[논문]전자선 조사에 의한 신선굴(Crassostrea gigas) 중 휴먼노로바이러스 GII. 4의 저감화

김지윤; 전은비; 최만석; 박신영

doi:10.5657/kfas.2021.0016

전자선 조사에 의한 신선굴(Crassostrea gigas) 중 휴먼노로바이러스 GII. 4의 저감화
Inactivation of Human Norovirus GII. 4 on Oyster Crassostrea gigas by Electron Beam Irradiation 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.54 no.1, 2021년, pp.16 - 22

김지윤 (경상대학교 해양산업연구소) , 전은비 (경상대학교 해양산업연구소) , 최만석 (경상대학교 해양산업연구소) , 박신영 (경상대학교 해양산업연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the reduction in human norovirus (HNV) GII. 4 count in pacific oyster Crassostrea gigas using electron beam irradiation. Infectious HNV GII. 4 was detected using RT-qPCR (real time reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction) with PMA (propidium monoazide)/sarkosyl. At electron beam doses 1, 5, 7, and 10 kGy, the count of HNV GII. 4 was 2.74, 2.37, 2.06, and 1.55 log copies/μL (control, 3.01 log copy/μL), respectively, confirming that as the irradiation dose increased, norovirus count reduced significantly (P<0.05). After PMA/sarkosyl treatment, the counts further reduced at the same irradiation dose, and 10 kGy showed significant differences between the non-treated and PMA/sarkosyl-treated samples (P0.05). Overall, our results suggest that 7 kGy electron beam is sufficient for the non-thermal sterilization of oysters without causing significant changes in quality.

주제어

표/그림 (4)

표 Table 1. Sequence of primers and probe for RT-qPCR to quantitate human norovirus (GII.4)
그림 Fig. 1. Comparison of HNV GII. 4 values between non-treatment and PMA/sarkosyl treatment of electron beam irradiation. HNV, human norovirus; PMA, propidium monoazide; Sarkosyl, sodium lauroyl sarcosinate. The letters indicate significant differences (P<0.05) at non-treated samples (a-b) or PMA/sarkosyl treated samples (a-d) by 0-10 kGy electron beam using Duncan's multiple range test. Asterisk (*) indicates a significant difference between non-treated and PMA/sarkosyl treated samples by t-test.
그림 Fig 2. Fitted survival curves of HNV GII. 4 in the oyster Crassostrea gigas treated by electron beam using the first-order kinetic model (three samples/treatment). HNV, human norovirus.
표 Table 2. pH value and sensory evaluation of the oyster Crassostrea gigas treated by electron beam irradiation

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 신선굴에 휴먼노로바이러스를 인위 접종 후 전자선을 선량별로 조사하여 휴먼노로바이러스의 저감효과와, 그에 따른 이화학적 및 관능적 특성에 관해 연구함으로써, 신선굴 중 휴먼노로바이러스의 저감화 방안으로써 전자선 조사처리의 가능성을 제시하고자 한다.

제안 방법

, Otawa, Canada) 를 사용하여 1, 5, 7 및 10 kGy의 선량별로 처리하였다. 1, 5, 7 및 10 kGy로 처리되는 샘플의 이동속도와 에너지는 1.909 (1 mA), 2.094 (3 mA), 1.494 (3 mA) 및 1.045 (3 mA) m/min 조건으로 진행되었다. 컨베이어 시스템을 이용하여 실온에서 각각의 흡수선량을 얻도록 하였으며, 이때의 흡수선량은 Cellu- lose triacetate (CTA) dosimeter로 확인하였다.
HNV의 RNA를 추출하기 위해 QIAamp viral RNA mini kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하였으며, 제조사의 지침에 따라 RNA의 추출과 정제를 진행하였다. Proteinase K 추출 활성은 ISO 15216-1:2017의 방법을 참고하여 처리하였다.
, Ansan, Ko- rea)을 100 μM 추가로 투입하여 실온의 암실에서 UV LED 조명(460 nm, 40W; Dynebio, Seongnam, Korea)에 전후면으로위치를 변경하며 각각 10분간 노출하였다. PMA와 Sarkosyl 처리가 감염력 있는 바이러스 검출에 효과가 있는지 확인하기 위해 대조군은 무처리로 진행하였다.
4의 유전자를 증폭시키기 위해 RNase free water, enzyme mix (5 units/μL), 5X RT-PCR buffer, 10 mM dNTP, RNase inhibitor (5 units/μL), 10 μM primer (Forward and Reverse)를 첨가하여 조성한 후, RNA 추출법에 따라 추출된 5 μL의 RNA를 포함한 총 용량이 25 μL가 되게 하였다. RT- qPCR (real time reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction)을 사용한 실시간 역전사 중합 효소 연쇄반응의 정량적 분석은 TP800-Thermal cycler dice real-time system (TaKaRa) 장치를 사용하였다. Primer와 Probe 는 HNV GII.
감염력 있는 HNV의 검출을 위해 RNA 추출 전 단계에서 PMA (propidium monoazide)와 Sarkosyl을 사용하였다. 이를 위해 전자선 조사된 시료(700 μL)와 PMA (Biotium, Hayward, CA, USA) 200 μM 를 혼합하였으며, 시료와 PMA의 균질화 및 흡수를 위해 실온(25℃)의 암실에서 10분간 방치하였다.
따라서 4점 이상의 점수는 샘플에 대한 높은 선호도를 나타낸다. 관능평가 전 소정의 훈련을 실시하여 각 평가항목에 대한 설명을 하였고, 패널들은 동일한 환경에서 독립적으로 샘플을 평가하였다.
관능검사 패널은 경상대학교 해양과학대학 해양 식품 생명의학과 대학생과 대학원생으로 구성된 20대 성인 20 명(남 10명, 여 10명)을 선정하여 평가를 실시하였다. 굴에 대한 관능 평가 항목은 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 전반적인 선호도(overall acceptability)이며 이에 대한 결과를 7점 척도법(7점, 매우 좋음; 1점, 매우 나쁨)으로 평가하였다. “1점” 은 매우 나쁨, “4점”은 매우 좋지도, 매우 나쁘지도 않은 식품 본질로써 허용가능한 범위 및 “7점”은 식품으로써 어떠한 결함도 없고 품질이 매우 좋음을 의미한다.
전자선 조사(electron beam irradiation)는 원자력연구원 첨단방사선연구소(Jeongeup, Korea) 내 electron-beam accelerator (Model; MB10/3000, 10 MeV, Mevex corp., Otawa, Canada) 를 사용하여 1, 5, 7 및 10 kGy의 선량별로 처리하였다. 1, 5, 7 및 10 kGy로 처리되는 샘플의 이동속도와 에너지는 1.

대상 데이터

본 실험에 사용된 휴먼노로바이러스 GII. 4는 2019년 경기도보건환경연구원(Gyeonggi Institute of Health and Environ- ment, GIHE; Gyeonggido, Korea)에서 노로바이러스에 의한 위장염 증상이 있는 환자로부터 대변샘플을 채취해 분리하였으며, HNV (human norovirus)의 유전자형을 확인한 후 수인성 소재 바이러스 은행(Waterborne Virus Bank, WAVA; Seoul, Korea)에 보관되었다. 본 실험에 사용된 HNV GⅡ.
관능평가를 위해 선량별로 전자선 처리한 굴 시료를 패널에 제공하였다. 관능검사 패널은 경상대학교 해양과학대학 해양 식품 생명의학과 대학생과 대학원생으로 구성된 20대 성인 20 명(남 10명, 여 10명)을 선정하여 평가를 실시하였다. 굴에 대한 관능 평가 항목은 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 전반적인 선호도(overall acceptability)이며 이에 대한 결과를 7점 척도법(7점, 매우 좋음; 1점, 매우 나쁨)으로 평가하였다.
4는 2019년 경기도보건환경연구원(Gyeonggi Institute of Health and Environ- ment, GIHE; Gyeonggido, Korea)에서 노로바이러스에 의한 위장염 증상이 있는 환자로부터 대변샘플을 채취해 분리하였으며, HNV (human norovirus)의 유전자형을 확인한 후 수인성 소재 바이러스 은행(Waterborne Virus Bank, WAVA; Seoul, Korea)에 보관되었다. 본 실험에 사용된 HNV GⅡ. 4는 WAVA 에서 구입하였으며, 드라이아이스가 동봉된 냉동상태로 전달되었다.
본 실험에 사용된 굴은 경상남도 거제시의 한 양식장(S사)에서 생산된 것을 제공받아 사용하였으며, 흐르는 물로 깨끗하게 세척하여 패각을 제거한 후 알굴 상태로 사용하였다. 굴의 중장 선을 채취한 후 균질기(homogenizer stirrer, Daihan scientific Co.
본 실험에 사용된 휴먼노로바이러스 GII. 4는 2019년 경기도보건환경연구원(Gyeonggi Institute of Health and Environ- ment, GIHE; Gyeonggido, Korea)에서 노로바이러스에 의한 위장염 증상이 있는 환자로부터 대변샘플을 채취해 분리하였으며, HNV (human norovirus)의 유전자형을 확인한 후 수인성 소재 바이러스 은행(Waterborne Virus Bank, WAVA; Seoul, Korea)에 보관되었다.

데이터처리

실험 결과의 통계 처리는 모든 실험에 대해 각 시료 당 3회 반복을 통하여 얻은 평균값과 표준편차를 이용하여 진행하였으며, 선량별 전자선 조사에 의한 휴먼노로바이러스 측정 결과 및 품질평가(pH, 관능평가)에서 결과 간의 유의차를 확인하기 위해 실시하였다. 통계 프로그램은 SPSS version 12.
통계 프로그램은 SPSS version 12.0 software program (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하였으며, 일원 배치 분산분석(one-way ANOVA) 및 Student t-test 실시 후 Duncan’s 다중범위검정(multiple range test)으로 유의성 차를 5% (P<0.05) 수준에서 검증하였다.

이론/모형

HNV의 정량 분석을 위해 RNeasy mini kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하였으며, 제조사의 지침에 따라 실험을 진행하였다. HNV GII.
HNV의 RNA를 추출하기 위해 QIAamp viral RNA mini kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하였으며, 제조사의 지침에 따라 RNA의 추출과 정제를 진행하였다. Proteinase K 추출 활성은 ISO 15216-1:2017의 방법을 참고하여 처리하였다. 전자선 처리된 굴 시료에 Proteinase K (Sigma, St.

성능/효과

05). 또한, 10 kGy 조사에서도 향을 제외한 외관, 색상 및 전반적 선호도 항목에서 5점 이상의 점수를 받아 7점 척도법의 기준으로 평가했을 때 전반적으로 높은 기호성을 보이는 것으로 생각된다. 전자선 조사한 굴의 향 항목에서 상대적으로 낮은 점수(4.
모든 관능평가 항목에서 전자선 무처리군의 점수가 제일 높았으며(5.25-6.17), 10 kGy 조사에서 가장 낮았으나 (4.67-5.33), 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05)
본 연구의 종합적 고려 시, 신선굴 중 전자선 조사에 의한 휴먼노로바이러스의 저감 효과가 검증되었으며(>log copy/μL), 품질평가 중 전자 선량에 의한 pH 변화는 없는 것으로 확인되었고, 관능평가에서는 모든 선량의 전반적 선호도 항목에서 5점 이상의 점수로 평가되어 높은 선호도 결과를 보였다

후속연구

본 연구의 종합적 고려 시, 신선굴 중 전자선 조사에 의한 휴먼노로바이러스의 저감 효과가 검증되었으며(>log copy/μL), 품질평가 중 전자 선량에 의한 pH 변화는 없는 것으로 확인되었고, 관능평가에서는 모든 선량의 전반적 선호도 항목에서 5점 이상의 점수로 평가되어 높은 선호도 결과를 보였다. 따라서 신선 굴의 휴먼노로바이러스 저감화 방안으로써 이화학적 및 관능적 변화 없는 비가열 전자선 조사의 가능성과, 이를 이용한 상업적인 처리방법의 응용 및 개발을 위해 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

참고문헌 (31)

Duizer E, Schwab KJ, Neill FH, Atmar RL, Koopmans MPG and Estes MK. 2004. Laboratory efforts to cultivate noroviruses. J Gen Virol 85, 79-87. https://doi.org/10.1099/vir.0.19478-0.

상세보기
Fielding LM, Cook PE and Grandison AS. 1997. The effect of electron beam irradiation, combined with acetic acid, on the survival and recovery of Escherichia coli and Lactobacillus curvatus. Int J Food Microbiol 35, 259-265. https://doi.org/10.1016/S0168-1605(97)01251-8.

상세보기
Fuster N, Pinto RM, Fuentes C, Beguiristain N, Bosch A and Guix S. 2016. Propidium monoazide RTqPCR assays for the assessment of hepatitis A inactivation and for a better estimation of the health risk of contaminated waters. Water Res 101, 226-232. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.05.086.

상세보기
Jay JJ. 1996. Modern Food Microbiology. 5th ed. Chapman Hall, New York, NY, U.S.A, 1-277.
Je GS, Chung DH and Shim WB. 2015. Reducing effect of microorganism on meat and fish products by repeated γ-irradiation at low dose. J Food Hyg Saf 30, 92-97. https://doi.org/10.13103/JFHS.2015.30.1.92.

원문보기 상세보기
Jeon EB, Choi MS, Kim JY, Ha KS, Kwon JY, Jeong SH, Lee HJ, Jung YJ, Ha JH and Park SY. 2020. Characterizing the effects of thermal treatment on human norovirus GII.4 viability using propidium monoazide combined with RT-qPCR and quality assessments in mussels. Food Control 109, 106954. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106954.

상세보기
Jeong MI, Park SY and Ha SD. 2017. Thermal inactivation of human norovirus on spinach using propidium or ethidium monoazide combined with real-time quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction. Food Control 78, 79-84. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2017.02.026.

상세보기
Jung S, Choe JH, Kim BN, Yun HJ, Kim YJ and Jo C. 2009. Microbiological, physicochemical, and sensory characteristics of Myungran jeotgal treated by electron beam irradiation. Korean J Food Preserv 16, 198-203.
Kim BN, Jung S, Choe JH, Liu XD and Jo C. 2008a. Microbiological and sensory characteristics of electron beam irradiated squid jeotkal and Its Ingredients. J Agric Sci 35, 155-165.
Kim SY, Lee SJ, Kim ES, Seo DG, Song YJ and Jung IY. 2008b. Selective detection of viable Enterococcus Faecalis using propidium monoazide in combination with real-time PCR. J Korean Acad Conserve Dent 33, 537-544. https://doi.org/10.5395/JKACD.2008.33.6.537.

원문보기 상세보기
Kim MS, Kim KH and Yook HS. 2009. The effects of gamma irradiation on the microbiological, physicochemical and sensory quality of peach (Prunus persica L. Batsch cv Dangeumdo). J Korean Soc Food Sci Nutr 38, 364-371. https://doi.org/10.3746/jkfn.2009.38.3.364.

원문보기 상세보기
Kim HJ, Lee KH, Yong HI and Jo C. 2013. Effect of UV-C and electron beam irradiation of on the quality of rice wine Makgeolli. Korean J Food Preserv 20, 45-51. http://dx.doi.org/10.11002/kjfp.2013.20.1.45.

원문보기 상세보기
Kim YJ, Oh HS, Kim MJ, Kim JH, Goh JB, Choi IY and Park MK. 2016. Identification of electron beam-resistant bacteria in the microbial reduction of dried laver Porphyra tenera subjected to electron beam treatment. Korean J Food Preserv 23, 139-143. https://doi.org/10.11002/kjfp.2016.23.1.139.

원문보기 상세보기
Kim SE, Park SY, Rui ML and Ha SD. 2017. Effects of electron beam irradiation on murine norovirus-1 in abalone Haliotis discus hannai meat and viscera. LWT 86, 611-618. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.08.058.

상세보기
Lee MH, Seo DJ, Seo JN, Jeon SB, Oh HJ, Lee JS, Joo IS, Lee HJ and Choi CS. 2014. Detection of norovirus using molecular biological method. Safe Food 9, 26-32.
Lee HW, Lee HM, Yoon SR, Kim SH and Ha JH. 2018. Pretreatment with propidium monoazide/sodium lauroyl sarcosinate improves discrimination of infectious waterborne virus by RT-qPCR combined with magnetic separation. Environ Pollut 233, 306-314. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.10.081.

상세보기
Lee HW, Yoon SR, Lee HM, Lee JY, Kim SH and Ha JH. 2019. Use of RT-qPCR with combined intercalating dye and sodium lauroyl sarcosinate pretreatment to evaluate the virucidal activity of halophyte extracts against norovirus. Food Control 98, 100-106. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.11.026.

상세보기
Lees D. 2000. Viruses and bivalve shellfish. Int J Food Microbiol 59, 81-116. https://doi.org/10.1016/s0168-1605(00)00248-8.

상세보기
MFDS (Ministry of Food and Drug Safety). 2020. Statistics of food poisoning. Retrieved from https://www.foodsafetykorea.go.kr/portal/healthyfoodlife/foodPoisoningStat.do?menu_no3724&menu_grpMENU_NEW02 on Nov 16, 2020.
Moreno L, Aznar R and Sanchez G. 2015. Application of viability PCR to discriminate the infectivity of hepatitis A virus in food samples. Int J Food Microbiol 201, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2015.02.012.

상세보기
Nolan T, Hands RE and Bustin SA. 2006. Quantification of mRNA using real-time RT-PCR. Nat Protoc 1, 1559-1582. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.236.

상세보기
Park JS, Park JN, Park JG, Han IJ, Jung PM, Song BS, Choi JI, Kim JH, Han SB, Byun MW and Lee JW. 2008. Microbiological, physicochemical, and sensory characteristics of gamma-irradiated fresh oysters during storage. J Radiat Ind 2, 85-91.
Park SY and Ha SD. 2014. Influence of NaCl on the inactivation of murine norovirus-1 and hepatitis A virus in the Korean traditional salted oyster product "Eoriguljeot" during storage. Food Res Int 62, 382-387. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.03.039.

상세보기
Park JS, Park DH, Kong CS, Lee YM, Lee JD, Park JH and Kim JG. 2018. Processing and characteristics of canned seasoned boiled oyster crassostrea gigas and canned seasoned roasted oyster Crassostrea gigas. Korean J Fish Aquat Sci 51, 469-476. https://doi.org/10.5657/KFAS.2018.0469.

원문보기 상세보기
Park SY and Ha SD. 2019. Synergistic effects of combined chlorine and vitamin B1 on the reduction of murine norovirus-1 on the oyster Crassostrea gigas surface. Food Environ Virol 11, 205-213. https://doi.org/10.1007/s12560-019-09380-6.

상세보기
Praveen C, Dancho BA, Kingsley DH, Calci KR, Meade GK, Mena KD and Pillai SD. 2013. Susceptibility of murine norovirus and hepatitis A virus to electron beam irradiation in oysters and quantifying the reduction in potential infection risks. Appl Environ Microbiol 79, 3796-3801. https://doi.org/10.1128/AEM.00347-13.

상세보기
Predmore A, Sanglay GC, DiCaprio E, Li J, Uribe RM and Lee K. 2015. Electron beam inactivation of Tulane virus on fresh produce, andmechanism of inactivation of human norovirus surrogates by electron beam irradiation. Int J Food Microbiol 198, 28-36. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2014.12.024.

상세보기
Rudi K, Moen B, Dromtorp SM and Holck AL. 2005. Use of Ethidium monoazide and PCR in combination for quantification of viable and dead cells in complex samples. Appl Environ Microbiol 71, 1018-1024. https://doi.org/10.1128/AEM.71.2.1018-1024.2005.

상세보기
Shin SB, Oh EG, Lee HJ, Kim YK, Lee TS and Kim JH. 2014. Norovirus Quantification in Oysters Crassostrea gigas Collected from Tongyeoung. Korea. Korean J Fish Aquat Sci 47, 501-507. https://doi.org/10.5657/KFAS.2014.0501.

원문보기 상세보기
Son KT, Shim KB, Lim CW, Yoon NY, Seo JH, Jeong SG, Jeong WY and Cho YJ. 2014. Relationship of pH, Glycogen, Soluble Protein, and Turbidity between freshness of raw oyster Crassostrea gigas. Korean J Fish Aquat Sci 47, 495-500. https://doi.org/10.5657/KFAS.2014.0495.

원문보기 상세보기
Song BS, Park JG, Kim WG, Kim JH, Choi JI, Yoon YH, Byun MW, Kim CJ and Lee JW. 2009. Comparison of the quality of gamma ray- or electron beam-irradiated minced pork and pork patties. Food Sci Anim Resour 29, 194-202. https://doi.org/10.5851/kosfa.2009.29.2.194.

원문보기 상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증