[국내논문]이산화염소수 및 구연산처리에 따른 무(Raphanus sativus L.) 새싹과 종자의 미생물 제어 효과 Effect of Aqueous Chlorine Dioxide and Citric Acid on Reduction of Salmonella typhimurium on Sprouting Radish Seeds원문보기
새싹 채소 중 무순의 위생적인 재배 조건을 설정하기 위하여 종자세척 및 관수로서 이산화염소수, citric acid 및 glycerin의 적용 효과를 조사하였다. 무 종자에 인위적으로 오염시키기 위하여 Salmonella typhimurium은 실험실 조건에서 배양하였으며, 무 종자를 S. typhimurium 현탁액에 침지시켜 균수를 약 $10^6\;log\;CFU/g$로 조절하였다. 무 종자에 대한 세척 효과는 이산화염소수 및 citric acid의 단독처리보다 병행처리시 더욱 우수한 효과를 나타내어, 이산화염 소수 200 ppm과 citric acid 2%의 병행처리시 2.89 log CFU/g 의 감소효과를 나타내었다. 또한, glycerol 0.5%/citric acid 2.0% 처리의 경우 3.46 log CFU/g, glycerol 0.5%/이산화염 소수 200 ppm 처리는 2.14 log CFU/g의 S. typhimurium 균의 감소를 나타내어, glycerol 단독 처리보다 병행처리구가 더 우수한 효과를 나타내었다. 무 종자의 발아 및 성정에 따른 균수 감소는 비록 종자에 대한 처리효과가 유의적으로 있었음에도 불구하고 새싹 성장 후 균수의 차이는 미미하였다.
새싹 채소 중 무순의 위생적인 재배 조건을 설정하기 위하여 종자세척 및 관수로서 이산화염소수, citric acid 및 glycerin의 적용 효과를 조사하였다. 무 종자에 인위적으로 오염시키기 위하여 Salmonella typhimurium은 실험실 조건에서 배양하였으며, 무 종자를 S. typhimurium 현탁액에 침지시켜 균수를 약 $10^6\;log\;CFU/g$로 조절하였다. 무 종자에 대한 세척 효과는 이산화염소수 및 citric acid의 단독처리보다 병행처리시 더욱 우수한 효과를 나타내어, 이산화염 소수 200 ppm과 citric acid 2%의 병행처리시 2.89 log CFU/g 의 감소효과를 나타내었다. 또한, glycerol 0.5%/citric acid 2.0% 처리의 경우 3.46 log CFU/g, glycerol 0.5%/이산화염 소수 200 ppm 처리는 2.14 log CFU/g의 S. typhimurium 균의 감소를 나타내어, glycerol 단독 처리보다 병행처리구가 더 우수한 효과를 나타내었다. 무 종자의 발아 및 성정에 따른 균수 감소는 비록 종자에 대한 처리효과가 유의적으로 있었음에도 불구하고 새싹 성장 후 균수의 차이는 미미하였다.
The effect of citric acid-aqueous chlorine dioxide ($ClO_2$) treatment of radish seeds artificially contaminated with Salmonella typhimurium was studied. Radish seeds were inoculated by immersion, in more than 106 log CFU/g seed, of a suspension of S. typhimurium, dried, and stored sealed...
The effect of citric acid-aqueous chlorine dioxide ($ClO_2$) treatment of radish seeds artificially contaminated with Salmonella typhimurium was studied. Radish seeds were inoculated by immersion, in more than 106 log CFU/g seed, of a suspension of S. typhimurium, dried, and stored sealed at $4^{\circ}C$ Radish seeds soaked in 200 ppm aqueous ClO2 solution for 10 min showed a bacterial reduction of 1.08 log CFU/g seed, and the lowering of microbial burden noted in seeds soaked in 2% (w/v) citric acid solution for 10 min was 2.89 log CFU/g seed. Next, radish seeds were exposed to 0.5% (v/v) glycerol solution for 10 min either before or after treatment with 200 ppm aqueous ClO2 or 2% (w/v) citric acid for 10 min. Glycerol exposure after citric acid treatment reduced bacteria by 3.46 log CFU/g seed, and glycerol treatment after aqueous $ClO_2$ treatment reduced the microbial burden by 2.14 log CFU/g seed. Both glycerol treatments yielded better elimination of S. typhimurium than did a single treatment with either citric acid or aqueous $ClO_2$. Radish seeds inoculated with S. typhimurium were treated throughout the entire growth period. Although radish seed treatment was effective, treatment by citric acid and aqueous $ClO_2$ after sprouting was not effective to eliminate S. typhimurium.
The effect of citric acid-aqueous chlorine dioxide ($ClO_2$) treatment of radish seeds artificially contaminated with Salmonella typhimurium was studied. Radish seeds were inoculated by immersion, in more than 106 log CFU/g seed, of a suspension of S. typhimurium, dried, and stored sealed at $4^{\circ}C$ Radish seeds soaked in 200 ppm aqueous ClO2 solution for 10 min showed a bacterial reduction of 1.08 log CFU/g seed, and the lowering of microbial burden noted in seeds soaked in 2% (w/v) citric acid solution for 10 min was 2.89 log CFU/g seed. Next, radish seeds were exposed to 0.5% (v/v) glycerol solution for 10 min either before or after treatment with 200 ppm aqueous ClO2 or 2% (w/v) citric acid for 10 min. Glycerol exposure after citric acid treatment reduced bacteria by 3.46 log CFU/g seed, and glycerol treatment after aqueous $ClO_2$ treatment reduced the microbial burden by 2.14 log CFU/g seed. Both glycerol treatments yielded better elimination of S. typhimurium than did a single treatment with either citric acid or aqueous $ClO_2$. Radish seeds inoculated with S. typhimurium were treated throughout the entire growth period. Although radish seed treatment was effective, treatment by citric acid and aqueous $ClO_2$ after sprouting was not effective to eliminate S. typhimurium.
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문제 정의
이에, 새싹채소에 있어서 이산화염소수와 유기산의 적용은 친환경적인 처리방법으로서의 의미뿐만 아니라 병행처리에 의한 효과를 증대시킬 수 있을 것으로 판단되다. 따라서, 본 연구에서는 salmonella typhimurium을 인위적으로 오염시킨 무 종자 및 새싹에 대한 이산화염소수와 구연산처리를 통한 미생물적 안전성을 증대시킬 수 있는 조건을 연구하고자 한다.
가설 설정
2)Values not preceded by the same letter are significantly different (p<0.05).
4)Values not preceded by the same letter are significantly different (p<0.05).
제안 방법
이 영양세포 현탁액을 원심분리기(Sorvall RC28S, Dupont Co., USA)를 이용하여 4℃에서 3,300 × g로 15분간 원심분리하여 얻은 균체를 0.1% 펩톤수로 세척, 원심 분리하여 최종 영양세포의 농도가 106～107 CFU/mL가 되도록 농도를 조절하였다.
균주를 인위적으로 오염시킨 시료 10 g에 9배수의 0.85% 식염수를 첨가하여 분쇄한 후 여액을 식염수로 희석하여 배지에 분주ㆍ배양하고 형성된 colony를 계수하여 시료 당 colony forming unit(CFU)의 수치로 나타내었다. 본 실험에 사용된 배지는 Salmonella typhimurium의 선택배지로 XLD agar(Difco Co.
이산화염소수, 구연산 및 glycerin 처리는 무 종자 10 g에 9배수의 처리수를 첨가하여 stirrer(PC-410, Corning Co., Nagog Park Acton, MA, USA)를 이용하여 3의 속도로 교반하였다. 이산화염소수는 50, 100, 200 ppm의 농도, citric acid는 0.
, Nagog Park Acton, MA, USA)를 이용하여 3의 속도로 교반하였다. 이산화염소수는 50, 100, 200 ppm의 농도, citric acid는 0.5%, 1.0%, 2.0%, 5.0%의 농도, glycerin는 0.1%, 0.2%, 0.5%의 농도로 조절한 후 10분간 교반ㆍ처리하였다.
, Seoul, Korea)에서 1일 2회 10분간 처리수를 분무하여 4일간 성장시켰다. 대조구로서는 증류수를 사용하였으며, 처리수는 이산화염소수 200 ppm, citric acid 2.0% 및 glycerin 0.5%을 사용하였다.
4에 나타내었다. 병행처리 조건으로 이산화염소수는 200 ppm을 사용하였으며, citric acid는 1.0%과 2.0%로 처리하였다. 이산화염소수와 citric acid의 병행처리 조건에서 S.
Salmonella typhimurium을 인위적으로 오염시킨 무 종자를 종자세척 및 관수로서 이산화염소수, citric acid 및 glycerin을 관수로 재배한 무 새싹채소의 S. typhimurium 균수를 처리구에 따라 비교하였다(Table 1).
대상 데이터
무 종자(Raphanus sativus L.)는 2007년 10월에 (주)아시아 종묘(Seoul, Korea)에서 구입한 것으로서 이탈리아산이며, 평균발아율이 80% 이상인 것 중에서 외관이 건전한 것만을 선별하여 사용하였다.
무 종자의 인위적인 오염을 위하여 Salmonella typhimurium ATCC 14028를 균주로 사용하였다. 균주는 brain heart infusion broth (Difco, Becton, MD, USA)를 사용하여 37℃에서 24시간동안 계대배양하였다.
85% 식염수를 첨가하여 분쇄한 후 여액을 식염수로 희석하여 배지에 분주ㆍ배양하고 형성된 colony를 계수하여 시료 당 colony forming unit(CFU)의 수치로 나타내었다. 본 실험에 사용된 배지는 Salmonella typhimurium의 선택배지로 XLD agar(Difco Co., Detroit, MI, USA)를 사용하여 37℃에서 24시간 후에 조사하였다.
데이터처리
실험군간의 유의성을 검정하기 위하여 SAS 6.0 for windows program을 이용하여 ANOVA test를 실시한 후, p<0.05수준에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다(28).
본 실험은 독립적으로 3회 이상 반복 실시하여 실험결과를 평균±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
이산화염소수는 chlorine dioxide generator system((주)부벽엔텍, Seoul, Korea)을 사용하여 제조 하였으며 농도는 iodometry standard method를 이용하여 측정하였다(27).
성능/효과
1에 나타내었다. S. typhimurium의 균수는 증류수로 세척한 경우가 7.32 log CFU/g 으로서 무 처리구의 7.88 log CFU/g보다 0.5 log CFU/g 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 1).
무 종자를 이산화염소수로 처리한 직 후 S. typhimurium의 균수를 측정한 결과 이산화염소수 50～200 ppm의 농도 범위에서 무처리구에 비하여 0.55～1.08 log CFU/g의 감소 범위를 나타내었으며, 이산화염소수 100 ppm 이상의 농도에서 유의적인 차이를 나타내었다. 이산화염소수는 세척 처리시 세포막에 상처를 주거나, 세포내부로 침투하여 단백질 합성을 방해하여 미생물을 억제하는 것으로 알려져 있다(29,30).
typhimurium의 균수 변화에 대하여 나타내었다. 무 종자를 0.5～5.0% 처리농도에서 citric acid를 처리한 후 S. typhimurium의 균수를 측정한 결과, 처리 범위의 농도에서 10분간 침지한 경우 대조구와 모든 처리구에서 유의적인 차이를 나타내었고, 그 감소 범위 또한 1.60～4.17 log CFU/g의 효과를 나타내었다. 처리농도 5.
17 log CFU/g의 효과를 나타내었다. 처리농도 5.0%에서 4.17 log CFU/g의 감소로 가장 우수한 효과를 나타내었으나, 5.0%의 농도에서 처리한 무 종자의 발아율이 50%이하로 감소하여 사용농도로서는 부적절한 것으로 판단된다(결과 생략). Citric acid 2.
0%의 농도에서 처리한 무 종자의 발아율이 50%이하로 감소하여 사용농도로서는 부적절한 것으로 판단된다(결과 생략). Citric acid 2.0% 처리농도에서는 S. typhimurium가 2.89 log CFU/g가 감소하여 이산화염소수 200 ppm 처리보다 우수한 결과를 나타내었다.
S. typhimurium로 인위적으로 오염시킨 무 종자를 0.1～0.5% 처리농도에서 glycerin으로 세척한 후 S. typhimurium의 균수를 측정한 결과(Fig. 3), 0.1～0.5%의 처리농도에서 대조구와 glycerin 단독 처리구간의 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 0.5% 농도에서 유의적인 차이를 나타내었다. glycerin 0.
5% 농도에서 유의적인 차이를 나타내었다. glycerin 0.5%와 이산화염소수 및 citric acid와의 병행처리에서 glycerin 0.5%로 10분간 처리후 citric acid 2.0%를 10분간 처리한 구가 대조구에 비하여 3.46 log CFU/g가 감소하였으며, glycerin 0.5%/이산화염소수 200 ppm 처리구가 대조구에 비하여 2.13 log CFU/g이 감소하는 것으로 나타나 병행 처리가 단독 처리에 비하여 우수한 효과를 나타내는 것으로 판단되었다.
12 log CFU/g의 감소를 나타내었다. 그 중 citric acid 2.0%/이산화염소수 200 ppm 처리시 3.82 log CFU/g으로서 가장 우수한 효과를 나타내어, 이산화염소수 단독처리보다 1 log cycle 이상 감소효과를 보였으나 citric acid 단독처리와 유사하거나 낮은 효과를 나타내었다.
무 새싹을 다양한 살균수를 종자소독 및 관수로서 이용하여 재배한 조건에서 S. typhimurium 균수가 7.50～8.18 log CFU/g으로 나타났다.
무 새싹을 증류수로 재배한 경우 S. typhimurium 균수가 8.18 log CFU/g으로 나타났으며, 가장 효과가 우수한 구인 이산화염소로 종자세척 후 citric acid 2.0%/이산화염소수 200 ppm을 관수로 재배한 경우가 대조구에 비하여 1 log cycle 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 무 새싹의 S.
0%/이산화염소수 200 ppm을 관수로 재배한 경우가 대조구에 비하여 1 log cycle 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 무 새싹의 S. typhimurium 균수는 종자소독에 사용된 처리수보다 관수로 사용된 처리수에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타나, 관수로서 증류수를 사용한 구와 관수로서 citric acid 2.0%/이산화염소수 200 ppm을 처리한 구와의 유의적인 차이를 나타내었다. 이와 유사하게 Lang 등(33)은 새싹이 성장하는 동안 E.
결과적으로, 균을 인위적으로 오염시킨 무 종자에 있어서 균을 완전히 제거하는데는 많은 문제가 있는 것으로 보여진다. 종자 세척 및 관수로서의 살균 처리는 무 종자 및 새싹의 S.
후속연구
이에, 새싹채소에 있어서 이산화염소수와 유기산의 적용은 친환경적인 처리방법으로서의 의미뿐만 아니라 병행처리에 의한 효과를 증대시킬 수 있을 것으로 판단되다. 따라서, 본 연구에서는 salmonella typhimurium을 인위적으로 오염시킨 무 종자 및 새싹에 대한 이산화염소수와 구연산처리를 통한 미생물적 안전성을 증대시킬 수 있는 조건을 연구하고자 한다.
typhimurium 균을 완전히 제거하지 못하였다. 그러나, 이산화염소수, citric acid 및 glycerin 처리에 의해서 무 종자의 S. typhimurium 균의 유의적인 감소를 나타내어 이에 대한 다양한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
새싹채소의 성장 조건은 무엇을 요구하는가?
새싹채소의 성장 조건이 20～40℃의 온도와 높은 수분 활성도를 요구하기 때문에, E. coli 및 Salmonella 등과 같은 많은 병원성미생물이 증식되기에 적절하여 종자단계에서 병원성미생물을 완전히 제거하지 않는다면 발아 및 성장 중 식중독을 유발시킬 수 있는 수준으로 증식이 이루어진다(4,5).
새싹채소가 Salmonella 와 Escherichia coli O157:H7과 같은 병원성 미생물에 의한 식중독의 발생의 위험도가 높은 이유는 무엇인가?
또한, 아미노산, 탄수화물, 미네랄 비타민 및 폴리페놀 등의 많은 영양성분들을 함유하고 있어 건강식으로서 높은 관심을 가지고 있다(1). 그러나 새싹채소는 신선편이 식품과 같이 소비되기 때문에 Salmonella 와 Escherichia coli O157:H7과 같은 병원성 미생물에 의한 식중독의 발생의 위험도가 높고, 최근 일본의 경우 병원성 미생물에 오염된 무 새싹채소에 의해 약 6,000명이 식중독을 일으키는 사고가 발생하였다(2,3).
새싹채소는 무엇이 함유되어 있어 건강식으로서 높은 관심을 가지고 있는가?
새싹채소는 동서양에서 생식 또는 최소가공 형태로 다양하게 소비되고 있으며, 최근 대형마트에서도 그 판매량이 증가되고 있다. 또한, 아미노산, 탄수화물, 미네랄 비타민 및 폴리페놀 등의 많은 영양성분들을 함유하고 있어 건강식으로서 높은 관심을 가지고 있다(1). 그러나 새싹채소는 신선편이 식품과 같이 소비되기 때문에 Salmonella 와 Escherichia coli O157:H7과 같은 병원성 미생물에 의한 식중독의 발생의 위험도가 높고, 최근 일본의 경우 병원성 미생물에 오염된 무 새싹채소에 의해 약 6,000명이 식중독을 일으키는 사고가 발생하였다(2,3).
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