Cronobacter spp.(Enterbacter sakazakii)의 건조저항성은 다른 장내 세균들보다 강한 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구하고자 하였다. 국내 식품에서 분리한 Cronobacter 110균주중 8시간 금속표면 건조노출에 대하여 초기균수의 약 절반정도 생존하는 고내성그룹이 30%, 대부분이 사멸하는 저내성그룹이 약 10%를 차지하여 전체 균주 중 중간정도 이상의 내성을 가지는 균주가 90% 이상을 차지하고 있었다. 15일간 장기 건조노출에 경우도 비슷한 경향을 보여 주었다. 조제분유에서 Cronobacter 건조 노출의 경우 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다. 오히려 금속 표면건조 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다. 따라서 국내 식품에서 분리한 대부분의 Cronobacter도 건조에 강한 내성을 가지고 있는 것으로 보인다. 건조환경에서의 biofilm 형성능력은 고내성과 중간 내성그룹 균주는 노출초기에서부터 biofilm 생성이 이루어졌다. 그러나 저내성그룹 균주의 경우에는 biofilm의 형성이 증가하지 않다가 7일 후 biofilm 생성이 많아지는 것으로 분석되었다. 따라서 Cronobacter의 biofilm 형성능은 각 그룹간 biofilm 생성의 시간적인 차이만 존재하고 대부분의 Cronobacter는 건조스트레스에서 biofilm 형성능이 비슷한 것으로 보인다. Cronobacter는 건조금속표면의 75%의 상대습도에서 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났으나 40% 상대습도에서는 초기균수의 60% 생균수를 유지하여 낮은 상대습도에 강한 저항특성을 보여주었다. 대부분의 Cronobacter는 건조에 강한 내성을 가지고 있어 조제분유등의 건조식품에서 오랫동안 살아 있을 수 있으나 습도가 높은 환경에서는 사멸이 많이 일어나는 것으로 사료된다. 그러므로 식품생산현장에서 습도를 조절하여 Cronobacter를 제어할 수 있을 것으로 보인다.
Cronobacter spp.(Enterbacter sakazakii)의 건조저항성은 다른 장내 세균들보다 강한 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구하고자 하였다. 국내 식품에서 분리한 Cronobacter 110균주중 8시간 금속표면 건조노출에 대하여 초기균수의 약 절반정도 생존하는 고내성그룹이 30%, 대부분이 사멸하는 저내성그룹이 약 10%를 차지하여 전체 균주 중 중간정도 이상의 내성을 가지는 균주가 90% 이상을 차지하고 있었다. 15일간 장기 건조노출에 경우도 비슷한 경향을 보여 주었다. 조제분유에서 Cronobacter 건조 노출의 경우 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다. 오히려 금속 표면건조 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다. 따라서 국내 식품에서 분리한 대부분의 Cronobacter도 건조에 강한 내성을 가지고 있는 것으로 보인다. 건조환경에서의 biofilm 형성능력은 고내성과 중간 내성그룹 균주는 노출초기에서부터 biofilm 생성이 이루어졌다. 그러나 저내성그룹 균주의 경우에는 biofilm의 형성이 증가하지 않다가 7일 후 biofilm 생성이 많아지는 것으로 분석되었다. 따라서 Cronobacter의 biofilm 형성능은 각 그룹간 biofilm 생성의 시간적인 차이만 존재하고 대부분의 Cronobacter는 건조스트레스에서 biofilm 형성능이 비슷한 것으로 보인다. Cronobacter는 건조금속표면의 75%의 상대습도에서 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났으나 40% 상대습도에서는 초기균수의 60% 생균수를 유지하여 낮은 상대습도에 강한 저항특성을 보여주었다. 대부분의 Cronobacter는 건조에 강한 내성을 가지고 있어 조제분유등의 건조식품에서 오랫동안 살아 있을 수 있으나 습도가 높은 환경에서는 사멸이 많이 일어나는 것으로 사료된다. 그러므로 식품생산현장에서 습도를 조절하여 Cronobacter를 제어할 수 있을 것으로 보인다.
Cronobacter spp. (Enterobacter sakazakii) is known to be highly resistant to dry conditions than any other Enterobacteriaeae. In this study, one hundred and ten Korean Cronobacter isolates were characterized to find out their survival characteristics under conditions of desiccation and humidity. Thi...
Cronobacter spp. (Enterobacter sakazakii) is known to be highly resistant to dry conditions than any other Enterobacteriaeae. In this study, one hundred and ten Korean Cronobacter isolates were characterized to find out their survival characteristics under conditions of desiccation and humidity. Thirty percentage strains of the isolates showed high resistance to desiccation exposed on the metal surface for eight hours by half survival of the initial number, whileas less than 10% strains showed dry sensitivity by less one log scale survival among seven log scales. Finally, more than 90% of the strains consisted of dry-resistant and dry-intermediate groups. The same tendencies were evident in a 15-day exposure. Dry-resistant and intermediate strain groups showed 3 log scale survival among 5 log initial numbers in the powdered infant formula for 30 days, which were more resistant than on the above metal surface exposed. So, almost the isolate strains showed high resistance to dry condition. Dry-resistant and intermediate groups exposed on the metal surface formed a biofilm at the beginning, and the dry-sensitive group showed biofilm formation mainly only after a 7-day exposure. However, without a time difference in formation of biofilm, the dry-resistant and sensitive isolates seemed to similar biofilm formation activity. Most of the isolates showed very low survival at 75% relative humidity in 48 hours; however, they showed high resistance by 60% survival at 40% relative humidity. The Cronobacter isolates showed high resistance to desiccation on the metal surface and in the powdered infant formula, but low survival at high relative humidity. Therefore, high humidity may be a control method for Cronobacter in food processing environments.
Cronobacter spp. (Enterobacter sakazakii) is known to be highly resistant to dry conditions than any other Enterobacteriaeae. In this study, one hundred and ten Korean Cronobacter isolates were characterized to find out their survival characteristics under conditions of desiccation and humidity. Thirty percentage strains of the isolates showed high resistance to desiccation exposed on the metal surface for eight hours by half survival of the initial number, whileas less than 10% strains showed dry sensitivity by less one log scale survival among seven log scales. Finally, more than 90% of the strains consisted of dry-resistant and dry-intermediate groups. The same tendencies were evident in a 15-day exposure. Dry-resistant and intermediate strain groups showed 3 log scale survival among 5 log initial numbers in the powdered infant formula for 30 days, which were more resistant than on the above metal surface exposed. So, almost the isolate strains showed high resistance to dry condition. Dry-resistant and intermediate groups exposed on the metal surface formed a biofilm at the beginning, and the dry-sensitive group showed biofilm formation mainly only after a 7-day exposure. However, without a time difference in formation of biofilm, the dry-resistant and sensitive isolates seemed to similar biofilm formation activity. Most of the isolates showed very low survival at 75% relative humidity in 48 hours; however, they showed high resistance by 60% survival at 40% relative humidity. The Cronobacter isolates showed high resistance to desiccation on the metal surface and in the powdered infant formula, but low survival at high relative humidity. Therefore, high humidity may be a control method for Cronobacter in food processing environments.
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문제 정의
38개의 분리균주와 2개의 공시균주로 건조 시 상대습도에 따른 제어가 가능한지 알아보기 위한 연구를 수행하였다. 스텐인레스스틸 위에 7 log CFU/mL 수준의 Cronobacter를 접종한 후 항온항습 인큐베이터에서 온도 25, 상대습도(relative humidity, RH) 75%와 40%로 설정한 후 노출시간에 따라 그 생균수를 측정하였다.
(Enterbacter sakazakii)의 건조저항성은 다른 장내 세균들보다 강한 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구하고자 하였다. 국내 식품에서 분리한 Cronobacter 110균주중 8시간 금속표면 건조노출에 대하여 초기균수의 약 절반정도 생존하는 고내성그룹이 30%, 대부분이 사멸하는 저내성그룹이약 10%를 차지하여 전체 균주 중 중간정도 이상의 내성을 가지는 균주가 90% 이상을 차지하고 있었다.
의 건조특성, 건조내성에 따른 biofilm 형성능 력과 상대습도 조절 조건에서 Cronobacter spp.의 생존특성을 연구하고자 하였다.
제안 방법
12-well plastic plate 법으로 건조환경에서의 biofilm 형성을 고내성그룹과 저내성그룹에서 대표적인 세균주씩 선별하여 측정하였다(Fig. 4). 고내성그룹 균주의 biofilm 생성량은 초기 12시간에급속한 증가를 보였으며 그 후 일주일까지는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 보이다가 15일까지는 다시 증가하는 경향을 보였다.
38개의 분리균주(고내성균주 13, 중간내성균주 22, 저내성균주 3균주)와 2개의 공시균주 C. muytjensii ATCC 51329와 Cronobacter NCTC 2949를 대상균주로 선정하여 상대습도 변화에 따른 생존균수를 분석하였다. 10 mL의 TSB에서 37℃, 24시간 동안 전배양시킨 각 균주를 7 log CFU/mL의 수준으로 초기 균수를 조정하였다.
7×7 cm2의 스테인레스스틸에 20 µL를 떨어뜨렸으며 25℃,에서 상대습도(relative humidity, RH) 75%, 40%의 항온항습 인큐베이터에서 0, 4, 8, 24, 48시간 노출시킨 후 각각 50 µL 멸균 생리식염수로 20회씩 2회 pippeting하여 건조된 균체를 회수 하여 TSA에 도말한 후 37℃,에서 24시간 동안 회복 및 배양을 하여 형성된 집락을 계수하였다.
7×7 cm2의 스텐인레스스틸에 20 µL를 떨어뜨린 후 25℃, 상대습도 75%의 항온항습 인큐베이터(Daehan Scientific, Seoul, Korea)에서 노출시킨 후 0, 4, 8, 24, 48시간째에 50 µL 멸균 생리식염수로 20회씩 2회 pippeting하여 건조된 균체를 회수하여 TSA(Oxoid)에 도말한 후 37 ℃,에서 24시간 동안 회복 및 배양을 하여 형성된 집락을 계수하였다.
C. muytjensii ATCC 51329와 Cronobacter NCTC 2949를 포함한 112개의 분리 균주를 대상으로 Cronobacter가 검출되지 않은조제분유(Namyang, Seoul, Korea) 10 g의 시료에 spiking 하여 30 일 동안 저장하였다. 사용된 균주는 10 mL의 TSB에서 37℃, 24 시간 동안 전배양시킨 균주를 최종 생균수가 5-6 log CFU/mL의수준이 되도록 희석한 후 100 µL를 조제분유에 첨가하여 뭉치지 않게 고루 섞은 후 실온에서 저장하면서 초기 생균수와 30일 후의 생균수를 측정하여 그 변화를 측정하였다.
Cronobacter가 검출되지 않은 조제분유 시료에 5-6 log CFU/ mL의 수준이 되도록 C. muytjensii ATCC 51329와 Cronobacter NCTC 2949를 포함한 112개의 분리균주를 spiking하여 고루 섞은 후 실온에서 보관하면서 30일 후의 생균수 변화를 분석하였다. 금속과 플라스틱 표면에서의 건조특성에 따른 분류와 마찬가지로 Cronobacter 건조 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후 에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다(Fig.
Cronobacter를 25℃,와 상대습도 75%에서 스테인레스스틸 표면에 8시간 노출 후의 생존에 대하여 Cronobacter NCTC 2949, C. muytjensii ATCC 51329 두 공시균주를 포함한 112균주 건조내성 실험을 수행하였다. 그 결과 사용한 112개 균주 중 7개 균주는 7 log CFU/mL 수준에서 8시간째에 1 log CFU/mL 생균수로 떨어지는 건조에 약한 저내성그룹(dry sensitive group)으로, 8시간 건조 후 3 log CFU/mL 정도의 생존을 보이는 37균주는 고내성 그룹(dry tolerant group)으로, 그 중간의 생존율을 보이는 68개 균주를 중간내성그룹(dry intermediate group)으로 분류하였다(Fig.
on stainless steel at 25℃ under 40% and 75% relative humidity. Forty isolates including three dry-sensitive strains were exposed in the different relative humidity and the viability was determined.
LIVE/DEAD® BacLightTM Bacterial Viability Kit(L7007, for microscopy, Molecular Probes, InvitrogenTM, Carlsbad, CA, USA)를 사용하여 균체를 형광으로 염색시켰다.
각 시간 별로 각각의 well에 200 µL 의 멸균 생리식염수로 pippeting하여 회수된 균체액에서 100 µL 를 취해 TSA에 도말한 후 37℃,에서 24시간 동안 회복 및 배양을 하여 형성된 집락을 계수하여 각 그룹간 평균과 표준편차를계산하여 표기하였다.
공시균주인 C. muytjensii ATCC 51329과 Cronobacter NCTC 2949를 포함하여 112개의 건조분말 식품유래 분리균주를 대상 시험균주로 정하였다. 배양액은 각 균주를 10 mL의 tryptic soy broth(TSB; Oxoid, Hampshire, UK)에서 37℃, 24시간 동안 전 배양시켜 각 균주를 7 log CFU/mL의 수준으로 초기 균수를 조정 하였다.
muytjensii ATCC 51329 두 공시균주를 포함한 112균주 건조내성 실험을 수행하였다. 그 결과 사용한 112개 균주 중 7개 균주는 7 log CFU/mL 수준에서 8시간째에 1 log CFU/mL 생균수로 떨어지는 건조에 약한 저내성그룹(dry sensitive group)으로, 8시간 건조 후 3 log CFU/mL 정도의 생존을 보이는 37균주는 고내성 그룹(dry tolerant group)으로, 그 중간의 생존율을 보이는 68개 균주를 중간내성그룹(dry intermediate group)으로 분류하였다(Fig. 1). 국내 식품에서 분리한 Cronobacter는 건조에 대하여 90% 이상이 건조에 대한 중간 정도의 이상의 내성을 갖고 있는 것으로 분석되었고 건조에 약한 균주는 10% 이내의 적은 수를 보였다.
LIVE/DEAD® BacLightTM Bacterial Viability Kit(L7007, for microscopy, Molecular Probes, InvitrogenTM, Carlsbad, CA, USA)를 사용하여 균체를 형광으로 염색시켰다. 두 개의 molecular prove component A (SYTO 9 dye, 1.67 mM/propidium iodide, 1.67 mM)와 component B(SYTO 9 dye, 1.67 mM/propidium iodide, 18.3 mM)를 1:2.5로혼합한 후 혼합용액과 멸균 D.W.를 1:4로 혼합하여 건조 표면에 가한 후 15분 동안 암소에서 반응시켰다. 형광 prove는 생균과 사균에 특이하게 결합되는 것을 두 개의 파장으로 촬영한 후 두이미지를 merging시켰다.
사용된 균주는 10 mL의 TSB에서 37℃, 24 시간 동안 전배양시킨 균주를 최종 생균수가 5-6 log CFU/mL의수준이 되도록 희석한 후 100 µL를 조제분유에 첨가하여 뭉치지 않게 고루 섞은 후 실온에서 저장하면서 초기 생균수와 30일 후의 생균수를 측정하여 그 변화를 측정하였다.
상대습도에 따른 생균수의 사멸을 imaging analysis하기 위하여 공초점 레이저 주사현미경(confocal laser scanning microscope, CLSM, MRC-1024, Bio-Rad, Hertfordshire, UK)으로 촬영하였다 (25). 대상균주로 공시균주인 C.
7×7 cm2의 스텐인레스스틸에 20 µL를 떨어뜨린 후 25℃, 상대습도 75%의 항온항습 인큐베이터(Daehan Scientific, Seoul, Korea)에서 노출시킨 후 0, 4, 8, 24, 48시간째에 50 µL 멸균 생리식염수로 20회씩 2회 pippeting하여 건조된 균체를 회수하여 TSA(Oxoid)에 도말한 후 37 ℃,에서 24시간 동안 회복 및 배양을 하여 형성된 집락을 계수하였다. 스테인레스스틸상에서 8시간째에 7 log CFU/mL의 수준에서 1 log CFU/mL 이하의 생균수를 보인 균주를 건조 저내성그룹(dry-sensitive group)으로, 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 보인 균주를 건조 내성그룹(dry-tolerant group)으로, 그 사이의 균주를 중간내성그룹(dry-intermediate group) 으로 분류하였다. 장기적인 건조노출분석은 선정된 균주를 10 mL 의 TSB에서 37℃, 24시간 동안 전배양시킨 후 7 log CFU/mL로조정하여 12-well culture plate의 각 well에 200 µL씩 접종하여 상온에서 방치하면서 건조시켰다.
38개의 분리균주와 2개의 공시균주로 건조 시 상대습도에 따른 제어가 가능한지 알아보기 위한 연구를 수행하였다. 스텐인레스스틸 위에 7 log CFU/mL 수준의 Cronobacter를 접종한 후 항온항습 인큐베이터에서 온도 25, 상대습도(relative humidity, RH) 75%와 40%로 설정한 후 노출시간에 따라 그 생균수를 측정하였다. 75% RH의 경우에는 8시간까지 7 log CFU/mL에서 5 log의 급격한 감소를 보이다가 8시간 이후부터 감소 기울기가 완만히지나 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났다.
장기적인 건조노출분석은 선정된 균주를 10 mL 의 TSB에서 37℃, 24시간 동안 전배양시킨 후 7 log CFU/mL로조정하여 12-well culture plate의 각 well에 200 µL씩 접종하여 상온에서 방치하면서 건조시켰다.
대상 데이터
for different resistant groups exposed on plastic surface at each time for 15 days. Nine strains of resistant (R-21, R-72, R-86), intermediate (I-12, I-40, I-97), and sensitive strains (S-2, S-37, S-110) from each groups to desiccation were selected and tested.
본 연구에서 사용된 Cronobacter spp.는 국내에서 유통중인 조제분유, 이유식, 생식, 선식, 샐러드 등 비가열 섭취식품 160종의 시료로부터 분리, 동정되어 당 연구실의 균주은행에 보관되어 있는 112균주를 사용하였다(23). 생화학적, 생리학적 특성을 비교하기 위해 공시균주인 C.
대상 균주로는 건조내성에 따른 Cronobacter의 분류에서의 고내성그룹과 저내성그룹의 대표적 세 균주씩을 시험균주로 하였다. Biofilm 측정방법으로는 crystal violet의 OD를 측정하는 12-well plastic plate(Becton Dickinson Labware, Franklin Lakes, NJ, USA)법을 이용하여 측정하였고 각 그룹간 평균과 표준편차를 계산하여 표기하였다.
상대습도에 따른 생균수의 사멸을 imaging analysis하기 위하여 공초점 레이저 주사현미경(confocal laser scanning microscope, CLSM, MRC-1024, Bio-Rad, Hertfordshire, UK)으로 촬영하였다 (25). 대상균주로 공시균주인 C. muytjensii ATCC 51329를 사용하 였으며 대조구로 TSB 배양액을 사용하였고 75%, 40% RH에서 24시간 동안 슬라이드그래스에서 건조시켰다. LIVE/DEAD® BacLightTM Bacterial Viability Kit(L7007, for microscopy, Molecular Probes, InvitrogenTM, Carlsbad, CA, USA)를 사용하여 균체를 형광으로 염색시켰다.
는 국내에서 유통중인 조제분유, 이유식, 생식, 선식, 샐러드 등 비가열 섭취식품 160종의 시료로부터 분리, 동정되어 당 연구실의 균주은행에 보관되어 있는 112균주를 사용하였다(23). 생화학적, 생리학적 특성을 비교하기 위해 공시균주인 C. muytjensii ATCC 51329와 Cronobacter NCTC 2949를 사용하였으며 사용되는 시약은 특급 시약을 사용 하였다.
이론/모형
대상 균주로는 건조내성에 따른 Cronobacter의 분류에서의 고내성그룹과 저내성그룹의 대표적 세 균주씩을 시험균주로 하였다. Biofilm 측정방법으로는 crystal violet의 OD를 측정하는 12-well plastic plate(Becton Dickinson Labware, Franklin Lakes, NJ, USA)법을 이용하여 측정하였고 각 그룹간 평균과 표준편차를 계산하여 표기하였다. TSB 10 mL에 Cronobacter를 접종하여 37℃,에서 하루 밤 전배양된 균체를 12-well tissue culture test plate의 각 well에 2 mL씩 접종하여 다시 배양하였다.
성능/효과
25℃, 40% RH에서 24시간 건조시킨 (B)의 경우에는 생균:사균 비율이 약 1:1 정도로 나타나며 (C)의 경우 25℃, 75% RH에서 24시간 건조시킨 결과로 몇 개의 초록색으로 표시되는 생체효소를 제외한 모든 세포가 적색으로 사멸한 것을 볼 수 있다. (D)는 37℃,와 고습에서 24시간동안 건조시킨 Cronobacter로써 생균세포가 없이 모두 적색으로 보여 고습일수록 세포의 사멸이 증가함을 확인하였다. Gurtler 등(26)이 Cronobacter 건조 시 Aw가 높을수록 생존률이 낮다고 보고한 것과 동일한 결과였으며 건조식품인 조제분유 등의 생산현장 환경에서 오염된 Cronobacter의 제어관리에 활용이 가능하리라 사료된다.
Barron과 Forsythe(12)는 건조상태의 조제분유에 Cronobacter 야생균주 10가지를 7 log CFU/mL 수준으로 spiking하여 30개월간 저장실험을 한 결과, 10균주 중 한 균주는 1년 안에 모두 사멸하였으나 두 균주는 30개월까지 2 log CFU/mL 이상의 생균을 유지하고 있었으며 나머지 일곱 균주는 20개월에서 30개월 내에 사멸하여 건조내성이 크다고 보고하였다. 30개월에서 생존을 보이는 두 내성 균주의 사멸 패턴으로는 4개월까지 급속한 사멸곡선을 그리다가 6개월 이후에 안정적으로 2-3 log CFU/mL 수준을 유지한 것으로 나타났다. 또한 Edelson-Mammel 등(13)은 조제분유의 높은 영양성분으로 인해 700일 이상 Cronobacter의 생존이 가능하다고 보고였다.
스텐인레스스틸 위에 7 log CFU/mL 수준의 Cronobacter를 접종한 후 항온항습 인큐베이터에서 온도 25, 상대습도(relative humidity, RH) 75%와 40%로 설정한 후 노출시간에 따라 그 생균수를 측정하였다. 75% RH의 경우에는 8시간까지 7 log CFU/mL에서 5 log의 급격한 감소를 보이다가 8시간 이후부터 감소 기울기가 완만히지나 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났다. 반면 40% RH의 경우 8시간째 약 2 log가 사멸한 후 24시간까지는 확연한 증가나 감소 없이 비슷하게 5 log CFU/mL 정도의 생균수를 유지하였으며 48시간째에도 4-5 log CFU/mL 수준의 생균수를 유지하였다(Fig.
enteritidis에 비해 오랫동안 생존했으며 2달 후에도 90%가 사멸하였음을 보고하였다. Aw 0.23에서는 높은 수분활성도에 비해 더 오래 생존한 것으로 나타냈는데 습도가 낮을수록 Cronobacter의 생존율이 높았다. 이는 Cronobacter의 유전자 중 건조 스트레스에 관여하는 유전자가 발현되기 때문이라고 보고하였다(11).
따라서 Cronobacter의 biofilm형 성능은 각 그룹간 biofilm 생성의 시간적인 차이만 존재하고 대부분의 Cronobacter는 건조스트레스에서 biofilm 형성능이 비슷한 것으로 보인다. Cronobacter는 건조 금속표면의 75%의 상대습도에서 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났으나 40% 상대습도에서는 초기균수의 60% 생균수를 유지하여 낮은 상대습도에 강한 저항특성을 보여주었다. 대부분의 Cronobacter는 건조에 강한 내성을 가지고 있어 조제분유 등의 건조식품에서 오랫동안 살아 있을 수 있으나 습도가 높은 환경에서는 사멸이 많이 일어나는 것으로 사료된다.
국내 식품에서 분리한 Cronobacter는 건조에 대하여 90% 이상이 건조에 대한 중간 정도의 이상의 내성을 갖고 있는 것으로 분석되었고 건조에 약한 균주는 10% 이내의 적은 수를 보였다. 각 건조 내성 그룹별로 대표적 3균주씩을 선정하여 12-well microtitteplate의 플라스틱 표면상에서의 15일의 장기간 상온 방치 시에 따른 생균수의 변화를 측정하였을 때 건조 1일 후부터는 세 그룹 모두 감소 경향을 보이나 저내성그룹은 고내성그룹에 비해 3 log CFU/mL 이상 사멸하였으며 시간이 지날수록 감소 추세를 이어갔다. 하지만 고내성그룹과 중간내성그룹은 2일 건조 후 생균 수가 증가하거나 유지되는 경향을 보였다.
4). 고내성그룹 균주의 biofilm 생성량은 초기 12시간에급속한 증가를 보였으며 그 후 일주일까지는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 보이다가 15일까지는 다시 증가하는 경향을 보였다. 저내성그룹 균주의 경우에는 건조영향에 따라 균체의 사멸에 의해 biofilm 전체의 양이 줄어 들었고 그 중 건조에 적응되어 살아남은 일부의 균체가 강하게 biofilm을 생성한 것으로 보이는데 건조 15일에 가까워질수록 biofilm양이 고내성균주들과 거의 같아지는 것을 볼 때에 이와 같은 결과를 유추할 수 있다.
본 연구는 국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구하고자 하였다. 국내 식품에서 분리한 Cronobacter 110균주중 8시간 금속표면 건조노출에 대하여 초기균수의 약 절반정도 생존하는 고내성그룹이 30%, 대부분이 사멸하는 저내성그룹이약 10%를 차지하여 전체 균주 중 중간정도 이상의 내성을 가지는 균주가 90% 이상을 차지하고 있었다. 15일간 장기 건조노출에 경우도 비슷한 경향을 보여 주었다.
1). 국내 식품에서 분리한 Cronobacter는 건조에 대하여 90% 이상이 건조에 대한 중간 정도의 이상의 내성을 갖고 있는 것으로 분석되었고 건조에 약한 균주는 10% 이내의 적은 수를 보였다. 각 건조 내성 그룹별로 대표적 3균주씩을 선정하여 12-well microtitteplate의 플라스틱 표면상에서의 15일의 장기간 상온 방치 시에 따른 생균수의 변화를 측정하였을 때 건조 1일 후부터는 세 그룹 모두 감소 경향을 보이나 저내성그룹은 고내성그룹에 비해 3 log CFU/mL 이상 사멸하였으며 시간이 지날수록 감소 추세를 이어갔다.
muytjensii ATCC 51329와 Cronobacter NCTC 2949를 포함한 112개의 분리균주를 spiking하여 고루 섞은 후 실온에서 보관하면서 30일 후의 생균수 변화를 분석하였다. 금속과 플라스틱 표면에서의 건조특성에 따른 분류와 마찬가지로 Cronobacter 건조 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후 에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다(Fig. 3). 오히려 표면건조 노출 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다.
따라서 단기 노출분류에 의한 중간내성그룹에 속하는 균주들도 장기적으로는 상당한 건조 내성을 보여 주고 있었다. 따라서 금속과 플라스틱 표면건조에서 단기 및 장기간의 건조노출에 대하여 식품에서 분리된 10% 미만의 균주만 건조에 약한 것으로 나타났고 90% 이상의 Cronobacter 균주는 건조에 강한 저항성을 나타내는 것으로 사료 된다(Fig. 2).
2로 나타나 조제분유에 오염된 Cronobacter가 균 자체의 건조내성 특성과 분유의 낮은 수분 활성도와 고영양적 환경이 복합적으로 작용하여 높은 생존률을 보인 것으로 사료된다. 따라서 대부분의 Cronobacter는 조제분유 등의 영양분이 많은 건조분말 식품에서 생존율이 아주 높아서 이 세균의 오염을 줄이는 제어관리가 필요함을 알 수 있었다.
조제분유에서 Cronobacter 건조 노출의 경우 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다. 오히려 금속 표면건조 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다. 따라서 국내 식품에서 분리한 대부분의 Cronobacter도 건조에 강한 내성을 가지고 있는 것으로 보인다.
3). 오히려 표면건조 노출 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다. Barron과 Forsythe(12)는 건조상태의 조제분유에 Cronobacter 야생균주 10가지를 7 log CFU/mL 수준으로 spiking하여 30개월간 저장실험을 한 결과, 10균주 중 한 균주는 1년 안에 모두 사멸하였으나 두 균주는 30개월까지 2 log CFU/mL 이상의 생균을 유지하고 있었으며 나머지 일곱 균주는 20개월에서 30개월 내에 사멸하여 건조내성이 크다고 보고하였다.
후속연구
따라서 이 작업환경 공간이 주요한 오염경로인 것으로 제시하였다. 그러므로 이와 같은 상대습도와 작업온도를 조절하여 Cronobacter의오염경감에 기여할 수 있으리라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Cronobacter spp.란 무엇인가?
Cronobacter spp.(Enterobacter sakazakii)는 유아에게 치명적인 영향을 주는 급성 기회감염균으로 주로 생후 1개월 이내의 신생아, 조산아, 저체중아, 유아에게서 수막염(neonatal meningitis), 패혈증(bacteremia), 신생아 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis) 등의 병을 일으키는 것으로 알려졌다(1-4). 매우 드물게 감염되지만이 세균에 감염된 영유아의 치사율이 33-80% 이상인 것으로 보고되어 매우 치명적인 세균으로 간주된다(5).
Cronobacter spp.는 어떤 질병을 일으키는가?
Cronobacter spp.(Enterobacter sakazakii)는 유아에게 치명적인 영향을 주는 급성 기회감염균으로 주로 생후 1개월 이내의 신생아, 조산아, 저체중아, 유아에게서 수막염(neonatal meningitis), 패혈증(bacteremia), 신생아 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis) 등의 병을 일으키는 것으로 알려졌다(1-4). 매우 드물게 감염되지만이 세균에 감염된 영유아의 치사율이 33-80% 이상인 것으로 보고되어 매우 치명적인 세균으로 간주된다(5).
국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter spp. 균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구한 결과는 무엇인가?
본 연구는 국내 식품으로부터 분리한 110개의 Cronobacter균주로부터 건조내성 특성을 분석하고 여러 상대습도에서의 생존특성을 연구하고자 하였다. 국내 식품에서 분리한 Cronobacter 110균주중 8시간 금속표면 건조노출에 대하여 초기균수의 약 절반정도 생존하는 고내성그룹이 30%, 대부분이 사멸하는 저내성그룹이 약 10%를 차지하여 전체 균주 중 중간정도 이상의 내성을 가지는 균주가 90% 이상을 차지하고 있었다. 15일간 장기 건조노출에 경우도 비슷한 경향을 보여 주었다. 조제분유에서 Cronobacter 건조 노출의 경우 고내성그룹과 중간내성그룹은 30일 이후에도 5 log CFU/mL에서 3 log CFU/mL 이상의 생균수를 나타내었다. 오히려 금속 표면건조 때보다 더 생존율이 높아 조제분유에서는 더 내성이 증가함을 할 수가 있었다. 따라서 국내 식품에서 분리한 대부분의 Cronobacter도 건조에 강한 내성을 가지고 있는 것으로 보인다. 건조환경에서의 biofilm 형성능력은 고내성과 중간 내성그룹 균주는 노출초기에서부터 biofilm 생성이 이루어졌다. 그러나 저내성그룹 균주의 경우에는 biofilm의 형성이 증가하지 않다가 7일 후 biofilm 생성이 많아지는 것으로 분석되었다. 따라서 Cronobacter의 biofilm 형성능은 각 그룹간 biofilm 생성의 시간적인 차이만 존재하고 대부분의 Cronobacter는 건조스트레스에서 biofilm 형성능이 비슷한 것으로 보인다. Cronobacter는 건조금속표면의 75%의 상대습도에서 24-48시간 내에 모두 사멸하는 것으로 나타났으나 40% 상대습도에서는 초기균수의 60% 생균수를 유지하여 낮은 상대습도에 강한 저항특성을 보여주었다. 대부분의 Cronobacter는 건조에 강한 내성을 가지고 있어 조제분유등의 건조식품에서 오랫동안 살아 있을 수 있으나 습도가 높은 환경에서는 사멸이 많이 일어나는 것으로 사료된다. 그러므로 식품생산현장에서 습도를 조절하여 Cronobacter를 제어할 수 있을 것으로 보인다.
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