[국내논문]항균성 식품을 이용한 간편섭취 농산물 미생물오염의 감소 및 분자생물학적 분석 Bacterial Contamination Reduction of Minimally Processed Agricultural Products using Antibacterial Foods and Molecular Biological Analysis원문보기
가열하지 않은 간편섭취 농산물의 섭취를 통한 세균 감염의 가능성을 줄이고자, 가정에서 쉽게 구할 수 있고 잔류에 대한 염려가 없는 천연 항균성 식품을 이용하여 세척할 경우, 물 세척에 비해 세균의 감소효과가 있는지 확인하고자 하였다. 여러 가지 항균성 식품성분 중 마늘의 allicin, 생강의 gingerol, 녹차의 catechin, 계피의 cinnamic aldehyde, 고추냉이의 allyl isothiocyanate의 단계별 희석액으로 세척한 후, 단순 물 세척의 세척효과와 비교한 결과, 단순 물 세척에 비하여 세균 감소의 효과가 큰 것으로 통계적으로 확인되었다. 간편섭취 농산물에서 검출된 Bacillus cereus 오염의 유래 및 연관성을 확인하고자 유전적 상관성을 분석해 본 결과 유사도가 매우 높은 균주들이 많이 검출되었다. 이 사실을 통해 간편섭취 농산물의 생산, 가공, 포장, 유통 등의 과정에서 공통적인 요인에 의한 지속적인 오염의 가능성 및 소비자의 감염 가능성을 파악할 수 있었으며, 감염을 예방하기 위한 사전적이고 체계적인 관리가 필요함을 확인하였다.
가열하지 않은 간편섭취 농산물의 섭취를 통한 세균 감염의 가능성을 줄이고자, 가정에서 쉽게 구할 수 있고 잔류에 대한 염려가 없는 천연 항균성 식품을 이용하여 세척할 경우, 물 세척에 비해 세균의 감소효과가 있는지 확인하고자 하였다. 여러 가지 항균성 식품성분 중 마늘의 allicin, 생강의 gingerol, 녹차의 catechin, 계피의 cinnamic aldehyde, 고추냉이의 allyl isothiocyanate의 단계별 희석액으로 세척한 후, 단순 물 세척의 세척효과와 비교한 결과, 단순 물 세척에 비하여 세균 감소의 효과가 큰 것으로 통계적으로 확인되었다. 간편섭취 농산물에서 검출된 Bacillus cereus 오염의 유래 및 연관성을 확인하고자 유전적 상관성을 분석해 본 결과 유사도가 매우 높은 균주들이 많이 검출되었다. 이 사실을 통해 간편섭취 농산물의 생산, 가공, 포장, 유통 등의 과정에서 공통적인 요인에 의한 지속적인 오염의 가능성 및 소비자의 감염 가능성을 파악할 수 있었으며, 감염을 예방하기 위한 사전적이고 체계적인 관리가 필요함을 확인하였다.
The purposes of this study are to confirm ways to reduce bacteria of minimally processed agricultural products, using antibacterial foods that are easily available in home and to improve bacterial hygienic condition of them. We chose garlic-allicin, ginger-gingerol, green tea-catechin, cinnamon-cinn...
The purposes of this study are to confirm ways to reduce bacteria of minimally processed agricultural products, using antibacterial foods that are easily available in home and to improve bacterial hygienic condition of them. We chose garlic-allicin, ginger-gingerol, green tea-catechin, cinnamon-cinnamic aldehyde, wasabi-allyl isothiocyanate as antibacterial foods and their unique antibiotic materials. We confirmed the better washing effect when these antibiotic extracts were used, compared to washing effect by only distilled water. Their antibiosis was proved by statistical processing. PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis) of Bacillus cereus shows continuous contamination probability of minimally processed vegetables by same product suppliers and the necessity of systematic measures against bacterial contamination.
The purposes of this study are to confirm ways to reduce bacteria of minimally processed agricultural products, using antibacterial foods that are easily available in home and to improve bacterial hygienic condition of them. We chose garlic-allicin, ginger-gingerol, green tea-catechin, cinnamon-cinnamic aldehyde, wasabi-allyl isothiocyanate as antibacterial foods and their unique antibiotic materials. We confirmed the better washing effect when these antibiotic extracts were used, compared to washing effect by only distilled water. Their antibiosis was proved by statistical processing. PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis) of Bacillus cereus shows continuous contamination probability of minimally processed vegetables by same product suppliers and the necessity of systematic measures against bacterial contamination.
소비자는 이러한 생 채소제품의 섭취에 의한 세균 감염의 가능성 하에서, 그대로 섭취하거나 물 세척 등을 통해 어느 정도 세균의 제거를 시도한 후 섭취한다. 여러 가지 세균 제거방법 중에서 세척은 가정에서 가장 간단하게 세균의 번식과 감염을 제거할 수 있는 방법으로써, 본 연구는 세척 시 항균물질을 함께 사용할 경우, 좀 더 효율적으로 세균을 제거할 수 있을 것으로 예상하였고, 또한 분자생물학적인 방법으로 오염 균주의 오염경로를 파악해봄으로써, 사전적인 위생 관리가 가능할 지 확인해보고자 하였다.
간편섭취 농산물이 주로 오염되는 것으로 확인된 Bacillus cereus와 그람음성균인 Salmonella Braenderup를 대상으로 실제로 가정에서 이루어지는 세척 과정을 수행함으로써, 세척과정에 의한 항균물질들의 항균 효과를 파악하고자 하였다. 가정에서 손쉽게 구할 수 있는 항균성 식품을 간단하게 활용하는 것만으로도, 세균의 감염으로부터 보다 안전하게 간편섭취 농산물을 섭취할 수 있는 방법의 과학적 검증 및 타당성을 확보하고자 하였다. 두 번째는 검출된 오염 균주들에 대하여 분자생물학적인 방법으로 오염 경로를 파악해 봄으로써, 예방적이고 사전적인 차원의 위생 관리 가능성에 대한 확인과 근거를 제시하고자 하였다.
가정에서 손쉽게 구할 수 있는 항균성 식품을 간단하게 활용하는 것만으로도, 세균의 감염으로부터 보다 안전하게 간편섭취 농산물을 섭취할 수 있는 방법의 과학적 검증 및 타당성을 확보하고자 하였다. 두 번째는 검출된 오염 균주들에 대하여 분자생물학적인 방법으로 오염 경로를 파악해 봄으로써, 예방적이고 사전적인 차원의 위생 관리 가능성에 대한 확인과 근거를 제시하고자 하였다.
제안 방법
, 이것들은 가정에서 쉽게 구할 수 있는 항균성을 가진 식품이기도 하다. 이들로 하여금 항균성을 띄게 하는 각각의 항균물질로써, 마늘의 allicin, 생강의 gingerol, 녹차의 catechin, 계피의 cinnamic aldehyde, 고추냉이의 allyl isothiocyanate를 실험에 사용할 항균물질로 선정하였다.
간편섭취 농산물이 주로 오염되는 것으로 확인된 Bacillus cereus와 그람음성균인 Salmonella Braenderup를 대상으로 실제로 가정에서 이루어지는 세척 과정을 수행함으로써, 세척과정에 의한 항균물질들의 항균 효과를 파악하고자 하였다. 가정에서 손쉽게 구할 수 있는 항균성 식품을 간단하게 활용하는 것만으로도, 세균의 감염으로부터 보다 안전하게 간편섭취 농산물을 섭취할 수 있는 방법의 과학적 검증 및 타당성을 확보하고자 하였다.
Tryptic soy agar (Oxoid, Basingstoke, UK)에서 순수 분리된 균주를 멸균증류수에 현탁하여 100℃에서 10분간 가열한 후 원심분리한 상층액을 template로 사용하였다. B. cereus의 여러 독소 유전자 중 CytK, nheA, entFM, bceT, hblC, CER 유전자를 target으로 하였으며, PCR 조건으로 95℃에서 10 min 1회, 95℃에서 30 s, 60℃에서 30 s, 72℃에서 30 s 35회, 72℃에서 10 min 1회를 실시하여 전기영동으로 결과를 확인하였다.
대상 데이터
신선편의식품과 같이 간단한 가공과 포장을 거쳐서 편리하게 생채소로 섭취 가능하지만 신선편의식품의 유형에 분류되지 않는 시중 유통 간편섭취 농산물을 대상으로 하여, 식품공전에서 신선편의식품의 검사항목으로 규정하고 있는 미생물 6항목에 대한 검출 시험을 실시하였다18). 시료를 무균적으로 채취하여 멸균생리식염수로 균질화한 후, 그 시험액을 각각의 배지에 접종하여 계대를 거쳐 순수 분리한 균주는 API (bioMerieux, Marcy I’Etoile, France)로 최종 동정하였다.
데이터처리
PASW Statistics 17 프로그램의 대응표본 t-test를 이용하여 각 항균물질의 단계별 처리값의 평균이 default 및 DW 세척에 비해 통계적으로 유의한 의미를 가지는지 분석해 보았다.
이론/모형
검출된 B. cereus 균주들이 유전적으로 어떠한 특성을 가지는지 알아보기 위해 PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis)를 실시하였다.
성능/효과
하지만 물 세척은 다량의 물로 희석하는 효과일 뿐, 이 자체로 항균성을 나타내지는 않는다. 항균물질로 잘 알려져 있는 마늘의 allicin, 계피의 cinnamic aldehyde, 고추냉이의 allyl isothiocyanate, 녹차의 catechin, 생강의 gingerol 등을 실제로 세척 시 첨가하여 사용했을 때, 단순 물 세척보다 항균효과가 있는 것으로 통계적으로 확인할 수 있었다.
본 실험에 사용된 시료들은 일정한 유통 판매점에서 판매되고 있는 제품을 주기적으로 수거하여 검사 의뢰한 시료들로써, 같은 상표나 같은 생산지 또는 같은 소분지 등의 공통점을 가지고 있다. 그러므로 같은 유전형을 가진 group A, B 시료들은, 생산지에서 수확되어 소분 과정을 거친 후 유통 판매점으로 납품되어 소비자에게 들어오는 과정 중에, 어떠한 접점을 가지고 있는 것으로 추측되며, 그 과정 중에 공통적으로 같은 균주에 오염되었을 것이라 추측할 수 있다. 이를 통하여 여러 단계의 공급업자 중 어느 한 과정에서의 지속적인 오염의 가능성을 예측할 수 있으며, 이러한 지속적인 오염은 잠정적인 식중독 발생 가능성까지 내포하고 있다고 할 수 있다.
6% 이상으로 유전자 면에서 같은 균주로 간주할 수 있으며, B group 역시 유사도가 78%이상으로서 밀접한 유전적 상관관계에 있다고 할 수 있다. A 및 B group에 속한 균주들은 유전적 유사도 뿐 만 아니라, 각각의 toxin pattern도 A형으로 일치하며, 모두 5가지의 설사 유발 독소 유전자를 가지고 있음을 알 수 있었다. 그 외의 균주들은 유전적 유사도가 많이 떨어지므로 상관관계가 별로 없는 다양한 유전형을 가진 균주임을 추측할 수 있다.
후속연구
체계적이고 위생적 관리가 없다면 간단섭취 농산물의 미생물적 오염과 이로 인한 식중독 발생은 언제든지 가능하다고 할 수 있다. 그러므로 관리의 망을 벗어나는 다양한 제품들에 대한 모니터링 및 현황 파악을 지속함으로써 그 위해성을 인지하고, 예방하기 위한 체계적인 노력이 필요하다 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
신선 편의식품이란?
현대에는 열처리를 비롯한 별도의 조리과정 없이 간편하게(minimally processed) 생 채소를 섭취하기 위한 제품들이 선호되고 있으며, 그 수요가 점점 증가하고 있는 추세이다. 식품공전에서 신선 편의식품은 세척, 박피, 절단 또는 세절 등의 가공공정을 거치거나 이에 단순히 식품 또는 식품첨가물을 가한 것으로서 그대로 섭취할 수 있는 샐러드, 새싹채소 등의 생 채소 식품의 유형으로 분류하고 있다. 신선편의식품은 Salmonella spp.
소비자들은 신선편의식품을 섭취시 어떠한 행동을 보여주는가?
소비자는 이러한 생 채소제품의 섭취에 의한 세균 감염의 가능성 하에서, 그대로 섭취하거나 물 세척 등을 통해 어느 정도 세균의 제거를 시도한 후 섭취한다. 여러 가지 세균 제거방법 중에서 세척은 가정에서 가장 간단하게 세균의 번식과 감염을 제거할 수 있는 방법으로써, 본 연구는 세척 시 항균물질을 함께 사용할 경우, 좀 더 효율적으로 세균을 제거할 수 있을 것으로 예상하였고, 또한 분자생물학적인 방법으로 오염 균주의 오염경로를 파악해봄으로써, 사전적인 위생 관리가 가능할 지 확인해보고자 하였다.
신선편의식품이 받아야 하는 제도화된 검사 항목은?
식품공전에서 신선 편의식품은 세척, 박피, 절단 또는 세절 등의 가공공정을 거치거나 이에 단순히 식품 또는 식품첨가물을 가한 것으로서 그대로 섭취할 수 있는 샐러드, 새싹채소 등의 생 채소 식품의 유형으로 분류하고 있다. 신선편의식품은 Salmonella spp., Escherichia coli, Enterohemorrhagic E.coli, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus 항목의 검사가 제도화되어 있다. 또한 신선편의식품으로 분류되어있지 않으면서 비슷한 형태와 용도로 간편하게 섭취할 수 있는 간편섭취 농산물도 많이 시판되고 있는데, 이러한 제품들은 재배, 수확, 운송, 처리, 포장 등 여러 단계에 거쳐 미생물의 오염 가능성이 충분히 존재하며1,2), 관리의 영역을 벗어나 있기 때문에 이로 인한 식중독 발생(outbreak)이 미국이나 유럽의 경우에서처럼 언제든 가능하다고 할 수 있다.
참고문헌 (18)
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