본 연구는 황색포도상구균박테리오파지를 물리화학적 방법을 통해서 제어하기 위해 황색포도상구균을 대상으로 하는 SAP 84 와 SAP 89를 신규 분리하였다. 그리고, 황색포도상구균 박테리오파지에 대해 물리적 방법으로 $55^{\circ}C$ 및 $60^{\circ}C$ 열처리와 pH 4, pH 7, pH 10 처리하였다. 그 결과 SAP 84는 $60^{\circ}C$에서 급격히 감소하였고 SAP 89는 $60^{\circ}C$에서 25 분 만에 모두 활성을 잃었다. SAP 84는 pH 4 ~ 10에서 매우 안정적이었고 SAP 89는 pH 10 이상에서 비교적 불안정해지는 것을 보였다. 화학적 방법으로는 에탄올과 차아염소산나트륨 및 FAS 처리를 하였다. SAP 84가 50%, 70% 에탄올에서 급격히 감소하였다. 살균력이 좋은 100 ppm의 차아염소산 나트륨에서도 SAP 84와 SAP 89는 상당히 안정적인 상태를 유지하고 있다. Virucidal agent로 사용되는 FAS를 10% 농도로 처리하였을 때 SAP 84와 SAP 89 모두 처리 직후부터 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 SAP 84와 SAP 89 모두 화학적 처리 방법인 FAS 처리를 통해서 제어 가능함을 보여주었다. 이외에도 SAP 84는 물리적 방법인 열처리의 저감화 효과가 좋았으며 SAP 89는 화학적 방법인 에탄올 처리의 저감화 효과가 비교적 좋았다. 이렇듯 물리화학적 처리방법으로 황색포도상구균 박테리오파지를 제어 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 황색포도상구균 박테리오파지를 물리화학적 방법을 통해서 제어하기 위해 황색포도상구균을 대상으로 하는 SAP 84 와 SAP 89를 신규 분리하였다. 그리고, 황색포도상구균 박테리오파지에 대해 물리적 방법으로 $55^{\circ}C$ 및 $60^{\circ}C$ 열처리와 pH 4, pH 7, pH 10 처리하였다. 그 결과 SAP 84는 $60^{\circ}C$에서 급격히 감소하였고 SAP 89는 $60^{\circ}C$에서 25 분 만에 모두 활성을 잃었다. SAP 84는 pH 4 ~ 10에서 매우 안정적이었고 SAP 89는 pH 10 이상에서 비교적 불안정해지는 것을 보였다. 화학적 방법으로는 에탄올과 차아염소산나트륨 및 FAS 처리를 하였다. SAP 84가 50%, 70% 에탄올에서 급격히 감소하였다. 살균력이 좋은 100 ppm의 차아염소산 나트륨에서도 SAP 84와 SAP 89는 상당히 안정적인 상태를 유지하고 있다. Virucidal agent로 사용되는 FAS를 10% 농도로 처리하였을 때 SAP 84와 SAP 89 모두 처리 직후부터 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 SAP 84와 SAP 89 모두 화학적 처리 방법인 FAS 처리를 통해서 제어 가능함을 보여주었다. 이외에도 SAP 84는 물리적 방법인 열처리의 저감화 효과가 좋았으며 SAP 89는 화학적 방법인 에탄올 처리의 저감화 효과가 비교적 좋았다. 이렇듯 물리화학적 처리방법으로 황색포도상구균 박테리오파지를 제어 가능할 것으로 사료된다.
The effect of physical and chemical treatments to reduce staphylococcal phages was investigated. To determine impact of physical treatment on viability of phages, two staphylococcal phages (SAP84 and SAP89) were treated with multiple heat ($55^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$) and p...
The effect of physical and chemical treatments to reduce staphylococcal phages was investigated. To determine impact of physical treatment on viability of phages, two staphylococcal phages (SAP84 and SAP89) were treated with multiple heat ($55^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$) and pH (pH4, 7, 10) conditions. Viability of SAP 84 was dramatically reduced at 60C and SAP 89 was completely inactivated at 60C within 25 min. Overall, the two phages were stable under all the pH conditions tested except for the SAP 89 at pH 10. Treatments, a 10% FAS (Ferrous Ammonium Sulfate) solution and various density of ethanol and sodium hypochlorite were used to reduce the two phages. SAP 84 was unstable in 50% and 70% ethanol. However, SAP 84 and SAP 89 showed high tolerance after exposure to 100 ppm of sodium hypochlorite which is known as an effective sterilizer. As soon as the two phages were treated with 10% FAS, which is used as a virucidal agent, they were inactivated and did not form any plaque. The result of this study provides additional evidence that staphylococcal phages can be controlled by various physicochemical treatments.
The effect of physical and chemical treatments to reduce staphylococcal phages was investigated. To determine impact of physical treatment on viability of phages, two staphylococcal phages (SAP84 and SAP89) were treated with multiple heat ($55^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$) and pH (pH4, 7, 10) conditions. Viability of SAP 84 was dramatically reduced at 60C and SAP 89 was completely inactivated at 60C within 25 min. Overall, the two phages were stable under all the pH conditions tested except for the SAP 89 at pH 10. Treatments, a 10% FAS (Ferrous Ammonium Sulfate) solution and various density of ethanol and sodium hypochlorite were used to reduce the two phages. SAP 84 was unstable in 50% and 70% ethanol. However, SAP 84 and SAP 89 showed high tolerance after exposure to 100 ppm of sodium hypochlorite which is known as an effective sterilizer. As soon as the two phages were treated with 10% FAS, which is used as a virucidal agent, they were inactivated and did not form any plaque. The result of this study provides additional evidence that staphylococcal phages can be controlled by various physicochemical treatments.
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문제 정의
이러한 박테리오파지의 저감화는 열처리, pH, 유기용매, 차아염소산나트륨, 유기산, 금속이온 또는 biocide 등 다양한 물리적 및 화학적 요인에 의해서 영향을 받는다고 보고되고 있다14-16). 따라서 본 연구에서는 토양에서 분리된 신규 황색포도상구균 박테리오파지 특성과 열, pH, 에탄올, 차아염소산나트륨과 ferrous ammonium sulfate를 처리하여 황색포도상구균 박테리오파지의 저감화 효과를 확인하고자 하였다.
제안 방법
LBC broth에서 배양한 37 주의 황색포도상구균을 LBC soft agar에 분주하고 LBC agar에 중층 시킨 후 분리된 박테리오파지 용액을 10 µL씩 분주하는 spot assay를 수행 후 37°C에서 24 시간 배양한 후 plaque 형성 여부를 확인하였다.
그 후 동량의 2% uranyl acetate로 30 초간 staining하고 distilled water로 washing하여 실온에서 건조했다. Negative stain을 수행한 후 투과 전자 현미경 (H-7600, HITACHI, Tokyo, Japan)을 통하여 80 kV의 전압에서 30,000 배율로 관찰하였다18).
Virucidal agent41) 로 알려진 ferrous ammonium sulfate (FAS)에 의해서 박테리오파지를 제거할 수 있을지 알아보기 위해서 20% 로 제조하여 박테리오파지와 1:1 비율로 처리하여 최종 10% FAS에 대해서 0 분, 10 분, 30 분간 처리하였다(Table 3). SAP 84의 경우는 초기 약 7 log PFU/mL에서, SAP 89는 초기 약 8 log PFU/mL에서 10% FAS 처리 직후부터 plaque를 관찰하지 못하였으며, 10% FAS에 대해서 수용액 상태에서 만난 박테리오파지는 모두 제거되는 것으로 보였다.
따라서, 본 연구에서 황색포도상구균 박테리오파지인 SAP 84와 SAP89에 대한 숙주 저해 범위와 형태학적 특성을 통해 새롭게 분리하였다. 그리고 물리적 및 화학적 방법인 열처리, pH 처리, 에탄올 처리, 차아염소산나트륨 처리와 FAS 처리를 통해서 황색포도상구균 박테리오파지의 저감화 효과를 확인하였다. 그 결과, SAP 84와 SAP 89 모두 화학적 처리 방법인 FAS 처리를 통해서 제어 가능함을 보여주었다.
박테리오파지 용액에 의한 pH의 변화를 최소화하기 위해 각각의 pH의 SM buffer 990 µL와 황색포도상구균 박테리오파지 10 µL를 혼합하였다. 그리고 실온에 30분, 1시간 방치한 후 LBC agar에 double layer agar법을 통한 plaque assay를 수행하였다. 유기용매인 에탄올에 의한 박테리오파지 감소 정도를 확인하기 위해 99.
그리고 차아염소산나트륨 처리의 경우는 박테리오파지 용액을 1.5 mL micro tube에 100 µL씩 담고 여기에 차아염소산나트륨을 첨가하여 최종 농도 (V/V)가 50, 100 ppm을 제조 후, 각 농도별로 10, 20, 30 분, 1 시간을 상온에서 방치한 뒤 LBC agar에 double overlay agar 법을 통한 plaque assay 법을 수행하였다20).
O)에 노출시켜 화학적 처리에 의한 박테리오파지의 감소 효과를 확인하였다. 다양한 pH에 의한 감소 정도를 알아보기 위해 염산과 수산화나트륨을 이용하여 SM buffer를 pH 4, pH 7, pH 10에 맞추어 사용하였다. 박테리오파지 용액에 의한 pH의 변화를 최소화하기 위해 각각의 pH의 SM buffer 990 µL와 황색포도상구균 박테리오파지 10 µL를 혼합하였다.
차아염소산나트륨(NaClO)는 살균제로 흔히 사용되며 살균력은 100 ppm 농도로 희석하고 pH 8 ~ 9 로 조정한 것이 가장 살균력이 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 차아염소산나트륨으로 선별된 박테리오파지를 처리했을 때 감소하는 정도를 확인하기 위해서 50 ppm, 100 ppm으로 농도를 맞춰준 차아염소산나트륨에 SAP 84 와 SAP 89를 10 분, 20 분, 30 분, 1 시간 동안 노출시켜 제어 효과를 확인하였다(Fig. 5). SAP 84의 경우는 50 ppm에서 초기 농도 약 9 log PFU/mL에서 1 시간 동안 약 1 log PFU/ mL 정도가 감소하였다.
5 mL micro tube에 100 µL씩 담고 여기에 차아염소산나트륨을 첨가하여 최종 농도 (V/V)가 50, 100 ppm을 제조 후, 각 농도별로 10, 20, 30 분, 1 시간을 상온에서 방치한 뒤 LBC agar에 double overlay agar 법을 통한 plaque assay 법을 수행하였다20). 또한, FAS 처리는 박테리오파지 용액을 20%로 제조한 FAS 와 1:1 비율로 처리하여 최종 농도 (V/V)가 10% 가 되도록 하였다. 그리고 상온에서 10 분, 30 분을 처리한 후 LBC agar에 double overlay agar 법을 통한 plaque assay 법을 수행하였다.
박테리오파지 용액에 의한 pH의 변화를 최소화하기 위해 각각의 pH의 SM buffer 990 µL와 황색포도상구균 박테리오파지 10 µL를 혼합하였다.
토양 시료로부터 황색포도상구균을 숙주로 하는 박테리오파지를 총 11 주를 분리하였다(Table 1). 분리된 박테리오파지는 SAP로 명명하였고 같은 시료로부터 여러 가지 host strain을 사용하여 분리하더라도 plaque 형태가 다른 것을 선별하여 순수 분리하였다. 분리된 박테리오파지를 이용하여 총 37 주의 황색포도상구균을 대상으로 숙주 저해 특성을 분석한 결과, 분리된 박테리오파지 중 SAP 84와 SAP 89가 다른 박테리오파지에 비해 넓은 숙주 저해범위를 나타냈다.
분리된 황색포도상구균 박테리오파지를 대상으로 하여 총 37 주의 황색포도상구균에 대해 숙주 저해 특성을 확인하였다. LBC broth에서 배양한 37 주의 황색포도상구균을 LBC soft agar에 분주하고 LBC agar에 중층 시킨 후 분리된 박테리오파지 용액을 10 µL씩 분주하는 spot assay를 수행 후 37°C에서 24 시간 배양한 후 plaque 형성 여부를 확인하였다.
분리된 황색포도상구균 박테리오파지를 열처리하여 물리적 처리에 의한 박테리오파지의 저감화를 평가하였다19). 열처리에 의한 감소 정도를 알아보기 위해 heat block (fine PCR, ALB64)를 사용하였으며, 1.
분리한 황색포도상구균 박테리오파지를 다양한 pH, 에탄올, 차아염소산나트륨과 ferrous ammonium sulfate (FAS, (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O)에 노출시켜 화학적 처리에 의한 박테리오파지의 감소 효과를 확인하였다.
에탄올 농도에 따른 SAP 84와 SAP 89의 저감 정도를 확인하기 위하여 30, 50, 70% 농도의 에탄올에 박테리오파지 용액을 노출시켜 30 분, 1 시간 동안 반응시켰다. 그 결과는 Fig.
열처리에 의한 감소 정도를 알아보기 위해 heat block (fine PCR, ALB64)를 사용하였으며, 1.5 mL micro tube에 파지 용액을 100 µL씩 담아 55 와 60°C에 각각 노출시키고 30 분 동안 5 분 간격으로 꺼내어 LBC agar에 spot assay를 수행하였다.
유기용매인 에탄올에 의한 박테리오파지 감소 정도를 확인하기 위해 99.9% 에탄올 (GeorgiaChem, GA, USA)을 30, 50, 70%로 각각 희석한 후, 박테리오파지 용액으로 인해 에탄올의 농도가 변하지 않도록 각 농도의 에탄올 990 µL와 박테리오파지 용액 10 µL을 혼합하여 상온에서 30 분, 1 시간 동안 방치한 후 LBC agar에 spot assay 법을 수행하였다.
제균 된 상등액을 이용하여 LBC agar에 plaque assay를 수행하고 37°C에서 24 시간 배양하였다17).
토양 시료로부터 황색포도상구균을 숙주로 하는 박테리오파지를 총 11 주를 분리하였다(Table 1). 분리된 박테리오파지는 SAP로 명명하였고 같은 시료로부터 여러 가지 host strain을 사용하여 분리하더라도 plaque 형태가 다른 것을 선별하여 순수 분리하였다.
형태학적 특성을 분석하기 위해서 투과 전자현미경을 이용하였다. 분리된 박테리오파지 용액을 2 M NaCl이 첨가된 20% 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 8000(Sigma)를 이용하여 약 10 log PFU/mL수준으로 농축하여 사용하였다.
대상 데이터
국내 각지의 토양 시료로부터 황색포도상구균 박테리오파지를 분리하기 위해 S. aureus KCTC1621, S. aureus KCCM 12103, S. aureus ATCC 13565, S. aureus ATCC 19095, S. aureus ATCC 23235 와 S. aureus RN 4220 총 6 주의 S. aureus를 숙주균으로 사용하였다. 이 균주들은 Egg Yolk tellurite emulsion이 포함된 BPA (Baired-Parker Agar, Difco Laboratory, Detroit, MI, USA)에 획선도말하여 37°C에서 24 시간 배양하였다.
데이터처리
모든 실험은 3 반복으로 측정하여 측정치를 평균값±표준편차로 나타내었으며 실험 결과의 통계적 유의성은 student's t-test로 하였으며, P 값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의성이 있다고 판단하였다.
이론/모형
또한, FAS 처리는 박테리오파지 용액을 20%로 제조한 FAS 와 1:1 비율로 처리하여 최종 농도 (V/V)가 10% 가 되도록 하였다. 그리고 상온에서 10 분, 30 분을 처리한 후 LBC agar에 double overlay agar 법을 통한 plaque assay 법을 수행하였다.
성능/효과
8 log PFU/mL의 감소 정도를 보였다. SAP 84 와 비교하였을 때 SAP 89는 에탄올의 농도에 의해서 크게 영향을 받지 않았으며, SAP 84 와 SAP 89 모두 에탄올의 농도가 높아질수록 점점 불안정해진다는 것으로 나타났다. 특히 SAP 84는 70% 에탄올에서 약 4 log PFU/mL의 큰 감소를 보였으며 SAP 89 보다 에탄올에서 불안정한 것으로 확인되었다.
4와 같다. SAP 84는 30% 에탄올에 노출되었을 때 1 시간 동안 약 2 log PFU/mL의 감소 정도를 보이며 비교적 불안정함을 보였다. 또한 50% 에탄올에서는 30 분 동안 초기 농도 약 7 log PFU/mL에서 약 3 log PFU/mL이 감소하였고 1 시간 반응 후의 박테리오파지 농도는 약 3 log PFU/mL로 50% 에탄올에 의해 총 약 4 log PFU/mL이 감소하였다.
100 ppm에서도 50 ppm 과 유사하게 1 시간 동안 약 1 log PFU/mL 정도가 감소하였다. SAP 89의 결과를 살펴보면, 50 ppm과 100 ppm 모두 초기 약 9 log PFU/mL에서 1 시간 노출 후 약 2 log PFU/mL이 감소하였다. FCV, IFV 등 다양한 바이러스를 대상으로 1 ~ 1000 ppm의 차아염소산나트륨을 3 분 이상 처리를 하였을 때 대부분 100 ppm의 농도에서 약 1 log PFU/mL 이하만 생존하고 대부분 활성을 잃었다고 보고되었다37).
황색포도상구균 박테리오파지와 같이 그람 양성균인 Lactobacillus. delbrueckii, L. Helveticus, of L. casei and L. paracasei, Lactococcus lactics와 Streptococcus thermophilus을 각각 감염시키는 박테리오파지를 다양한 농도의 에탄올에서 노출시킨 연구 결과의 경우, L. delbrueckii 박테리오파지와 L. lactics의 경우, 대부분 50% 이하의 에탄올에서는 99% 가 불활성화 되는데 45 분 이상의 시간이 소요되었고 75%에서는 대부분 10 분 이하의 시간이 소요되었다. 그리고, 100%의 에탄올에서는 최대 25 분, 최소 1 분이 걸리는 것으로 확인되었다30-32).
그리고 물리적 및 화학적 방법인 열처리, pH 처리, 에탄올 처리, 차아염소산나트륨 처리와 FAS 처리를 통해서 황색포도상구균 박테리오파지의 저감화 효과를 확인하였다. 그 결과, SAP 84와 SAP 89 모두 화학적 처리 방법인 FAS 처리를 통해서 제어 가능함을 보여주었다. 이외에도 SAP 84는 물리적 방법인 열처리의 저감화 효과가 좋았으며 SAP 89는 화학적 방법인 에탄올 처리의 저감화 효과가 비교적 좋았다.
그리고 ferrous sulfate 처리에 따른 박테리오파지를 제어하는 연구 결과에서는 단독으로 37 °C에서 15분 처리하였을 때 황색포도상구균 박테리오파지와 살모넬라박테리오파지는 완전히 불활성화 되었고 Pesudomonas 박테리오파지는 약 1~2 log PFU/mL로 감소되는 것으로 나타났다.
FCV, IFV 등 다양한 바이러스를 대상으로 1 ~ 1000 ppm의 차아염소산나트륨을 3 분 이상 처리를 하였을 때 대부분 100 ppm의 농도에서 약 1 log PFU/mL 이하만 생존하고 대부분 활성을 잃었다고 보고되었다37). 따라서 SAP 84는 다양한 바이러스를 제거하고 살균력이 좋다고 알려진 차아염소산나트륨 100 ppm에서 상당히 안정적인 상태를 유지하는 것을 확인하였으며, SAP 89는 50 ppm 및 100 ppm의 차아염소산나트륨에 의해서 SAP 84보다 2 배의 감소도를 나타내었기 때문에 SAP 84 보다 차아염소산나트륨으로 제어가 가능한 것으로 판단된다. 본 연구와 유사하게 차아염소산나트륨에 의한 불활성화 효과를 평가한 연구가 보고 되고 있다.
1 log PFU/mL로 감소 정도가 거의 보이지 않았다. 따라서 SAP 84의 경우 산성에서부터 염기성 환경에서까지 모두 안정적인 것을 확인했고 pH에 의한 영향을 받지 않았다. 또한, SAP 89의 경우 pH 4와 pH 7에서는 1시간 동안 초기 6.
Siphoviridae 인 3 주의 coliphage 중 2 주는 70°C에 10 분 노출시켰을 때 약 6 ~ 7 log PFU/mL이 감소하였으며, Myoviridae 인 3 주 coli phage 중 2 주는 동일 조건에서 초기에 약 8 log PFU/mL의 박테리오파지가 완전히 불활성화 된 것을 보여주었다25). 따라서 본 연구에서 확인된 Myoviridae에 속하는 SAP 89가 Siphoviridae에 속하는 SAP 84보다 열처리에 취약하다는 부분과 유사한 결과로 판단된다.
따라서, 본 연구에서 황색포도상구균 박테리오파지인 SAP 84와 SAP89에 대한 숙주 저해 범위와 형태학적 특성을 통해 새롭게 분리하였다. 그리고 물리적 및 화학적 방법인 열처리, pH 처리, 에탄올 처리, 차아염소산나트륨 처리와 FAS 처리를 통해서 황색포도상구균 박테리오파지의 저감화 효과를 확인하였다.
또한, 60°C의 경우 초기 약 7 log PFU/mL에서 5 분 동안 55°C일 때 보다 더 큰 폭인 약 5.5 log PFU/mL이 감소하였고 25 분에 완전히 사멸한 것을 볼 수 있다.
또한, E. coli O157:H7을 감염시키는 Myoviridae에 속하는 3 주의 coliphage와 Siphoviridae에 속하는 3 주의 coliphage에 열처리 후 박테리오파지 불활성화 정도를 확인한 연구에서는 6 주의 박테리오파지는 60°C에서 본 연구에 확인된 황색포도상구균 박테리오파지와 달리 매우 안정적이었다.
Lactobacillus plantarum을 감염시키는 박테리오파지에 대해 200 ppm의 차아염소산나트륨에서는 45분 이상 되어야 99% 가 활성을 잃었고, 400 ppm과 800 ppm 일 때는 각각 최대 5분과 최대 2분의 시간이 지나야 99% 가 활성을 잃는 것으로 보고하였다38). 또한, Leuconostoc mesenteroides의 박테리오파지를 200 ppm ~ 1600 ppm의 차아염소산나트륨에 노출시킨 후 99% 불활성화 연구 결과, 200 ppm과 300 ppm에서는 6 주의 박테리오파지가 99% 불활성화 되는데 45분 이상의 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 400 ppm의 농도에서는 최소 3 분의 시간이 소요되었고 600 ppm 과 800 ppm에서는 최소 2 분 이하의 시간이 소요되었으며, 1400 ppm 이상에서는 대부분 노출되자마자 비활성화 된다는 것으로 확인되었다39).
따라서 SAP 84의 경우 산성에서부터 염기성 환경에서까지 모두 안정적인 것을 확인했고 pH에 의한 영향을 받지 않았다. 또한, SAP 89의 경우 pH 4와 pH 7에서는 1시간 동안 초기 6.8 log PFU/mL에서 약 0.2 ~ 0.5 log PFU/mL이 감소하여서 비교적 안정적으로 유지되었다. pH 10에서는 30 분 동안 약 1.
분리된 박테리오파지는 SAP로 명명하였고 같은 시료로부터 여러 가지 host strain을 사용하여 분리하더라도 plaque 형태가 다른 것을 선별하여 순수 분리하였다. 분리된 박테리오파지를 이용하여 총 37 주의 황색포도상구균을 대상으로 숙주 저해 특성을 분석한 결과, 분리된 박테리오파지 중 SAP 84와 SAP 89가 다른 박테리오파지에 비해 넓은 숙주 저해범위를 나타냈다. SAP 84의 경우 총 37 주의 황색포도상구균 중 34 균주, SAP 89는 28 개의 균주를 저해하였다(Table 2).
thermophilus 박테리오파지 5 종의 경우, 10%의 에탄올에서는 매우 안정적이었으며, 75%의 에탄올에서는 6 주 중 4 주가 30 분 이내에 모두 불활성화 되었다35). 유산균 이외에도 다른 그람양성균인 B. cereus를 감염시키는 박테리오파지 4 주를 다양한 에탄올 농도에 노출시킨 연구 결과, 20%의 에탄올에서는 최대 약 2 log PFU/mL이 감소하였지만 비교적 안정적이었다. 35%의 에탄올에서는 2 종이 에탄올에 노출되자마자 모두 불활성화가 되었고 1 주는 노출된 후 10 분 안에 불활성화 되었으며, 50%의 에탄올에서는 35%에서 불활성화 되지 않은 박테리오파지가 20분 안에 불활성화 되었음을 확인하였다36).
3log PFU/mL 정도의 감소를 보였다. 이로써 SAP 89는 산성에서 중성 환경까지는 안정적이고 염기성 환경에서는 비교적 불안정한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 젖소 분변에서 분리되었던 황색포도상구균 박테리오파지를 pH 2~ 10에 노출시켰을 때, 본 연구의 SAP 84와 유사하게 pH 3 ~ 12에서 안정적인 것으로 보고하였다26).
이를 통해 SAP 89의 경우 55 와 60°C의 열처리를 통해서 제어할 수 있음을 확인했다.
이외에도 SAP 84는 물리적 방법인 열처리의 저감화 효과가 좋았으며 SAP 89는 화학적 방법인 에탄올 처리의 저감화 효과가 비교적 좋았다. 이를 통해서 물리적 및 화학적 방법을 통한 황색포도상구균 박테리오파지의 효과를 통해 제어 가능성을 확인하였다. 또한 본 연구를 통해서 단일 처리 시 저감화 효과가 좋은 경우도 있지만 비교적 저감화 정도가 작은 경우도 살펴볼 수 있다.
그 결과, SAP 84와 SAP 89 모두 화학적 처리 방법인 FAS 처리를 통해서 제어 가능함을 보여주었다. 이외에도 SAP 84는 물리적 방법인 열처리의 저감화 효과가 좋았으며 SAP 89는 화학적 방법인 에탄올 처리의 저감화 효과가 비교적 좋았다. 이를 통해서 물리적 및 화학적 방법을 통한 황색포도상구균 박테리오파지의 효과를 통해 제어 가능성을 확인하였다.
SAP 84 와 비교하였을 때 SAP 89는 에탄올의 농도에 의해서 크게 영향을 받지 않았으며, SAP 84 와 SAP 89 모두 에탄올의 농도가 높아질수록 점점 불안정해진다는 것으로 나타났다. 특히 SAP 84는 70% 에탄올에서 약 4 log PFU/mL의 큰 감소를 보였으며 SAP 89 보다 에탄올에서 불안정한 것으로 확인되었다. 황색포도상구균 박테리오파지와 같이 그람 양성균인 Lactobacillus.
후속연구
또한 본 연구를 통해서 단일 처리 시 저감화 효과가 좋은 경우도 있지만 비교적 저감화 정도가 작은 경우도 살펴볼 수 있다. 이를 통해, 단일 처리 보다는 물리적 및 화학적 방법의 복합 처리가 황색포도상구균 박테리오파지를 제어하는데 더 효과적일 가능성이 있다고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
박테리오파지의 숙주에 관한 특징은?
박테리오파지는 세균을 숙주로 하여 세균에 침투하는 세균성 바이러스를 칭한다. 박테리오파지는 특이적으로 특정 균에만 침투하고 용해성 박테리오파지인 경우, 숙주인 세균의 대사과정을 방해하고 용균시키는 특징이 있다7) . 이러한 특징을 이용하여 박테리오파지는 다양한 식중독 세균의 제어와 식품과 접촉한 표면이나 기구들을 소독 및 표면에 생성된 biofilm을 제거하는 소독제로 활용되고 있다8) .
항생제 내성을 갖는 황색포도상구균은 무엇이 있는가?
이러한 황색포도상구균에 감염 시에 다양한 항생제들을 이용해 치료하지만, 황색포도상구균이 항생제에 지속적으로 노출되면 숙주에서 살아남기 위해 항생제 내성을 갖게 된다. 최근에는 페니실린 내성 황색포도상구균 (penicillin-resistant S. aureus, PRSA), 메티실린 내성 황색 포도상구균 (methicillin-resistant S. aureus, MRSA)와 반코 마이신 내성 황색포도상구균 (vancomycin intermediateresistant S. aureus, VISA/vancomycin-resistant S. aureus, VRSA) 등이 발견되고 있다2,3) . 특히 황색포도상구균은 항생제 내성 관련 유전자 전이가 발생하여 내성을 가진 균들이 점차 증가했을 가능성이 높다는 연구가 보고되고 있다4,5) .
황색포도상구균은 무엇인가?
황색포도상구균은 통성혐기성의 그람 양성세균으로 식품매개질병을 유발하는 주요 병원균 중 하나이며 장독소를 생산하며 식중독을 유발하며1) , 식중독뿐만 아니라 사망률이 높은 심장 내막염, 폐렴 등 다양한 질병을 야기한다. 이러한 황색포도상구균에 감염 시에 다양한 항생제들을 이용해 치료하지만, 황색포도상구균이 항생제에 지속적으로 노출되면 숙주에서 살아남기 위해 항생제 내성을 갖게 된다.
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