[논문]2013-2016년 경남 연안 해수 및 패류에서 병원성 비브리오균의 계절적 및 지역적 변동

박큰바위; 목종수; 권지영; 류아라; 심길보

doi:10.5657/kfas.2019.0027

2013-2016년 경남 연안 해수 및 패류에서 병원성 비브리오균의 계절적 및 지역적 변동
Seasonal and Spatial Variation of Pathogenic Vibrio Species Isolated from Seawater and Shellfish off the Gyeongnam Coast of Korea in 2013-2016 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.52 no.1, 2019년, pp.27 - 34

박큰바위 (국립수산과학원 식품위생가공과) , 목종수 (국립수산과학원 식품위생가공과) , 권지영 (국립수산과학원 남동해수산연구소) , 류아라 (국립수산과학원 식품위생가공과) , 심길보 (국립수산과학원 식품위생가공과)

Abstract ▼ AI-Helper

The seasonal and spatial variation of pathogenic Vibrio species, such as V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, and V. cholerae were investigated in seawater and in bivalves off the Gyeongnam coast of Korea, which is an important area for shellfish production, during the period 2013-2016. V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, and V. cholerae were detected in 12.1%, 5.2%, 15.4%, and 0.9% of seawater samples, respectively. V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, and V. cholera were detected in 21.9%, 7.1%, 12.2%, and 0.0% of shellfish samples, respectively. The Vibrio spp. in seawater and bivalve samples were detected at high levels during the summer to early autumn; however, the levels were low during the winter. Therefore, their occurrence was seasonally dependent and correlated with high water temperature, which is also the biggest factor contributing to foodborne outbreaks associated with Vibrio. Relatively high detection rates of the strains were also found in the sea area that was continually exposed to inland wastewater. Our findings show that continuous monitoring is needed to reveal the patterns of occurrence of these pathogens from marine samples collected off the Korean coast, to reduce seafood-borne outbreaks caused by Vibrio.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Sampling stations of seawater (stations 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, and 11) and bivalve shellfish (oysters; stations 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9, mussels; stations 1 and 2) on the Gyeongnam coast of Korea.
그림 Fig. 2. Temperature (A) and salinity (B) of seawater on the Gyeongnam coast during 2013-2016. Scale bars represent standard deviations.
그림 Fig. 3. Seasonal variations of Vibrio parahaemolyticus in the samples of seawater (A) and shellfish (B) collected from the Gyeongnam coast during 2013-2016.
표 Table 1. Pathogenic Vibrio strains in seawater and shellfsh samples on the Gyeongnam coast of Korea during 2013-2016
그림 Fig.4. Seasonal variations of Vibrio vulnificus in the samples of seawater (A) and shellfish (B) collected from the Gyeongnam coast during 2013-2016.
그림 Fig. 5. Seasonal variations of Vibrio alginolyticus in the samples of seawater (A) and shellfish (B) collected from the Gyeongnam coast during 2013-2016.
표 Table 2. Spatial variation of pathogenic Vibrio strains in the samples of seawater and shellfish on the Gyeongnam coast of Korea during 2013-2016

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 우리나라 주요 수산식품 매개 질병 원인 세균인 병원성 비브리오균의 관리 및 질병 예방에 필요한 자료를 제공하자 경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 해수 및 패류에서 병원성 비브리오균(V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, V. cholerae)의 계절적 및 지역적 분포 특성을 살펴보았다. 본 연구의 조사 지역인 경남 연안은 어류 및 패류 양식업이 매우 발달되어 있으며, 특히 날 것으로 섭취하는 굴 양식이 가장 성행하고 있는 곳이다.

제안 방법

TCBS 배지에서 비브리오균으로 추정되는 3-5개의 청록색 또는 노란색 집락을 triple sugar iron agar (Difco)에 접종하고 35℃에서 24시간 배양하여 후 전형적인 반응을 나타내는 균주는 VITEK system (BioMerieux Vitek, Marcy l’Etoile, France)으로 생화학적 시험을 실시하여 동정하였다.
2)을 첨가하여 블랜드(Waring, Torrington, CT, USA)로 균질화 하고, 80 mL PBS에 균질액 20 g을 첨가하여 10배 희석액을 만들어 시료로 하였다. 그리고 10배 희석액을 이용하여 100배, 1,000배 등 각 단계별 희석액을 만들어 사용하였다.
8 cm, Nasco, USA)에 담아서 10℃ 이하로 유지하면서 실험실로 운반하였다. 그리고 해수 시료는 동일한 기간 동안 9개 정점(3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 11 정점)에서 멸균된 채수병(1,000 mL)에 채취한 후 10℃ 이하로 유지하면서 실험실로 운반하였다. 해수의 수온과 염분농도는 YSI 556 multiprobe system (YSI, Yellow Springs, OH, USA)를 사용하여 현장에서 측정하였다.
분리된 V. cholerae 의심 균주를 tryptic soy agar (Merck, USA) 배지에 접종하여 35℃에서 18시간 배양한 후 균체를 생리식염수 0.5 mL에 넣어 균질하게 현탁한 것을 사용하여 V. cholerae균 항혈청(O1 및 O139)에 대한 응집 여부를 확인하였다. 즉, 각 항혈청 시험액(Joongkyeon, Goyang, Korea) 1방울을 멸균된 슬라이드 글라스에 떨어뜨리고 그 위에 균 현탁액 20 μL을 떨어뜨린 후 잘 섞고, 슬라이드 글라스를 전후로 기울여 응집 반응 여부를 광원 하에서 관찰하여 V.
수온 및 염분 농도는 경남 연안에 설정한 조사 정점에서 2013-2016년에 걸쳐 4년 동안 조사하였으며, 이때 월별 수온 및 염분 농도의 변화는 Fig. 2에 나타내었다.
즉, 각 항혈청 시험액(Joongkyeon, Goyang, Korea) 1방울을 멸균된 슬라이드 글라스에 떨어뜨리고 그 위에 균 현탁액 20 μL을 떨어뜨린 후 잘 섞고, 슬라이드 글라스를 전후로 기울여 응집 반응 여부를 광원 하에서 관찰하여 V. cholerae 혈청형을 결정하였다.
패류 및 해수 시료는 실험실에 도착하는 즉시 병원성 비브리오균 분석을 위하여 사용되었다. 단지, 패류 시료는 수도수로 세척한 후 탈각하여 사용하였으며, 1개 시료는 12개체 이상이 되도록 하였다.
그리고 해수 시료는 동일한 기간 동안 9개 정점(3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 11 정점)에서 멸균된 채수병(1,000 mL)에 채취한 후 10℃ 이하로 유지하면서 실험실로 운반하였다. 해수의 수온과 염분농도는 YSI 556 multiprobe system (YSI, Yellow Springs, OH, USA)를 사용하여 현장에서 측정하였다.

대상 데이터

패류 및 해수 시료는 실험실에 도착하는 즉시 병원성 비브리오균 분석을 위하여 사용되었다. 단지, 패류 시료는 수도수로 세척한 후 탈각하여 사용하였으며, 1개 시료는 12개체 이상이 되도록 하였다. 비브리오균은 미국 Food and Drug Administration(FDA)의 bacteriological analytical manual (USFDA, 2018)에 준하여 3 tube MPN (most probable number)법으로 정량분석을 실시하였다.
cholerae non-O1 또는 non-O139 균주로 확인되었다(결과 미제시). 또한, 전체 조사기간 동안의 해수에서 검출된 V. cholerae non-O1 또는 non-O139 균은 2016년 7월과 8월에 각각 1개 및 2개 시료에서 검출되었다. 우리나라 질병관리본부(KCDC, 2018)에 따르면, 2003-2017년까지 15년 동안의 V.
병원성 비브리오균(V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, V. cholerae)을 분리하기 위하여 2013년 1월부터 2016년 12월까지 해수 및 패류를 경남 연안에 설정된 정점에서 매월 채취하여 시료로 사용하였다(Fig. 1). 즉, 패류 시료는 양식장 9개 정점(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9 정점)에서 채취하여 멸균된 솔로 표면에 묻어 있는 이물질을 세척한 후 whirl-pak bags(25.
즉, 패류 시료는 양식장 9개 정점(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9 정점)에서 채취하여 멸균된 솔로 표면에 묻어 있는 이물질을 세척한 후 whirl-pak bags(25.4×50.8 cm, Nasco, USA)에 담아서 10℃ 이하로 유지하면서 실험실로 운반하였다.
해수 시료는 전처리 없이 바로 단계별 희석하여 실험에 사용 하였다. 각 단계별 희석액은 2% NaCl 함유한 10 mL의 alkaline peptone water (APW; pH 8.

이론/모형

단지, 패류 시료는 수도수로 세척한 후 탈각하여 사용하였으며, 1개 시료는 12개체 이상이 되도록 하였다. 비브리오균은 미국 Food and Drug Administration(FDA)의 bacteriological analytical manual (USFDA, 2018)에 준하여 3 tube MPN (most probable number)법으로 정량분석을 실시하였다. 즉, 껍질을 제거한 패육(패액 포함) 200 g에 200 mL의 phosphate-buffered saline (PBS; 2.

성능/효과

9%) 시료에서 검출되었다. 2014-2015년 동안만 조사된 V. alginolyticus 균은 195개 해수 시료 중에서 30 (15.4%)개 시료에서 검출되었다. 또한, 2013-2016년 동안 채취한 366개 패류 중에서 V.
V. cholerae 균은 모든 패류 시료에서는 검출되지 않았지만, 해수 348개 시료 중에서 3개(0.9%)에서 검출 되었으며, 검출 농도는 <3.0-6.2 MPN/100 mL이었다(Table 1).
4B). 그러나 이 연구에서 2013-2016년 동안 우리나라 겨울철을 포함하는 10월부터 다음해 5월까지 해수 및 패류에서 V. vulnificus 균은 패류에서 12월(12.5%)에 다소 높게 검출된 것을 제외하고는 3.7% 이하로 매우 낮게 검출되었다(Fig. 4). 우리나라 질병관리본부(KCDC, 2018)에 따르면 이 연구의 조사기간인 2013-2016년까지 V.
2%)와 비교하면 2배 이상 높은 수준이었다. 따라서 V. parahaemolyticus 균은 풍부한 영양성분을 함유한 육상 또는 연안에서 배출되는 오염원에 많이 노출되는 해역의 해수에서 비교적 높은 빈도로 검출될 수 있다는 것을 판단된다.
, 2014). 따라서 V. parahaemolyticus 균의 계절적 변화는 이 균의 발생에 가장 크게 기여하는 수온과 매우 밀접한 관련성이 있는 것으로 판단된다.
alginolyticus 균은 늦봄에서 가을인 5-10월에 걸쳐 장기간 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 또한 이들 병원성 비브리오균은 육상에서 많은 오염원을 배출시키는 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 연안 해역에서 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 따라서 국가차원의 병원성 비브리오균의 발생 및 질병예방을 위한 효율적인 대책 마련을 위해서는 육상 오염원을 많이 배출시키는 낙동강 등 큰 강의 배수유역에 대한 병원성 비브리오균의 정밀조사가 필요한 것으로 사료됩니다.
4%)개 시료에서 검출되었다. 또한, 2013-2016년 동안 채취한 366개 패류 중에서 V. parahaemolyticus, V. vulnificus 및 V. cholerae 균은 각각 80 (21.9%), 26 (7.1%) 및 0 (0%) 시료에서 검출되었다. 2014-2015년 동안만 조사된 V.
1%)에서 검출되었다(Table 1). 또한, 이 균은 패류 366개 시료 중에서 80개 시료(21.9%)에서 검출되었으며, 이는 해수 시료에서의 검출률 보다 약 2배 높았다. 해수 및 패류에서 이 균의 검출 농도 범위는 각각 <3.
또한, 전체 조사기간 동안의 해수에서 월별 V. vulnificus 균의 검출률은 7월에 12.9%, 그리고 8월과 9월에 공히 16.1%로 검출되어 여름에서 초가을에 걸쳐 상대적으로 높았다(Fig. 4A). 패류에서도 이 균은 여름철에서 초가을에 걸쳐 상대적으로 높게 검출되었고, 7월에 24.
2%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 <30-230 MPN/100 g이었다(Table 1). 또한, 해수에서 월별 V. alginolyticus 균의 검출률은 9월에 52.9%로 가장 높았으며, 다음으로 7월과 8월에 공히 29.4%, 그리고 5월과 10월에 공히 23.5%로 검출되어 늦봄에서 가을에 걸쳐 상대적으로 높았으나, 12월부터 다음해 3월까지는 검출되지 않았다(Fig. 5A). 또한, 패류에서 이 균은 8월에 46.
또한, 해수와 이매패류 시료에서 V. parahaemolyticus 균의 연도별 검출률의 상관관계는 R² =0.9812로 높았다(결과 미제시). 즉, 이매패류(굴 및 담치류)에서 이 균의 연도별 검출률은 주변 해수의 1.
4%이었으며, 우리나라에서 두 번째 큰 낙동강의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 가장 높게 나타났다. 반면, 패류 시료에서는 각 조사 정점별 이 균은 11.9-32.4%로 검출되었고, 9번 정점에서 가장 높게 검출되었으나 조사 정점별의 유의성은 없는 것으로 나타났다. Oh et al.
9%가 검출되었고, 큰 낙동강의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 가장 높게 나타났다. 이것은 V. vulnificus도 V. parahaemolyticus와 마찬가지로 육상 또는 연안에서 배출되는 오염원에 많이 노출되는 해역에서 높게 검출된다는 것을 나타내었다. 다수의 연구자들은 V.
1%로 매우 높다고 보고하였다. 이들 결과는 역시 V. parahaemolyticus 균 관련 식중독 발생과 온도 사이에는 높은 상관관계를 보인다는 것을 나타낸다. Na et al.
2 MPN/100 mL이었다(Table 1). 이때 모든 V. cholerae 분리 균주들은 모두 2016년에 채집한 시료에서 검출된 것이며, 이들 균주들은 O1 또는 O139 항원을 가지고 있지 않은 V. cholerae non-O1 또는 non-O139 균주로 확인되었다(결과 미제시). 또한, 전체 조사기간 동안의 해수에서 검출된 V.
77 psu로 매우 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하면, 수온은 여름철에 상대적으로 높고 겨울철에는 낮은 반면, 염분 농도는 겨울철에 높고 여름철에 낮았다.
이상의 결과를 종합해 보면, 경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 348개 해수 시료 중에서 V. parahaemolyticus, V. vulnificus 및 V. cholerae (non-O1 또는 non-O139) 균은 각각 42 (12.1%), 18 (5.2%) 및 3 (0.9%) 시료에서 검출되었다. 2014-2015년 동안만 조사된 V.
이상의 연구결과에서 해수 및 패류 중에 존재하는 V. parahaemolyticus 균의 검출과 수온 사이에는 매우 높은 상관관계가 있다는 것이 확인되었다(Figs. 2 and 3). 또한, 식품의약품안전처(KMFDS, 2018)에 의하면, 2013-2016년 동안 우리나라에서 V.
1%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 <30-110 MPN/100 g이었다. 전체 조사기간 동안 연도별 해수 및 패류 시료에서 V. vulnificus 균의 검출률은 각각 1.0-7.3% 및 2.4-16.5% 이었다. Yang et al.
0-150 MPN/100 mL 및 <30-11,000 MPN/100 g이었고, 2016년에 가장 높은 값을 나타내었다. 전체 조사기간 동안 해수 및 패류에서 연도별 V. parahaemolyticus 균의 검출률은 각각 2.1-28.6% 및 4.1-54.2%이었고, 가장 높은 검출률은 2016년에 역시 나타났다(Table 1). 이는 2016년의 수온이 다른 해 보다 상대적으로 높았기 때문인 것으로 판단되었으며, 특히 2016년 여름철 수온은 다른 조사 년도보다 유의적으로 높았다(Fig.
전체 조사기간 동안의 해수에서 월별 V. parahaemolyticus 균의 검출률은 8월에 38.7%로 가장 높았으며, 그 다음으로 9월 (35.5%) 및 7월 (22.6%) 순이었다(Fig. 3A). 반면, 12월에서 다음해 6월까지 해수에서 이 균은 0.
9812로 높았다(결과 미제시). 즉, 이매패류(굴 및 담치류)에서 이 균의 연도별 검출률은 주변 해수의 1.6-2.4배로 높게 나타났다. 그러나 각 시료 채취 정점에서 이 균은 해수에서 높게 검출되었다고 이매패류에서 반드시 높게 검출되지는 않았다(Table 2).
1℃) 사이에 가장 높았다. 즉, 조사 지역의 수온은 계절에 따라 큰 유의적 차이를 보였으나, 조사 정점에 따른 유의적 차이는 보이지 않았다.
한편, 경남 연안 해수에서 V. parahaemolyticus, V. vulnificus 및 V. cholerae non-O1 또는 non-O139 균은 여름에서 초가을인 7-9월에 한해서만 높게 검출되는 경향을 보였으나, V. alginolyticus 균은 늦봄에서 가을인 5-10월에 걸쳐 장기간 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 또한 이들 병원성 비브리오균은 육상에서 많은 오염원을 배출시키는 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 연안 해역에서 높게 검출되는 경향을 나타내었다.
alginolyticus 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수 및 패류에서 각 조사 정점별 V. alginolyticus 균은 각각 8.7-26.1% 및 0.0-21.1% 검출되었고, 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 11번 정점에서 가장 높게 나타났다.
vulnificus 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수 및 패류에서 조사 정점별 V. vulnificus 균은 각각 0.0-18.2% 및 2.7-11.9%가 검출되었고, 큰 낙동강의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 가장 높게 나타났다. 이것은 V.
해수 시료 195개 중에서 V. alginolyticus 균은 30개 시료(15.4%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 <3.0-20 MPN/100 mL이었다(Table 1).
3에 나타내었다. 해수 시료 348개 중에서 V. parahaemolyticus 균은 42개 시료(12.1%)에서 검출되었다(Table 1). 또한, 이 균은 패류 366개 시료 중에서 80개 시료(21.
해수 시료 348개 중에서 V. vulnificus 균은 18개 시료(5.2%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 <3.0-20 MPN/100mL이었다(Table 1).
parahaemolyticus 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수에서 각 조사 정점별 이 균의 검출률은 0.0-36.4%이었으며, 우리나라에서 두 번째 큰 낙동강의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 가장 높게 나타났다. 반면, 패류 시료에서는 각 조사 정점별 이 균은 11.
cholerae 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수에서만 검출된 V. cholerae 균의 해수 정점별 검출률은 0-6.1%이었고, 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 역시 가장 높게 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	병원성 비브리오균의 발생 및 질병예방을 위한 효율적인 대책으로 낙동강 등 큰 강 유역의 비브리오균 정밀조사가 필요한 이유는?	alginolyticus 균은 늦봄에서 가을인 5-10월에 걸쳐 장기간 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 또한 이들 병원성 비브리오균은 육상에서 많은 오염원을 배출시키는 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 연안 해역에서 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 따라서 국가차원의 병원성 비브리오균의 발생 및 질병예방을 위한 효율적인 대책 마련을 위해서는 육상 오염원을 많이 배출시키는 낙동강 등 큰 강의 배수유역에 대한 병원성 비브리오균의 정밀조사가 필요한 것으로 사료됩니다.
	병원성 비브리오균에 의한 질병의 주원인은?	, 2011). 병원성 비브리오균에 의한 질병은 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 발생하고 있으며, 특히 날 것이나 불충분하게 가열 처리된 어패류의 섭취가 주요 원인이다(Igbinosa and Okoh, 2008; Yamamoto et al., 2008; Horseman and Surani, 2011; Zhao et al.
	비브리오균이란?	alginolyticus 및 V. cholerae와 같은 비브리오균은 강 하구나 해양 환경에 널리 분포하고 있는 그람 음성 간균이다(Joseph et al., 1982; Thomp-son et al.

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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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