상의 86%, 80%, 62% 건물에서 확인되었고, 농도의 중간값은 각각 40 CFU/m3, 30 CFU/m3, 20 CFU/m3이었으며, 실외에서의 검출 빈도는 각각 92%, 77%, 49%, 농도 중간값은 각각 200 CFU/m3, 50 CFU/m3, 20 CFU/rrf로 나타나, Cladosporium 속이 실외에 가장 널리 분포하는 진균임을 보여준다(24). 같은 연구에서 공기중 Stachybotrys chartarumc 실내의 경우 조사한 건물의 6%, 실외의 경우 1%에서 확인되었다(24).
- 본 연구에서 초등학교 교실과 복도의 공기중 진균은 Cladosporium 속, Aspergillus 속, Penicillium 속이 전체 동정 시험한 집락의 69%를 차지하였고, 이 중 Cladosporium 속은 전체의 38%로 가장 많았다. 이전 중 .
- 방학 중 BG-E의 교실과 복도에서 측정 한미 세먼지 농도는 36 ㎍/n?로 학기 중 측정 값의 22%이 었으며 , 총 먼지 농도는 58|ig/m3로 학기 중 측정값의 19% 수준이었다. 세 학교에서 수업시간(오전 10:00-11:40), 점심시간(오전 11:40-오후 12:30), 그리고 방과 후(오후 3:30~4:30)로 구분하여 측정한 미세먼지 농도는, 교실의 경우 수업시간 69-582 ng/m3, 점심시간 107 -324 pg/m3, 방과 후 26~33 ㎍/m3의 범위 였으며, 복도에서는 수업 시간 97-185 pg/m3, 점심시간 105~366 iig/m, , 방과 후 19-25 lig/n?의 범위로, 교실과 복도 모두 방과 후에 가장 낮은 미세먼지 농도를 나타내었다(Fig. 3).
- 2). 세균의 경우와는 달리 모든 상황에서 교실보다 복도에서 진균의 농도가 더 높게 측정되었는데, 수업시간의 경우 1.4~2.6배, 점심시간 1.0~2.6배, 방과 후에는 1.2~2.7배 정도 교실보다 복도에서 더 높은 수준이었다(Fig. 2). 학생이 등교하지 않는 방학 중 BG-E의 공기중 진균 농도는 교실이 24 MPN/m3, 복도가 56 MPN/n?로 측정되어, 교실보다 복도에서 2.
- , Micrococcus spp.와 100%의 similarity를 보였으나, API kit를 이용한 동정에서는 2차에 걸쳐서도 확인되지 않았으며, 점심시간 교실에서 분리한 집락은 1차 API kit 동정시험후 계대배양에 실패하여 더 이상 시험할 수 없었다. 그람음성 세균은 Pasteurella 속이 4개로 전체의 6%를 차지하였으며, 종별로는 P.
- 순수배양을 얻을 수 있었다. 이들 집락을 대상으로 그람염색을 통해 형태적 특징을 확인한 결과, 그람양성 세균이 175개로 전체의 84%를 차지하였고, 그람음성이 34개로 16%였다. 방학 중 300 L 포집한 배지에서 순수분리한 35개 집락의 경 우그람양성은 28개(80%), 그람음성은 7개(20%)로 관찰되었다.
- 전체적으로 교실과 복도에서 가장 높은 빈도로 검출된 Micrococcus 속은 방과 후 포집한 배지에서는 검출되지 않았다. Micrococcus spp.
- 9배 더 낮았다(1, 4). 조사 대상인 초등학교 2학년 교실의 경우 오후 1시에 모든 일과가 종료되어 방과 후 포집시간(오후 4시)에는 학생이 교실에 없는 상태였으며, 방과 후와 방학 중에 측정한 공기 중 세균과 미세먼지의 농도는 수업시간과 점심시간의 측정값에 비해 현저히 낮았다. 사람의 활동, 통행 등에 의한 교란이 공기 중 미생물 농도에 많은 영향을 미치며, 이러한 교란은 진균보다는 세균의 농도에 더 많은 영향을 주는 것으로 생각된다.
- 초등학교의 교실과 복도에서 공기중 그람양성 세균은 전체 순수배양의 84%, 그람음성은 전체의 16% 수준이었고, Micrococcus 속이 가장 많아 동정시험을 행한 순수배양의 61%를 차지하였으며, 동정된 Micrococcus 속의 75%는 M. luteus, 20%는 M. roseiis로 확인되었다. 중고등학교 대상의 조사에서도 그람양성 세균은 공기중 세균 집락의 62~91%였으며, 전체의 60%는 Micrococcus 속으로 동정되었다(1).
- 이들 집락은 교실에서 포집한 것이 90개, 복도에서 포집한 것이 124개였으며, 이들 진균을 대상으로 형태적 특징에 기초하여 속 수준까지 동정하였다(Table 2). 총 214개의 집락으로부터 15속의 사상성 진균을 확인할 수 있었는데, Cladospo湖m 속이 81개로 가장 많아 전체의 38%였고, 다음으로 Aspergillus 속이 34개로 16%, Penicillium 속이 32개로 15%였으며, 이들 세 속이 전체집락의 69%를 차지하였다(Table 2). 그 다음으로는 Paecilomyces 속과 Ulocladium 속이 각각 6개, Acremonium 속 5개, Alternaria 속과 Fusarium 속이 각각 4개, Mucor 속과 Trichoderma 속이 각각 3개씩 확인되었다.
- 이들 70개 집락은 교실에서 포집한 것이 32개, 복도에서 포집한 것이 38개였으며, 그람양성은 56개(80%), 그람음성 14개(20%)를 차지하였다. 포집한 공기중 세균으로부터 모두 9속, 13종의 세균을 확인할 수 있었는데, 그람양성 세균의 경우 Micrococcus 속이 43개로 가장 많아 전체 동정 시험한 집락의 61%를 차지하였으며, 사용한 API Staph kit으로는 속 수준 (Micrococcus spp.)까지 확인되었다(Table 1). 다음으로 Staphylococcus 속이 전체의 10%인 7개였으며, 종별로는 S.
- 사람의 활동이 많은 중국 베이징의 실외 공기에서도 Micrococcus 속이 전체 세균의 20~30%로 가장 우점하며, Staphylococcus 속, Bacillus 속, Corynebacterium 속 등이 그 뒤를 잇는 것으로 보고하고 있다(10). 폴란드 주택에서의 조사 결과는, 그람양성의 Micrococcus 속, Kocuria 속, Staphylococcus 속은 모든 대상 주택에서, Bacillus 속은 90%의 주택에서 확인되었으며, 그람음성의 Pseudomonas 속은 80%에서, Aeromonas 속은 40%에서 출현하였음을 보여준다(12). 한편 국내 병원의 경우, 정과 백(2)의 연구에서는 Staphylococcus 73%, Micrococcus 21%, Lactobacillus 5% 등의 순서 였고, 조 등(3)은 Staphylococcus 58%, Micrococcus 21%, Enterococcus 10%, Bacillus 7%로 보고하고 있어, Micrococcus 속이 가장 많이 검출되는 학교 실내와차이를 보이고 있다.
- Botrytis 속과 Stachybotrys 속은 동정 대상 집락 중 교실에서만 확인되었으며, Aureobasidium 속은 복도에서만 검출되었다. 학교별 분포를 비교해보면, Cladosporium 소 Aspergillus 속, Penicillium 속, Ulocladium 속, Fusarium 속은 세 학교 모두에서 1회 이상 확인되었으며, Acremonium 속과 Stachybotrys 속은 BG-E에서, Botrytis 속은 SJ-E에서만 검출되었다.
- 학기 중 진균수를 측정한 DRBC agar로부터 임의의 집락을 새로운 배지에 연속으로 계대 배양하여 BG-E 78개, SH-E 기개, SJ-E 65개 등 214개 진균 집락의 순수배양을 얻을 수 있었다. 이들 집락은 교실에서 포집한 것이 90개, 복도에서 포집한 것이 124개였으며, 이들 진균을 대상으로 형태적 특징에 기초하여 속 수준까지 동정하였다(Table 2).
- 1). 학생이 등교하지 않는 방학 중 BG-E의 교실과 복도에서 측정한 공기중 세균 농도는, 각각 108 MPN/m, 와 71 MPN/ m, 이었으며, 학기 중 수업시간 농도의 8%(교실)와 5%(복도) 수준으로 매우 낮았다(Fig. 1). 한편 세균 농도와 실내 온도 사이의 Spearman의 순위 상관계수(七)는 수업시간에 0.
- 2). 한편 학교 실내 공기중 진균 농도는 실내 온도와 전체적으로 양의 상관관계(1=0.44, P<0.05)를 보였고, 공기중 진균 농도와 세균 농도 사이의 상관계수(r“)는 0.57 (P<0.01)로 양의 상관관계를 나타내었다.
후속연구
- 본연구에서는 진균의 검출과 동정에 순수분리, 배양과 이를 통한 집락, 포자낭 등의 형태상의 특징에 기초한 방법을 적용하였다. 독소생산과 관련한 Aspergillus 속, Penicillium 속, Stachybotrys 속 및 가장 많이 분포하는 Cladosporium 속에 대한 종 수준에서의 형태적, 분자적 동정, 분리한 진균의 독소생산능력, 공기중 진균독소 검출 및 진균수와의 상관관계 분석 등에 대한 보다 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다. 미생물은 적절한 조건이 주어지면 건축 자재나 실내 표면에서 생장하여 지속적인 오염을 일으킬 수 있는데, 독소 생산 가능성이 있는 이러한 진균이 주로 외부로부터 유입되는 실외 공기에 존재하는 것인지 실내 표면에 이미 부착하여 서식하는 것인지를 확인할 필요도 있다.
- 사람의 활동, 통행 등에 의한 교란이 공기 중 미생물 농도에 많은 영향을 미치며, 이러한 교란은 진균보다는 세균의 농도에 더 많은 영향을 주는 것으로 생각된다. 따라서 중고등학교에서의 연구 결과에서 제안된 바와 같이(1), 실내환경에서 공기중 미생물 농도에 관한 기준이 8시간 혹은 24시간 평균값으로 제시되거나 활동시간과 방과후 시간을 구분하는 세심한 기준이 마련되어야 하며, 이를 위한 저용량 연속적 시료 채취 혹은 실시간 미생물 농도 측정법의 개발이 필요하다고 판단된다. 한편, 외국의 여러 학교를 대상으로 행한 공기중 세균 농도에 대한 여러 측정 결과는 7-19, 500 CFU/m3의 범위에 속하였으며(9, 22), 국내 종합병원의 세균 농도에 대한 연구자들의 조사 결과는 128~971 CFU/m, 의 범위에 속하였다(2, 3).
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