보고서 정보
주관연구기관 |
식품의약품안전평가원 National Institute of Food and Drug Safety Evaluation |
연구책임자 |
곽효선
|
참여연구자 |
김미경
,
황진희
,
정지연
,
허은정
,
정우영
,
이정수
,
안은숙
,
김석환
,
배윤영
,
이민정
,
서수환
,
황선영
,
이우정
,
정명교
,
남건우
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2018-12 |
과제시작연도 |
2018 |
주관부처 |
식품의약품안전처 Ministry of Food and Drug Safety |
등록번호 |
TRKO201900003437 |
과제고유번호 |
1475010535 |
사업명 |
식품등안전관리(R&D) |
DB 구축일자 |
2019-07-13
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키워드 |
김치.병원성대장균.위해평가.내산성.Kimchi.Pathogenic E. coli.Acid-resistant.WGS.Risk assessment.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201900003437 |
초록
▼
김치는 한국의 전통적인 저장 발효식품으로 배추 등 채소류를 주원료로 하여 절임, 양념혼합공정을 거쳐 그대로 또는 발효시켜 가공한 것으로, 식품유형으로는 식품성 원료에 고춧가루, 당류, 식염 등을 가하여 혼합한 것으로 채소 등에 첨가하는 ‘김칫속’, 배추를 주원료로 하여 절임 등을 거쳐 발효한 ‘배추김치’가 있다. 김치는 더 이상의 가공, 가열조리를 하지 않고 그대로 섭취하는 식품으로 제조 초기 미생물에 의한 오염 우려가 존재하나, 발효가 진행 될수록 유산균의 우점종, 낮은 pH 등 위해 미생물의 생육을 저해하는 환경으로 변화하여 발
김치는 한국의 전통적인 저장 발효식품으로 배추 등 채소류를 주원료로 하여 절임, 양념혼합공정을 거쳐 그대로 또는 발효시켜 가공한 것으로, 식품유형으로는 식품성 원료에 고춧가루, 당류, 식염 등을 가하여 혼합한 것으로 채소 등에 첨가하는 ‘김칫속’, 배추를 주원료로 하여 절임 등을 거쳐 발효한 ‘배추김치’가 있다. 김치는 더 이상의 가공, 가열조리를 하지 않고 그대로 섭취하는 식품으로 제조 초기 미생물에 의한 오염 우려가 존재하나, 발효가 진행 될수록 유산균의 우점종, 낮은 pH 등 위해 미생물의 생육을 저해하는 환경으로 변화하여 발효가 충분히 진행된 경우는 안전하다고 알려져 있다. 그러나 김치에서 병원성대장균으로 인한 식중독 사고는 매년 꾸준히 발생하며, 낮은 pH의 산성식품과 같은 산성도가 높은 외부환경에 저항할 수 있는 내산성(acid-resistance)을 가지는 대장균의 발견이 보고되고 있다. 이에 따라 김치의 낮은 pH 환경에서 내산성을 획득한 병원성대장균이 인체 내에서 생존하여 식중독을 유발할 수 있는 가능성이 존재하기 때문에, 병원성대장균의 내산성을 파악하고, 김치에서 병원성대장균의 대한 위해성을 평가하여 안전관리방안을 마련하는 것이 필요하다고 판단된다.
본 연구에서는 국내산 김치 610품목 및 수입산 김치 258품목, 원부재료(김치, 생강, 파 등) 187품목에 대해서 대장균 및 병원성대장균을 모니터링을 실시하였고, 총 1,055건 중 1건에서 병원성대장균 EPEC(eaeA)가 검출되었다. 김치류(배추김치)에서 병원성대장균에 대한 생육생존예측 모델을 개발하기 위해 EHEC, EPEC, ETEC, EAEC, EIEC Cocktail 균주를 활용해 예측모델을 개발하였다. 또한, MIMS/MAP을 통해 김치류 중 배추김치의 섭취량(57.50g) 및 섭취빈도(77.40%)을 산출하였고 용량반응 모델이 개발되있지 않은 EAEC를 제외한 나머지 4종의 병원성대장균 대한 각각의 용량반응 모델을 선정하였다. 김치류의 실제 유통·소비 환경을 고려하여 시뮬레이션 시나리오를 작성하여 최종적으로 @RISK를 활용한 김치류에서 병원성대장균의 정량적 미생물 위해평가를 수행하였다. 위해평가 결과, 김치류에서 병원성대장균의 위해도는 전반적으로 높은 수준은 아니였지만, 여러 시나리오 중 ‘단체급식소 및 외식업체에서 소비되는 김치류’의 위해수준과 EHEC에 대한 위해수준이 상대적으로 높았음을 알 수 있었다.
병원성대장균의 내산성을 알아보기 위해 보유중인 병원성 대장균 227균주와 질병관리본부에서 분양받은 180균주을 합쳐서 총 407균주(EAEC, EHEC, EPEC, ETEC)와 추가로 김치류(원·부재료)에서 모니터링한 대장균(E. coli) 69균주에 대한 내산성테스트를 진행하였다. 그 결과 병원성대장균 종류별로는 ETEC에서 가장 많은 균주가 높은 내산성을 가지는 것이 확인되었고, 균주의 분리소스별 확인 결과 임상에서 분리한 균주가 식품에서 분리한 균주보다 높은 내산성을 가지는 것을 확인하였다. 병원성대장균의 내산성과 관련된 유전자 기능과 특성, 그리고 유전 마커를 확인하기 위해 병원성대장균 중 내산성이 높았던 5균주에 대해 전장유전체를 분석을 진행하였다. 분석된 유전체 정보를 Pan-genome 분석 결과 내산성과 관련된 AR2 system 유전자들이 공통적으로 존재하는 것을 확인하였고, GadEWX regulon 보존정도 확인 결과 보존도가 높은 것으로 확인되어 공통적으로 내산저항성을 위한 AR system과 관련된 유전마커가 잘 보존되어있음을 확인하였다.
(출처 : 요약문 2p)
Abstract
▼
Kimchi is a Korean traditional fermented food that is ingested without further processing or cooking. It is known that as the fermentation progresses, the environment changes to an environment that inhibits the growth of pathogenic microorganisms due to the dominant lactic acid bacteria, and low pH.
Kimchi is a Korean traditional fermented food that is ingested without further processing or cooking. It is known that as the fermentation progresses, the environment changes to an environment that inhibits the growth of pathogenic microorganisms due to the dominant lactic acid bacteria, and low pH. However, it has been reported that certain E. coli strains have the ability to resist environmental stress such as high acid environment which leads to the assumption that acid-resistant E. coli can be survived in Kimchi longer than we expected and increase the risks of human health. Therefore, there is a need for identifying the contamination of pathogenic E. coli in Kimchi and describe the growth and characteristics of acid-resistant E. coli isolates of Kimchi.
There is a possibility that the pathogenic E. coli that has acquired acid resistance in a low pH environment of kimchi and it may survive in the human body and cause food poisoning.
Therefore, it is necessary to grasp the acid resistance of pathogenic E. coli and evaluate the risk of pathogenic E. coli and come up with a safety management plan. In this study, E. coli and pathogenic E. coli were monitored for domestic kimchi (610 items), imported kimchi (258 items) and raw materials (kimchi, ginger and persimmons). One out of total 1,055 samples was positive for pathogenic E. coli, EPEC. A prediction model was developed using cocktail strains of EHEC, EPEC, ETEC, EAEC and EIEC to develop a survival prediction model in kimchi (Chinese cabbage kimchi).
The intake (57.50 g) and intake frequency (77.40%) of cabbage kimchi were calculated by MFDS MIMS/MAP system. The dose response models for each of four pathogenic E. coli were selected except for the EAEC where a dose response model has not been developed. Finally, a quantitative microbial risk assessment of pathogenic E. coli was conducted in Kimchi using @RISK by creating a simulation scenario that considers the actual distribution and consumption environment of Kimchi. As a result of the risk assessment, the risk of pathogenic E. coli was not high in kimchi, but it was shown that the risk levels of 'kimchi consumed in Group foodservice center and foodservice companies' and EHEC were relatively high in various scenarios.
We investigated the acid resistance of pathogenic E. coli provided by total of 407 strains including 227 strains of pathogenic E. coli from Korea Culture Collection for Foodborne Pathogen (MFDS) and 180 strains distributed from the Korea Centers for Disease Control and Prevention(KCDC). In addition, 69 strains of E. coli isolated from Kimchi (including raw materials). As a result, it was confirmed that the ETEC among the pathogenic E. coli has the highest number of strains having high acid resistance, and the strains isolated from the clinical isolates showed higher acid resistance than the strains isolated from the clinical isolates.
The pathogenic E. coli of five strains with high acid resistance were analyzed by NGS to confirm the gene function and characteristics and the genetic markers related to the acid resistance of pathogenic E. coli. Pan-genome analysis showed that AR2 system genes related to acid resistance were common in all five strains. The conservation of GadEWX regulon was confirmed to be highly conserved. In other words, it was confirmed that genetic markers related to AR system for common acid resistance were conserved.
(출처 : Summary 4p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 국문 요약문 ... 2
- Summary ... 4
- 목차 ... 6
- 그림목차 ... 7
- 표목차 ... 10
- 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
- 제1절 연구개발과제의 목표 ... 12
- 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 12
- 제2장 연구개발과제의 국내·외 연구개발 현황 ... 28
- 제1절 국내외 연구개발 현황 ... 28
- 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 42
- 제4장 연구개발과제의 연구개발 고찰 및 결론 ... 126
- 제1절 김치류에서 병원성대장균의 정량적 미생물 위해평가 ... 126
- 제2절 내산성 병원성대장균 스크리닝 및 유전체 분석 ... 127
- 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 128
- 제6장 연구개발과제의 연구개발 결과 활용계획 ... 129
- 제1절 연구성과 및 활용계획 ... 129
- 제7장 참고문헌 ... 130
- 끝페이지 ... 134
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