초록 ▼

□ 연구개요
● 본 과제의 목표는 차세대 염기서열 해독법과 생물정보학을 기반으로 고위해식품의 총체적 미생물유전체 빅데이터 확보, 고위해식품의 미생물군유전체(마이크로바이옴) 규명임.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 본 과제에서는 새싹채소를 고위해식품으로 선정하였으며, 새싹채소를 세 가지 요인(새싹채소의 종류, 브랜드, 유통 채널)을 고려하여 채취한 후(총 시료 수: 70개) 배양법 및 차세대 염기서열 해독법을 활용하여 마이크로바이옴을 분석, 새싹채소 상재 균총을 규명하고자 하였음.
● 배양법을 기반으로 일반

□ 연구개요
● 본 과제의 목표는 차세대 염기서열 해독법과 생물정보학을 기반으로 고위해식품의 총체적 미생물유전체 빅데이터 확보, 고위해식품의 미생물군유전체(마이크로바이옴) 규명임.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 본 과제에서는 새싹채소를 고위해식품으로 선정하였으며, 새싹채소를 세 가지 요인(새싹채소의 종류, 브랜드, 유통 채널)을 고려하여 채취한 후(총 시료 수: 70개) 배양법 및 차세대 염기서열 해독법을 활용하여 마이크로바이옴을 분석, 새싹채소 상재 균총을 규명하고자 하였음.
● 배양법을 기반으로 일반세균수 및 대장균군에 대한 정량분석과 E. coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium의 정성분석을 수행하였음.
● 새싹채소의 마이크로바이옴을 연구하기 위한 기초단계로 새싹채소의 genomic DNA 추출법을 확립하였으며 미생물의 16S rRNA gene의 V4 region을 타겟으로 dual-index PCR을 기반으로 library를 제작하였음. Illumina MiSeq platform을 이용하여 미생물군의 염기서열 정보를 획득하였고, QIIME2를 이용하여 마이크로바이옴 데이터를 산출하였음.
● 새싹채소에서는 7-8 log CFU/g 수준의 일반세균수가 검출되었으며, 식중독세균은 검출되지 않았음.
● 마이크로바이옴 데이터의 alpha diversity 분석 결과, 무순에서 species richness가 높게 나타나 가장 다양한 미생물이 분포하고 있음을 확인하였음. Beta diversity 분석 결과, 새싹의 종류에 따라 미생물군의 분포가 다르게 나타나 그룹별로 클러스터를 생선한 반면, 유통채널에 의한 차이는 없었음.
● Phylum level에서는 Proteobacteria(알팔파: 79.0%, 유채: 68.5%, 무순: 61.9%), Family level에서는 다수의 식중독 세균이 포함된 Enterobacteriaceae(장내세균과) (알팔파: 33.9%, 유채: 14.6%, 무순: 8.0%)가 우점종으로 나타남. 특히 다른 새싹채소에 비해 알팔파에서 Entrerobacteriaceae의 비율이 높게 나타남.

□ 연구개발결과의 중요성
● 차세대 염기서열 해독법을 기반으로 한 마이크로바이옴 연구 분야에서 식품안전을 연계한 연구는 타 분야에 비해 미흡한 실정임.
● 본 연구에서는 미생물 안전과 관련하여 고위해식품인 새싹채소를 대상으로 미생물의 생태를 규명하였고, 메타제놈 데이터를 축적함으로써 미생물 안전 관리를 위한 기반자료를 구축하였음.
● 식품의 미생물군 유전체 분석을 위한 원천 기술을 획득하였으며, 마이크로바이옴 분석과 배양법 기반의 미생물 정량·정성 분석을 병행하는 식품 마이크로바이옴의 연구 모델을 제시하였음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 채취 대상 새싹채소 및 배양 기반의 미생물 정량·정성 분석 ... 4
• (2) 새싹채소 상의 genomic DNA 추출 방법 최적화 및 DNA 추출 ... 7
• (3) 16S rRNA gene 염기서열 분석을 위한 library 제작 및 염기서열 분석 ... 7
• (4) 생물 정보학 도구인 QIIME2 를 이용한 메타제놈 결과 분석 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 17