[논문]육포에서 Clostridium perfringens의 정량적 미생물 위해평가

남건우; 김수진; 윤기선

doi:10.9721/kjfst.2018.50.6.621

육포에서 Clostridium perfringens의 정량적 미생물 위해평가
Quantitative microbial risk assessment of Clostridium perfringens in beef jerky 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.50 no.6, 2018년, pp.621 - 628

남건우 (경희대학교 식품영양학과) , 김수진 (경희대학교 식품영양학과) , 윤기선 (경희대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구에서는 육포제조 시 사용된 양념의 여부 및 포장 방법에 따라 C. perfringens에 의한 육포의 안전 관리방안을 위해 정량적 미생물 위해평가를 수행하였다. 서울소재 대형마트 및 재래 시장에서 판매되는 275종의 오리지널 및 양념 육포에서 C. perfringens의 오염수준을 분석한 결과, 모든 제품에서 C. perfringens는 검출되지 않았으나 보관온도(10, 17, 25, $35^{\circ}C$)에서 C. perfringens 오염되었을 경우 포장조건(호기/진공)을 달리한 오리지널 및 양념 육포에서 모두 생존하는 것으로 나타났다. 육포에 @RISK를 활용한 위해도 추정결과, 진공포장 된 양념 육포에서 식중독 발생확률이 $2.77{\times}10^{-16}$으로 추정되었다. 또한 FDA-iRISK를 활용하여 육포의 위해도 및 관리순위를 비교한 결과, 진공포장된 양념 육포의 섭취를 통하여 C. perfringens에 의해 질병 발생확률과 질병에 의한 부담정도(DALYs)도 또한 가장 큰 것으로 나타났다. 포장조건(호기/진공)을 달리한 오리지널/양념 제품 중 진공포장된 양념 육포에서 C. perfringens에 의한 식중독 발생 가능성이 상대적으로 가장 높아 우선관리 대상임을 알 수 있었지만, 전반적으로 C. perfringens가 오염된 육포의 섭취에 의한 식중독 발생가능성은 매우 낮았다. 본 연구결과는 현재 육포에서 C. perfringens의 음성으로 관리하는 미생물학적 기준설정 제고에 대한 과학적 근거자료로 활용 할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

We developed a quantitative microbial risk assessment model for determning the effect of seasoning on Clostridium perfringens behavior in beef jerky under aerobic and anaerobic conditions. C. perfringens was not detected (<0.5 log CFU/g) in beef jerky samples (n=275), regardless of storage conditions or the presence of seasoning. Survival models of C. perfringens on beef jerky were developed as a function of temperature (10, 17, 25, and $35^{\circ}C$). Risk of C. perfringens due to the consumption of beef jerky was estimated with @RISK and FDA-iRISK. The probability of foodborne illness due to C. perfringens through consumption of seasoned, vacuum packed beef jerky was estimated to be $2.77{\times}10^{-16}$ per person per day. Overall, the risk of contamination of beef jerky with C. perfringens is very low.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. Probabilistic distribution for beef jerky intake using @RISK 7.5.
표 Table 1. Simulation model and formulas programmed in Excel spreadsheet to estimate the risk of C. perfringens in beef jerky with @RISK
그림 Fig. 2. Primary survival models of C. perfringens on beef jerky under seasoning and packing conditions (●): 35℃, (■): 25℃, (○): 17℃, (□): 10℃.
표 Table 2. Model input for beef jerky-C. perfringens scenarios in iRISK
그림 Fig. 3. Probability distribution of initial contamination level of C. perfringens on beef jerky under various processing and storage conditions.
표 Table 3. Survival kinetic parameter of C. perfringens on beef jerky under seasoning and packing conditions
표 Table 4. Probability of illness per day per person by C. perfringens with consumption of beef jerky with @RISK scenario
그림 Fig. 4. The regression coefficient for sensitivity analysis affecting illness by C. perfringens with consumption of beef jerky with @RISK.
표 Table 5. FDA-iRISK risk estimates of C. perfringens in beef jerky under various processing and storage conditions

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 최근 소비가 증가하고 있는 육포의 제조 시 사용되는 양념의 첨가 여부 및 유통되는 포장방법이 육포에서 C. perfringens에 의한 리스크에 미치는 영향 및 안전관리방안을 설정하기 위해 정량적 미생물 위해평가를 수행하였다. 본 위해평가연구결과를 통해 미생물학적 안전성을 확보하기 위해 식육 및 식육가공품에서 문제가 되는 C.
perfringens에 의한 리스크에 미치는 영향 및 안전관리방안을 설정하기 위해 정량적 미생물 위해평가를 수행하였다. 본 위해평가연구결과를 통해 미생물학적 안전성을 확보하기 위해 식육 및 식육가공품에서 문제가 되는 C. perfringens에 대한 현재의 음성기준규격의 적합성을 재평가하고자 하였다.

제안 방법

오리지널 및 양념 육포에서 시간에 따른 C. perfringens 1차 행동예측 모델을 개발하기 위해 Gina FiT V1.5 프로그램의 Weibull model을 활용하여 생존모델을 개발하였다(Geeraerd 등, 2005).Weibull model의 parameter로 delta (미생물이 초기농도에서 1 log CFU 감소하는데 걸리는 시간)와 p (그래프 모양)를 산출하였다.
육포의 섭취량은 식품의약품안전처(MFDS, 2018b) 연구에서1,500명을 대상으로 수행한 “식육 및 식육가공품의 섭취량 및 섭취패턴 자료 설문조사”결과를 바탕으로 @RISK 프로그램을 활용하여 적정 분포모델을 결정했다. 육포의 1일 평균섭취량은 51.
perfringens 100 μL를 표면에 접종하여 초기 오염농도를 약 5-6 log CFU/g 수준이 되도록 하였다. 접종된 육포는 신속히 폴리에틸렌 필름(20×30×0.05 cm)에 담아호기와 진공(FR-A100WG, CSE Company, Korea)으로 나누어 포장한 뒤 10, 17, 25, 35^oC에서 각각 보관하며 C. perfringens 행동특성을 분석하였다.

대상 데이터

시중에서 판매되고 있는 오리지널 및 양념 육포에서 C. perfringens의 오염실태를 파악하기 위해 대형마트(n=120), 재래시장(n=30), 온라인 전용몰(n=125)에서 제품을 각각 구매하였다. 초기오염수준에 대한 정량시험결과에서 오리지널 및 양념 모든 제품에서 C.
실험에 사용된 균주는 알파독소(α-toxin)를 생성하는 C. perfringens(KCCM 12098)로써 한국미생물보존센터(KCCM)에서 분양받았고 Reinforce clostridial medium (RCM; Oxoid, Basingstoke, UK)으로 계대 배양하여 −80^oC에서 보관하였다. −80^oC에서 보관된 C.
온라인 및 오프라인에서 판매 유통되는 육포 275개의 제품을 구매하여 C. perfringens의 초기오염수준(initial contamination level)을 조사하였다. 시료 25 g을 멸균 적으로 취하여 225 mL의 펩톤수를 가하고 2분간 균질화한 후 10배 단계 희석액을 만들었다.

데이터처리

본 실험은 SAS Software, version 9.4 (SAS Institute, Inc.,Cary, NC)를 활용하여 온도별 포장조건(호기/진공)을 달리한 오리지널 및 양념 육포의 델타, p값 차이에 대해 t-검정(t-test) 이용하여 p<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.

이론/모형

C. perfringens의 용량반응 모델은 현재까지 영양세포를 섭취 후 설사가 발생할 가능성을 추정한 Golden(2009)의 Exponential모델이 유일하여 이를 용량-반응모델로 이용하였다(Golden 등,2009).

성능/효과

perfringens에 의한 식중독 발생 확률은 매우 낮고 위해도도 매우 낮은 것으로 확인되었다. 그러나 최종 위해도 추정 결과, 호기보단 진공포장된 오리지널 및 양념 육포에서 C. perfringens에 의한 위해도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 자연치즈와 가공치즈에 오염된 C.
perfringens 의해 얻게 되는 위해 정도는 @RISK를 이용해 분석한 결과와 마찬가지로 진공포장 된 양념 육포를 섭취했을 때 얻을 수 있는 질병 발생확률 및 부담정도가 가장 높은 것으로 나타났으나 그 차이 역시 매우 미미한 것으로 확인되었다. 따라서 FDA-iRISK를 사용 시 좀 더 쉽게 위해평가를 수행할 수 있음을 확인하였으며 육포제조과정에서 C. perfringens 오염 시 포장방법을 통해 그 리스크를 저감화 할 수 있음을 확인 할 수 있었다.
79×10⁻¹⁶으로 나타났다. 또한 양념 육포를 섭취하였을 경우, 1일 1인에게서 C. perfringens에 의한 식중독 발생 확률은 각각 평균 1.61×10⁻¹⁷, 2.77×10⁻¹⁶으로 나타났다. 이와 같은 결과는 육포에서 C.
오리지널 및 양념 육포에서 C. perfringens는 온도에 상관없이 모두 생존하는 것으로 나타났다. C.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내에서 육포의 미생물 기준규격은 무엇인가?	QMRA는 유해 미생물의 안전관리기준 설정 및 관리방안 등 미생물 기준규격을 설정하는데 활용되어질 수 있다(Ko 등, 2012). 현재 국내에서 육포의 미생물 기준규격은 세균수의 경우 멸균/살균 식육가공품에 한하여 음성이여야 하며,Clostridium perfringens 등 6가지 식품 식중독세균에 대해 일괄적으로 음성(n=5, c=0, m=0/25 g)으로 관리되고 있다(MFDS, 2018b).미생물 기준규격은 미생물학적 안전성을 확보한다는 점에서는 매우 중요하나 제품에서의 미생물의 발생가능성 및 심각성을 고려하지 않은 지나친 기준 규격은 관련 산업체의 발전을 저해할 수 있다는 문제점이 있다.
	정량적 미생물 위해평가란 무엇인가?	정량적 미생물 위해평가(Quantitative Microbial Risk Assessment, QMRA)는 미생물을 위해요소로 고려하여 어떤 특정 병원성 미생물에 의해 오염된 식품을 섭취했을 때 그 병원성 세균에 의해 질병이 일어날 가능성을 과학적으로 분석하는 평가방법이다(WHO/FAO, 2016). QMRA는 유해 미생물의 안전관리기준 설정 및 관리방안 등 미생물 기준규격을 설정하는데 활용되어질 수 있다(Ko 등, 2012).
	FDA에서 개발한 온라인상의 대화형 웹 기반 위해평가 도구인 iRISK는 식품안전관리에 어떠한 영향을 미칠 수 있는가?	iRISK는 FDA에서 개발한 온라인상의 대화형 웹 기반 위해평가 도구이다. 식품과 위해요소(미생물 또는 화학물질)의 조합 간위해정 도를 신속하고 효율적으로 비교할 수 있고, 식품안전관리의 우선순위 및 관리방안을 제시할 수 있다. 또한 위해요소에 따른 위험성을 식품별, 공정별 등 다각적으로 비교 평가하여 식품생산/공급 체인의 일부 또는 모든 단계에 따라 리스크와 관리방법을 비교할 수 있고, 입력된 모든 시나리오는 몬테카를로 시뮬레이션을 바탕으로 리스크 시나리오로 추정된다(Chen 등, 2013;FDA, 2017).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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