Animal manure compost is a commonly used fertilizer in organic vegetable and fruit production in Korea. However, livestock manure compost produced from animal feces can contain a lot of the non-pathogenic and pathogenic bacteria. Of particular concern are bacteria causing human food-borne illness su...
Animal manure compost is a commonly used fertilizer in organic vegetable and fruit production in Korea. However, livestock manure compost produced from animal feces can contain a lot of the non-pathogenic and pathogenic bacteria. Of particular concern are bacteria causing human food-borne illness such as Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes. The objective of this study was to investigate effect of temperature on survival of E. coli O157:H7 and L. monocytogenes in livestock manure compost. Commercial livestock manure compost (manure 60%, sawdust 40%) was inoculated with E. coli O157:H7 and L. monocytogenes. Compost was incubated at four different temperatures (10, 25, 35, and $55^{\circ}C$) for 20 weeks. Samples were taken every week during incubation depending on the given conditions. E. coli O157:H7 persisted for up to 1 day in livestock manure compost at $55^{\circ}C$, over 140 days at $10^{\circ}C$, 140 days at $25^{\circ}C$, and 120 days at $35^{\circ}C$, respectively. L. monocytogenes persisted for up to 1 day in livestock manure compost at $55^{\circ}C$ and 140 days at $10^{\circ}C$, 70 days at $25^{\circ}C$, and 40 days at $35^{\circ}C$, respectively. The results indicated that E. coli O157:H7 and L. monocytogenes persisted longer under low temperature condition. E. coli O157:H7 survived longer than L. monocytogenes at three different temperatures (10, 25, and $35^{\circ}C$). The results are being used to develop guidelines on the management of manure to reduce the risks of E. coli O157:H7 and L. monocytogenes transmission to foods produced in the presence of animal waste.
Animal manure compost is a commonly used fertilizer in organic vegetable and fruit production in Korea. However, livestock manure compost produced from animal feces can contain a lot of the non-pathogenic and pathogenic bacteria. Of particular concern are bacteria causing human food-borne illness such as Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes. The objective of this study was to investigate effect of temperature on survival of E. coli O157:H7 and L. monocytogenes in livestock manure compost. Commercial livestock manure compost (manure 60%, sawdust 40%) was inoculated with E. coli O157:H7 and L. monocytogenes. Compost was incubated at four different temperatures (10, 25, 35, and $55^{\circ}C$) for 20 weeks. Samples were taken every week during incubation depending on the given conditions. E. coli O157:H7 persisted for up to 1 day in livestock manure compost at $55^{\circ}C$, over 140 days at $10^{\circ}C$, 140 days at $25^{\circ}C$, and 120 days at $35^{\circ}C$, respectively. L. monocytogenes persisted for up to 1 day in livestock manure compost at $55^{\circ}C$ and 140 days at $10^{\circ}C$, 70 days at $25^{\circ}C$, and 40 days at $35^{\circ}C$, respectively. The results indicated that E. coli O157:H7 and L. monocytogenes persisted longer under low temperature condition. E. coli O157:H7 survived longer than L. monocytogenes at three different temperatures (10, 25, and $35^{\circ}C$). The results are being used to develop guidelines on the management of manure to reduce the risks of E. coli O157:H7 and L. monocytogenes transmission to foods produced in the presence of animal waste.
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문제 정의
, 2012). 본 연구는 국내에서 유통되는 가축분 퇴비를 대상으로 퇴비화 과정을 거친 후 보관단계에서 오염이 되었을 때 온도가 병원성 미생물 (E. coli O157:H7, L. monocytogenes)의 생존에 미치는 영향을 알아보고 농산물의 안전성을 확보하기 위하여 안전한 가축분 퇴비의 생산과 이용에 도움을 주고자 수행하였다.
본 연구는 국내에서 유통되는 가축분 퇴비를 대상으로 온도에 따른 병원성 미생물 (E. coli O157:H7, L. monocytogenes)의 생존능 및 생존기간을 조사하고 농산물의 안전성을 확보하기 위하여 안전한 가축분 퇴비의 생산과 이용에 도움을 주고자 수행하였다. 국내 유통되는 가축분 퇴비에 E.
제안 방법
, Korea)에 넣고, 여기에 준비해 놓은 각각의 균주별 접종액 50 mL을 가한 후 균질화하였다. 사전 실험을 통해 polypropylene box (Locknlock)의 수분손실이 거의 일어나지 않는 것을 확인하였고, 같은 수준의 퇴비 수분함량으로 실험을 하였다. 가축분 퇴비에 유해미생물 접종 후 수분손실을 막기 위하여 밀봉상태를 유지하면서 10, 25, 35, 55℃의 incubator (VS 1203 PFC, Vision Science, Korea)에서 140일 동안 배양하면서 매주에 1회씩 주기적으로 시료를 채취하여 시험을 실시하였다.
사전 실험을 통해 polypropylene box (Locknlock)의 수분손실이 거의 일어나지 않는 것을 확인하였고, 같은 수준의 퇴비 수분함량으로 실험을 하였다. 가축분 퇴비에 유해미생물 접종 후 수분손실을 막기 위하여 밀봉상태를 유지하면서 10, 25, 35, 55℃의 incubator (VS 1203 PFC, Vision Science, Korea)에서 140일 동안 배양하면서 매주에 1회씩 주기적으로 시료를 채취하여 시험을 실시하였다. 시험에 사용한 퇴비의 이화학적 특성은 Table 1과 같다.
유해미생물의 분리 및 동정 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes의 분리는 채취한 시료를 균질화한 뒤 3 g을 취해서 buffered peptone water (Difco) 27 mL에 접종한 후 stomacher (easyMIX, AES CHEMUNEX, France)로 2분 동안 균질화하였다. 균질화 된 시료는 buffered peptone water (Difco)를 이용하여 10배씩 연속 희석하였다.
의심집락은 세균부유액과 반응한 산물의 색변화로 판단하는 API test(bioMerieux, Marcy 1’Etoile, France), 항원항체의 응집반응결과로 판단하는 Latex test (Oxoid Ltd., Hampshire, UK) 또는 PCR을 수행하여 동정하였다.
대상 데이터
사용 균주 및 시료채취 국내 축산의 주요 축종인 돼지의 분뇨를 주원료로 생산, 유통되는 가축분 퇴비를 수집하였고 접종 균주로 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes ATCC 15313를 사용하였다. 사용된 균주는 Tryptic Soy Broth(Difco Co.
데이터처리
, 1999). Regression equation은 Microsoft Excel 프로그램을 이용하여 구하였다.
성능/효과
55℃에서는 접종 1일 경과 후에 모두 사멸하였다. 생존기간은 처리온도가 10, 25, 35, 55℃ 순으로 높아질수록 빨리 사멸하는 결과를 보였다. Wang et al.
는 332일까지 생존할 수 있다고 하였다. 본 실험결과 중 10, 25℃에서 약 5개월 이상 생존할 수 있는 결과로 볼 때 E. coli O157:H7이 우리나라에서 생산한 퇴비에서도 장기간 생존할 수 있다는 것을 보여주고 있다. Jacobsen et al.
Typhimurium이 7℃보다 23℃에서 더 빨리 사멸하였다고보고하였다. 본 연구에서도 온도가 낮아질수록 오랫동안 생존할 수 있는 유사한 결과를 나타내었고 E. coli O157:H7의 생존력에 온도가 크게 영향을 미치고 있다는 것을 보여주고 있다. Table 2은 퇴비 내 E.
55℃에서는 접종 후 1일 경과 후에 모두 사멸하였다. 생존기간은 처리온도 10, 25, 35, 55℃ 순으로 감소했는데 E. coli O157:H7와 마찬가지로 온도가 높아질수록 사멸속도가 빨라지는 결과를 볼 수 있었다. 특히 55℃에서는 E.
monocytogenes이 하루 만에 사멸하였는데이 결과로 보아 퇴비를 생산할 때 최소 55℃ 이상으로 부숙 시키면 병원균을 모두 사멸시킬 수 있다고 생각한다. L. monocytogenes는 25℃, 35℃에서 70일 이내에 사멸하는 것으로 나타났는데 120일 이상까지 생존한 E. coli O157:H7보다 생존기간이 더욱 짧다는 것을 알 수 있다. 이는 그람음성균인 E.
monocytogenes)의 생존능 및 생존기간을 조사하고 농산물의 안전성을 확보하기 위하여 안전한 가축분 퇴비의 생산과 이용에 도움을 주고자 수행하였다. 국내 유통되는 가축분 퇴비에 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes를 접종하여 온도에 따른 생존 변화양상을 조사한 결과, 처리온도에 따라서 다른 경향을 나타내었는데 10℃에서 가장 오래 생존하였고, 55℃에서는 하루 만에 사멸하였다. 생존기간은 처리온도가 10, 25, 35, 55℃ 순으로 높아질수록 빨리 사멸하는 결과를 보였다.
후속연구
가축분뇨의 부숙은 병원체의 사멸에 중요한 절차이기 때문에, 충분한 부숙과정을 거치지 않은 퇴비의 경우 여러 가지 병원성 미생물 및 기생충들이 채소나 과일에 오염되기가 쉬우므로 부숙의 중요성이 많이 강조되고 있다. 또한 충분히 부숙된 퇴비가 야생동물에 의해 오염될 가능성이 있으므로 철저한 위생적인 관리가 필요하다고 판단된다.
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