[논문]부산, 울산 및 경상남도 지역의 지하수 중 norovirus 오염실태 조사

박병주; 오혜리; 강호영; 장경립

doi:10.5352/jls.2011.21.6.819

부산, 울산 및 경상남도 지역의 지하수 중 norovirus 오염실태 조사
Groundwater Contamination of Noroviruses in Busan, Ulsan, and Gyeongsangnam-do, Korea 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.21 no.6 = no.134, 2011년, pp.819 - 828

박병주 (부산대학교 미생물학과) , 오혜리 (부산대학교 미생물학과) , 강호영 (부산대학교 미생물학과) , 장경립 (부산대학교 미생물학과)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 2009년부터 2010년까지 부산, 경남 및 울산 지역의 145 개 지하수 시료들을 대상으로 norovirus의 오염실태를 조사하였다. 먼저 norovirus의 검출을 위한 두 세트의 primer를 제작하였으며 이를 이용하여 최적 nested reverse transcription (RT)-PCR 조건을 확립하였다. 지하수의 norovirus 오염실태 조사에 의하면, 건기(4월~6월)와 우기(7월~8월)에 각각 21개(25.9%)와 15개(23.4%)의 시료에서 norovirus가 검출되었다. 부산, 울산 및 경상남도의 시료에서 각각 15%, 7% 및 32%의 norovirus가 검출되어 지역적인 차이를 나타내었다. norovirus 양성시료에서 GI과 GII가 각각 5개와 31개가 검출되어GI에 비하여 GII가 우세함을 알 수 있었다. norovirus 분리주들의 계통분류학적 분석 결과에 의하면, GI 분리주들은 모두 GI.5 유전자형으로 분류되었으며, GII 분리주들은 GII.3과 GII.4로 양분되었다. norovirus의 검출은 pH, 온도, 산화-환원전위 및 용존산소 등의 이화학적 인자들과 일반세균, 총대장균군 및 대장균과 같은 미생물 수질지표들과 통계적인 유의성이 있는 상관관계를 나타내지 않았다. 반면에 norovirus의 검출과 저탁도(<0.50 NTU) 사이에는 밀접한 상관성이 있음이 밝혀졌다. 본 연구를 통하여 지하수 중 norovirus의 분포실태를 어느 정도 파악할 수 있었으며 수인성 질병의 예방과 국민 보건위생을 위해서는 지하수의 주기적인 norovirus 모니터링이 필요함을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

To inspect norovirus contamination of groundwater in south eastern areas of Korea, a systematic survey of groundwater in Busan, Ulsan, and Gyeongsangnam-do was performed for two years from 2009 to 2010. For this purpose, we first optimized the nested reverse transcription-PCR condition by designing two sets of primers for the detection of norovirus genogroups, GI and GII. Of 145 samples, 21 (25.9%) and 15 (23.4%) were norovirus positive in the dry season (April to June) and wet season (July to August), respectively. The detection frequencies of norovirus in Busan, Ulsan, and Gyeongsangnam-do were 15%, 7%, and 32%, respectively, reflecting a geographical difference in their distribution. The GI and GII isolates were 5 and 31, respectively, indicating the prevalence of GII in the tested areas. According to phylogenetic analysis of their nucleotide sequences, all of the GI isolates were identified to genotype GI.5 whilst the GII isolates were divided into two genotypes, GII.3 and GII.4. Neither physical-chemical parameters such as pH, temperature, oxidation-reduction potential, and dissolved oxygen, nor microbial indicators of water quality such as total bacteria, total coliforms, and Escherichia coli were statistically correlated with contamination of norovirus in the groundwater. Interestingly, however, the presence of norovirus was closely correlated with low turbidity (<0.50 NTU). The present study suggests that periodical monitoring of norovirus in groundwater is necessary to prevent epidemic waterborne diseases and to secure better sanitary conditions for public health.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

1B). 따라서 본 연구에서는 GII에 속하는 12개의 유전자형들의 염기서열을 분석하여 보존적인 영역에서 GII-R1M primer를 대체할 수 있는 GII-R3M을 제작하였다(Table 1). GII-F3M/GII-R3M을 이용하여 nested PCR을 수행한 결과 양성 대조군에서만 GII형의 norovirus를 특이적으로 검출할 수 있었다(Fig.
Norovirus의 검사는 주로 RT-PCR법을 이용하여 이루어지는데 문헌에 보고되어 유전자형 GII의 검출에 이용되고 있는 primer[21,26]가 본 연구에서는 조건에 따라서 위양성을 나타내거나 특이적인 산물을 생성하지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 GII에 속하는 14가지 유전자형들의 capsid 영역서열을 분석하여 보존적인 부분을 표적으로 하는 GII-R3M primer를 새로 제작하여 보다 특이적인 산물을 얻을 수가 있었다. 따라서 이질적인 norovirus의 게놈을 정확히 검출하기 위해서는 primer 제작에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 여겨진다.
총대장균군은 사람과 동물의 분변에서 발견되지만 물 속이나 토양 등의 환경에서도 널리 분포하는 종속영양 세균으로 수질 기준 항목에 포함되어 있는 지표미생물이다. 먹는 물 수질 기준에서 총대장균군은 음성이어야 하므로 본 연구에서는 총대장균군 양성과 음성에 따라서 norovirus 검출률을 살펴보았다. 총대장균군이 음성인 118개의 시료에서 norovirus검출률이 28%인 반면, 양성인 27개의 시료에서는 오히려 18%로이 보다 낮았다(Fig.
하지만, 대부분의 norovirus에 대한 연구가 질병발생에 대한 병리학적 및 역학적 관점에서 주로 이루어지고 있어 질병의 발생원인을 파악하는데 어려움이 있었다. 이에 본 연구에서는 norovirus의 오염원들 가운데 하나인 지하수에서 norovirus의 분포실태를 조사하여 질병 발생의 원인을 파악하고자 하였다.
최근 학교의 급식시설 등에서 발생하고 있는 norovirus 식중독이 이러한 지하수의 이용과도 관련이 있는 것으로 여겨지므로[26] 지하수의 norovirus 오염에 대한 정확한 실태 파악과 오염 관련 인자와의 상관성 분석이 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 미국 Environmental Protection Agency (EPA)에서 정하는 표준 norovirus 검사법[12]에 근거하여 국립환경과학원에서 제작한 지하수 중 norovirus 관리 매뉴얼[21]에 따라서 부산, 울산, 경남 지역 지하수에 존재하는 norovirus의 분포실태를 조사하였다. 또한, norovirus의 지하수 오염을 나타내는 지표인자를 정하고자 norovirus의 검출과 pH, 온도, 산화환원전위, 용존산소 등의 이화학적 인자 및 일반세균, 총대장균군, 대장균 등의 생물학적 수질지표인자들과의 상관관계를 분석하였다.

제안 방법

140 μl의 최종 농축시료에서 Viral RNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 이용하여 바이러스의 핵산을 추출하였다.
5 μl의 PCR 산물을 주 형으로 하여 GI은 GI-F2/GI-R1M, GII는 GII-F3M/GII-R3M primer를 각각 10 pmol씩 이용하여 위와 동일한 방법으로 nested reverse transcription (RT)-PCR을 실시하여 norovirus 양성 여부를 판정하였다.
5 μl의 cDNA, 10 pmol의 primer 그리고 2× PCR premix (Solgent, Daejeon, Korea)를 섞어 95℃에서 30 sec, 55℃에서 30 sec, 72℃에서 45 sec 조건으로 30 cycle의 1차 PCR을 실시하였다.
Norovirus의 염기서열은 NCBI의 GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/)에 등록된 바이러스 유전자 데이터베이스와 비교하여 최종 판정하였다. 계통분류학적 분석은 Clustal W (http://www.
가스가 발생한 모든 시험관으로부터 소량의 배양액을 취하여 10 ml의 BGLB배지(Merck & Co., Whitehouse Station, USA)에 접종시켜 35±0.5℃에서 48±3시간 배양하여 가스발생이 관찰되면 총대장균군 양성으로 최종 판정하였다.
gov/PubMed/)에 등록된 바이러스 유전자 데이터베이스와 비교하여 최종 판정하였다. 계통분류학적 분석은 Clustal W (http://www.ebi.ac.uk/Tools/ msa/clustalw2/)를 이용한 multiple alignment를 수행하였으며, MEGA (ver. 4.0)를 이용하여 계통수를 작성하였다. 계통수의 추정방법에는 Neighbor-joining법이 사용되었다.
일반세균은 수질 기준 항목으로 먹는 물 수질 기준에서는 100 CFU/ml 이하로 검출되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 100 CFU/ml 이하와 100 CFU/ml 이상으로 나누어 norovirus 검출 빈도를 살펴보았다. 100 CFU/ml 이하인 129개의 시료에서 바이러스 검출률이25%인 반면, 100 CFU/ml 이상인 16개 시료에서 36%로 다소 높았다(Fig.
이에 본 연구에서는 미국 Environmental Protection Agency (EPA)에서 정하는 표준 norovirus 검사법[12]에 근거하여 국립환경과학원에서 제작한 지하수 중 norovirus 관리 매뉴얼[21]에 따라서 부산, 울산, 경남 지역 지하수에 존재하는 norovirus의 분포실태를 조사하였다. 또한, norovirus의 지하수 오염을 나타내는 지표인자를 정하고자 norovirus의 검출과 pH, 온도, 산화환원전위, 용존산소 등의 이화학적 인자 및 일반세균, 총대장균군, 대장균 등의 생물학적 수질지표인자들과의 상관관계를 분석하였다.
대장균은 분변에 특이적으로 존재하며, 사람과 동물의 분변 오염을 통하여 환경에서도 드물게 검출되므로 식품과 물의 수질을 결정하는 중요한 지표미생물이다. 먹는 물 수질 기준에서 대장균은 음성으로 규정되어 있으므로 대장균의 유무에 따라 norovirus 검출률을 살펴보았다. 대장균이 음성인 136개의 시료에서는 검출 빈도가 26%였으나 대장균이 양성인 10개의 시료에서는 오히려 norovirus가 전혀 검출되지 않았다(Fig.
먼저 norovirus 검사법을 확립하기 위하여 양성 및 음성대조군 시료를 대상으로 재료 및 방법에 제시한 바와 같이 cDNA의 합성, 1st PCR, nested PCR순으로 진행하였다. Primer쌍은 문헌에 보고된 서열[21,26]에 근거하여 합성하였으며 이들의 서열을 Table 1에 제시하였다.
수온은 미생물의 생존에 영향을 미치는 환경 요소 중 하나이므로 수온을 14.9℃ 이하, 15.0℃~19.9℃, 20.0℃~24.9℃ 그리고 25.0℃ 이상으로 구분하여 norovirus 검출률을 조사하였다. 비교적 낮은 수온인 14.
온도, pH 및 산화환원전위는 휴대용 pH meter (Mettler-Toledo, Grefensee, Switzerland)를 이용하여 현장에서 측정하였으며 탁도와 용존산소는 6시간 이내에 실험실에서2100AN Turbidometer (Hach Co., Loveland, USA)와 휴대용 DO meter (Mettler-Toledo, Grefensee, Switzerland)를 이용하여 각각 측정하였다.
Primer쌍은 문헌에 보고된 서열[21,26]에 근거하여 합성하였으며 이들의 서열을 Table 1에 제시하였다. 증류수에서 추출한 RNA를 음성 대조군으로 이용하였으며, 예비 연구에서 양성으로 판정되었던 지하수 시료에서 추출한 RNA를 양성 대조군으로 이용하였다. GI의 경우에는 GI-R1M으로 cDNA를 합성한 뒤, GI-F1M/GI-R1M으로 1차 PCR을 실시하고 GI-F2/ GI-R1M으로 nested PCR을 수행하여 313 bp 크기의 특이적인 산물을 양성 대조군에서 얻을 수가 있었다(Fig.
지하수에서 검출된 norovirus 36개의 염기서열을 결정하고 NCBI의 Medline search를 통하여 norovirus 염기서열을 최종 확인하였다. GI은 5개에 불과한 반면에 GII의 검출률은 이보다 많은 31개가 검출되었다(Table 2).
필터로부터의 바이러스의 탈리와 농축은 미국 EPA의 표준 분석법[12]과 국립환경과학원의 지하수 중 norovirus 관리 매뉴얼[21]에 따라서 실시하였다. 채취된 시료는 72시간 이내에 600 ml의 1.5% beef extract 완충액(pH 9.5)으로 필터로부터 바이러스를 탈리시키고 1 M HCl을 이용하여 탈리용액을 pH 7.0~7.5로 신속하게 조정하였다. 그 다음 탈리용액을pH 3.
총대장균군 양성으로 판정된 시료는 EC-MUG배지(Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, USA)에 이식하여 44.5±0.2℃에서 24±2시간 배양한 뒤, 암실에서 자외선램프를 사용하여 MUG에 의한 형광을 관찰하여 대장균 양성 여부를 최종 판정하였다.
총대장균군은 시료 10 ml, 1 ml, 0.1 ml를 각각 5개씩 젖당 농후배지(Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, USA)에 접종한 뒤, 4 .5±0.2℃에서 24±2시간 배양하여 가스발생이 관찰된 발효관을 총대장균군 양성이라고 추정하고 이 양성 관의 수를 최확수표에 적용하여 시료 100 ml에서의 총대장균 수를 산출 하였다.
5 μl의 PCR 산물을 주 형으로 하여 GI은 GI-F2/GI-R1M, GII는 GII-F3M/GII-R3M primer를 각각 10 pmol씩 이용하여 위와 동일한 방법으로 nested reverse transcription (RT)-PCR을 실시하여 norovirus 양성 여부를 판정하였다. 최종 PCR산물은 1.5% agarose gel에 전기영동시켜 QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen, Hilden, Germany) 로 정제하여 Solgent사(Daejeon, Korea)에 염기서열분석을 의뢰하여 바이러스의 염기서열을 결정하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 2009년에서 2010년까지 건기(4~6월)와 우기(7~8월)로 나누어 부산, 경남 및 울산지역에서 총145개의 지하수 시료를 채취하였다. 지하수 시료는 미국 EPA에서 정하는 ICR microbial laboratory manual [12]에 따라서 400 l의 지하수를 NanoCeram filter (Argonide Corp.
5 μl의 cDNA, 10 pmol의 primer 그리고 2× PCR premix (Solgent, Daejeon, Korea)를 섞어 95℃에서 30 sec, 55℃에서 30 sec, 72℃에서 45 sec 조건으로 30 cycle의 1차 PCR을 실시하였다. 이때 norovirus GI의 검출을 위한 primer로는 GI-F1M/GI-R1M을, norovirus GII의 검출을 위한 primer로는 GII-F1M/GII-R1M를 각각 이용하였다. 5 μl의 PCR 산물을 주 형으로 하여 GI은 GI-F2/GI-R1M, GII는 GII-F3M/GII-R3M primer를 각각 10 pmol씩 이용하여 위와 동일한 방법으로 nested reverse transcription (RT)-PCR을 실시하여 norovirus 양성 여부를 판정하였다.
본 연구에서는 2009년에서 2010년까지 건기(4~6월)와 우기(7~8월)로 나누어 부산, 경남 및 울산지역에서 총145개의 지하수 시료를 채취하였다. 지하수 시료는 미국 EPA에서 정하는 ICR microbial laboratory manual [12]에 따라서 400 l의 지하수를 NanoCeram filter (Argonide Corp., Sanford, USA)를 이용한 여과법으로 채취하였다.

데이터처리

Correlation between norovirus and physical-chemical parameters of water quality. The relationships between norovirus detection and (A) pH, (B) temperature, (C) turbidity, (D) oxidation-reduction potential (Eh), and (E) DO were analyzed with the chi-square test using SPSS software. A P value of <0.
norovirus 검출률과 이화학적 수질인자 및 지표 박테리아들과의 상관관계는 SPSS software를 이용한 chi-square test로 분석하였다. 이때 신뢰한계는 p<0.

이론/모형

Phylogenetic analysis of the norovirus isolates. The multiple sequence alignments of partial capsid sequences of (A) GI and (B) GII isolates were performed using the software Clustal W and phylogenetic tree was constructed through the neighbor-joining method.
0)를 이용하여 계통수를 작성하였다. 계통수의 추정방법에는 Neighbor-joining법이 사용되었다. 부트스트랩(bootstrap) 값은 1,000으로 설정하였다.
농축된 시료에서의 norovirus 검출은 국립환경과학원의 지하수 중 norovirus 관리 매뉴얼[21]에 따라서 실시하였다. 140 μl의 최종 농축시료에서 Viral RNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 이용하여 바이러스의 핵산을 추출하였다.
물 속의 일반세균, 총대장균 및 대장균의 양은 표준분석법에 따라서 측정하였다[11]. 일반세균은 1 ml의 시료를 12 ml의 1.
필터로부터의 바이러스의 탈리와 농축은 미국 EPA의 표준 분석법[12]과 국립환경과학원의 지하수 중 norovirus 관리 매뉴얼[21]에 따라서 실시하였다. 채취된 시료는 72시간 이내에 600 ml의 1.

성능/효과

9℃의 시료 55개에서 31%의 비교적 높은 검출률을 나타내었다. 20.0℃~24.9℃와 25.0℃이상에 해당하는 74개와 14개의 시료에서 각각 22%와 21%의 검출률을 나타내었다(Fig. 4B). 하지만, 상관성 분석 결과, 수온은 norovirus 검출률과 통계적 유의성을 나타내지 않았다(χ²=2.
따라서 본 연구에서는 GII에 속하는 12개의 유전자형들의 염기서열을 분석하여 보존적인 영역에서 GII-R1M primer를 대체할 수 있는 GII-R3M을 제작하였다(Table 1). GII-F3M/GII-R3M을 이용하여 nested PCR을 수행한 결과 양성 대조군에서만 GII형의 norovirus를 특이적으로 검출할 수 있었다(Fig. 1B).
Norovirus의 검출과 pH를 비롯한 탁도, 수온, 산화환원전위 등 이화학적 인자와의 상관성 분석결과에 의하면, 95% 신뢰한계에서 탁도를 제외한 나머지 항목들은 통계적으로 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 탁도의 경우에만 0.
2A). 건기(4~6월)의 81개 시료와 우기(7~8월)의 64개의 시료에서 각각 25.9%와23.4%의 바이러스 검출률을 나타내어 norovirus의 계절별 검출률은 큰 차이를 보이지 않았다(Fig. 2B).
검출된 norovirus들의 계통분류학적 분석 결과, GII가 GI보다 6배 더 많이 검출되었다(Table 2). 이는 임상시료에서 norovirus GII가 GI보다 더 많이 검출되는 기존의 보고와 일치한다[9,10,26].
이는 임상시료에서 norovirus GII가 GI보다 더 많이 검출되는 기존의 보고와 일치한다[9,10,26]. 계통분류결과에 의하면 GI분리주들은 모두 GI.5으로 판정되었으며, GII의 경우에는 GII.3과 GII.4로 양분되었다. 즉, 우리나라 동남권에 해당하는 부산, 울산, 경남 지역에 분포하는 norovirus의 유전자형이 비교적 유사하다는 것을 확인 할 수 있었다.
GI은 5개에 불과한 반면에 GII의 검출률은 이보다 많은 31개가 검출되었다(Table 2). 계통분류학적 분석 결과, GI으로 동정된 5개 분리주들은 모두 유전자형 GI.5로 분류되었다(Fig. 3A). 이와는 달리 GII로 동정된 31개 분리주들 가운데 23개는 GII.
먹는 물 수질 기준에서 대장균은 음성으로 규정되어 있으므로 대장균의 유무에 따라 norovirus 검출률을 살펴보았다. 대장균이 음성인 136개의 시료에서는 검출 빈도가 26%였으나 대장균이 양성인 10개의 시료에서는 오히려 norovirus가 전혀 검출되지 않았다(Fig. 5C). 상관성 분석 결과, 대장균은 norovirus 검출 빈도에 영향을 준다고 볼 수 없었다(X²=3.
본 연구를 통하여 norovirus의 검출과 상관성이 높은 지하수의 화학적 혹은 생물학적 지표인자들을 제대로 발굴할 수는 없었지만, 부산, 울산, 경남 지역 지하수의 norovirus 분포실태를 파악할 수 있었고, 임상과 역학 조사에 맞추어진 현재의 norovirus에 대한 연구의 관점을 1차적인 오염원이 될 수 있는 지하수로 전환하여 연구를 수행하였다는 점과 환경바이러스의 생태에 대한 이해가 매우 취약한 우리나라에서 norovirus와 각 환경인자들과의 상관성을 조사하였다는 점에서 중요한 의미를 지닌다고 볼 수 있다.
pH는 알칼리 또는 산의 상태를 나타내며 물의 화학적, 생물학적 변화에 매우 중요한 오염지표이다. 본 연구에서는 pH 6.49 이하, 6.50~6.99, 7.00~7.49, 그리고 7.50 이상으로 구분하여 norovirus의 검출률을 조사한 결과, pH 6.49 이하의 17개 시료에서 24%, pH 6.50~6.99와 7.00~7.49에 해당하는 55개와 44개의 시료에서 각각 22%와 20%의 바이러스 검출률을 나타내었다. 특히, pH가 7.
용존산소는 물 속에 녹아 있는 분자 상태의 산소를 말하는 것으로, 일반적으로 호기성 미생물의 호흡을 결정하는 중요한 인자이다. 본 연구에서는 용존산소량을 4.99 ppm 이하, 5.00~6.99 ppm, 7.00~8.99 ppm, 그리고 9.00 ppm 이상으로 나누어 norovirus의 검출률을 살펴 본 결과, 4.99 ppm이하의 3개 시료에서는 0%, 5.00~6.99 ppm의 31개 시료에서 8%, 7.00~8.99 ppm과 9.00 ppm 이상에 해당하는 86개와 25개의 시료에서 각각 19%와 20%의 바이러스 검출률을 나타내어 용존산소량이 증가할수록 검출률이 증가하였다(Fig. 4E). 하지만, 상관성 분석 결과에 의하면 용존산소는 norovirus의 검출 빈도에 영향을 준다고 볼 수 없었다(X²=0.
0℃ 이상으로 구분하여 norovirus 검출률을 조사하였다. 비교적 낮은 수온인 14.9℃ 이하의 2개 시료에서는 norovirus가 검출되지 않은 반면에 15.0℃~19.9℃의 시료 55개에서 31%의 비교적 높은 검출률을 나타내었다. 20.
산화환원전위(Eh)는 전자를 얼마나 쉽게 잃느냐 얻느냐를 나타내는 척도로서 미생물의 생육에 영향을 미치는 인자이다. 산화환원전위를 0 mV이하, 0.1~24.9 mV, 25.0~49.9 mV, 그리고 50.0 mV 이상으로 나누어 norovirus의 검출률을 살펴본 결과, 0 mV 이하와 0.1~24.9 mV에 해당하는 24개와 61개의 시료에서 각각 20%와 24%의 검출률을 나타내었다. 반면에 25.
5C). 상관성 분석 결과, 대장균은 norovirus 검출 빈도에 영향을 준다고 볼 수 없었다(X²=3.46, p=0.06).
5B). 상관성 분석 결과에서도 총대장균군는 norovirus의 검출 빈도에 영향을 준다고 볼 수 없었다(X²=0.91, p=0.34).
상관성 분석 결과에서도 탁도는 norovirus 검출률에 영향을 미치는 것으로 나타났다(χ2=6.1, p=0.01).
하지만 지하수의 경우에는 지표와 대수층을 통과하여 지하 깊숙이 침투하는 과정에서 바이러스와 콜로이드 입자간의 부착과 엉킴은 자연적인 여과효과에 의해 오히려 제거되는 것으로 여겨진다. 일반세균과 총대장균군, 대장균 같은 생물학적 인자와도 유의한 상관성이 없는 것으로 나타났다. 따라서, norovirus의 검출과 상관성이 높은 이화학적 혹은 생물학적 지표인자를 발굴하기 위해서는 신뢰한계의 구간을 조정하거나 더 많은 시료를 확보하여 보다 체계 적인 분석연구가 필요하다.
4로 양분되었다. 즉, 우리나라 동남권에 해당하는 부산, 울산, 경남 지역에 분포하는 norovirus의 유전자형이 비교적 유사하다는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 앞으로 지속적인 모니터링과 이 지역 임상시료에서의 유전자형을 비교 분석해 본다면 이 지역에 유행한 norovirus의 유전자형에 대해 명확한 분석이 가능해질 것이라고 생각된다.
부산, 울산, 경남의 145곳 지하수를 대상으로 한 본 연구에서 norovirus의 지역별 검출률은 경남(32%), 부산(15%) 그리고 울산(7%) 순으로 나타났다. 채수 시기별 검출률은 2009년 도가 35%로, 2010년 16%보다 약 2배 높은 빈도를 보였다 (Table 2). 특히 2009년 건기(5~6월)에는 46%로 가장 높게 검출되었으며, 우기(7~8월)에는 24%로 이보다 낮게 나타났으며, 2010년에는 우기(23%)가 건기(11%)보다 높게 나타났다.
총 145개의 지하수 시료들 가운데 36개 시료에서 norovirus 가 검출되어 25%의 검출률을 나타내었으며, 지역별로는 경남의 91개 시료에서 32%, 부산의 40개 시료에서 15%, 울산의 14개 시료에서 7%의 바이러스 검출률을 나타내었다(Fig. 2A). 건기(4~6월)의 81개 시료와 우기(7~8월)의 64개의 시료에서 각각 25.
먹는 물 수질 기준에서 총대장균군은 음성이어야 하므로 본 연구에서는 총대장균군 양성과 음성에 따라서 norovirus 검출률을 살펴보았다. 총대장균군이 음성인 118개의 시료에서 norovirus검출률이 28%인 반면, 양성인 27개의 시료에서는 오히려 18%로이 보다 낮았다(Fig. 5B). 상관성 분석 결과에서도 총대장균군는 norovirus의 검출 빈도에 영향을 준다고 볼 수 없었다(X²=0.
탁도는 물의 흐림 정도를 나타내는 것으로 대부분 콜로이드 입자와 아주 미세한 입자에 의하여 생겨난다. 탁도를 0.50 NTU 이하와 0.51 이상으로 나누어 바이러스 검출률을 살펴본 결과, 0.51 NTU 이상의 111개 시료에서는 검출률이 9%에 불과하였지만, 0.50 NTU 이하의 34개 시료에서는 30%로 검출률이 높았다(Fig. 4C). 상관성 분석 결과에서도 탁도는 norovirus 검출률에 영향을 미치는 것으로 나타났다(χ²=6.
Norovirus의 검출과 pH를 비롯한 탁도, 수온, 산화환원전위 등 이화학적 인자와의 상관성 분석결과에 의하면, 95% 신뢰한계에서 탁도를 제외한 나머지 항목들은 통계적으로 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 탁도의 경우에만 0.50 NTU 이하에서 검출률이 30%로, 0.51 NTU 이상 일 때 보다 약 3배 높은 것으로 나타났다. 이는 일반적으로 지표수에서 탁도가 높을수록 바이러스의 검출률이 높아지는 것과는 반대의 현상이다.
49에 해당하는 55개와 44개의 시료에서 각각 22%와 20%의 바이러스 검출률을 나타내었다. 특히, pH가 7.50 이상인 29개의 시료에서는 norovirus 검출률이 38%로 가장 높았다(Fig. 4A). 하지만 상관성 분석 결과에 의하면, pH가 norovirus 검출률에 영향을 준다고 볼수 없었다(χ²=3.
5A). 하지만 상관성 분석 결과, 일반세균 수는 norovirus의 검출률에 영향을 준다고 볼수 없었다(X²=0.62, p=0.43).

후속연구

따라서 본 연구에서는 GII에 속하는 14가지 유전자형들의 capsid 영역서열을 분석하여 보존적인 부분을 표적으로 하는 GII-R3M primer를 새로 제작하여 보다 특이적인 산물을 얻을 수가 있었다. 따라서 이질적인 norovirus의 게놈을 정확히 검출하기 위해서는 primer 제작에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 여겨진다.
일반세균과 총대장균군, 대장균 같은 생물학적 인자와도 유의한 상관성이 없는 것으로 나타났다. 따라서, norovirus의 검출과 상관성이 높은 이화학적 혹은 생물학적 지표인자를 발굴하기 위해서는 신뢰한계의 구간을 조정하거나 더 많은 시료를 확보하여 보다 체계 적인 분석연구가 필요하다.
즉, 우리나라 동남권에 해당하는 부산, 울산, 경남 지역에 분포하는 norovirus의 유전자형이 비교적 유사하다는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 앞으로 지속적인 모니터링과 이 지역 임상시료에서의 유전자형을 비교 분석해 본다면 이 지역에 유행한 norovirus의 유전자형에 대해 명확한 분석이 가능해질 것이라고 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2009년부터 2010년까지 부산, 경남 및 울산 지역의 145 개 지하수 시료들을 대상으로 norovirus의 오염실태를 조사한 결과는 무엇인가?	먼저 norovirus의 검출을 위한 두 세트의 primer를 제작하였으며 이를 이용하여 최적 nested reverse transcription (RT)-PCR 조건을 확립하였다. 지하수의 norovirus 오염실태 조사에 의하면, 건기(4월~6월)와 우기(7월~8월)에 각각 21개(25.9%)와 15개(23.4%)의 시료에서 norovirus가 검출되었다. 부산, 울산 및 경상남도의 시료에서 각각 15%, 7% 및 32%의 norovirus가 검출되어 지역적인 차이를 나타내었다. norovirus 양성시료에서 GI과 GII가 각각 5개와 31개가 검출되어GI에 비하여 GII가 우세함을 알 수 있었다. norovirus 분리주들의 계통분류학적 분석 결과에 의하면, GI 분리주들은 모두 GI.5 유전자형으로 분류되었으며, GII 분리주들은 GII.3과 GII.4로 양분되었다. norovirus의 검출은 pH, 온도, 산화-환원전위 및 용존산소 등의 이화학적 인자들과 일반세균, 총대장균군 및 대장균과 같은 미생물 수질지표들과 통계적인 유의성이 있는 상관관계를 나타내지 않았다. 반면에 norovirus의 검출과 저탁도(<0.50 NTU) 사이에는 밀접한 상관성이 있음이 밝혀졌다. 본 연구를 통하여 지하수 중 norovirus의 분포실태를 어느 정도 파악할 수 있었으며 수인성 질병의 예방과 국민 보건위생을 위해서는 지하수의 주기적인 norovirus 모니터링이 필요함을 제시하였다.
	Norovirus의 명칭은 언제 어디서 최종 확정되었는가?	Norovirus는 1972년 미국 오하이오주 Norwalk 지역의 한 초등학교에서 복통과 설사를 주 증상으로 하는 급성 위장관염 환자에서 처음 보고되었다. 이 바이러스는 Caliciviridae과에 속하며[7], Norwalk-like virus (NLV) 혹은 small round-structured virus로 명명되기도 하였으며[2], 2002년에 국제 바이러스 명명위원회(International Committee on Taxonomy of Viruses)에 의해 norovirus로 최종 명칭이 확정되었다[31]. Norovirus는 크기가 약 27 nm로 외막을 가지지 않는 나출성 바이러스이다[8].
	norovirus는 어떻게 감염되는가?	최근 들어 전세계적으로 norovirus에 의한 식중독 사고가 급속하게 증가하고 있다. norovirus는 다른 수인성 바이러스들처럼 바이러스에 오염된 물이나 식품 등을 통해 전염되거나 병원이나 학교 등 밀폐된 공간에서 분변-구강 경로를 통하여 감염된다[4,28-30]. 또한 실내활동이 많은 겨울철에 장염을 일으키는 주요 병원체로 알려져 있다[1,10].

참고문헌 (34)

Adler, J. L. and R. Zickl. 1969. Winter vomiting disease. J. Infect. Dis.119, 668-673.

상세보기
Ando, T., J. S. Noel, and R. L. Fankhauser. 2000. Genetic classification of "Norwalk-like viruses. J. Infect. Dis. 181, 336-348.

상세보기
Atmar, R. L. and M. K. Estes. 2001. Diagnosis of noncultivatable gastroenteritis viruses, the human caliciviruses. Clin. Microbiol. Rev. 14, 15-37.

상세보기
Atmar, R. L., F. H. Neill, J. L. Romalde, F. Le Guyader, C. M. Woodley, T. G. Metcalf, and M. K. Estes. 1995. Detection of Norwalkvirus and hepatitis A virus in shellfish tissues with the PCR. Appl. Environ. Microbiol. 61, 3014-3018.

상세보기
Baert, L., M. Uyttendaele, A. Stals, E. VAN Coillie, K. Dierick, J. Debevere, and N. Botteldoorn. 2009. Reported food borne outbreaks due to noroviruses in Belgium: the link between food and patient investigations in an international context. Epidemiol. Infect. 137, 316-325.

상세보기
Bailey, M. S., C. J. Boos, G. Vautier, A. D. Green, H. Appleton, C. I. Gallimore, J. J. Gray, and N. J. Beeching. 2005. Gastroenteritis outbreak in British troops, Iraq. Emerg. Infect. Dis. 11, 1625-1628.

상세보기
Berke, T., B. Golding, X. Jiang, D. W. Cubitt, M. Wolfaardt, A. W. Smith, and D. O. Matson. 1997. Phylogenetic analysis of the caliciviruses. J. Med. Virol. 52, 419-424.

상세보기
Bertolotti-Ciarlet, A., L. J. White, R. Chen, B. V. Prasad, and M. K. Estes. 2002. Structural requirements for the assembly of Norwalk virus-like particles. J. Virol. 76, 4044-4055.

상세보기
Chung, J. Y., T. H. Han, S. H. Park, S. W. Kim, and E. S. Hwang. 2010. Detection of GII-4/2006b variant and recombinant noroviruses in children with acute gastroenteritis, South Korea. J. Med. Virol. 82, 146-152.

상세보기
Dey, S. K., O. Phathammavong, S. Okitsu, M. Mizuguchi, Y. Ohta, and H. Ushijima. 2010. Seasonal pattern and genotype distribution of norovirus infection in Japan. Pediatr. Infect. Dis. J. 29, 32-34.

상세보기
Eaton, A. D., L. S. Clesceri, and A. E. Greenberg. 1995. Standard methods for the examination of water and wastewater. 19th eds. American Public Health Association, Washington, DC.
Fout, G. S., B. C. Martinson, M. Moyer, D. R. Dahling, and R. E. Stetler. 1996. ICR microbial laboratory manual. U.S. Environmental Protection Agency. Washington, DC.
Friedman, D. S., D. Heisey-Grove, F. Argyros, E. Berl, J. Nsubuga, T. Stiles, J. Fontana, R. S. Beard, S. Monroe, M. E. McGrath, H. Sutherby, R. C. Dicker, A. DeMaria, and B. T. Matyas. 2005. An outbreak of norovirus gastroenteritis associated with wedding cakes. Epidemiol. Infect. 133, 1057-1063.

상세보기
Glass, R. I., U. D. Parashar, and M. K. Estes. 2009. Norovirus gastroenteritis. N. Engl. J. Med. 361, 1776-1785.

상세보기
Green, J., P. A. Wright, C. I. Gallimore, O. Mitchell, P. Morgan-Capner, and D. W. Brown. 1998. The role of environmental contamination with small round structured viruses in a hospital outbreak investigated by reverse-transcriptase polymerase chain reaction assay. J. Hosp. Infect. 39, 39-45.

상세보기
Green, S. M., P. R. Lambden, E. O. Caul, and I. N. Clarke. 1997. Capsid sequence diversity in small round structured viruses from recent UK outbreaks of gastroenteritis. J. Med. Virol. 52, 14-19.

상세보기
Gunson, R. N., J. Miller, and W. F. Carman. 2003. Comparison of real-time PCR and EIA for the detection of outbreaks of acute gastroenteritis caused by norovirus. Commun. Dis. Public Health 6, 297-299.
Hafliger, D., M. Gilgen, J. Luthy, and P. Hubner. 1997. Seminested RT-PCR systems for small round structured viruses and detection of enteric viruses in seafood. Int. J. Food Microbiol. 37, 27-36.

상세보기
Hardy, M. E. 2005. Norovirus protein structure and function. FEMS Microbiol. Lett. 253, 1-8.

상세보기
Huh, J. W., W. H. Kim, S. G. Moon, J. B. Lee, and Y. H. Lim. 2009. Viral etiology and incidence associated with acute gastroenteritis in a 5-year survey in Gyeonggi province, South Korea. J. Clin. Virol. 44, 152-156.

상세보기
Jheong, W. H. and Y. H. Kim. 2010. Manual for norovirus management in ground water. National institute of environmental research. Incheon, Korea.
Jiang, X., M. Wang, K. Wang, and M. K. Estes. 1993. Sequence and genomic organization of Norwalk virus. Virology 195, 51-61.

상세보기
Jiang, X., N. Wilton, W. M. Zhong, T. Farkas, P. W. Huang, E. Barrett, M. Guerrero, G. Ruiz-Palacios, K. Y. Green, J. Green, A. D. Hale, M. K. Estes, L. K. Pickering, and D. O. Matson. 2000. Diagnosis of human caliciviruses by use of enzyme immunoassays. J. Infect. Dis. 181, 349-359.

상세보기
Kageyama, T., M. Shinohara, K. Uchida, S. Fukushi, F. B. Hoshino, S. Kojima, R. Takai, T. Oka, N. Takeda, and K. Katayama. 2004. Coexistence of multiple genotypes, including newly identified genotypes, in outbreaks of gastroenteritis due to Norovirus in Japan. J. Clin. Microbiol. 42, 2988-2995.

상세보기
Kapikian, A. Z., R. G. Wyatt, R. Dolin, T. S. Thornhill, A. R. Kalica, and R. M. Chanock. 1972. Visualization by immune electron microscopy of a 27-nm particle associated with a cute infectious non bacterial gastroenteritis. J. Virol. 10, 1075-1081.

상세보기
Kim, S. H., D. S. Cheon, J. H. Kim, D. H. Lee, W. H. Jheong, Heo, Y. J., H. M. Chung, Y. Jee, and J. S. Lee. 2005. Outbreaks of gastroenteritis that occurred during school excursions in Korea were associated with several waterborne strains of norovirus. J. Clin. Microbiol. 43, 4836-4839.

상세보기
Kojima, S., T. Kageyama, S. Fukushi, F. B. Hoshino, M. Shinohara, K. Uchida, K. Natori, N. Takeda, and K. Katayama. 2002. Genogroup-specific PCR primers for detection of Norwalk-like viruses. J. Virol. Methods 100, 107-114.

상세보기
Koopmans, M. and E. Duizer. 2004. Foodborne viruses: an emerging problem. Int. J. Food Microbiol. 90, 23-41.

상세보기
Lee, C. and S. J. Kim. 2008. The genetic diversity of human noroviruses detected in river water in Korea. Water Res. 42, 4477-4484.

상세보기
Maunula, L., I. T. Miettinen, and C. H. von Bonsdorgg. 2005. Norovirus outbreaks from drinking water. Emerg. Infect. Dis. 11, 1716-1721.

상세보기
Mayo, M. A. 2002. A summary of taxonomic changes recently approved by ICTV. Arch. Virol. 147, 1655-1663.

상세보기
Moe, C. L., J. Gentsch, T. Ando, G. Grohmann, S. S. Monroe, X. Jiang, J. Wang, M. K. Estes, Y. Seto, and C. Humphrey. 1994. Application of PCR to detect Norwalk virus in fecal specimens from outbreaks of gastroenteritis. J. Clin. Microbiol. 32, 642-648.

상세보기
Scott, T. M., J. B. Rose, T. M. Jenkins, S. R. Farrah, and J. Lukasik. 2002. Microbial source tracking: current methodology and future directions. Appl. Environ. Microbiol. 68, 5796-5803.

상세보기
Zheng, D. P., T. Ando, R. L. Fankhauser, R. S. Beard, R. I. Glass, and S. S. Monroe. 2006. Norovirus classification and proposed strain nomenclature. Virology 346, 312-323.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증