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국가과학기술연구회 소관 25개 정부출연연구기관에서 전해드리는 소식입니다.

날짜 2018.09.12 KFRI

[한국식품연구원]

식품연 효소를 이용한 식중독균 바이오필름 제어법 개발

최근 다양한 식중독 의심사례가 증가하고 있다. 이러한 식중독을 예방하기 위하여 한국식품연구원(원장 박동준)에서는 다양한 연구를 진행 중에 있으며 이 중 장출혈성 대장균(E. coli O157:H7)의 바이오필름을 제어하여 한층 더 효율적으로 예방할 수 있는 방법을 개발하는 쾌거를 이루었다. (E. coli O157:H7 - 장출혈성 대장균. 대장균 표면의 단백질 O항원체 중 157번째로 발견되었다는 데에서 O-157이란 이름이 붙여졌으며 1982년 미국에서 소의 대변에서 처음 발견된 항원이다.)

 

바이오필름(Biofilm)이란 식품제조 공정상이나 식품 조리와 같이 식품을 자주 다루는 환경에서 식품이 자주 접촉하는 스테인리스 표면 등에 부착한 후에 탄수화물, 단백질 등을 분비하여 형성된 생물막을 의미한다. 바이오필름은 보통 단단한 막의 형태를 가지며, 일반적인 살균제 등에 강한 내성을 가지므로 제거하기가 힘들어진다. 살균제 처리에도 불구하고 살아남은 바이오필름에 존재하는 식중독균은 접촉하는 다른 식품을 오염시켜서 식중독 사고를 일으킬 수 있는 위험성이 있기 때문에 이를 효과적으로 제어할 수 있는 방법의 개발에 전 세계가 몰두하고 있다.

 

ㅇ한국식품연구원 소비안전연구단 김주성박사 연구팀은 식품공정 및 조리 등에 많이 사용되는 스테인리스 표면에서 이콜라이 식중독균의 바이오필름을 형성시킬 때 효소(proteinase K )를 첨가하였을 경우 첨가하지 않은 경우에 비해서 세균의 숫자가 99% 이상 감소하는 것을 발견하였다.

 

ㅇ이때 추가적으로 염소 살균제인 차아염소산나트륨을 넣어 주었을 때 추가적으로 99.9% 이상의 세균을 불활성화 시킬 수 있는 것이 관찰한 반면, 효소(proteinase K)를 처리하지 않고, 살균제를 넣어 주었을 때는 저감효과가 나타나지 않았다. 또한, 이미 바이오필름을 형성한 장출혈성 대장균에 효소(proteinase K), 셀룰로오스, 차아염소산나트륨을 각각 단일 처리하였을 때는 효과가 없었지만, 이 순서로 연속적으로 처리하였을 때 세균의 숫자가 99% 이상 감소하는 것을 관찰하였다.

 

ㅇ이 결과는 친환경적인 효소를 효과적으로 이용하면 제거하기 힘든 식중독균 바이오필름의 구성물질인 단백질, 탄수화물 등을 분해해서 바이오필름을 효과적으로 제어할 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 살균제의 침투 또한 용이하게 하여 바이오필름을 효과적으로 제어하는데 이용할 수 있다는 것을 보여준다.

 

한국식품연구원 박동준 원장은대장균은 사람이나 동물의 장내에 산재해 있는 균으로서 일반적인 경우엔 병을 일으키지 않지만, 대장균이 진화하여 식중독을 일으킬 수 있는데, 이 대장균을 장출혈성 대장균이라 한다. 이 식중독균은 독소가 존재하여 설사증세는 물론 장손상부터 어린아이의 콩팥기능 위협하는 신장 손상까지 야기할 수 있어서 문제가 되며 특히 조리되지 않은 육류(햄버거 패티), 살균되지 않은 우유나 주스, 과일이나 채소(특히 새싹채소), 오염된 물 등을 원인으로 자주 야기된다. 이러한 균이 형성한 바이오필름에 대한 효과적 제거법이 개발됨으로서 향후 발생할 수 있는 식중독을 더욱더 예방할 수 있을 것으로 보인다.”라고 전했다.