초록 ▼

본 연구에서는 식중독을 일으키는 C. jejuni/coli, Pathogenic E. coli, Pathogenic Vibrio, C.perfringens에 대한 특성을 분석하기 위해 식품의약품안전처 식중독균 자원센터에서 보유하고 있던 국내 분리 균주를 대상 균주로 확보하였다. 대상 균주는 2007년부터 2019년까지 식약처(평가원 미생물과 및 6개 지방청)와 지자체(16개 시・도 보건환경연구원)에서 분리한 모니터링 및 기준·규격 부적합 균주와 식중독 관련 식품 등에서 분리한 균주들이다.

C. jejuni/coli(18

본 연구에서는 식중독을 일으키는 C. jejuni/coli, Pathogenic E. coli, Pathogenic Vibrio, C.perfringens에 대한 특성을 분석하기 위해 식품의약품안전처 식중독균 자원센터에서 보유하고 있던 국내 분리 균주를 대상 균주로 확보하였다. 대상 균주는 2007년부터 2019년까지 식약처(평가원 미생물과 및 6개 지방청)와 지자체(16개 시・도 보건환경연구원)에서 분리한 모니터링 및 기준·규격 부적합 균주와 식중독 관련 식품 등에서 분리한 균주들이다.

C. jejuni/coli(186주), Pathogenic E. coli(531주), Pathogenic Vibrio(2,726주), C. perfringens(1,003주)에 대해 내재/병원성 유전자, 혈청형, 유전적 상동성(PFGE) 등 식중독균의 특성을 분석하였고, 유전체 기반의 식중독균 상동성 분석법인 wgMLST 분석법을 마련하였다.

식약처에서 보유한 Campylobacter 186주(C. jejuni 125주, C. coli 61주)는 식품(141주), 환경(26주), 식중독 환자 인체 가검물(19주)에서 분리되었다. C. jejuni 125주에 대한 유전자 분석 결과 cdtB, cadF, flaA, galE는 100%, mapA는 95.2%, hipO는 99.2%, wlaN는 25.6% 검출되었다. C. coli 61주에서는 glyA(88.5%)를 제외한 ceuE, cdtB, cadF, flaA, galE 유전자가 100% 검출되었다. Multiplex-PCR typing법으로 C. jejuni의 Penner type 36종 내열성 혈청형 중 12종(HS 15/31/58, 41, 4B, 8/17, 23/36, 27, 21, 5/31, 44, 9, 37, 18)을 확인하였다. 유전적 상동성(PFGE) 분석 결과 C. jejuni의 유사도는 54.5～100%이며, 95% 이상의 상동성을 기준으로 17개의 cluster로 분류되었다. C. coli의 유사도는 71.8～100%로 95% 이상의 상동성을 기준으로 13개의 cluster로 분류되었다.

Pathogenic E. coli 531주 중 ETEC는 84주, EPEC는 282주, EHEC는 151주, EAEC는 14주이며, 유전자 분석 결과, eaeA(52.7%), bfpA(2.4%), tir(22.6%), cdt(6.8%), STp(12.6%), STh(5.6%), LT(1.9%), VT1(9.2%) VT2(24.3%), aggR(2.6%)가 검출, ipaH는 불검출되었다.

혈청형(O항원)은 531주 중 302주에서 총 80종의 혈청형을 확인하였다(229주 NT). 유전적 상동성(PFGE) 분석 결과 Pathogenic E. coli의 유사도는 65.0～100%이며, 95% 이상의 상동성을 기준으로 68개의 cluster로 분류되었다.

C. perfringens 1,003주는 식품(933주), 환경(24주), 식중독 환자 인체 가검물(46주)에서 분리되었다. C. perfringens 1,003주에 대한 유전자 분석 결과 cpa/plc, cpe, cpb, etx, iap, netB가 각각 100, 6.7, 3.2, 0.9, 1.7, 1.6%가 검출되었다. 이를 기반으로 Toxin type을 분석한 결과, Toxin type A와 F의 비율이 높았다. 유전적 상동성(PFGE) 시험법을 개발하여 분석한 결과 C. perfringens의 유사도는 38.8～100%, 95% 이상의 상동성을 기준으로 11개 cluster로 분류되었다.

Pathogenic Vibrio 2,726주(V. parahaemolyticus(2,530주), V. vulnificus(122주), V.cholerae(74주))는 식품(1,443주), 환경(1,282주), 식중독 환자 인체 가검물(1주)에서 분리되었다. 유전자 분석 결과, V. parahaemolyticus 2,530주에서 tdh, toxR, trh, tlh가 각각 0.1, 83.2, 2.8, 97.4%, V. vulnificus 122주에서 glnA, vvh, rtxA, toxR가 각각 99.2, 83.7, 92.7, 83.7%, V. cholerae 74주에서 hly, tcpA, toxR가 각각 84, 17.3, 93.3%가 검출 ctx는 불검출되었다. 식중독과 관련된 V. parahaemolyticus 80주 중 11주 6종의 혈청을 확인(69주 NT)하였다. V. cholerae 74주에서 고위해 혈청형인 O1(Ogawa, Inaba, Hikojima), O139는 검출되지 않았다. 유전적 상동성(PFGE) 분석 결과 V. parahaemolyticus의 유사도 50.3～100%, 95% 이상의 상동성을 기준으로 660개의 cluster, V. vulnificus의 유사도는 69.4～100%, 95% 이상의 상동성을 기준으로 36개 cluster, V. cholerae의 유사도는 60.2～100%, 95% 이상의 상동성을 기준으로 18개 cluster로 분류되었다.

wgMLST 분석법 마련을 위해서 wgMLST 분석프로그램들의 신속성 및 정확성 등을 비교·분석하여 그중 가장 신속하고 효율적인 BioNumerics의 프로그램을 선택하여 wgMLST 분석 방법을 마련하였다.

본 연구에서 마련한 wgMLST 분석법 및 국내에서 분리된 캠필로박터, C. jejuni/coli, Pathogenic E. coli, Pathogenic Vibrio, C. perfringens 특성 분석 결과의 DB화를 통하여 식중독 발생 시 균주 특성 비교를 통한 원인 규명의 근거자료로 활용하고, wgMLST 분석법 도입으로 보다 정밀한 분석을 통해 식중독 원인규명의 정확도를 높이는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

(출처 : 요약문 3p)

Abstract ▼

In order to identify causative agents of foodborne outbreak, genetic characteristics of isolated strains could be critical information as well as rapid isolation and identification of pathogen from suspected foods. Campylobacter jejuni /coli , Pathogenic Escherichia coli, Pathogenic Vibrio and Clost

In order to identify causative agents of foodborne outbreak, genetic characteristics of isolated strains could be critical information as well as rapid isolation and identification of pathogen from suspected foods. Campylobacter jejuni /coli , Pathogenic Escherichia coli, Pathogenic Vibrio and Clostridium perfringens is important food-borne pathogens causing human gastroenteritis.

In this study, pathogenic genes of C. jejuni/coli, Pathogenic E. coli, Pathogenic Vibrio and C. perfringens isolated from food, human and environment were analyzed and their characteristics were confirmed by several methods. We collected 186 strains of C. jejuni/coli from food poisoning patients, food, and environment, and analyzed in this study: C. jejuni isolated 125 strains (67%) and C. coli isolated 61 strains (33%). The house keeping and virulence genes mapA, hipO, cdtB, cadF, flaA, galE, and wlaN were found in 95.2%, 99.2%, 100%, 100%, 100%, 100%, and 25.6% of C. jejuni isolates, respectively. The house keeping and virulence genes ceuE, glyA, cdtB, cadF, flaA, and galE were present 100%, 88.5%, 100%, 100%, 100%, and 100% in C. coli isolates, respectively. C. jejuni isolates were identified into 12 different serotypes by multiplex-PCR typing. The serotype distribution of C. jejuni strains were shown to be HS15/31/58, HS41, HS4B, HS8/17, HS23/36, HS27, HS21, HS5/31, HS44, HS9, HS37, and HS18. The epidemiological relationship among the C. jejuni/coli strains has previously been investigated by PFGE. C. jejuni and C. coli of the genetics relatedness of the isolates ranged from 54.5～100%, 71.8～100% and 17, 13 clusters of PFGE type were observed, respectively.

531 strains of Pathogenic E. coli were isolated from food poisoning patients, food, and environment. The eaeA, bfpA, tir , cdt, STp, STh, LT, VT1, VT2, aggR, and ipaH gene were detected in 52.7%, 2.4%, 22.6%, 6.8%, 12.6%, 5.6%, 1.9%, 9.2%, 24.3%, 2.6%, and 0% of E. coli isolates by real-time PCR, respectively. As for the serotype distribution of E. coli , O antigen was identified in 302 strains and a large number of O159, O26 and O106 were detected. The epidemiological relationship among the Pathogenic E. coli strains have previously been investigated by PFGE. Pathogenic E. coli of the genetics relatedness of the isolates ranged from 65.0～100%, and 68 clusters of PFGE type were observed.

1,003 strains of C. perfringens were isolated from food poisoning patients, food, and environment. The cpa/plc, cpe, cpb, etx, iap, and netB gene were detected 100%, 6.7%, 3.2%, 0.9%, 1.7%, and 1.6% of C. perfringens isolates by real-time PCR, respectively. Based on the presence of toxin genes, C. perfingens strains were classified into seven toxigenic types (A to G). Of the isolates, 87.9% were diagnosed as type A, 5.1% as type F, 3.0% as type C, 1.7% as type E, 1.4% as type G, 0.7% as type D, 0.2% as type B. C. perfringens of genetics realtedness of isolates ranged from 38.5～100%, and 11 clusters PFGE type were observed.

2,726 strains of pathogenic Vibrio were isolated from food poisoning patients, food, and environment, and analyzed in this study: V. parahaemolyticus isolated 2,530 strains, The tdh, toxR, trh, and tlh gene were detected 0.1%, 83.2%, 2.8%, and 97.4% of V. parahaemolyticus isolates. The tdh, toxR, trh, and tlh gene were detected 0.1%, 83.2%, 2.8%, and 97.4% of V. vulnificus isolates. The glnA, vvh, rtxA, and toxR gene were detected 99.2%, 83.7%, 92.7%, and 83.7% of V. vulnificus isolates. And the ctx, hly, tcpA, and toxR gene were detected 0%, 84%, 17.3%, and 93.3% of V. cholerae isolates, respectively. O:K serotypes of V. parahaemolyticus was turned up in domestic patients was 6 types. The epidemiological relationship among the Vibrio spp. strains has previously been investigated by PFGE. V. parahaemolyticus, V. vulnificus and V. cholerae of the genetics relatedness of the isolates ranged from 50. 3～100%, 69.4～100%, 60.2～100% and 112, 56, 18 clusters of PFGE type were observed, respectively.

Based on these results, it is possible to analyse various characteristics of C.jejuni/coli, Pathogenic E. coli, Vibrio spp. and C. perfringens strains and used as key information in epidemiological studies for outbreak in Korea.

(출처 : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 자체연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 국문 요약문 ... 3
• Summary ... 5
• 목차 ... 7
• Ⅰ. 연구개발과제 연구결과 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제2장 연구개발과제의 국내·외 연구개발 현황 ... 15
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 23
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 240
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 247
• 제6장 연구개발과제의 연구개발 결과 활용계획 ... 248
• 제7장 참고문헌 ... 250
• 제8장 첨부서류 ... 265
• 끝페이지 ... 432