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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 당귀의 재배 과정과 유통과정 중에서 기본적인 미생물 오염정도를 파악하고 식중독을 일으킬 수 있는 원인균을 조사하여 약용식물의 관리기준 설정 및 안전농산물 생산을 위한 기초자료를 확보하기 위하여 수행하였다.
제안 방법
- 토양 시료는 3개소 이상에서 채취하였으며, 표토 20cm 깊이의 토양 시료를 10지점 이상 채집하여 혼합하였으며, 관개수는 2L 멸균 채수병을 이용하여 채집하였다. 식물체는 생육 후기에 당귀 잎, 줄기, 뿌리 부위로 구분하여 멸균백을 이용하여 채집하였다.
- 1% 멸균펩톤수를 이용하여 단계적으로 희석한 후 MYP (Oxoid, UK)에 도말한 후 30℃에서 24시간 배양하였다. 자줏빛 과 분홍색 또는 흰색의 환을 가지는 집락을 TSA에 순수분리 하였으며 API 50 CHI kit (Biomerieux, France)를 이용하여 동정하였다. Bacillus group으로 확인된 균주는 gyr B, cry 유전자를 선택적으로 증폭하는 프라이머를 이용하여 Choo et al.
- 재배과정, 수확, 가공 및 유통 단계에서 당귀의 미생물적 위해요소를 조사하였다. 뿌리, 토양 및 관개수를 포함한 111개의 시료가 생산과정과 유통과정에서 호기성균, B.
- 전처리된 시료 1 mL에 0.1% 멸균펩톤수 9 mL를 혼합 한 후 십진 희석하여 3M PetrifilmTM E.coli/coliform plate (3M, USA)에 1mL 씩 분주하여 37℃에서 24시간 배양 한 후 기포를 갖는 적색 집락을 대장균군, 기포를 갖는 청색 집락을 대장균으로 확인하였다.
- 유통단계의 당귀의 미생물 오염도를 조사하기 위하여 경기도 수원시에 위치한 대형 할인점, 재래시장과 약초판매상 각각 3 곳으로 3개의 시료를 채집하였다. 채집한 시료는 모두 멸균백에 넣어 냉장상태로 실험실로 운반하였으며 바로 분석하였다 (Table 1).
대상 데이터
- 본 연구에서 생산단계과정 중 토양 및 관개수의 생물적 위해요소 분석을 위한 시료 채취는 2011년 강원도 평창군과 정선군, 충북 제천시 위치한 당귀 경작지를 대상으로 실시하였다. 토양 시료는 3개소 이상에서 채취하였으며, 표토 20cm 깊이의 토양 시료를 10지점 이상 채집하여 혼합하였으며, 관개수는 2L 멸균 채수병을 이용하여 채집하였다.
- 수확 후 가공 단계의 미생물 분포도를 조사하기 위하여 강원도 평창군과 충북 제천시에 위치한 당귀 가공시설에서 원료 단계에서 건조, 절단, 분류 및 포장 단계 별로 구분하여 당귀 시료를 채집하였다.
- 유통단계의 당귀의 미생물 오염도를 조사하기 위하여 경기도 수원시에 위치한 대형 할인점, 재래시장과 약초판매상 각각 3 곳으로 3개의 시료를 채집하였다. 채집한 시료는 모두 멸균백에 넣어 냉장상태로 실험실로 운반하였으며 바로 분석하였다 (Table 1).
- 본 연구에서 생산단계과정 중 토양 및 관개수의 생물적 위해요소 분석을 위한 시료 채취는 2011년 강원도 평창군과 정선군, 충북 제천시 위치한 당귀 경작지를 대상으로 실시하였다. 토양 시료는 3개소 이상에서 채취하였으며, 표토 20cm 깊이의 토양 시료를 10지점 이상 채집하여 혼합하였으며, 관개수는 2L 멸균 채수병을 이용하여 채집하였다. 식물체는 생육 후기에 당귀 잎, 줄기, 뿌리 부위로 구분하여 멸균백을 이용하여 채집하였다.
데이터처리
- †Different superscriptive letters in a column indicate significant difference among samples at 5% level by Duncan's multiple range test.
- 모든 실험은 3회 이상 중복하여 수행하였으며, 분석 자료는 log CFU g-1로 환산하였고, SAS프로그램 (ver 9.2)을 이용하여 일원분산분석을 실시한 후 Duncan’s multiple range test를 통해 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 자줏빛 과 분홍색 또는 흰색의 환을 가지는 집락을 TSA에 순수분리 하였으며 API 50 CHI kit (Biomerieux, France)를 이용하여 동정하였다. Bacillus group으로 확인된 균주는 gyr B, cry 유전자를 선택적으로 증폭하는 프라이머를 이용하여 Choo et al. (2007)의 방법에 따라 Multiplex PCR을 수행하였다.
- 그 후 37℃에서 24시간 배양하여 투명환이 있는 검은색 집락을 TSA에 순수 분리하고 37℃에서 24시간 배양하였다. Microgen Staph Latex kit (Microgen, UK)를 이용하여 응집반응을 확인하였고, 양성으로 확인된 균에 대해서는 nuc 유전자를 대상으로 하는 프라이머를 이용하여 Vicedo and Aznar (2006)의 방법에 따라 PCR로 동정하였다.
- Salmonella는 선택배지인 XLD (Oxoid, UK)에 검액을 도말하여 37℃에서 24시간 배양한 후 검은색 의심집락을 순수 분리하였고, IpaB 유전자를 대상으로 하는 프라이머 이용하여 Kong et al. (2002)의 조건에 따라 PCR을 수행하여 최종 확인하였다.
- 배양액 1mL을 Fraser Broth(Oxoid, UK) 9mL에 접종하여 37℃에서 24시간 배양하였다. 증균 배양액을 Oxford agar (Oxoid, UK)에 도말하여 30℃에서 24시간에서 48시간 배양한 후 검은색 집락을 TSA에 순수분리한 후 Microgen Listeria Latex kit (Microgen, UK)를 이용하여 응집반응을 확인하였고, hlyA 유전자를 선택적으로 증폭할 수 있는 프라이머를 이용하여 Aznar and Alacon (2003)의 방법에 따라 PCR을 수행하여 최종 동정하였다.
성능/효과
- 97 log CFU g-1 수준으로 확인되었다. Bacillus cereus는 원료에서 2.72 log CFU g-1로 검출되었고 절단 공정과정에서 B. cereus의 농도가 3.68 log CFU g-1수준으로 증가하였다가 선별 및 포장 단계에서 감소하였다. 본 연구결과, 수확 후 건조 후에 총호기성균과 대장균군이 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나, B.
- 32 log CFU g-1로 검출되었다. 당귀의 잎과 줄기에서는 각각 4.70, 4.75 log CFU g-1로 확인되었으며, 관개수에서도 3.35 log CFU g-1로 검출되었다. 대장균군은 토양과 뿌리에서 각각 4.
- 40 log CFU g-1로 검출되었다. 대장균군은 원료에서 3.51 log CFU g-1로 검출되었으며 건조, 절단, 선별 및 포장 단계에서 각각 1.71, 3.81, 3.93, 1.97 log CFU g-1 수준으로 확인되었다. Bacillus cereus는 원료에서 2.
- 35 log CFU g-1로 검출되었다. 대장균군은 토양과 뿌리에서 각각 4.13 과 3.55 log CFU g-1의 수준으로 검출되었고, 잎과 줄기에서도 1.98과 1.83 CFU g-1로 검출되었다. B.
- 대형마트, 재래시장, 약재상에서 유통되는 당귀를 채집하여 미생물 오염도를 조사한 결과, 총호기성균은 평균 4.6∼5.0 log CFU g-1 수준으로, 대장균군은 평균 1.6∼1.7 log CFU g-1 으로 검출되었고, B. cereus는 2.5∼3.0 log CFU g-1로 검출 되었는데 유통 장소에 따라 미생물의 오염정도에 유의적인 차이가 나타나지 않았다(Table 4).
- , 2012; Yu et al, 2009). 또한, B. cereus가 오염된 농산물이 다른 농산물 또는 우유와 치즈 등 식품과 접촉될 경우 교차오염을 일으킬 가능성이 확인되었다. 따라서, 재배단계에서 부터 멀칭이나 포장 위생관리 등 토양 관리를 통해 식물체와 토양과의 접촉을 최소화하는 것이 중요하다고 판단된다.
- , 1997). 본 연구 결과에서 B. cereus 가 당귀 재배 토양과 토양과 접촉되어 있는 뿌리 부위에서 검출되는 것으로 확인하였다. B.
- cereus 가 25g 당 4 log CFU g-1로 검출되지 않도록 권장하고 있다 (European Commission, 2004). 본 연구결과, E. coli 정량 분석의 검출한계가 1 log CFU g-1 미만으로 모든 시료에서 검출되지 않았지만 생산 후 가공, 유통과정 중에 오염될 가능성이 있다. 우리나라 즉석섭취․편의식품 유해미생물 허용 기준인 총세균수 5 log CFU g-1, B.
- 68 log CFU g-1수준으로 증가하였다가 선별 및 포장 단계에서 감소하였다. 본 연구결과, 수확 후 건조 후에 총호기성균과 대장균군이 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나, B. cereus가 고온과 열악한 환경에서 생존 가능하다는 Kim et al. (2006)의 연구와 같이 건조 전후에 밀도에 변화가 없었다. 절단 작업 후 총호기성균과 대장균군, B.
- 54 log CFU g-1 수준으로 확인되었다. 수확에서 가공 단계까지 모든 가공 과정에서 대장균군과 B. cereus의 오염을 확인할 수 있었으며, 절단 과정에서 미생물오염도가 높게 확인되었다. 유통과정 중인 당귀에서 일반세균수는 5.
- coli 정량 분석의 검출한계가 1 log CFU g-1 미만으로 모든 시료에서 검출되지 않았지만 생산 후 가공, 유통과정 중에 오염될 가능성이 있다. 우리나라 즉석섭취․편의식품 유해미생물 허용 기준인 총세균수 5 log CFU g-1, B. cereus 3 log CFU g-1과 유럽의 약초 관리기준에 근거하여 당귀의 미생물 오염정도는 안전한 것으로 확인되었다. 하지만, 약용식물의 경우 재배과정에는 농산물로 분류가 되지만, 건조 후 절단 등 가공 과정을 통해서는 농산물과 한약재로 판매되고 있기 때문에 위생적으로 안전하게 관리되어야 한다.
- cereus의 오염을 확인할 수 있었으며, 절단 과정에서 미생물오염도가 높게 확인되었다. 유통과정 중인 당귀에서 일반세균수는 5.6～6.0 log CFU g-1, 대장균군은 2.4～2.6 log CFU g-1, B. cereus는 5.4～6.0 log CFU g-1 수준으로 검출되었다. 모든 시료에서 L.
- 0 log CFU g-1로 검출 되었는데 유통 장소에 따라 미생물의 오염정도에 유의적인 차이가 나타나지 않았다(Table 4). 이러한 결과는, 유럽에서 향신료와 약초에 B. cereus가 5 log CFU g-1 수준으로 검출되었다는 결과 보다는 낮게 확인되었다. B.
- aureus를 조사하기 위해 수집하였다. 재배과정에서 당귀의 뿌리에서 일반세균수는 6.71 log CFU g-1 수준으로 검출되었으며, 대장균군은 4.13 log CFU g-1, B. cereus는 3.54 log CFU g-1 수준으로 확인되었다. 수확에서 가공 단계까지 모든 가공 과정에서 대장균군과 B.
- 당귀의 재배단계에서 미생물 분포를 조사한 결과는 Table 2와 같다. 총호기성 균은 토양과 뿌리에서 각각 6.71, 6.32 log CFU g-1로 검출되었다. 당귀의 잎과 줄기에서는 각각 4.
- 당귀의 수확 후 처리 단계의 미생물 오염도에 대해 조사한 결과는 Table 3에 나타내었다. 총호기성세균은 수확 후 가공 전 원료 단계에서 평균 6.16 log CFU g-1로 검출되었고, 건조, 절단, 선별 및 포장 단계에서 각각 5.17, 7.01, 4.96, 5.40 log CFU g-1로 검출되었다. 대장균군은 원료에서 3.
후속연구
- 특히, 수확 후 당귀가 35℃ 내외의 건조 단계에서 충분한 건조가 이루어지지 않거나 토양표면위에서 자연건조 될 경우 미생물의 오염 가능성이 높다. 따라서, 수확 후 충분한 건조 과정과 위생적인 세척방법 개발 등을 통해서 접촉되어 있는 토양의 양을 최소화 하고 안전농산물 생산을 위한 수확 후 미생물 오염 저감 기술 개발이 필요하다.
- 이번 연구 결과는 약용식물에 대한 미생물학적 위해요소에 대한 모니터링 자료로 향후 안전농산물 생산 및 미생물 위험평가 자료로 활용 가능할 것으로 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.