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문제 정의
- 서울시내 도시텃밭 및 옥상농원에서 재배되고 있는 농산물은 배추, 상추, 무, 쑥갓, 갓, 고구마, 부추, 비트, 시금치, 적상추, 치커리, 총각무, 쌈채소 등이 있으며(Fig. 1), 그 중 배추와 상추가 가장 많이 재배되고 있어 본 연구에서는 배추와 상추를 조사 대상으로 하여 이들에 붙어 있는 생물학적 위해 요소의 오염 정도를 평가하였다.
- 도시농업은 텃밭이나 옥상 등 다양한 곳에서 소규모로 재배가 이루어지고 있으며, 이곳에서 생산되는 농산물의 대부분은 식탁에 흔히 오르내리는 채소류로 안전성 확보가 요구되나 아직 이에 대한 자료가 없는 상태이다. 이에 본 연구는 대도시 내 도시농업으로 생산되는 농산물의 생물학적 안전성을 평가하기 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 서울시내 도시텃밭 및 옥상농원에서 재배되고 있는 농산물 중 가장 많은 부분을 차지하는 배추와 상추를 채취하여 위생지표세균(총호기성균, 대장균군, 대장균)과 병원성 미생물(황색포도상구균, Salmonella spp, Listeria monocytogenes, E. coli O157:H7)의 오염 수준을 각각 정량적 및 정성적 방법으로 분석하였다.
제안 방법
- 농산물 시료 25g과 생리시험수 225mL을 섞어 강하게 흔들었다. 그 후 농산물 시료원액을 1,500rpm으로 5분 원심한 후, 침사를 현미경으로 관찰하여 농산물에 존재하는 각종 기생충의 충란(egg), 포낭(cyst)이나 유충(larva) 또는 충체 (worms)를 존재 유무를 검사하였다.
- 농산물 1g당 세균 집락 수[colony forming units(CFU)･g-1] = petrifilm 위에 형성된 평균 집락 수 × 시료의 희석 배수로 계산하였다
- 농산물 시료 25g에 225mL의 10% NaCl이 첨가된 Tryptic Soy 배지(Oxoid, England)를 가한 후 스토마커를 이용하여 230rpm에서 2분 동안 균질화시킨 후 37℃에서 16시간 증균 하였다.
- 배양액을 sorbitol-MacConkey agar(Oxoid)에 접종한 후 37℃에서 24시간 배양하였다. 무색의 단일 집락을 취하여 Eosin Methylene Blue(EMB) agar(Difco)에 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 후, 금속광택의 집락을 확인 시험하였다. 확인 시험은 BioSignTM Escherichia coli O157 키트(Princeton BioMeditech Corporation)를 이용 하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 수행하였다.
- coli/Coliform Count Plate에 분주하여 37℃에서 24시간 배양하였다. 배양 후 기포를 가진 red colony를 대장균군 양성으로 계수하였으며, blue colony는 대장균으로 인정하였다. 세균 집락 수(CFU･g-1) = petrifilm 위에 형성된 평균 집락 수 × 시료의 희석 배수로 계산하였다.
- 균질화한 시료는 BPW로 10배 계열 희석하여, Petrifilm(3M)위에 분주하여 37℃에서 24시간 배양하였다. 배양 후 확산 집락(colony)이 없고 한 Petrifilm 위에 30-300개의 colony가 있는 Petrifilm 을 계수하였다. 농산물 1g당 세균 집락 수[colony forming units(CFU)･g-1] = petrifilm 위에 형성된 평균 집락 수 × 시료의 희석 배수로 계산하였다
- 농산물 시료 25g과 BPW 225mL을 섞어 37℃에서 24시간 동안 배양(Pre-Enrichment)하였다. 배양액 0.1mL을 RappaportVassiliadis broth(Difco, USA) 10mL에 분주하여 42℃에서 24시간 배양한 다음, 배양액 0.1mL을 선택배지인 XLD agar(Oxoid) 배지에 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 후 의심되는 집락을 확인 시험하였다. 최종 확인 시험은 BioSignTM Salmonella 키트(Princeton BioMeditech Corporation)를 이용하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 확인 시험 하였다.
- 1mL를 10mL의 Fraser broth(Difco)에 첨가하여 30℃에서 24시간 동안 다시 배양하였다. 배양액을 PALCAM agar(Difco)에 접종하여 30℃에서 24시간 배양 후 검은색의 집락을 확인 시험하였다. 확인 시험은 BioSignTM Listeria spp.
- 도시농업은 정서적 안정뿐만 아니라 수확의 즐거움을 제공하는 곳으로, 생산되는 농산물의 안전성 확보가 요구되나 이에 대한 자료가 없다. 본 과제에서는 2012년 9월부터 10월 사이에 서울시내 도시텃밭 4곳과 옥상농원 6곳에서 채취한 배추 및 상추 260 표본을 대상으로 세균 및 기생충 오염 수준을 정량적으로 혹은 정성적으로 평가하였다. 조사한 농 산물에 부착되어 있는 총호기성균과 대장균군의 수는 각각 6.
- 세균 집락 수(CFU･g-1) = petrifilm 위에 형성된 평균 집락 수 × 시료의 희석 배수로 계산하였다.
- coli/Coliform Count Plate(3M)를 이용하여 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 시행하였다. 즉, 농산물 시료 25g에 225mL 멸균 생리식염수를 가한 후 스토마커를 이용하여 230rpm에서 2분 동안 균질화시켰다. 균질화 한 시료는 생리식염수로 10배 계열 희석하여 Petrifilm E.
- 농산물 시료 25g에 225mL의 10% NaCl이 첨가된 Tryptic Soy 배지(Oxoid, England)를 가한 후 스토마커를 이용하여 230rpm에서 2분 동안 균질화시킨 후 37℃에서 16시간 증균 하였다. 증균배양액을 Baird-Parker agar(Oxoid)에 접종하여 37℃에서 24-48시간 배양한 후 검고 lethicinase 작용으로 밝은 환(clear zone)을 형성하는 집락을 선택하여 확인시험을 하였다. 최종 확인시험은 Petrifilm Staph Express Count Plates and Disk(3M)를 이용하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 시행하였다.
- 총호기성균(total aerobic bacteria)의 정량 분석은 Petrifilm Aerobic Count Plate(3M, USA)를 이용하였다. 즉, 농산물 시료 25g에 225mL의 멸균 buffered peptone water(BPW)를 가한 후 스토마커(BagMixer, Interscience, France)를 이용하여 230rpm에서 2분 동안 균질화시켰다.
- 증균배양액을 Baird-Parker agar(Oxoid)에 접종하여 37℃에서 24-48시간 배양한 후 검고 lethicinase 작용으로 밝은 환(clear zone)을 형성하는 집락을 선택하여 확인시험을 하였다. 최종 확인시험은 Petrifilm Staph Express Count Plates and Disk(3M)를 이용하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 시행하였다.
대상 데이터
- 2012년 9월부터 10월까지 서울시 농업기술센터에서 지정한 도시텃밭 4곳 및 옥상농원 6곳 총 10곳을 조사 대상으로 하였으며, 이들은 서초구에 3곳(도시텃밭 3곳), 노원구(옥상농원 1곳), 강남구(옥상농원 1곳), 영등포구(옥상농원 1곳), 강북구(옥상농원 1곳), 도봉구(도시텃밭 1곳), 중량구(옥상농원 1곳)와 성동구(옥상농원 1곳)에 각각 1곳씩 분포하였다. 도시텃밭은 간선도로부터 300m 정도 떨어진 산 아랫마을에 위치하였고, 옥상정원은 유치원 혹은 주민센터의 옥상에 있었으며 대형 목재 화분에서 배추, 상추 등을 재배하고 있었다.
- 2012년 9월부터 10월까지 서울시 농업기술센터에서 지정한 도시텃밭 4곳 및 옥상농원 6곳 총 10곳을 조사 대상으로 하였으며, 이들은 서초구에 3곳(도시텃밭 3곳), 노원구(옥상농원 1곳), 강남구(옥상농원 1곳), 영등포구(옥상농원 1곳), 강북구(옥상농원 1곳), 도봉구(도시텃밭 1곳), 중량구(옥상농원 1곳)와 성동구(옥상농원 1곳)에 각각 1곳씩 분포하였다. 도시텃밭은 간선도로부터 300m 정도 떨어진 산 아랫마을에 위치하였고, 옥상정원은 유치원 혹은 주민센터의 옥상에 있었으며 대형 목재 화분에서 배추, 상추 등을 재배하고 있었다.
- 서울시내 도시텃밭 4곳 및 옥상농원 6곳을 직접 방문하여 재배되는 농산물 중, 가장 많이 재배되는 배추와 상추를 조사 대상으로 정하였다. 배추와 상추를 채취한 후, 채취한 시료는 즉시 4-10℃의 아이스박스에 보관하였으며, 시료 채취 후 6시간 이내에 실험을 시작하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 2회 이상 중복 실시하였으며, 각 처치군별 차이는 ANOVA t-test로 통계 처리하여 유의성을 검증하였으며, p < 0.05를 유의한 것으로 판정하였다.
이론/모형
- 대장균/대장균군(Escherichia coli/coliforms)의 정량 분석은 Petrifilm E. coli/Coliform Count Plate(3M)를 이용하여 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 시행하였다. 즉, 농산물 시료 25g에 225mL 멸균 생리식염수를 가한 후 스토마커를 이용하여 230rpm에서 2분 동안 균질화시켰다.
- 1mL을 선택배지인 XLD agar(Oxoid) 배지에 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 후 의심되는 집락을 확인 시험하였다. 최종 확인 시험은 BioSignTM Salmonella 키트(Princeton BioMeditech Corporation)를 이용하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 확인 시험 하였다. 양성인 경우는 2개의 밴드(대조부위 밴드와 실험부위 밴드)를 볼 수 있으며, 음성 시에는 1개의 밴드만 볼 수 있다.
- 무색의 단일 집락을 취하여 Eosin Methylene Blue(EMB) agar(Difco)에 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 후, 금속광택의 집락을 확인 시험하였다. 확인 시험은 BioSignTM Escherichia coli O157 키트(Princeton BioMeditech Corporation)를 이용 하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 수행하였다.
- 무색의 단일 집락을 취하여 Eosin Methylene Blue(EMB) agar(Difco)에 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 후, 금속광택의 집락을 확인 시험하였다. 확인 시험은 BioSignTM Escherichia coli O157 키트(Princeton BioMeditech Corporation)를 이용 하였으며, 제조사에서 제공한 실험방법에 따라 수행하였다.
성능/효과
- 농산물별로 분석 시 배추와 상추의 총호기성균 및 대장균군 오염 수준은 유의한 차이를 보이지 않았으나, 농산물 재배 장소별로 분석 시 옥상농원에 비하여 도시텃밭에서 더 많이 검출되었다(p > 0.05).
- 0%, Salmonella spp.는 2.7%, L. monocytogenes는 0.5% 검출되었으나 E. coli O157:H7은 검출되지 않았다고 보고하여, 본 조사 성적에 비하여 더욱 다양한 병원성 세균의 분리되었고 검출율도 높았다. 이러한 이유로, 기존 보고들은 시장에서 판매되는 농산물을 조사 대상으로 하였기 때문에 유통과정 중 추가적인 오염이 계속적으로 발생하였으나, 본 조사 표본은 농장에서 직접 채취하여 검사한 표본으로 농산물 처리 과정중의 추가 오염이 거의 없었기 때문으로 판단된다.
- 대장균은 전체 야채의 3.1%에서 발견되었으며, 오염수준은 1.5 ± 0.2log CFU･g-1이었다.
- , 2012). 따라서, 채소류에서 발견되는 총 호기성균 수는 일반적으로 3-9log CFU･g-1 범위이며, 대장 균군 수는 1-7log CFU･g-1 범위임을 알 수 있으며, 본 조사 결과도 이 범위 내에서 세균 오염이 검출되었다. 그렇지만, 농산물별로 분석 시 본 조사에서 배추 및 상추의 대장균군(배추 4.
- 또한 재배 농산물별로 분석 시, 배추에서 검출된 총호기성균 및 대장균군 수는 6.2 ± 0.8 및 4.2 ± 0.7log CFU･g-1이었으나, 상추에서는 총호기성균이 5.9 ± 0.7log CFU･g-1 대장균군이 3.8 ± 0.6log CFU･g-1이 검출되었다.
- 본 조사에서는 도시텃밭 혹은 옥상농원에서 채취한 농산물에 부착되어 있는 식중독 유발 세균을 검사한 결과, 황색 포도상구균은 전체 농산물 중 1.2%에서 검출되었고 배추에서만 분리되었다. 그러나 Salmonella spp.
- FDA, 2012). 본 조사에서는 도시텃밭에서 재배 중인 배추 2 샘플에서 미확인 기생충란이 검출되었으나, 옥상농원 농산물에서는 검출되지 않았다. 이번에 발견된 충란은 인체에 직접적인 감염을 일으키는 기생충 종은 아니고, 동물 유래 기생충 충란으로 판단된다.
- 이번 조사에서 대장균은 전체 농산물의 3.1%에서 검출되었고, 오염 수준은 1.5 ± 0.2log CFU･g-1이었다(Table 1).
- 이와 같이 상추에 비하여 배추가 세균에 더 많이 오염되었는데(p > 0.05), 이는 배추가 상추에 비해 표면적이 넓어 재배 과정 중 토양과 먼지 등에 의한 오염 가능성이 더 높았을 것이라고 판단된다.
- 재배 장소별로 구분 시 도시텃밭 농산물의 총호기성균 및 대장균군 수는 각각 6.4 ± 0.8 및 4.5 ± 0.7log CFU･g-1, 옥상농원 농산물은 5.8 ± 0.7 및 3.7 ± 0.6log CFU･g-1으로, 옥상농원 농산물에 비하여 도시텃밭 농산물에서 더 많은 세균 오염을 볼 수 있었다(p > 0.05).
- 재배 장소별로 분석 시 도시텃밭 농산물의 3.7%에서, 옥상농원 농산물의 2.0%에서 검출되었고(p < 0.05), 조사 시료별로 분석 시 배추의 4.3%, 상추의 1.7%에서 검출되어(p < 0.05), 도시텃밭 및 배추에서 상대적으로 더 많은 오염을 보였다.
후속연구
- 본 연구에서는 서울시내 도시텃밭 및 옥상농원에서 수거한 배추 및 상추를 대상으로 생물학적 위해 요소를 조사한 결과, 일부 농산물에서 황색포도상구균 및 대장균이 발견되어 생산 과정 중 오염 경감을 위한 노력이 필요하며 또한 먹기 전 철저한 세척이 요구된다.
- 본 연구에서는 서울시내 도시텃밭 및 옥상농원에서 수거한 배추 및 상추를 대상으로 생물학적 위해 요소를 조사한 결과, 일부 농산물에서 황색포도상구균 및 대장균이 발견되어 생산 과정 중 오염 경감을 위한 노력이 필요하며 또한 먹기 전 철저한 세척이 요구된다. 이번 연구를 통하여, 도시농업으로 생산된 농산물의 생물적 안전성에 관한 기초 자료의 일부를 확보할 수 있었고, 앞으로 추가적인 조사가 요구된다.
- 8%)에서 미확인된 기생충란이 발견되었다. 이상의 결과로 보아, 서울 시내 도시농업으로 생산되는 농산물에서 세균학적 오염이 있는 것이 확인되어, 재배 과정 중 생물학적 오염을 줄이기 위한 노력이 요구된다.
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