현재 살균소독제의 국가 공인시험법은 시험관 내에서 행하는 현탁액시험법으로 실제 현장의 표면 살균을 정확히 평가하기에는 무리가 있다. 본 연구는 국제적으로 표준화되어 있는 3가지 정량적 표면시험법간의 유효성 평가력 비교를 목적으로 E. coli와 S. aureus를 대상으로 시중 유통되는 대표적 5개 계열 살균소독제의 유효성을 평가하였다. 그 결과 E. coli와 S. aureus에 대한 각 방법별 살균소독력은 ASTM(1)법에서 5.18 $\pm$ 0.03, 5.27 $\pm$ 0.04 log cfu/carrier, ASTM (2)법에서 4.63 $\pm$ 0.04, 3.97 $\pm$ 0.03 log cfu/carrier, CEN EN 13697법의 청정조건(CEN(1))에서 6.14 $\pm$ 0.05, 5.31 $\pm$ 0.10 log cfu/carrier, 오염조건(CEN(2))에서 4.37 $\pm$ 0.02, 4.06 $\pm$ 0.01 log cfu/carrier로 나타났다. CEN(1)시험법이 ASTM(2)와 CEN(2) 시험법에 비해 살균소독력이 유의적으로 높게 평가되었다. 적용된 3개의 시험법 중 유리를 담체로 사용한 ASTM(1)법에 비해 스테인리스 스틸을 사용한 ASTM(2)와 CEN법 적용 시 살균소독효과가 낮게 평가되었다. 결론적으로 3 가지 국가 공인시험법간 유효성 평가결과가 달랐으며, 실제 식품제조 현장에서 사용되는 표면에서의 살균소독력을 정확히 평가하기 어렵다는 것을 확인할 수 있었다.
현재 살균소독제의 국가 공인시험법은 시험관 내에서 행하는 현탁액시험법으로 실제 현장의 표면 살균을 정확히 평가하기에는 무리가 있다. 본 연구는 국제적으로 표준화되어 있는 3가지 정량적 표면시험법간의 유효성 평가력 비교를 목적으로 E. coli와 S. aureus를 대상으로 시중 유통되는 대표적 5개 계열 살균소독제의 유효성을 평가하였다. 그 결과 E. coli와 S. aureus에 대한 각 방법별 살균소독력은 ASTM(1)법에서 5.18 $\pm$ 0.03, 5.27 $\pm$ 0.04 log cfu/carrier, ASTM (2)법에서 4.63 $\pm$ 0.04, 3.97 $\pm$ 0.03 log cfu/carrier, CEN EN 13697법의 청정조건(CEN(1))에서 6.14 $\pm$ 0.05, 5.31 $\pm$ 0.10 log cfu/carrier, 오염조건(CEN(2))에서 4.37 $\pm$ 0.02, 4.06 $\pm$ 0.01 log cfu/carrier로 나타났다. CEN(1)시험법이 ASTM(2)와 CEN(2) 시험법에 비해 살균소독력이 유의적으로 높게 평가되었다. 적용된 3개의 시험법 중 유리를 담체로 사용한 ASTM(1)법에 비해 스테인리스 스틸을 사용한 ASTM(2)와 CEN법 적용 시 살균소독효과가 낮게 평가되었다. 결론적으로 3 가지 국가 공인시험법간 유효성 평가결과가 달랐으며, 실제 식품제조 현장에서 사용되는 표면에서의 살균소독력을 정확히 평가하기 어렵다는 것을 확인할 수 있었다.
Currently, in vitro suspension tests using tubes are used as a authorized test method for sanitizers and disinfectants. However, the methods could not accurately assess the efficacy of sanitizers and disinfectant on the food-contacted surfaces in the field. This study evaluated the effectiveness of ...
Currently, in vitro suspension tests using tubes are used as a authorized test method for sanitizers and disinfectants. However, the methods could not accurately assess the efficacy of sanitizers and disinfectant on the food-contacted surfaces in the field. This study evaluated the effectiveness of 5 kinds of representative sanitizers and disinfectants against E. coli and S. aureus to compare three quantitative surface testing methods that have been internationally standardized. As a result, the ASTM E2111-05 (ASTM(1)) test method obtained 5.18 $\pm$ 0.03 and 5.27 $\pm$ 0.04 log cfu/carrier reduction in dealing with E. coli and S. aureus, respectively, the ASTM E2197-02 (ASTM(2)) test method obtained 4.63 $\pm$ 0.04 and 3.97 $\pm$ 0.03 log cfu/carrier reduction and the CEN EN 13697 test method should 6.14 $\pm$ 0.05 and 5.31 $\pm$ 0.10 log cfu/carrier reduction in clean condition (CEN(1)) but 4.37 $\pm$ 0.02 and 4.06 $\pm$ 0.01 log cfu/carrier reduction in dirty condition (CEN(2)). Among them, CEN(1) showed the highest bactericidal effects, whereas ASTM(2) and CEN(2) revealed low performance (p < 0.05). In conclusion, the bactericidal effects of the ASTM(2) method and the CEN EN 13697 method adopting stainless steel were lower than the ASTM(1) method, which uses glass. The effectiveness assessment results among nationally accredited test methods were different each other. This implies that they could not fit for in the accurate evaluation of sanitization and disinfection on food-contact surfaces in practical food-processing fields. These results could be used as a basic data for establishment of an official surface test methods applicable in the field.
Currently, in vitro suspension tests using tubes are used as a authorized test method for sanitizers and disinfectants. However, the methods could not accurately assess the efficacy of sanitizers and disinfectant on the food-contacted surfaces in the field. This study evaluated the effectiveness of 5 kinds of representative sanitizers and disinfectants against E. coli and S. aureus to compare three quantitative surface testing methods that have been internationally standardized. As a result, the ASTM E2111-05 (ASTM(1)) test method obtained 5.18 $\pm$ 0.03 and 5.27 $\pm$ 0.04 log cfu/carrier reduction in dealing with E. coli and S. aureus, respectively, the ASTM E2197-02 (ASTM(2)) test method obtained 4.63 $\pm$ 0.04 and 3.97 $\pm$ 0.03 log cfu/carrier reduction and the CEN EN 13697 test method should 6.14 $\pm$ 0.05 and 5.31 $\pm$ 0.10 log cfu/carrier reduction in clean condition (CEN(1)) but 4.37 $\pm$ 0.02 and 4.06 $\pm$ 0.01 log cfu/carrier reduction in dirty condition (CEN(2)). Among them, CEN(1) showed the highest bactericidal effects, whereas ASTM(2) and CEN(2) revealed low performance (p < 0.05). In conclusion, the bactericidal effects of the ASTM(2) method and the CEN EN 13697 method adopting stainless steel were lower than the ASTM(1) method, which uses glass. The effectiveness assessment results among nationally accredited test methods were different each other. This implies that they could not fit for in the accurate evaluation of sanitization and disinfection on food-contact surfaces in practical food-processing fields. These results could be used as a basic data for establishment of an official surface test methods applicable in the field.
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문제 정의
이러한 문제점을 보완하기 위하여 실제 사용될 식품가공공장의 식품접촉표면에서의 살균조건을 모방한(simulation) 표면시험법 (Surface test)을 사용하여 실제 현장 적용성 (application) 을 높이는 국가 공인시험 방법의 도입이 필요하게 되었다6, 8, 28). 따라서 본 연구는 국내에서 식품접촉표면에 사용하는 주요 화학적 살균소독제의 실제 사용 조건에서의 유효성 평가 능력을 확인하기 위하여 3가지 국제공인 표면시험법을 비교, 평가하여 그 결과의 차이와 개선점을 제안하고자 한다.
본 연구에서 실제 환경을 고려한 시험법인 표면시험법중 국제적으로 표준화된 3가지 방법을 대상으로 유효성을 평가하였다. 그 결과 ASTM(1) 살균소독력 이 5.
제안 방법
, USA)로 잘 혼합하였다. Densimeter (Densichek, bioMerieux, Inc., France)를 사용하여 생균수가 1.5~5.0 X 108 Colony forming uint (cfu)/ml이 되도록 조절하였다.
이렇게 선정된 정량적 표면시험법의 정확한 비교 . 검토를 위하여 각 시험방법의 세부절차, 기술적 배경및 동향, 문제점 등을 관련 전문학술지 중심으로 조사하고각 시험법의 단계별 세부시험항목들을 비교 . 검토하였다.
준하여 수행하였다. 멸균된 100 ml 삼각플라스크 (PyexLab. Glassware, Corning Inc., USA) 에 Tryptone Sodium Chloride Solution (TSCS, 1 l당 1 g의 tryptone pancreatic casein digestion과 8.5 g의 sodium chloride) 10 ml와 5 g의 멸균된 유리비드를 넣고 활성배양된 시험균을 백금이로 채취하여 삼각플라스크의 벽면에 문질러 완전히 균괘가 떨어지도록 하였고 진탕교반기(MaxiMix II Vortex mixer, Thermo Fisher Sci. Inc., USA)로 잘 혼합하였다. Densimeter (Densichek, bioMerieux, Inc.
시험균 현탁액 준비를 제외하고 상기에 열거된 각 시험 방법 절차를 준수하여 수행하였다. 시험균 현탁액과 시험용액은 사용 전 20 ± 1oC에서 보관하였다.
)에서 18~24시간 활성 배양하였다. 시험균주의 활성배양을 위하여 배양된 시험균 1백금이를 채취하여 Tryptone Soy Agar (TSA, Oxoid Ltd. Basingstoke, Hampshire, England) 에 획선 접종한 후 36 ± 1oC로 조정된 배양기에서 18~24시간 배양하였다. 같은 방법으로 2차 배양과 3차 배양으로 활성 배양된 균만을 사용하였다.
대상 데이터
국내 적용평가에 적합한 표면시험법은 세부적 검토를 통해 국제기구와 전문학술지 등에 게제된 살균소독제 유효성 시험방법들 중 실험소간 비교실험 (Ring trial test)을 이미수행하였거나, 발표 논문에서 사용되었던 방법을 대상으로 선정하였다. 이렇게 선정된 정량적 표면시험법의 정확한 비교 .
of Microorganisms, Seoul, Korea)로부터 동결 건조된 상태로 분양받아 사용하였다. 분양받은 시험균주는 European Norm의 방법에 따라 초저온 냉동고 (MDF-U71V, Sanyo Electric Biomedical Co., Ltd., Wood Dale, IL, USA) 에 보관된 시험균을 4oC 냉장고(MIR-553, Sanyo Electric Biomedical Co., Ltd.)에서 해동한 후, Tryptone Soy Broth (TSB, Oxoid Ltd. Basingstoke, Hampshire, England) 배지에 각각 접종하여 36±1oC로 조정된 배양기(MIR-253, Sanyo Electric Biomedical Co., Ltd.)에서 18~24시간 활성 배양하였다. 시험균주의 활성배양을 위하여 배양된 시험균 1백금이를 채취하여 Tryptone Soy Agar (TSA, Oxoid Ltd.
살균소독제의 유효성을 확인하기 위하여 시험균주는 Escherichia coli ATCC 10536, Staphylococcus aureus ATCC 6538을 한국미생물보존센터 (KCCM, Korean Culture Collection of Microorganisms, Seoul, Korea)로부터 동결 건조된 상태로 분양받아 사용하였다. 분양받은 시험균주는 European Norm의 방법에 따라 초저온 냉동고 (MDF-U71V, Sanyo Electric Biomedical Co.
표면시험법의 비교를 위하여 국내 시중에 유통되고 있는 식약청에서 한시적으로 인정한 살균소독제 중 판매량이 높은 염소계, 알코올계, 요오드계, 과산화물계, 4급 암모늄계 등 유효성분별로 총 5종을 선정하여, Table 1에 나타내었다. 선정된 대상제품들의 시험용액은 살균소독제의 사용 방법을 고려하여 경수를 사용, 희석해서 사용하였다.
데이터처리
ASTM(1): ASTM E 2111-05, ASTM(2): ASTM E 2197-02, CEN(1): CEN EN 13697 (Clean condition), CEN(2): CEN EN 13697 (Dirty condition). Bactericidal effect values obtained from each experiments were analyzed with ANOVA using Statistica Ver. 7.1. Values with different letters (a-d) within a column differ significantly (p < 0.
각 시험방법별 제품에 대한 시험균의 유효성 결과를 평균 ± 표준편차로 표시하였고, 개별 결과에 대한 통계분석을 위하여 전문통계소프트웨어인 Statistica Ver 7.1 (StatSoft, Inc., Tulsa, OK, USA) 이용하였으며, 유의성 검증을 위하여 분산분석 (ANOVA) 한 후 Duncan 검정법을 이용하였다.
이론/모형
검토하였다. 그 결과 국내 제품에 대한 적용평가를 위한 비교대상이 되는 시험방법으로 American Society for Testing Material (ASTM) E 2111-05 (ASTM(1)), E 2197-02 (ASTM(2)), European Committee for Standardization EN 13697 (EN 13697, 청정조건 (1), 오염조건 (2)) 의 3가지를 선정하였다. 각각의 정량적 표면시험법에 대한 상세한 시험조건은 아래 Table 2와 같다.
시험균의 현탁액의 제조방법은 European Norm의 방법3) 에 준하여 수행하였다. 멸균된 100 ml 삼각플라스크 (PyexLab.
성능/효과
05) 가장 높게 평가되었다. E. co/의 경우 3가지 시험법에 대하여 살균 소독력이 4.0 log 이상으로 유의적인 차이 없이(p>0.05) 높게 평가되었으나, S. aureus의 경우 ASTM(2)와 CEN(2)에 대한 살균소독력이 2.0log이하로 유의적인 차이 없이(p>0.05) 가장 낮게 평가되었다.
coli와Staph. aureuse 대한 유효성을 test한 결과, 염소계, 4급암모늄, 과산화수소계 살균소독제는 모두 8log 이상의 감소를 보였다. 이 결과로 보아 현탁액 시험법은 표면시험법에 비해 살균효과가 과다하게 나타나 실제 기구 등의 표면에 사용되는 살균소독제의 평가에 문제가 있다는 점을 제시하고 있다.
7 mm)를 사용하였다. 각 시험방법의 표면접종 액의 초기균수와 유효성분 및 시험균에 대한 시험균 현탁액 (N), 유효성시험 (N), 대조구 시험 (N) 및 검증시험 (A, B) 의 살균소독력 (Bactericidal Effect, BE) 은 대조구 시험균수의 대수값을 유효성분에 노출 후 생존한 시험균수 대수값으로 차감한 값으로 나타내었다. 각 유효성분별 시험균에대한 살균소독력은 다음 (1)의 식에 따라 산출하였다.
국제적으로 표준화된 3가지 방법을 대상으로 유효성을 평가하였다. 그 결과 ASTM(1) 살균소독력 이 5.18 ± 0.03(E. coll), 5.27 ± 0.04(S. aureus)log cfU/carrier, ASTM(2)는 4.63 ± 0.04(E. coll), 3.97 ± 0.03(S. aureus)log cfu/carrier, CEN(1)은 6.14 ± 0.05(E. coll), 5.31 ± 0.10(S. aureus)log cfu/carrier, CEN(2)는 4.37 ± 0.02 (E. coll), 4.06 ± 0.01(S. aureus) log cfU/carrier로 나타났다. E.
05). 그 중 CEN 시험법 살균소독력이 높게 평가되었고, ASTM(2) 의 살균소독력 이 5.20 ± 0.02로 가장 낮게 평가되었다. CEN 시험법은 청정조건(CEN 1)과 오염조건(CEN 2) 모두에서 살균소독제의 유효성을 유의적 차이 없이 평가해내었다.
따라서 이번 연구를 통해 비교된 3개의 시험법 중 유리를 담체로 사용한 ASTM(1)시험법에 비해 스테인리스 스틸을 사용한 ASTM(2) 와 CEN 시험법 적용 시 살균 소독력이 낮게 평가되어 실제 사용현장에서 사용되는 표면에 서의 살균 소독력에 대한 문제점을 확인할 수가 있었다. 상기의 적용평가 결과를 통해 문제점을 개선하여 국내에 적합한 표면시험법을 확립할 필요가 있다고 판단된다.
그리고 ASTM(2)는 표면 접종액의 양이 10 μl라서 50 μl를 접종하는 CEN법 보다는 살균제의 희석 가능성이 적어 CEN(1)보다는 좀 더 높게 살균소독력이 평가되는 것으로 생각된다. 또한 CEN 법은 간섭물질로 사용되는 유기물의 양에 따라 오염조건의 유기물의 농도가 높기 때문에 오염조건보다는 청정조건에서 높은 감소치를 나타내었다. 이는 간섭물질이 살균 소독력을 감소시키기 때문인데, 이는 여러 연구의 청정조건과 오염조건에 대한 제품 비교에서 그 차이를 증명한 바 있다1, 19, 24).
coll의 경우 각 시험방법에 대하여 높은 살균소독력을 나타내었고, 그 중에서도 CEN(1) 에서 가장 높은 살균소독력을 나타내었다. 또한 두 가지 균주에 대하여 ASTM(1)와 CEN(1)에서 비슷한 살균소독력결과를 나타내었지만 그 중 CEN(1) 에서 더 높은 살균소독력을 나타내었고, CEN(2)에서는 가장 낮은 살균소독력을 나타내었다. 통계적으로는 각 시험방법 간에 유의적인 차이가 있는 것(p <0.
coli보다는 비교적 낮게 평가되었다. 반면에 ASTM(2)와 CEN(2)에서는 E. coli, S. aureus 모두 살균소독력 이 3.0 log 이 하로 유의 적 으로(p <0.05)낮게 평 가되 었으며 , 이 중 CEN(2) 보다는 ASTM(2) 에 대한 살균소독력이 유의적으로 (p <0.05) 더 낮게 평 가되었다.
4와 같다. 시험방법별 결과 ASTM(1), (2)와 CEN(1)에서 E. coli, S. aureus 모두 유사한 결과를 보였고, 살균소독력 이 5.0 log 이상으로 유의적인 차이 없이(p >0.05) 높게 평가되었다. 반면에 CEN(2)에서는 E.
3과 같다. 시험방법별 결과 ASTM(1)과 CEN(1)에서 E. coli에 대한 살균소독력 (BE)이 5.0 log 이상으로 유의적으로나 <0.05) 높게 평가되었으나 S. aureuse 대한 살균소독력 은 4.0 log이 하로 유의 적 으로나 <0.05) E. coli보다는 비교적 낮게 평가되었다. 반면에 ASTM(2)와 CEN(2)에서는 E.
5와 같다. 시험방법별 결과 E. coli, S. aureus 모두 청정조건인 CEN(1)에서 살균 소독력이 5.0log 이상으로 유의적인 차이 없이(p>0.05) 가장 높게 평가되었다. E.
1과 같다. 시험방법별 결과 E. coll, S. aureus 모두 유사한 결과를 보였고, 염소계 살균 소독제에 대하여 각 시험법의 살균소독력이 5.0~6.0으로 높게 평가되었으며, 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다 (p >0.05). 그 중 CEN 시험법 살균소독력이 높게 평가되었고, ASTM(2) 의 살균소독력 이 5.
평가 결과는 Fig 2와 같다. 시험방법별 결과 염소계와 마찬가지로 E. coll, S. aureus 모두 유사한 결과를 보였고, 알콜계 살균소독제에 대하여 각 시험법의 살균소독력이 5.2~6.3 log로 높게 평가되었으며, CEN 시험법과 ASTM 시험법간에 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났다 (p <0.05). CEN 시험법의 경우 청정조건(CEN 1)에서 살균소독력이 E.
aureuse 대한 유효성을 test한 결과, 염소계, 4급암모늄, 과산화수소계 살균소독제는 모두 8log 이상의 감소를 보였다. 이 결과로 보아 현탁액 시험법은 표면시험법에 비해 살균효과가 과다하게 나타나 실제 기구 등의 표면에 사용되는 살균소독제의 평가에 문제가 있다는 점을 제시하고 있다.
전체적인 결과로 미루어 볼 때 ASTM(1)는 사용되는 표면이 유리로서 건조된 균의 회수가 용이하고, 처리하는 시험용액의 양이 1ml 로 과다 처리되기 때문에 높은 살균 소독력을 낼 수 있는 환경이라 유효성이 높게 평가된 것으로 판단된다. 반면, CEN법은 스테인리스 표면을 사용하므로 유리 표면보다는 회수 균수가 적어 유효성이 낮게 평가될 수 있었으나, 간섭물질 문제로 오히려 높게 평가되었다.
후속연구
상기의 적용평가 결과를 통해 문제점을 개선하여 국내에 적합한 표면시험법을 확립할 필요가 있다고 판단된다.
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