황색포도상구균의 TEMPO STA와 표준 평판 배지를 이용한 정량분석법 비교 Comparison of an Automated Technique TEMPO with Direct Plate Count Method for the Enumeration of Staphylococcus aureus원문보기
표준 평판배지 정량검출법과 TEMPO STA를 이용한 황색포도상구균 정량 분석에 대한 상관성과 유의성을 평가하기 위해 복합조리식품에 황색포도상구균을 인위적으로 접종하여 결과값을 통계 처리하여 유의성을 조사한 결과 두 실험방법간에는 유의적 차이가 없었다(p < 0.05). 상관계수($r^2$)는 0.9672로 두 실험간에는 높은 연관성을 보였다. TEMPO STA를 466개의 시료에 적용한 결과 454개(97.4%)의 시료는 문제가 없었으나 이중 12개의 시료에서는 error가 발생하였다. 그러나 TEMPO법은 실험 단계 간편하고 사용이 쉬우며 신속한 결과를 얻을 수 있으며 자동화된 장비로 실험 과정에 의한 오류를 최소화 할 수 있는 장점이 있으며 표준시험법인 표준 평판 배지법과도 유의적인 차이가 없어 정확한 정량검출이 가능할 것으로 생각된다. 최근 식품의 안전성확보를 위해 검사 품목이 다양해지며 수도 증가하는 추세이기 때문에 황색포도상구균의 정량 검사가 정확하고 신속해야 할 필요가 있으므로 TEMPO STA법의 필요성은 앞으로 크게 늘어날 것으로 보인다.
표준 평판배지 정량검출법과 TEMPO STA를 이용한 황색포도상구균 정량 분석에 대한 상관성과 유의성을 평가하기 위해 복합조리식품에 황색포도상구균을 인위적으로 접종하여 결과값을 통계 처리하여 유의성을 조사한 결과 두 실험방법간에는 유의적 차이가 없었다(p < 0.05). 상관계수($r^2$)는 0.9672로 두 실험간에는 높은 연관성을 보였다. TEMPO STA를 466개의 시료에 적용한 결과 454개(97.4%)의 시료는 문제가 없었으나 이중 12개의 시료에서는 error가 발생하였다. 그러나 TEMPO법은 실험 단계 간편하고 사용이 쉬우며 신속한 결과를 얻을 수 있으며 자동화된 장비로 실험 과정에 의한 오류를 최소화 할 수 있는 장점이 있으며 표준시험법인 표준 평판 배지법과도 유의적인 차이가 없어 정확한 정량검출이 가능할 것으로 생각된다. 최근 식품의 안전성확보를 위해 검사 품목이 다양해지며 수도 증가하는 추세이기 때문에 황색포도상구균의 정량 검사가 정확하고 신속해야 할 필요가 있으므로 TEMPO STA법의 필요성은 앞으로 크게 늘어날 것으로 보인다.
In this study the automated technique TEMPO STA method, a new automated enumeration based on MPN method, was compared to the direct plate count method by testing various ready-to-eat compound food products. Artificially inoculated food samples with Staphylococcus aureus - Bibimbap, Bibimnaengmyeon, ...
In this study the automated technique TEMPO STA method, a new automated enumeration based on MPN method, was compared to the direct plate count method by testing various ready-to-eat compound food products. Artificially inoculated food samples with Staphylococcus aureus - Bibimbap, Bibimnaengmyeon, Mulnaengmyeon, Kimmaki, Salad, Japchae, and Sushi- were tested. Statistical analysis of the results showed above 99% in agreement between the two enumeration methods. Also, we monitored 466 various ready-to-eat compound food products samples. The measure uncertainties of the two methods is also familiar, while TEMPO STA automated method is simpler, less time-consuming, more effective and more stable.
In this study the automated technique TEMPO STA method, a new automated enumeration based on MPN method, was compared to the direct plate count method by testing various ready-to-eat compound food products. Artificially inoculated food samples with Staphylococcus aureus - Bibimbap, Bibimnaengmyeon, Mulnaengmyeon, Kimmaki, Salad, Japchae, and Sushi- were tested. Statistical analysis of the results showed above 99% in agreement between the two enumeration methods. Also, we monitored 466 various ready-to-eat compound food products samples. The measure uncertainties of the two methods is also familiar, while TEMPO STA automated method is simpler, less time-consuming, more effective and more stable.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
그러므로 정량 분석 장비인 TEMPO system의 수요증가가 예상되므로17,18,21) 이에 대비하여 식품의 안전성 평가에 사용되는 기존의 실험법의 비교 및 타당성 연구가 선행되어야 할 것으로 생각된다20). 따라서 본 연구에서는 정량 분석 장비인 TEMPO system을 국내 유통되는 복합조리식품에 적용해 보고, 표준 평판 배지법과의 상관관계와 유의성을 조사해 보았다.
제안 방법
Coagulase 양성인 집락은 VITEK 2(bioMerieux, Marcy L'Etoile, France)를 이용해 동정하고 확인 동정된 균수에 희석배수를 곱하여 계수하였다.
계수한 평판에서 5개 이상의 전형적인 집락을 선별하여 baird-parker + rabbit plasma fibrinogen 배지(BP + RPF; bioMerieux, Marcy L'Etoile, France)에 획선 도말하고 35℃에서 24시간 배양 하여 coagulase 유무를 확인하였다.
시험액으로 10배 단계 희석액을 만든 다음 각 단계별 희석액 1 mL와 멸균증류수 3 mL을 TEMPO STA media vial에 분주하고 TEMPO preparation station을 이용해 STA 카드에 희석한 균액을 주입한 후 35℃에서 24시간 배양 후 TEMPO reading station으로 결과값을 얻었다.
시험액으로 10배 단계 희석액을 만든 다음 각 단계별 희석액을 baird-parker(BP; Merck, Darmstadt, Germany)한 천배지 3매에 300 µL, 300 µL, 400 µL씩 총 접종양이 1 mL 이 되게 도말하여 35℃에서 48시간 배양 후 황색포도상구균의 전형적인 집락을 계수하였다.
표준 평판 배지법을 이용한 황색포도상구균의 정량과 자동화 기기인 TEMPO STA의 정량 수치를 비교하기 위해 결과값에 영향을 끼치는 인자가 많고 변수의 빈도가 높을 것으로 예상되는 복합조리 식품을 선택하였다. 시료는 전국 대형 유통매장에서 판매하고 있는 비빔밥 (채소류, 육류, 곡류, 소스), 비빔냉면 (채소류, 육류, 면류, 계란), 물냉면 (채소류, 육류, 면류, 계란), 김마끼 (채소류, 곡류, 어패류), 샐러드 (채소류, 소스), 잡채 (채소류, 면류, 육류), 초밥 (곡류, 어패류)의 7종으로 이들 시료는 황색포도상구균의 검출 빈도수가 높은 곡류, 채소류, 육류, 어패류 등이 혼합된 식품으로 선택한 7종류의 복합조리 식품에 황색포도상구균을 인위적으로 접종 후 표준 평판 배지법과 TEMPO STA법으로 정량 분석하여 각 식품별로 두 검사법 간의 상관관계를 조사한 결과 비빔냉면과 잡채가 0.
대상 데이터
TEMPO STA에서 발견된 error는 주로 insufficient volume in the card or strongly colored sample(시험액 용량이 충분치 않거나 시료의 색이 강하다)나 card results interpretation leads to incoherent result(카드의 결과 해석이 비논리적이다)였다. Error 시료는 야채김밥, 피자핫도그, 크레페, 돈까스버거, 탕수육, 김마끼, 모듬 나물, 열무비빔밥 총 8가지 식품이 각 1회의 error가 발생하였다(Fig. 3). Error 시료 중 자장면은 총 16개의 시료 중에 4개(25%)에서 error가 발생하였다.
본 실험에 사용한 황색포도상구균ATCC 6538은 한국미생물 보존센터(KCCM, Seoul, Korea)에서 분양 받아 표준 균주로 사용하였다.
실험 군이었던 비빔밥, 물냉면, 비빔냉면, 김마끼, 샐러드, 잡채, 초밥 의 7종 외에도 김밥, 볶음밥, 반찬, 돈까스, 토스트, 자장면, 크레페, 햄버거 등 전국 대형 유통매장에서 판매하고 있는 복합조리식품을 구입하여 466개 sample을 구입하여 TEMPO STA법을 적용해 보았다.
전국 대형 유통매장에서 판매하고 있는 복합조리식품 중 황색포도상구균 검출 빈도수가 높은 재료를 혼합한 식품인 비빔밥, 비빔냉면, 물냉면, 김마끼, 샐러드, 잡채, 초밥 총 7종을 구입하여 황색포도상구균 식품공전에 따라 정성시험을 하였다. 이 중에서 음성이 확인된 식품을 시료로 사용하였으며 모든 시료는 냉장 상태로 운송하여 4시간 이내에 실험하였다.
전국 대형 유통매장에서 판매하고 있는 복합조리식품 중 황색포도상구균 검출 빈도수가 높은 재료를 혼합한 식품인 비빔밥, 비빔냉면, 물냉면, 김마끼, 샐러드, 잡채, 초밥 총 7종을 구입하여 황색포도상구균 식품공전에 따라 정성시험을 하였다. 이 중에서 음성이 확인된 식품을 시료로 사용하였으며 모든 시료는 냉장 상태로 운송하여 4시간 이내에 실험하였다.
데이터처리
SPSS version12.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 의 paired T-test를 통해 P-value를 구하고 p < 0.05신뢰도 구간으로 설정, 통계학적 유의성 유무를 판단하였다.
각 시료당 3반복하고 결과값의 평균을 구해 CFU/g을 log unit으로 전환하여 평균 ± 표준편차로 나타내었다.
각 시료당 3반복하고 결과값의 평균을 구해 CFU/g을 log unit으로 전환하여 평균 ± 표준편차로 나타내었다. 표준 평판 배지법의 결과와 TEMPO STA법 결과간의 상관관계를 선형회귀분석 그래프로 나타내었다. 회귀직선으로부터 얻은 상관계수(r2), 기울기(slope), 절편(intercept)으로부터 실험 군 간의 상관관계를 분석하였고 상관계수(r2) 의 절대 값이 0.
성능/효과
9672로 두 실험간에는 높은 연관성을 보였다. TEMPO STA를 466개의 시료에 적용한 결과 454개(97.4%)의 시료는 문제가 없었으나 이중 12개의 시료에서는 error가 발생하였다. 그러나 TEMPO법은 실험 단계 간편하고 사용이 쉬우며 신속한 결과를 얻을 수 있으며 자동화된 장비로 실험 과정에 의한 오류를 최소화 할 수 있는 장점이 있으며 표준시험법인 표준 평판 배지법과도 유의적인 차이가 없어 정확한 정량검출이 가능할 것으로 생각된다.
6%)의 시료에서는 error가 발생하였다. TEMPO STA에서 발견된 error는 주로 insufficient volume in the card or strongly colored sample(시험액 용량이 충분치 않거나 시료의 색이 강하다)나 card results interpretation leads to incoherent result(카드의 결과 해석이 비논리적이다)였다. Error 시료는 야채김밥, 피자핫도그, 크레페, 돈까스버거, 탕수육, 김마끼, 모듬 나물, 열무비빔밥 총 8가지 식품이 각 1회의 error가 발생하였다(Fig.
동일한 시료에 대한 TEMPO STA법과 표준 평판 배지법으로 정량한 결과값의 차를 계산한 결과 비빔밥 −0.25, 김마끼 −0.21, 샐러드 −0.20, 잡채 −0.13, 물냉면 −0.13, 비빔냉면 0.01, 초밥 0.05로 비빔밥, 김마끼, 샐러드, 잡채, 물냉면은 표준 평판 배지법을 이용한 정량 결과 값이 TEMPO STA 비용보다 균이 더 많이 검출되었고, 비빔냉면과 초밥은 TEMPO STA법으로 정량한 값이 균이 많이 검출되었는데 이는 실험 과정에서 생기는 오차나 food matrix 때문에 두 결과값이 차이가 난다고 생각된다(Fig. 1).
또한 paired T-test 결과 t= −3.122, DF = 54, p = 0.003, 즉 신뢰구간 99.7%로 두 실험방법간에는 유의적 차이가 없었다(p < 0.05) (Fig. 2).
시료는 전국 대형 유통매장에서 판매하고 있는 비빔밥 (채소류, 육류, 곡류, 소스), 비빔냉면 (채소류, 육류, 면류, 계란), 물냉면 (채소류, 육류, 면류, 계란), 김마끼 (채소류, 곡류, 어패류), 샐러드 (채소류, 소스), 잡채 (채소류, 면류, 육류), 초밥 (곡류, 어패류)의 7종으로 이들 시료는 황색포도상구균의 검출 빈도수가 높은 곡류, 채소류, 육류, 어패류 등이 혼합된 식품으로 선택한 7종류의 복합조리 식품에 황색포도상구균을 인위적으로 접종 후 표준 평판 배지법과 TEMPO STA법으로 정량 분석하여 각 식품별로 두 검사법 간의 상관관계를 조사한 결과 비빔냉면과 잡채가 0.99로 가장 유사한 상관관계를 보였고 물냉면 > 비빔밥 = 김마끼 = 초밥 순으로 확인되었으며 이 중 샐러드가 0.96으로 가장 낮은 상관관계를 보였다.
Error 시료 중 자장면은 총 16개의 시료 중에 4개(25%)에서 error가 발생하였다. 이러한 결과를 보면 자장면을 TEMPO STA를 이용한 정량법을 적용하기는 부적합하다고 생각된다. 이러한 이유는 TEMPO법은 TEMPO card에서 미생물이 배양되면서 생성되는 효소에 의해 발현하는 형광물질을 측정하는 원리로 형광물질을 가리는 인자가 있을 때 결과값에 문제가 될 수 있어20,22), 강한 색상을 가지거나 혼탁한 시료를 분석 시 주의 하여야 하는데 자장면이 가지는 검정색 소스로 인해 형광물질 측정을 방해하여 결과값에 error가 발생한 것으로 유추된다.
최종적으로 분석한 시료에 대해 정량 분석한 실험에서 얻은 결과값을 표준 평판 배지법과 TEMPO STA법 간의 상관관계 분석을 하였더니 기울기(slope) = 1.040, 절편(intercept) = −0.2383, 상관계수(r2) = 0.9672로 두 실험간에는 높은 연관성을 보였다.
표준 평판배지 정량검출법과 TEMPO STA를 이용한 황색포도상구균 정량 분석에 대한 상관성과 유의성을 평가하기 위해 복합조리식품에 황색포도상구균을 인위적으로 접종하여 결과값을 통계 처리하여 유의성을 조사한 결과 두 실험방법간에는 유의적 차이가 없었다(p < 0.05). 상관계수(r2)는 0.
96으로 가장 낮은 상관관계를 보였다. 하지만 모든 식품유형에서 0.9이상의 높은 상관계수(r2)를 나타내어 표준 평판 배지법과 TEMPO STA법은 시료에 관계없이 두 방법간에는 높은 연관성을 보였다(Table 1). 이러한 결과로 한국의 다양한 식품 및 복합조리 식품에서 황색포도상구균의 정량 분석을 위해 TEMPO STA법을 이용해도 기존의 표준 평판 배지법과 동일한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
또한 같은 식품 종류라 하더라도 일부 시료에만 error가 발생한 이유는 식품마다 들어간 원재료의 양이나 성상, 저해 세균 등 food matrix에 의해 발생했을 것이라 예상된다. 하지만 황색포도상구균 정량법을 비교한 결과 97.4%에서 유의적 결과를 얻을 수 있어 TEMPO STA를 이용하여 정량 분석을 하는 것은 문제가 없을 것으로 생각된다. TEMPO는 결과값 표기 시 음성이거나 균수가 10 CFU/g 이하인 경우 결과값이 정확한 균수로 표시되지 않고 10미만(< 10 CFU/g)으로 표시된다21,22).
TEMPO STA법을 466개의 다양한 시료에 대해 적용 모니터링 한 결과 TEMPO STA와 표준 평판 배지법의 결과는 Table 2 와 같다. 황색포도상구균의 정량기준인 100 CFU/g 이상인 시료는 5개(2.6%)로 TEMPO STA와 표준 평판 배지법의 실험결과가 일치하였고 100 CFU/g 이하인 454개(97.4%)의 시료 중 12개(2.6%)의 시료에서는 error가 발생하였다. TEMPO STA에서 발견된 error는 주로 insufficient volume in the card or strongly colored sample(시험액 용량이 충분치 않거나 시료의 색이 강하다)나 card results interpretation leads to incoherent result(카드의 결과 해석이 비논리적이다)였다.
후속연구
4%)의 시료는 문제가 없었으나 이중 12개의 시료에서는 error가 발생하였다. 그러나 TEMPO법은 실험 단계 간편하고 사용이 쉬우며 신속한 결과를 얻을 수 있으며 자동화된 장비로 실험 과정에 의한 오류를 최소화 할 수 있는 장점이 있으며 표준시험법인 표준 평판 배지법과도 유의적인 차이가 없어 정확한 정량검출이 가능할 것으로 생각된다. 최근 식품의 안전성확보를 위해 검사 품목이 다양해지며 수도 증가하는 추세이기 때문에 황색포도상구균의 정량 검사가 정확하고 신속해야 할 필요가 있으므로 TEMPO STA법의 필요성은 앞으로 크게 늘어날 것으로 보인다.
그러므로 식품공전에서 규정한 기준 규격이 100 CFU/g 이하인 제품은 TEMPO system을 이용한 모니터링이 가능하나 크림빵 류와 같이 기준이 음성인 식품에 대해서는 적용이 불가능하다. 그러나 황색포도상구균은 독소형 세균으로 점차적으로 규격이 정량화되고 있으므로 향후 TEMPO STA를 이용한 정량 분석 방법의 사용은 증가 할 것으로 생각된다.
그러므로 TEMPO STA를 이용한 정량 분석법을 적용을 위해 자장면과 같이 고유의 색이 강한 식품이나 식품자체의 저해세균 등의 food matrix에 의해 검출법의 민감도가 달라질 수 있는 식품이나17,18) coagulase 양성 및 음성인 황색포도상구균이 섞여있을 때의 경우를 고려한 비교 분석을 추후 검증 할 필요성이 있다.
9이상의 높은 상관계수(r2)를 나타내어 표준 평판 배지법과 TEMPO STA법은 시료에 관계없이 두 방법간에는 높은 연관성을 보였다(Table 1). 이러한 결과로 한국의 다양한 식품 및 복합조리 식품에서 황색포도상구균의 정량 분석을 위해 TEMPO STA법을 이용해도 기존의 표준 평판 배지법과 동일한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
완전하게 조리된 상태로 판매되는 복합조리식품의 소비가 증가하게된 원인은 무엇인가?
최근 핵가족화, 여성의 사회참여 확대 등으로 인해 식생활 양식이 변화하여 간편성, 편의성을 추구하는 소비 형태가 증가하였고 식품가공 기술, 포장기술이 발전하여 완전하게 조리된 상태로 판매되는 복합조리식품의 소비가 증가하고 있다1,2,3). 복합조리식품이란 샐러드와 같이 여러 가지 재료를 가열공정 없이 섭취하는 식품이나 비빔밥, 냉면 등 원·부재료를 가열 조리한 후 조리한 재료를 수작업의 후처리 과정을 통해 혼합하는 식품 또는 탕, 찌개 등 가열조리 후 후처리 과정이 없이 포장 판매하는 식품의 총칭을 말한다4,5,6).
복합조리식품은 무엇인가?
최근 핵가족화, 여성의 사회참여 확대 등으로 인해 식생활 양식이 변화하여 간편성, 편의성을 추구하는 소비 형태가 증가하였고 식품가공 기술, 포장기술이 발전하여 완전하게 조리된 상태로 판매되는 복합조리식품의 소비가 증가하고 있다1,2,3). 복합조리식품이란 샐러드와 같이 여러 가지 재료를 가열공정 없이 섭취하는 식품이나 비빔밥, 냉면 등 원·부재료를 가열 조리한 후 조리한 재료를 수작업의 후처리 과정을 통해 혼합하는 식품 또는 탕, 찌개 등 가열조리 후 후처리 과정이 없이 포장 판매하는 식품의 총칭을 말한다4,5,6). 이러한 복합조리식품은 소비자가 별도의 가열과정 없이 바로 섭취하여 위생관리를 소홀히 할 경우 식중독사고를 유발할 위험이 크기 때문에 위해 미생물 규격의 설정이 필수적이다7,8,9).
정량 분석 장비인 TEMPO system의 수요증가가 예상되는 이유는 무엇인가?
최근 식품의 안전성에 대한 소비자의 관심이 증가하면서 식중독균 검사를 해야 하는 식품의 품목이 증가되고 있으며 식품공전 및 국제 기준에도 정량기준이 강화되고 있는 추세이므로 빠르고 정확한 실험결과를 얻어야 하는 경우가 많아지고 있다. 그러므로 정량 분석 장비인 TEMPO system의 수요증가가 예상되므로17,18,21) 이에 대비하여 식품의 안전성 평가에 사용되는 기존의 실험법의 비교 및 타당성 연구가 선행되어야 할 것으로 생각된다20).
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