식품에서 대장균군을 효율적으로 분리하기 위해 대장균군 선택배지 5종: Chromocult Chromocult coliform agar (Merck), Hicrome coliform agar (Sigma), CHROMagar ECC, Brilliance E.coli/coliform medium (OXOID), endo agar (Merck)을 선별하여 식품 분리 대장균군 83종 및 표준균주 21종에 대해서 민감도와 특이도를 분석한 결과 Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar에서 94%도 민감도가 가장 높았으며, Brilliance E.coli/coliform medium는 93%, CHROMagar ECC는 92%, ENDO agar는 74%의 민감도를 나타냈다. Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar는 대장균군의 회수율도 높았다. 그러므로 Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar는 대장균군을 분리하는데 가장 효율적인 배지로 생각된다.
식품에서 대장균군을 효율적으로 분리하기 위해 대장균군 선택배지 5종: Chromocult Chromocult coliform agar (Merck), Hicrome coliform agar (Sigma), CHROMagar ECC, Brilliance E.coli/coliform medium (OXOID), endo agar (Merck)을 선별하여 식품 분리 대장균군 83종 및 표준균주 21종에 대해서 민감도와 특이도를 분석한 결과 Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar에서 94%도 민감도가 가장 높았으며, Brilliance E.coli/coliform medium는 93%, CHROMagar ECC는 92%, ENDO agar는 74%의 민감도를 나타냈다. Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar는 대장균군의 회수율도 높았다. 그러므로 Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar는 대장균군을 분리하는데 가장 효율적인 배지로 생각된다.
In this study, the performance of five selective media for coliform bacteria was evaluated. In total, 83 coliform isolates from ready-to-eat food and 21 reference strains were inoculated in five agar media : Chromocult coliform agar (Merck Millipore), HiCrome coliform agar (Sigma), CHROMagar ECC chr...
In this study, the performance of five selective media for coliform bacteria was evaluated. In total, 83 coliform isolates from ready-to-eat food and 21 reference strains were inoculated in five agar media : Chromocult coliform agar (Merck Millipore), HiCrome coliform agar (Sigma), CHROMagar ECC chromogenic media, Brilliance E. coli/coliform selective agar (OXOID), and endo agar (Merck Millipore). Coliform isolates and reference strains were inoculated on the selective media to test media sensitivity and specificity. The tested media showed the following sensitivities for the isolated strains: Chromocult coliforms agar and HiCrome coliform agar, 94%; Brilliance E. coli/coliform selective agar, 93%; CHROMagar ECC chromogenic media, 92%; and endo agar, 74%. In addition, all media showed 100% specificity, except for endo agar (71%). Moreover Chromocult coliform agar and HICrome coliform agar showed high levels recovery. Taken together, these results identified Chromocult coliform agar and HICrome coliform agar as an effective selective medium for coliforms with higher sensitivity and specificity compared to other media tested in this study.
In this study, the performance of five selective media for coliform bacteria was evaluated. In total, 83 coliform isolates from ready-to-eat food and 21 reference strains were inoculated in five agar media : Chromocult coliform agar (Merck Millipore), HiCrome coliform agar (Sigma), CHROMagar ECC chromogenic media, Brilliance E. coli/coliform selective agar (OXOID), and endo agar (Merck Millipore). Coliform isolates and reference strains were inoculated on the selective media to test media sensitivity and specificity. The tested media showed the following sensitivities for the isolated strains: Chromocult coliforms agar and HiCrome coliform agar, 94%; Brilliance E. coli/coliform selective agar, 93%; CHROMagar ECC chromogenic media, 92%; and endo agar, 74%. In addition, all media showed 100% specificity, except for endo agar (71%). Moreover Chromocult coliform agar and HICrome coliform agar showed high levels recovery. Taken together, these results identified Chromocult coliform agar and HICrome coliform agar as an effective selective medium for coliforms with higher sensitivity and specificity compared to other media tested in this study.
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문제 정의
그러나 발색배지는 특성 성분을 증진 시키기 위해 개발된 배지이므로 특정한 대장균군에 대한 저해가 일어 날수도 있다. 그러므로 본 연구에서는 식품에서 분리한 대장균군을 시중 유통 중인 5가지의 선택 배지에서의 분리성능 비교 검토를 통해서 식품에서 대장균군을 높은 분리율을 얻을 수 있는 배지를 제시하고자 하며 새로운 대장균군 배지를 개발하고자 하는 연구 시 기존 선택배지와 비교 할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 한다.
가설 설정
대장균군 발색 배지 중 CHROMagarTM ECC 배지는 대장균/군 검출 배지로 양성 집락은 mauve로 나타나며 음성 집락은 colourless이다. Hafnia의 경우는 위음성을 나타낼 수도 있다. Brilliance E.
발색 배지 개발 연구는 1990년 이후 진행되었으며 이들 배지는 육안으로 쉽게 위양성 결과를 일으키는 유사한 세균들을 구분할 수 있는 장점이 있어 실용성이 인정받고 있으며5), Chromogenic 배지는 β-galactosidase (Lac)와 β-glucuronidase (Gus)의 효소기질을 이용하여 대장균/군을 동시 검출 하는 배지라고 보고되어있다7). 대장균군 발색 배지 중 CHROMagarTM ECC 배지는 대장균/군 검출 배지로 양성 집락은 mauve로 나타나며 음성 집락은 colourless이다. Hafnia의 경우는 위음성을 나타낼 수도 있다.
제안 방법
5종의 선택 배지에 식품에서 분리한 대장균군, 비대장균군을 획선 배양하여 배지에서 권장하는 온도 및 배양 시간을 준수하여 colony 색깔과 형태를 중심으로 양성, 음성, 위양성, 위음성을 판정하였고, 위양성, 위음성의 균주에 대해서는 각각의 선택 배지에서 한번 더 획선 배양하여 성상을 확인하고 최종 판정을 하였다. 각 선택배지의 민감도와 특이도는 백분율로 나타내었으며 산출 방식은 다음과 같다.
최종 조리된 식품에서 식품공전 방법에 따라 대장균군을 분리하였다. 분리한 대장균군은 VITEK II (bioMerieux, Marcy l'Etoile, France)의 생화학 장비를 이용하여 동정 구분하였다. 시험에 사용한 균주는 ATCC, KCTC, NCCP에서 분양 받은 대장균/군 표준균주 21종, 식품에서 분리한 83종의 대장균군(Citrobacter frenudii 4균주, Citrobacter sakazakii 3균주, Enterobacter aminigenus 6균주, Enterobacter aerogenes 3균주, Enterobacter asburiae 2균주, Enterobacter cloacae 26균주, Klebsiella oxytoca 6균주, Klebsiella pneumonia 33균주), 비대장균군 7균주를 사용하였다.
식품에서 분리한 다양한 종류의 대장균군을 McFarland 0.5로 탁도를 맞춘 뒤 희석 한 후 5종의 대장균군 배지에 각 100 µl씩 분주 한 후 37oC에서 24시간 배양 후에 배지에서 자란 colony를 계수하여 endo agar (Merck, Darmstadt, Germany)를 비교로 해서 회수율을 확인 시험하였다.
대상 데이터
분리한 대장균군은 VITEK II (bioMerieux, Marcy l'Etoile, France)의 생화학 장비를 이용하여 동정 구분하였다. 시험에 사용한 균주는 ATCC, KCTC, NCCP에서 분양 받은 대장균/군 표준균주 21종, 식품에서 분리한 83종의 대장균군(Citrobacter frenudii 4균주, Citrobacter sakazakii 3균주, Enterobacter aminigenus 6균주, Enterobacter aerogenes 3균주, Enterobacter asburiae 2균주, Enterobacter cloacae 26균주, Klebsiella oxytoca 6균주, Klebsiella pneumonia 33균주), 비대장균군 7균주를 사용하였다.
평가한 분리 배지는 국제적으로 공인 인증 받은 선택하였다. 발색 배지 별 대장균/군에 대한 생화학적 양상은 Table 1과 같다.
이론/모형
최종 조리된 식품에서 식품공전 방법에 따라 대장균군을 분리하였다. 분리한 대장균군은 VITEK II (bioMerieux, Marcy l'Etoile, France)의 생화학 장비를 이용하여 동정 구분하였다.
성능/효과
02)에서 Endo agar보다 높은 회수율을 보였다. Chromocult coliform agar는 4균주에서 Endo agar보다 높은 회수율을 보였으며 Cronobacter sakazakii에서 최저 회수율(0.90)를 보였다. HICrome coliform agar 배지에서는 Enterobacter asburiae (1.
90)를 보였다. HICrome coliform agar 배지에서는 Enterobacter asburiae (1.22)로 가장 높은 회수율을 보였다. 최저 회수율은 Cronobacter sakazakii (0.
상업적으로 판매 중인 chromogenic 대장균군 검출 배지는 90%의 높은 감도를 보였다. 그러나 민감도 결과에서 식품에서 분리한 Citrobacter frenudii 4균주 중 3균주가 시험에 사용한 대장균군 발색 배지에서 위음성 반응 보였으며, endo agar에서는 4균주 모두 위음성 반응을 보여서 식품에서 Citrobacter frenudii에 의해 오염되었을 때는 배지상에서 정확하게 구분 되지 않았다(Table 3). Citrobacter frenudii는 β-glucuronidase를 생성하지만 소수의 혈철형에서만 β-glucuronidase 활성이 나타난다는 보고가 있으며1,2), β-glucuronidase를 생성에 대한 기작은 정확히 알려져 있지 않았다.
대장균군 표준균주 21종에 대한 발색배지의 민감도는 chromocult coliform agar (Merck)가 가장 높았으며 식품에서 분리 대장균군 83 균주 및 표준균주로 시험한 결과는 chromocult coliform agar (Merck)와 HICrome coliform agar 가장 높았다. Endo agar는 chromogenic 배지에 비해 민감도가 현저하게 낮았는데(Table 2) 이는 Citrobacter 속, Enterobacter 속, Cronobacter 속, Klebsiella 속 모두 검출이 가능한 일반적인 coliform 선발배지의 경우 specificity가 낮게 나타난 보고와 유사하였다11).
d Gonsalez 등4)에 의하면 대장균군의 효율적인 배지로 violet re bile agar (VRBA)와 Chromocult coliform agar (Merck)가 일반적으로 대장균 및 대장균군을 검출하는데 효과적이라고 하였다. 본 연구의 결과에서도 Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar의 두 배지의 민감도가 다른 발색 배지에 비해 높아 다양한 식품에서 대장균군을 효율적으로 검출하는데 가장 적합한 배지로 생각된다. 개별 분리배지의 경우 분리 효율이 월등하게 높지 않기 때문에 적어도 두 가지 또는 세 가지의 분리배지를 동시에 사용하여야 식품에서 검출 확률을 증가시킬 수 있다는 보고가 있으므로13) 대장균군을 분리할 때는 기존의 식품공전에 등재되어 있는 Endo agar와 발색기질이 포함되어 있는 배지를 보안해서 사용한다면 효과적인 검출이 가능 할 것으로 생각된다.
따라서 만일 식품에서 Citrobacter frenudii를 검출을 하고자 하였을 때는 상업적인 대장균군 배지는 검출 감도가 낮으므로 추가적인 대장균군 확인 시험이 필요하고 생각된다. 비대장균군에 대한 특이도는 모든 chromogenic 배지가 7/7(100%)로 쉽게 분리 할 수 있었다. 그러나 비 chromogenic 배지인 endo agar는 특이도가 71%로 낮았으며 Salmonella, Shigella에서 위양성 반응을 보였다.
Endo agar는 chromogenic 배지에 비해 민감도가 현저하게 낮았는데(Table 2) 이는 Citrobacter 속, Enterobacter 속, Cronobacter 속, Klebsiella 속 모두 검출이 가능한 일반적인 coliform 선발배지의 경우 specificity가 낮게 나타난 보고와 유사하였다11). 상업적으로 판매 중인 chromogenic 대장균군 검출 배지는 90%의 높은 감도를 보였다. 그러나 민감도 결과에서 식품에서 분리한 Citrobacter frenudii 4균주 중 3균주가 시험에 사용한 대장균군 발색 배지에서 위음성 반응 보였으며, endo agar에서는 4균주 모두 위음성 반응을 보여서 식품에서 Citrobacter frenudii에 의해 오염되었을 때는 배지상에서 정확하게 구분 되지 않았다(Table 3).
식품에서 분리한 분리한 대장균군 83균주의 선택배지에서의 회수율은 비chromogenic 배지인 endo agar를 기준(1.0)으로 하여 비율로 계산한 결과 CHROMagarECC는 Enterobacter asburiae에서 최고 회수율(0.92), Cronobacter sakazakii 에서 최저 회수율(0.45)을 보였으며, Brilliance E.coli/coliform medium는 Enterobacter asburiae (1.23) Klebsiella pneumonia (1.02)에서 Endo agar보다 높은 회수율을 보였다. Chromocult coliform agar는 4균주에서 Endo agar보다 높은 회수율을 보였으며 Cronobacter sakazakii에서 최저 회수율(0.
86)을 나타냈다(Table 4). 전체 분리 균주에 대한 회수율 결과 Chromocult와 HICrome coliform agar에서 4종의 선택배지 중 가장 높은 회수율을 보였다. R.
후속연구
본 연구의 결과에서도 Chromocult coliform agar와 HICrome coliform agar의 두 배지의 민감도가 다른 발색 배지에 비해 높아 다양한 식품에서 대장균군을 효율적으로 검출하는데 가장 적합한 배지로 생각된다. 개별 분리배지의 경우 분리 효율이 월등하게 높지 않기 때문에 적어도 두 가지 또는 세 가지의 분리배지를 동시에 사용하여야 식품에서 검출 확률을 증가시킬 수 있다는 보고가 있으므로13) 대장균군을 분리할 때는 기존의 식품공전에 등재되어 있는 Endo agar와 발색기질이 포함되어 있는 배지를 보안해서 사용한다면 효과적인 검출이 가능 할 것으로 생각된다.
P 등1)은 플라스미드가 반응에 영향을 줄 수 있다고 논하고 있다. 따라서 만일 식품에서 Citrobacter frenudii를 검출을 하고자 하였을 때는 상업적인 대장균군 배지는 검출 감도가 낮으므로 추가적인 대장균군 확인 시험이 필요하고 생각된다. 비대장균군에 대한 특이도는 모든 chromogenic 배지가 7/7(100%)로 쉽게 분리 할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
식품으로부터 세균의 존재를 확인하는 표준시험방법은 무엇이며 특징은?
식품으로부터 세균의 존재를 확인하는 시험 방법 중 전통적인 방법으로 선택배지를 사용한 검출 방법은 시간이 오래 걸리나, 가장 정확하고 편리하다. 따라서 ISO, AOAC 및 AFNOR 등과 같은 국제 표준 기구에서도 표준시험방법(Gold standard)으로 채택하고 있다1,2).
대장균군이란?
대장균군은 물, 토양 등 자연계에 분포되어 있으며, 사람과 동식물 장내에 존재하는 그람 음성의 간균으로 유당을 분해하여 가스를 생성하는 세균으로 식품의 위생을 판단하는 기초가 된다1). 일반적으로 대장균군 검사는 추정시험, 확정시험, 완전시험의 3단계로 나누어서 하며 부적합 또는 양성 판정은 확정시험 단계에서 선택 배지에서 전형적인 대장균군 집락의 생성 여부로 판정한다.
발색 배지에 관해 설명하세요.
대장균군 선택성을 높이기 위한 다양한 발색 배지들이 있다. 발색 배지 개발 연구는 1990년 이후 진행되었으며 이들 배지는 육안으로 쉽게 위양성 결과를 일으키는 유사한 세균들을 구분할 수 있는 장점이 있어 실용성이 인정받고 있으며5), Chromogenic 배지는 β-galactosidase (Lac)와 β-glucuronidase (Gus)의 효소기질을 이용하여 대장균/군을 동시 검출 하는 배지라고 보고되어있다7). 대장균군 발색 배지 중 CHROMagarTM ECC 배지는 대장균/군 검출 배지로 양성 집락은 mauve로 나타나며 음성 집락은 colourless이다.
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