전해수를 이용한 들깻잎 중 Salmonella Typhimurium과 Staphylococcus aureus의 저감화 효과 분석 Evaluation of the Bactericidal Activity of Electrolyzed Water against Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus on Perilla Leaves원문보기
본 연구는 들깻잎에 존재하는 Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus에 대한 전해수의 저감효과를 분석하고 전해수로의 유기물의 유입과 들깻잎과 전해수의 비율이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 들깻잎에 S. Typhimurium과 S. aureus을 7.0 $log_{10}CFU/g$ 정도로 접종 한 후 25, 50, 75, 100 ppm에서 1, 3, 5분 동안 각각 처리하여 시간과 농도에 따른 전해수 효과를 분석하였다. 또한 유기물이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하기 위해 전해수에 첨가한 유기물 농도는 150, 300, 450, 600 ${\mu}g/L$ 수준이었고, 들깻잎과 전해수의 처리비율은 1:10, 1:25, 1:50이었다. 그 결과, S. Typhimurium과 S. aureus 모두 유효 염소 농도가 증가할수록 미생물 저감효과도 높아지는 경향을 보였으며(p<0.05) 두 균주 모두 100 ppm 처리에서 25 ppm 처리에서 보다 전해수의 저감효과가 약 0.7 $log_{10}CFU/g$ 정도 높게 나타났다(p<0.05). 하지만 처리 시간에 따른 효과는 없었다(p>0.05). 또한 전해수 중 유기물 함량이 증가할수록 S. Typhimurium과 S. aureus의 제어효과는 감소하였다(p<0.05). 유기물 600 ${\mu}g/L$ 첨가시 유기물 첨가를 하지 않았을 때에 비하여 S. Typhimurium은 1.10 $log_{10}CFU/g$, S. aureus는 0.8 $log_{10}CFU/g$의 전해수 효과가 감소하였다. 들깻잎과 전해수의 처리비율은 1:10으로 처리하였을 때 미생물 저감효과는 S. Typhimurium 0.57 $log_{10}CFU/g$, S. aureus 0.79 $log_{10}CFU/g$로 전해수에 의한 미생물저감 효과를 기대하기 어려웠다. 따라서 들깻잎에서 S. Typhimurium과 S. aureus의 효과적인 제어를 위해서는 전해수 처리전에 물 세척을 통하여 흙과 먼지를 제거하고 전해수 농도 100 ppm에서 1분 이상 처리해야한다. 또한 들깻잎과 전해수 비율은 1:25 이상 유지하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
본 연구는 들깻잎에 존재하는 Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus에 대한 전해수의 저감효과를 분석하고 전해수로의 유기물의 유입과 들깻잎과 전해수의 비율이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 들깻잎에 S. Typhimurium과 S. aureus을 7.0 $log_{10}CFU/g$ 정도로 접종 한 후 25, 50, 75, 100 ppm에서 1, 3, 5분 동안 각각 처리하여 시간과 농도에 따른 전해수 효과를 분석하였다. 또한 유기물이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하기 위해 전해수에 첨가한 유기물 농도는 150, 300, 450, 600 ${\mu}g/L$ 수준이었고, 들깻잎과 전해수의 처리비율은 1:10, 1:25, 1:50이었다. 그 결과, S. Typhimurium과 S. aureus 모두 유효 염소 농도가 증가할수록 미생물 저감효과도 높아지는 경향을 보였으며(p<0.05) 두 균주 모두 100 ppm 처리에서 25 ppm 처리에서 보다 전해수의 저감효과가 약 0.7 $log_{10}CFU/g$ 정도 높게 나타났다(p<0.05). 하지만 처리 시간에 따른 효과는 없었다(p>0.05). 또한 전해수 중 유기물 함량이 증가할수록 S. Typhimurium과 S. aureus의 제어효과는 감소하였다(p<0.05). 유기물 600 ${\mu}g/L$ 첨가시 유기물 첨가를 하지 않았을 때에 비하여 S. Typhimurium은 1.10 $log_{10}CFU/g$, S. aureus는 0.8 $log_{10}CFU/g$의 전해수 효과가 감소하였다. 들깻잎과 전해수의 처리비율은 1:10으로 처리하였을 때 미생물 저감효과는 S. Typhimurium 0.57 $log_{10}CFU/g$, S. aureus 0.79 $log_{10}CFU/g$로 전해수에 의한 미생물저감 효과를 기대하기 어려웠다. 따라서 들깻잎에서 S. Typhimurium과 S. aureus의 효과적인 제어를 위해서는 전해수 처리전에 물 세척을 통하여 흙과 먼지를 제거하고 전해수 농도 100 ppm에서 1분 이상 처리해야한다. 또한 들깻잎과 전해수 비율은 1:25 이상 유지하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
This study was conducted to evaluate the bactericidal activity of weakly alkalic electrolyzed water (WEW) against Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus on perilla leaves. The influences of organic matter, inform of bovine serum, and the ratio of WEW to perilla leaves on bactericidal activ...
This study was conducted to evaluate the bactericidal activity of weakly alkalic electrolyzed water (WEW) against Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus on perilla leaves. The influences of organic matter, inform of bovine serum, and the ratio of WEW to perilla leaves on bactericidal activity of WEW were also examined. Treatment of these organisms with 25, 50, 75, and 100 ppm WEW was performed for 1 min, 3 min and 5 min, respectively. Higher bactericidal activity was observed after a treatment with 100 ppm WEW compared to a treatment with 25 ppm WEW by 0.7 $log_{10}CFU/g$. The bactericidal activity of WEW also decreased with increasing bovine serum concentration. At the ratio of 10:1 (WEW: perilla leave), levels of Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus were only reduced by 0.57 and 0.79 $log_{10}CFU/g$, respectively. It is suggested that the removal of organic debris prior to application of sanitizers and treatment above the ratio of 25:1 (WEW: perilla leave) is needed in order to improve WEW activity.
This study was conducted to evaluate the bactericidal activity of weakly alkalic electrolyzed water (WEW) against Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus on perilla leaves. The influences of organic matter, inform of bovine serum, and the ratio of WEW to perilla leaves on bactericidal activity of WEW were also examined. Treatment of these organisms with 25, 50, 75, and 100 ppm WEW was performed for 1 min, 3 min and 5 min, respectively. Higher bactericidal activity was observed after a treatment with 100 ppm WEW compared to a treatment with 25 ppm WEW by 0.7 $log_{10}CFU/g$. The bactericidal activity of WEW also decreased with increasing bovine serum concentration. At the ratio of 10:1 (WEW: perilla leave), levels of Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus were only reduced by 0.57 and 0.79 $log_{10}CFU/g$, respectively. It is suggested that the removal of organic debris prior to application of sanitizers and treatment above the ratio of 25:1 (WEW: perilla leave) is needed in order to improve WEW activity.
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문제 정의
Beuchat 등(20)의 연구에서 양상추와 세척 수의 비율에 따른 유효염소량을 측정한 바 있으며 그 결과 세척수가 양상추의 무게의 10배보다 적을 경우 유효염소량이 급감하여 세척의 효과가 떨어진다고 보고하고 있다. 따라서 들깻잎에 존재하는 미생물의 저감화를 위해서 최적의 들깻잎과 전해수의 비율을 결정하고자 연구하였다. Fig.
따라서 본 연구에서는 엽채류 중 국내 일일 평균 섭취량이 많은 들깻잎을 대상(21)으로 전해수의 식중독균 (Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus) 저감효과를 분석하였다. 또한 유기물의 존재 및 전해수와 농산물의 비율이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하여 수확 후 처리시설이나 단체급식소 등에 들깻잎 세척에 관한 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구는 들깻잎에 존재하는 Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus에 대한 전해수의 저감효과를 분석하고 전해수로의 유기물의 유입과 들깻잎과 전해수의 비율이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 들깻잎에 S.
제안 방법
1로 조정한 후 10배 희석하였다. 6종의 균주를 1mL씩 혼합하여 각 균주의 최종농도가 약 108 CFU/mL이 되게 혼합배양액(culture cocktail)을 조제하였다. 혼합배양액의 초기농도 확인은 9 mL의 0.
본 연구는 들깻잎에 존재하는 Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus에 대한 전해수의 저감효과를 분석하고 전해수로의 유기물의 유입과 들깻잎과 전해수의 비율이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 들깻잎에 S. Typhimurium 과 S. aureus을 7.0 log10CFU/g 정도로 접종 한 후 25, 50, 75, 100 ppm에서 1, 3, 5분 동안 각각 처리하여 시간과 농도에 따른 전해수 효과를 분석하였다. 또한 유기물이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하기 위해 전해수에 첨가한 유기물 농도는 150, 300, 450, 600 μg/L 수준이었고, 들깻잎과 전해수의 처리비율은 1:10, 1:25, 1:50이었다.
들깻잎의 보다 효과적인 세척을 위해서 적절한 소독제와 들깻잎과의 비율을 탐색하고자 본 연구를 수행하였으며 본 실험을 위하여 S. Typhimurium과 S. aureus가 접종된 들깻잎 10 g(1:50), 20 g(1:25), 50 g(1:10)을 100 ppm 전해수 500 mL과 1분 동안 100 rpm 속도로 교반하면서 반응시켰다.
따라서 본 연구에서는 엽채류 중 국내 일일 평균 섭취량이 많은 들깻잎을 대상(21)으로 전해수의 식중독균 (Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus) 저감효과를 분석하였다. 또한 유기물의 존재 및 전해수와 농산물의 비율이 전해수의 효과에 미치는 영향을 분석하여 수확 후 처리시설이나 단체급식소 등에 들깻잎 세척에 관한 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 25, 50, 75, 100 ppm 농도의 전해수를 사용하였고 생성과정은 다음과 같다. 먼저 20% NaCl(Duksan, Gyeonggi, Korea)용액을 전해수 생성장치(HBS 3000, Han-Bio, Incheon, Korea)에 주입하고 25 ppm은 23 A, 50 ppm은 34 A, 75 ppm은 44 A, 100 ppm은 60 A의 전류를 흘려보내어 제조하였다. 전해수는 살균력을 최대화하기 위하여 처리 바로 직전에 제조하여 사용하였으며 유효염소농도를 확인하기 위하여 유효염소농도측정기(HI 95771 Chlorine Ultra HR ISM; HANNA instruments Inc.
본 연구에서는 25, 50, 75, 100 ppm 농도의 전해수를 사용하였고 생성과정은 다음과 같다. 먼저 20% NaCl(Duksan, Gyeonggi, Korea)용액을 전해수 생성장치(HBS 3000, Han-Bio, Incheon, Korea)에 주입하고 25 ppm은 23 A, 50 ppm은 34 A, 75 ppm은 44 A, 100 ppm은 60 A의 전류를 흘려보내어 제조하였다.
앞서와 같이 접종된 들깻잎 10 g을 비커(1 L)에 넣고 100 ppm 전해수용액, bovine serum 150, 300, 450, 600 μg/L이 함유된 100 ppm 전해수용액을 각각 500 mL씩 가한 후에 1분 동안 100 rpm 속도로 교반기에서 반응시켰다.
유기물의 존재가 전해수의 미생물 저감효과에 미치는 영향을 평가하였다. 흙, 먼지를 정량적으로 투입하기 어렵기 때문에 Park 등(19)의 방법에 따라 대체물질로 bovine serum(Sigma Chemical Co.
먼저 20% NaCl(Duksan, Gyeonggi, Korea)용액을 전해수 생성장치(HBS 3000, Han-Bio, Incheon, Korea)에 주입하고 25 ppm은 23 A, 50 ppm은 34 A, 75 ppm은 44 A, 100 ppm은 60 A의 전류를 흘려보내어 제조하였다. 전해수는 살균력을 최대화하기 위하여 처리 바로 직전에 제조하여 사용하였으며 유효염소농도를 확인하기 위하여 유효염소농도측정기(HI 95771 Chlorine Ultra HR ISM; HANNA instruments Inc., Seoul, Korea)를 사용하였다.
앞서 언급한 혼합배양액 800 μL을 micro pippet으로 들깻잎 10 g(약 4-5장)에 spotting법으로 접종하고 clean bench에서 1시간 30분 동안 건조하였다. 접종 후 건조된 들깻잎 10 g을 1 L 비커에 넣고 25, 50, 75, 100 ppm의 전해수용액 500 mL을 각각 가한 후 1, 3, 5분 동안 100 rpm으로 교반하면서 반응시켰다.
사용된 균주는 S. aureus(ATCC 13565 ATCC 23235, ATCC 29213), S. Typhimurium (ATCC 19585, ATCC 13311, DT104)였다. 각 균주는 7 mL TSB(Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)에서 37℃, 180 rpm에서 24시간 동안 배양한 뒤 배양액을 10,000×g의 조건으로 10분간 원심분리하고 상등액을 제거하였다.
전해수의 처리농도와 처리시간에 따른 효과를 검정하기 위하여 사용된 들깻잎은 2010년 3-4월에 수원시 소재의 하나로마트 에서 실험 당일 구매하여 사용하였다. 전해수 처리 전 흐르는 물에서 들깻잎을 1차 세척하여 토양, 먼지를 제거하고 1차 증류수로 헹궜다.
데이터처리
각각의 처리군이 통계적으로 유의적으로 나타나는 경우에(p<0.05) 각각의 3반복 실험에 의한 평균값은 Tukey test를 통하여 다중비교를 하였다.
모든 실험은 3반복으로 수행되었으며 관찰된 실험결과는 SAS 통계 프로그램(version 9.1, SAS Institute, Cary, NC, USA)의 ANOVA procedure를 이용하여 분석되었다. 각각의 처리군이 통계적으로 유의적으로 나타나는 경우에(p<0.
이론/모형
유기물의 존재가 전해수의 미생물 저감효과에 미치는 영향을 평가하였다. 흙, 먼지를 정량적으로 투입하기 어렵기 때문에 Park 등(19)의 방법에 따라 대체물질로 bovine serum(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)을 사용하였다. Bovine serum은 멸균 phosphte buffered saline(PBS; Difco Laboratories)에 60 mg/L 수준이 되도록 녹이고 0.
성능/효과
Fig. 3에서 보는 바와 같이 들깻잎과 전해수 비율이 1:50, 1:25, 1:10으로 전해수의 양이 줄어들면서 S. Typhimurium과 S. aureus의 저감화 효과는 유의적으로 줄어드는 것으로 나타났다(p<0.05).
S. Typhimurium과 S. aureus 모두 농도에 따른 미생물 저감효과의 차이가 두드러지게 나타났다(p<0.05).
05). S. Typhimurium은 1:10, 1:25, 1:50으로 처리했을 때 저감효과는 각각 0.57, 1.73, 2.04 log10CFU/g으로 나타났다. 또한 S.
05). S. Typhimurium은 1분 처리 후 25, 50, 75, 100 ppm에서 각각 1.26, 1.30, 1.52, 1.90 log10CFU/g가 감소하였다. 또한 S.
그 결과, S. Typhimurium과 S. aureus 모두 유효 염소 농도가 증가할수록 미생물 저감효과도 높아지는 경향을 보였으며(p<0.05) 두 균주 모두 100 ppm 처리에서 25 ppm 처리에서 보다 전해수의 저감효과가 약 0.7 log10CFU/g 정도 높게 나타났다(p0.05).
여러 가지 요인이 있지만 그 중에서도 농산물에 존재하는 흙, natural microflora 등 유기물질은 소독제의 효과를 저감시킨다고 보고된 바 있다(19). 따라서 들깻잎 세척시 유기물 존재가 소독에 미치는 영향을 확인하고자 연구를 수행하였으며 그 결과는 Fig. 2에 나타난 바와 같이 유기물 함량이 높아질수록 S. Typhimurium과 S. aureus에 대한 저감화 효과는 감소하는 것으로 나타났다.
특히 들깻잎은 단위무게 당 엽면적이 양상추보다 4배 이상 커(들깻잎: 55 cm2/g, 양상추: 12 cm2/g, data not shown) 전해수의 살균 소독효과를 높이기 위해서는 타 엽채소보다 단위무게 당 전해수 비율을 높이는 것이 중요하다. 따라서 본 연구의 내용의 결과로 미루어 볼 때 들깻잎과 소독수의 비율을 1:25 이상 유지해야 할 것으로 사료된다.
90 log10CFU/g가 감소하였다. 또한 S. aureus는 25, 50, 75, 100 ppm에서 각각 1.35, 1.49, 1.62, 2.01 log10CFU/g 수준으로 감소하여 농도가 증가함에 따라 미생물 제어효과는 증가하는 경향을 보였다. 한편, 두 균주 모두 처리 시간에 따른 효과는 나타나지 않았다(p>0.
또한 S. aureus의 경우도 전해수 단독처리에서는 2.08 log10CFU/g이었으나 600 μg/L의 유기물이 함유된 상태에서 전해수에 의한 미생물 저감화는 1.28 log10CFU/g으로 0.8 log10CFU/g 정도의 효과가 감소되는 것으로 나타났다.
또한 전해수 중 유기물 함량이 증가할수록 S. Typhimurium과 S. aureus의 제어효과는 감소하였다(p<0.05).
유기물 600μg/L 첨가시 유기물 첨가를 하지 않았을 때에 비하여 S. Typhimurium은 1.10 log10CFU/g, S. aureus는 0.8 log10CFU/g의 전해수 효과가 감소하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
농산물에 산성전해수를 사용할 경우 나타나는 부작용은?
일반적으로 신선농산물의 미생물 저감화를 목적으로 사용될 경우는 대부분 산성전해수가 사용되는데 산성전해수를 사용할 경우 금속성 장비에 부식을 유발하고 농산물에 적용할 시 변색을 유발할 수 있어 최근의 농산물에 전해수를 적용한 연구는 산성 전해수에서 약알카리 혹은 미산성전해수로 전환되고 있다(14). 그중 약알카리전해수는 비격막식 전해수 생성장치에서 제조되는데 산성전해수와 같이 소금과 물을 첨가하여 전기분해 한 뒤 양극에서 생성된 물질을 음극으로 보내면 pH 8.
웰빙의 영향으로 신선채소류의 소비가 증가함에 따라 나타난 부작용은?
특히 웰빙(well-being)의 영향으로 샐러드바, 새싹비빔밥 등의 신선채소류의 소비가 증가하는 추세이다(2). 조리하지 않고 바로 섭취하는 농산물의 소비가 대폭 증가하면서 신선농산물이 원인이 된 식중독발생보고 건수가 증가하고 있어 농산물의 안전성에 관한 소비자들의 우려가 높아지고 있다(3). 미국의 경우 1996년부터 2008년까지 농산물과 관련된 식중독이 82건 발생하였으며 그 중 엽채소와 관련된 사고는 28건 이었다(4-6).
가장 널리 이용되고 있는 살균소독제는 무엇인가?
식중독세균은 단순 물 세척만으로는 충분히 미생물 위해인자를 제거하기 어렵기 때문에 전 세계적으로 비가열 조리 신선농산물의 살균소독제 처리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다 (9-12). 가장 널리 이용되고 있는 살균소독제는 차아염소산나트륨 용액(NaOCl), 이산화염소(ClO2) 등이 있으며 이들 소독제는 독성 때문에 문제가 된다(12). 너무 높은 농도나 장시간 사용 시 이미, 이취에 의한 관능적 품질의 저하, 과채류의 손상 및 잔류염소에 의한 2차적 위해요소의 큰 문제점을 초래할 수 있어 반드시 여러번의 헹굼과정을 거쳐 염소농도를 식수와 동일한 수준으로 낮추어야하는 등의 불편을 겪고 있다(13).
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