In coastal areas that are affected by continuous, seasonal or occasional pollution sources, bivalves accumulate biological contaminants such as pathogenic bacteria. We investigated the effect of natural seawater relaying and electrolyzed seawater depuration on the bacteriological quality of artifici...
In coastal areas that are affected by continuous, seasonal or occasional pollution sources, bivalves accumulate biological contaminants such as pathogenic bacteria. We investigated the effect of natural seawater relaying and electrolyzed seawater depuration on the bacteriological quality of artificially contaminated oysters Crassostrea gigas and short-necked clams Ruditapes philippinarum to suggest an alternative method of shellfish sanitation control.When artificially contaminated oysters and short-necked clams (fecal coliform level 1,700 MPN/100 g) were relayed into a sea area of safe bacteriological water quality, the fecal coliform level dropped to below 110 MPN/100 g after 1 day. The bacteriological quality of oysters and short-necked clams that are contaminated at a fecal coliform level of 1,700 MPN/100 g could be improved, and become appropriate for raw consumption by a single day relay under proper environmental conditions. When artificially contaminated oysters (fecal coliform level 330 MPN/100 g) were depurated with electrolyzed seawater, 94% of fecal coliform was eliminated after 12 h and fecal coliform was undetectable after 24 h. After 24 h depuration with electrolyzed seawater, the fecal coliform level of short-necked clams with initial fecal coliform of 2,400 MPN/100 g was below 20 MPN/100 g. However, the fecal coliform level of short-necked clams with initial fecal coliform of 17,000 MPN/100 g was relatively high, at 790 MPN/100 g, even after 24 h of depuration with electrolyzed seawater, because of the repeated cycle of excretion and accumulation of fecal coliform in shellfish tissue under the closed depuration environment. Such natural seawater relaying and electrolyzed seawater depuration can be restrictively applied to improve or secure the bacteriological quality of oysters and short-necked clams in accordance with safety levels for bivalves for raw consumption.
In coastal areas that are affected by continuous, seasonal or occasional pollution sources, bivalves accumulate biological contaminants such as pathogenic bacteria. We investigated the effect of natural seawater relaying and electrolyzed seawater depuration on the bacteriological quality of artificially contaminated oysters Crassostrea gigas and short-necked clams Ruditapes philippinarum to suggest an alternative method of shellfish sanitation control.When artificially contaminated oysters and short-necked clams (fecal coliform level 1,700 MPN/100 g) were relayed into a sea area of safe bacteriological water quality, the fecal coliform level dropped to below 110 MPN/100 g after 1 day. The bacteriological quality of oysters and short-necked clams that are contaminated at a fecal coliform level of 1,700 MPN/100 g could be improved, and become appropriate for raw consumption by a single day relay under proper environmental conditions. When artificially contaminated oysters (fecal coliform level 330 MPN/100 g) were depurated with electrolyzed seawater, 94% of fecal coliform was eliminated after 12 h and fecal coliform was undetectable after 24 h. After 24 h depuration with electrolyzed seawater, the fecal coliform level of short-necked clams with initial fecal coliform of 2,400 MPN/100 g was below 20 MPN/100 g. However, the fecal coliform level of short-necked clams with initial fecal coliform of 17,000 MPN/100 g was relatively high, at 790 MPN/100 g, even after 24 h of depuration with electrolyzed seawater, because of the repeated cycle of excretion and accumulation of fecal coliform in shellfish tissue under the closed depuration environment. Such natural seawater relaying and electrolyzed seawater depuration can be restrictively applied to improve or secure the bacteriological quality of oysters and short-necked clams in accordance with safety levels for bivalves for raw consumption.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 세균함량이 높은 오염해역에서 생산된 패류에 대하여 안전성 확보를 위하여 해역의 수질이 양호한 해역에서의 자연정화(relaying)와 살균해수에 의한 인공정화(depuration)에 의한 패류정화효과에 대하여 검토하였다.
제안 방법
따라서 바지락의 경우는 오염정도에 따른 정화조건을 설정하기 위하여 초기 대장균군 및 분변계대장균 값이 490, 2,400 및 17,000 MPN/100 g이 되도록 인위오염 시켰다. 오염시킨 패류를 전기분해해수장치에 의해 살균된 해수를 공급하면서 경시적으로 시료를 채취하여 대장균군 및 분변계대장균의 농도변화를 조사하였다.
오염해역에서 패류를 자연적으로 오염시키는 Naturallycontamination방법에 의해 인위적으로 오염시킨 굴과 바지락을 각각 사각채롱에 넣어 수질이 양호한 것으로 확인된 해역에 수하식으로 설치한 후, 5일 동안 매일 시료를 채취하여 대장균군 및 분변계대장균수를 측정하였다.
오염해역에서 패류의 세균농도변화를 시험하기 위하여 굴과 바지락을 사각채롱에 넣어 하수유입이 많은 연안해역에 수하한 후 세균의 농도변화를 시험하였다.
인위적으로 오염시킨 패류를 실험실로 수송하여 제작된 패류 정화 장치에 일정량씩 넣어 전기분해해수장치에 의해 살균된 해수를 공급하면서 경시적으로 시료를 채취하여 대장균군 및 분변계대장균의 농도변화를 조사하였다. 시험결과(Fig.
정화시스템은 두가지 방법 즉, 자연정화(relaying)와 인공정화(depuration)에 대하여 검토하였다. 자연정화는 세균을 인위적으로 오염시킨 패류를 일정량씩 사각채롱 3개에 나눠 넣어 연중 세균오염이 없는 것으로 확인된 통영연안해역의 해상구조물에 각각 이설하여 세균의 감소여부를 시험하였다.
19, 무격막 전해조를 이용한 활어패류 수조의 위생처리 방법 및 장치)를 이용한 전기분해해수를 이용하였다. 전기분해해수는 최종농도가 패류의 생리에 영향을 미치지 않는 농도인 0.2 mg/L로 조정하여 사용하였으며, 20℃, DO 6 mg/L, 유속 15 L/min의 조건으로 해수를 유수시켰다.
정화시스템은 두가지 방법 즉, 자연정화(relaying)와 인공정화(depuration)에 대하여 검토하였다. 자연정화는 세균을 인위적으로 오염시킨 패류를 일정량씩 사각채롱 3개에 나눠 넣어 연중 세균오염이 없는 것으로 확인된 통영연안해역의 해상구조물에 각각 이설하여 세균의 감소여부를 시험하였다.
패류 정화효과를 구명하기 위하여 굴 및 바지락 감염을 Naturally-contamination방법을 이용하여 인위적으로 오염시켰다. 즉, 오염해역에서 생산되어진 패류와 동일한 조건으로 시험하기 위하여 진주조개용 사각 채롱에 일정량씩의 패류를 넣고 연중 세균 함량이 높은 것으로 확인된 통영시 인평동 해상구조물에 시설하여 세균을 자연적으로 오염시켰다.
1)를 사용하였다. 플라스틱 바스켓에 패류가 겹쳐지지 않도록 일정량씩 넣어 살균해수를 공급하였으며 오염패류로부터 유출되어진 세균에 의한 재오염을 방지하기 위하여 바스켓을 바닥에 닿지 않도록 그물을 설치하여 바스켓을 바닥으로부터 20 cm 정도에 두었다. 패류정화에 공급되는 살균해수는 국립수산과학원에서 개발하여 특허등록 한 전기분해장치(특허 제0491985호, 2005.
대상 데이터
패류의 대장균군 및 분변계대장균의 농도는 APHA (1970)의 MPN (most probable number)법으로 시험하였다. 배지는 모두 Difco Laboratories (USA)의 제품을 사용하였다.
시험에 사용한 굴은 경남 통영시 소재 한산 · 거제만 일원에서 채취한 참굴(Crassostrea gigas)을 사용하였으며 바지락은 통영 인근해역에서 채취한 바지락(Ruditapes philippinarum)을 사용하였다.
인공정화의 경우 자체 제작한 패류정화 장치(Fig. 1)를 사용하였다. 플라스틱 바스켓에 패류가 겹쳐지지 않도록 일정량씩 넣어 살균해수를 공급하였으며 오염패류로부터 유출되어진 세균에 의한 재오염을 방지하기 위하여 바스켓을 바닥에 닿지 않도록 그물을 설치하여 바스켓을 바닥으로부터 20 cm 정도에 두었다.
이론/모형
패류 정화효과를 구명하기 위하여 굴 및 바지락 감염을 Naturally-contamination방법을 이용하여 인위적으로 오염시켰다. 즉, 오염해역에서 생산되어진 패류와 동일한 조건으로 시험하기 위하여 진주조개용 사각 채롱에 일정량씩의 패류를 넣고 연중 세균 함량이 높은 것으로 확인된 통영시 인평동 해상구조물에 시설하여 세균을 자연적으로 오염시켰다.
패류의 대장균군 및 분변계대장균의 농도는 APHA (1970)의 MPN (most probable number)법으로 시험하였다. 배지는 모두 Difco Laboratories (USA)의 제품을 사용하였다.
플라스틱 바스켓에 패류가 겹쳐지지 않도록 일정량씩 넣어 살균해수를 공급하였으며 오염패류로부터 유출되어진 세균에 의한 재오염을 방지하기 위하여 바스켓을 바닥에 닿지 않도록 그물을 설치하여 바스켓을 바닥으로부터 20 cm 정도에 두었다. 패류정화에 공급되는 살균해수는 국립수산과학원에서 개발하여 특허등록 한 전기분해장치(특허 제0491985호, 2005. 05. 19, 무격막 전해조를 이용한 활어패류 수조의 위생처리 방법 및 장치)를 이용한 전기분해해수를 이용하였다. 전기분해해수는 최종농도가 패류의 생리에 영향을 미치지 않는 농도인 0.
성능/효과
굴과 바지락을 이용한 자연정화(relaying) 시험결과, 초기 분변계대장균의 값이 약 2,000 MPN/100 g 정도로 오염된 패류의 경우 위생학적으로 양호한 수질을 나타내는 해역에서 1일 이상 정화처리를 하면 약 94%정도 제거되는 것으로 확인되었다(Fig. 3). 오염된 해역에서 생산된 패류의 안전성 확보를 위해서는 정화하는 해수의 수질이 중요한 인자로 작용하며, 또한 정화하는 기간 동안에는 분변의 오염을 받지 않는 것이 좋다.
오염정도가 상당히 높은 바지락 즉, 초기 세균함량 17,000 MPN/100 g으로 오염시킨 바지락을 패류정화장치에 넣어 시간의 경과에 따른 세균함량의 감소를 확인하였다. 그 결과, 490 또는 2,400 MPN/100 g 정도의 오염도를 가진 바지락과 마찬가지로 시간의 경과에 따라 세균함량이 급격히 감소하는 것으로 나타났으나, 정화 24시간이 경과한 후에도 대장균군 및 분변계대장균의 값이 2,400 및 790 MPN/100 g으로 높은 세균함량을 유지하고 있었다(Fig. 5). 이는 초기 세균 오염농도가 17,000 MPN/100 g인 패류의 경우는 세균의 농도가 정화 시스템의 한계를 넘기 때문에 안정된 정화효과가 없는 것으로 판단된다.
초기 대장균 및 분변계대장균의 값을 2,400 MPN/100 g 수준으로 오염시킨 경우, 정화 6시간 후에 2 log정도 급격하게 균수가 감소하였다. 그 후 시간의 경과에 따라 지속적으로 균수가 감소하여 24시간 후에는 78 및 20 MPN/100 g으로 초기균수가 490 MPN/100 g 구간과 유사하게 안정된 정화효과가 확인되었다(Fig. 5).
, 2001). 그리고 오염해역에 노출되어지면 패류는 단시간에 급속하게 균이 증가하고 한번 오염되어진 패류는 세균함량이 감소하지 않고 지속적으로 유지되는 것으로 확인되었다. 따라서 위생학적으로 세균함량이 높은 오염해역에서 생산된 패류에 대해서는 위생학적 안전성 확보를 위한 적절한 정화가 필요할 것으로 판단된다.
따라서 오염된 해역에서 생산된 패류 정화의 조건으로는 정화하는 해수의 수질도 중요하지만, 패류의 초기 세균의 오염정도가 정화에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이와 같은 경우는 EU규정에 패류의 분변계대장균의 값이 60,000 MPN/100 g 이하인 경우 2개월 이상의 relaying이 필요하다고 규정되어 있는 것과 같이 일정기간 relaying한 후에 depuration을 적절하게 병용한 정화과정을 거쳐서 출하 하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.
수하 6일 후에도 각각 79,000 및 49,000 MPN/100 g으로 높은 세균함량을 유지하였다. 바지락의 경우도 굴과 마찬가지로 각각 230 및 78 MPN/100 g이던 초기 대장균군 및 분변계대장균 값이 수하 1일후에 모두 24,000 MPN/100 g으로 급격하게 증가하였으며, 수하 6일 후에도 110,000 및 33,000 MPN/100 g으로 높은 세균함량을 나타내었다(Fig. 2). 시험기간 동안 오염해역의 해수의 대장균군 및 분변계대장균의 농도는 각각 330-4,900 및 46-790 MPN/100 mL이었다.
인위적으로 오염시킨 패류를 실험실로 수송하여 제작된 패류 정화 장치에 일정량씩 넣어 전기분해해수장치에 의해 살균된 해수를 공급하면서 경시적으로 시료를 채취하여 대장균군 및 분변계대장균의 농도변화를 조사하였다. 시험결과(Fig. 4.), 초기농도 330 MPN/100 g이었던 분변계대장균의 농도가 시간의 경과에 따라 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다. 정화 6시간 후에 78 MPN/100 g으로 초기농도의 76% 감소되었으며 12시간에 20 MPN/100 g으로 94%이상이 감소되었으며, 24시간 후에는 검출되지 않는 단계에 도달 하여 빠른 정화효과를 나타내었다.
오염정도가 상당히 높은 바지락 즉, 초기 세균함량 17,000 MPN/100 g으로 오염시킨 바지락을 패류정화장치에 넣어 시간의 경과에 따른 세균함량의 감소를 확인하였다. 그 결과, 490 또는 2,400 MPN/100 g 정도의 오염도를 가진 바지락과 마찬가지로 시간의 경과에 따라 세균함량이 급격히 감소하는 것으로 나타났으나, 정화 24시간이 경과한 후에도 대장균군 및 분변계대장균의 값이 2,400 및 790 MPN/100 g으로 높은 세균함량을 유지하고 있었다(Fig.
5). 정화 24시간 후에는 대장균군 및 분변계대장균의 값이 각각 45 및 20 MPN/100 g으로 안정된 정화효과가 확인되었다.
), 초기농도 330 MPN/100 g이었던 분변계대장균의 농도가 시간의 경과에 따라 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다. 정화 6시간 후에 78 MPN/100 g으로 초기농도의 76% 감소되었으며 12시간에 20 MPN/100 g으로 94%이상이 감소되었으며, 24시간 후에는 검출되지 않는 단계에 도달 하여 빠른 정화효과를 나타내었다. 이러한 결과는 패류의 호흡에 의해서 소화기관내에 축적되어진 세균은 밖으로 유출되고, 유출되어진 세균은 전기분해해수에 의해 사멸되므로 지속적으로 살균된 해수가 순환되어져 세균함량이 급격히 감소하기 때문으로 추정되었다.
초기 세균함량을 490 MPN/100 g으로 오염시킨 바지락을 전기분해해수를 이용한 정화효과 시험결과, 정화 6시간부터 세균 함량이 급격히 감소하기 시작하여 분변계대장균의 값은 초기 세균함량의 84%까지 감소하였다(Fig. 5). 정화 24시간 후에는 대장균군 및 분변계대장균의 값이 각각 45 및 20 MPN/100 g으로 안정된 정화효과가 확인되었다.
초기대장균군 및 분변계대장균을 11,000 및 1,700 MPN/100 g 으로 인위적으로 오염시킨 바지락을 이용하여 자연정화를 실시한 결과, 굴과 마찬가지로 정화 1일만에 분변계대장균의 값이 110 MPN/100 g으로 균수가 1 log 정도 감소하였으며, 2일 후에는 초기 세균농도의 약 2 log이상이 감소하였다. 이때 해역의 수질상태는 정화 시험기간 동안 대장균군의 값이 <1.
후속연구
그리고 오염해역에 노출되어지면 패류는 단시간에 급속하게 균이 증가하고 한번 오염되어진 패류는 세균함량이 감소하지 않고 지속적으로 유지되는 것으로 확인되었다. 따라서 위생학적으로 세균함량이 높은 오염해역에서 생산된 패류에 대해서는 위생학적 안전성 확보를 위한 적절한 정화가 필요할 것으로 판단된다.
이에 비하여 전기분해해수는 신속한 살균력과 잔류물이 없으며 물 자체의 오염에 따른 이차적 오염 가능성이 없다는 특징으로 다양한 방면에서 연구되고 있다. 본 연구에서 전기분해해수를 이용하여 살균된 해수로 오염패류를 정화한 결과, 패류의 세균함량이 감소하는 것으로 확인되어 오염패류의 인공정화시에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
이상의 결과는 오염해역에서 생산되어 위생학적으로 세균함량이 기준치를 초과한 패류에 대한 안전성 확보를 위하여 자연정화와 인공정화의 효과를 시험한 것으로, 우리나라에서 최초로 이루어진 연구로 향후 정화효과에 영향을 미치는 온도, 염분, pH와 같은 환경인자 등을 고려하여 패류별, 환경별, 시기별로 활용할 수 있는 산업적 패류 정화시스템의 개발이 촉구되어진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
2009년 우리나라 패류 생산량은?
우리나라는 세계 제4위의 패류생산국이며, 수산물은 동물성 단백질 공급량의 40 % 이상을 차지할 정도로 중요한 식량자원이다(Hwang, 2009). 2009년 우리나라의 패류 생산량은 420천 톤으로 총 수산물 생산량의 15.9 %를 차지하고 있다. 품종별 생산량이 굴은 265천 톤으로 63 %, 바지락은 40천 톤으로 9.
패류는 주로 연안에서 서식하기 때문에 발생하는 문제점은?
패류는 주로 연안에서 서식하기 때문에 주거지, 가축사육지, 야생동물서식지, 선박계류장 등에서 발생하는 각종 분변에 오염되기 쉽다(Hunter et al., 1999; Mallin et al.
본 연구에서 정화시스템의 방법 중 패류의 자연정화 검토는 어떠한 방법으로 시험하였는가?
정화시스템은 두가지 방법 즉, 자연정화(relaying)와 인공정화(depuration)에 대하여 검토하였다. 자연정화는 세균을 인위적으로 오염시킨 패류를 일정량씩 사각채롱 3개에 나눠 넣어 연중 세균오염이 없는 것으로 확인된 통영연안해역의 해상구조물에 각각 이설하여 세균의 감소여부를 시험하였다.
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