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민 부
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1 Korean J Food Cook Sci Vol. 33, No. 6, pp. 708~712 (2017) pissn eissn 다소비엽경채류의소독이황색포도상구균과병원성대장균의리스크저감화에미치는영향 민지현 남건우 윤기선 경희대학교식품영양학과 Effect of Sanitization on Risk Reduction of Staphylococcus aureus and Pathogenic Escherichia coli on Leaf and Stem Vegetables Ji Hyeon Min Gun Woo Nam Ki Sun Yoon Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University, Seoul 02447, Korea Abstract Purpose: There has been an increase in the usage of leaf and stem vegetables by school foodservices. Since leaf and stem vegetables are mainly used in uncooked menus, food poisoning accidents related with consumption of leaf and stem vegetables are increasing every year. Methods: The objectives of this study were to evaluate the effects of various sanitizers on reduction of Staphylococcus aureus and Escherichia coli on lettuce, leek, and baechu and to compare the risk of E. coli in sanitized lettuce, leek, and baechu using a FDA-iRISK. Results: Among the three vegetables (lettuce, leek, and baechu), the greatest reduction (2.83 log CFU/g) of S. aureus was observed using sanitized baechu with 70 ppm of slightly acidic electrolyzed water (), which is a lower concentration than 100 ppm of NaClO. The sanitizing effect of at a concentration above 50 ppm on both S. aureus and E. coli on leaf and stem vegetables was superior to 100 ppm of NaClO. According to the results of FDA-iRISK analysis, the greatest risk of E. coli was observed using leek. Conclusion: Since is easy to use with accurate control of chlorine concentration, it can be used to more easily sanitize raw vegetables and fruits in the foodservice industry such as schools or restaurants. Key words: foodservice, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, leaf and stem vegetables, slightly acidic electrolyzed water Ⅰ. 서론 최근 5 년간집단급식소에서식재료에오염되어식중독을일으킨원인세균으로는병원성대장균 (Escherichia coli) 이 171 건으로가장많았고, 황색포도상구균 (Stapylococcus aureus) 으로인한식중독은 46 건으로보고되었다 (Ministry of Food and Drug Safety 2016) 년이후부터충남, 경기도, 강원도, 인천의학교단체급식에서식중독이발생하였으며, 주원인병원체는병원성대장균으로밝혀졌다 (Korea Centers for Disease Control and Prevention 2016). 병원성대장균의경우단체급식에서주로사용되는엽경채류와같은상추에서 log CFU/g 수준으로검출 되었으며, 부추에서는 7.7%, 배추에서는 5.9% 검출되는것으로보고되었다 (Choi JW 등 2005, Jung SH 등 2006). 또한, 신선편의샐러드와유기농채소류등에서병원성식중독균중의하나인황색포도상구균은배추에서 17.6%, 상추에서 % 검출되었다 (Jung SH 등 2006, Jo MJ 등 2011, Hong CK 등 2012). 이처럼상추, 부추그리고배추와같은엽경채류는단체급식에서의비가열조리방법을이용한무침류로주로제공되고있어이에대한미생물학적안전관리의필요성이제기되었다. 학교급식위생관리지침서에따르면, 가열하지않고생으로섭취하는채소및과일류는세척후유효염소농도 100 ppm 의염소계살균 소독제및식품첨가물이첨가된 Corresponding author: Ki Sun Yoon, Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University, 26, Kyungheedae-ro, Dongdaemun-gu, Seoul 02447, Korea ORCID: Tel: , Fax: , ksyoon@khu.ac.kr Korean Society of Food and Cookery Science This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( nses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

2 Korean J Food Cook Sci 다소비엽경채류의소독효과 709 소독제로 5 분간침지하는방법으로소독하도록되어있다 (Ministry of Education 2016). 본연구에서는단체급식에서다소비되고있는엽경채류인상추, 부추, 배추에오염된황색포도상구균 (S. aureus) 과국내에서가장식중독을많이일으키는장병원성대장균 (Enteropathogenic E. coli: EPEC) 에대해친환경적이고경제적이며전기분해수를이용한비가열살균방법미산성차아염소산수 (Oh DH 2012) 의소독효과를단체급식에서일반적으로사용되고있는차아염소산나트륨소독효과와비교하였다. 또한미생물학적위해요소가공중보건에미치는영향을비교할수있는반정량적위해평가도구인 FDA-iRISK(Chen Y 등 2013) 를사용하여각각의엽경채류에대한각각의소독제가 S. aureus 와 EPEC 오염에따른식중독발생리스크를저감화하는효과를비교분석하였다. 1. 균주준비 Ⅱ. 재료및방법 본실험에사용된황색포도상구균은 2015 년 4 월 29 일서울시소재외식업소의샐러드에서분리후 polymerase chain reaction(pcr) 을통해 Staphylococcal enterotoxin A(SEA), Staphylococcal enterotoxin G(SEG), Staphylococcal enterotoxin I(SEI) 형독소를가지는것으로확인된황색포도상구균을사용하였다. EPEC(NCCP 13715) 은식품의약품안전처에서공급받아사용하였다. 두균주모두 -80 C 에보관하였으며상온에서해동후멸균상태의 tryptic soy broth(tsb)(oxoid Ltd., Hampshire, UK) 에접종하여 24 시간동안 36 C rotary shaker(vs-8480sr, Vision, Seoul, Korea) 에서 140 rpm 으로 9 log CFU/mL 이상의농도까지전배양하였다. 고농도의전배양균은멸균된 0.1% 펩톤수 (BD, Sparks, MD, USA) 로 10 진희석하여사용하였다. 2. 시료전처리및균접종 고등학교급식에서다소비식재료로선정된엽경채류 ( 상추, 부추, 배추 ) 는서울시동대문구회기동소재의마트에서구입하여즉시실험실로옮긴후사용하였다. 구입한엽경채류는불가식부위는제거하고상처가없는부분을선별하여, 각각의시료 ( 상추, 부추, 배추 ) 에존재하는부착미생물을제거하기위해수돗물로세척후, 3.6% 과산화수소 (hydrogen peroxide)(daihan Ltd., Seoul, Korea) 에 5 분간침지하고, 멸균된증류수로세척하였다 (Park SY 등 2007). 애벌세척한시료는무균작업대내에서후드를켜고 1 시간건조후, 무균적으로 10.0±0.02 g 무게의시료를준비하여시료표면에 S. aureus 와 EPEC 을초기농도가약 6-7 log CFU/g 이되도록전배양액 100 μl 를분주한후, 무균작업대내에서후드를켜고 1 시간동안건조시켰다. 3. 소독제준비 본연구에사용된미산성차아염소산수생성장치인 Hocler(BC-120) 는한국코스믹라운드 (Seongnam, Korea) 에서제공받아사용하였고, ph 가 인유효염소농도를각각 30, 50, 70 ppm 으로제조하여사용하였다. 유효염소농도는 Kim HS(2016) 의선행연구결과를참고로결정하였다. 대조군으로는차아염소산나트륨 (Hanson Hygiene, Cheonan, Korea) 을증류수에 400 배희석하여유효염소농도 100 ppm 으로제조후사용하였다. ph 와유효염소농도는사용직전 ph meter(testo 206-pH2, IQ Scientific Instruments, Carlsbad, CA, USA) 와유효염소농도확인 paper(potassium Iodide Starch Paper, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Niigata, Japan) 로각각확인하였다. 4. 다소비엽경채류의 S. aureus 와 EPEC 소독효과 소독방법은인위적으로 S. aureus 와 EPEC 을오염시킨엽경채류를멸균된필터백에넣고 30, 50, 70 ppm 미산성차아염소산수와 100 ppm 차아염소산나트륨 200 ml 각각에 5 분간소독하였다. 소독효과는소독된시료를멸균된필터백에 0.1% 펩톤 90 ml 와함께넣고스토마커 (BagMixer 400, Interscience, Paris, France) 에서 2 분간균질화한후, 단계별로희석하여황색포도상구균은 egg yolk tellurite emulsion(mbcell, Seoul, Korea) 을첨가한 Baird-Parker agar (MBcell) 에분주하여 36±1 C 에 48 시간동안배양한후검은색콜로니를계수하였다. EPEC 의경우, eosin methylene blue agar(emb)(mbcell) 에분주하여 36±1 C 에 24 시간동안배양한후녹색금속성광택을가진짙은남색콜로니를계수하여각각의소독수의효과를비교하였다. 5. FDA-iRISK 를활용하여소독제종류에따른엽경채류에서 EPEC 저감화효과비교본연구에서는웹기반위험평가도구 FDA-iRISK(ver. 2.0(FDA/CFSAN, Maryland, USA) 를활용하여 EPEC에오염된엽경채류를다양한소독제를이용하여세척후엽경채류의리스크감소효과를비교분석하였다. 초기오염빈도값으로국내상추, 부추, 배추에오염된 EPEC의정성오염빈도결과값인 0.030, 0.077, 0.059% 를각각입력하였다 (Jung SH 등 2006, Kim SH 등 2006). 초기오염농도는소독의효과를보기위해인위적으로엽경채류에 EPEC를오염시킨후초기접종농도값으로입력하였으며, 포장판매단위의경우실험에사용한상추는 150 g, 부추는 200 g, 배추는 600 g을포장단위로입력하였다 ; 33(6):

3 710 민지현 남건우 윤기선 Korean J Food Cook Sci 소독공정효과는인위적으로 EPEC 에오염시킨상추, 부추, 배추를 4 가지소독제 (100 ppm 차아염소산나트륨, 30, 50, 70 ppm 미산성차아염소산수 ) 로소독한결과감소된 log 값을각각입력하였다. 섭취량모델에서 1 회평균섭취량 (grams per eating occasion) 의경우, 식품의약품안전평가원의섭취량연구자료 (Ministry of Food and Drug Safety 2012) 를참고하여배추와상추는 g, 부추는 g 의 1 회평균섭취량을각각입력하였다. 연간섭취빈도 (eating occasions per year) 는국민건강영양조사의섭취빈도를이용하여배추와상추는 61.36, 부추는 을각각입력하였다 (Korea Centers for Disease Control and Prevention 2016). 용량 - 반응모델의입력값은 Park MS 등 (2014) 의연구결과를참고하여병원성 E. coli 의용량 - 반응모델로 Beta-Poisson model(=1-[1+n/β] -α, α=0.22, β= ) 을입력하였다. 마지막으로건강에미치는영향 ( 질병부담 ) 척도인 disability adjusted life years (DALY) 값은세계보건기구 (WHO) 에서 EPEC 에대한 DALY 값으로제시한데이터 (0.165 DALYs per case) 를사용하였다 (Havelaar AH 등 2015). 6. 통계분석방법 모든실험은 3 회반복실시하였으며 SAS Program(ver 9.3, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 을이용하여분석하였다. 각각의시료그룹들간의유의적인차이는 one way ANOVA 를이용하여분석하였으며, 각소독수간의미생물저감화효과에대한유의적인차이는 p<0.05 수준에서 Duncan s multiple range test 를이용하여검증하였다. Ⅲ. 결과및고찰 1. 엽경채류에서황색포도상구균소독효과 엽경채류로상추, 배추, 부추에오염된황색포도상구균에대해 30, 50, 70 ppm 의미산성차아염소산수를현재급식소에서사용하고있는 100 ppm 차아염소산나트륨의소독효과와비교하였다 (Fig. 1A). 상추에서는 70 ppm 미산성차아염소산수와 100 ppm 차아염소산나트륨에서황색포도상구균을각각 2.04, 2.01 log CFU/g 감소시켰으며 30, 50 ppm 의미산성차아염소산수보다유의적으로 (p<0.05) 소독효과가높았다 (Fig. 1A). 부추는 70 ppm 미산성차아염소산수로소독시, 황색포도상구균은 1.66 log CFU/g 감소하여가장높은저감화효과를보였다. 배추의경우 3 가지엽경채류중 70 ppm 미산성차아염소산수로세척시, 황색포도상구균은 2.83 log CFU/g 감소하여저감화효과가가장높았다. 이와같은본연구결과를종합해보면엽경채류에대한황색포도상구균의세척 소독효과는적어도 50 ppm 이상의미산성차아염소산수를사 Fig. 1. Reduction effect of S. aureus (A) and E. coli (B) on the lettuce, leek and baechu treated with various sanitizers. Mean values (n=4) with different letters (a-d) on the bars within a vegetable are significantly different (p<0.05) according to Duncan's multiple range test. 용해야현행사용하는 100 ppm 차아염소산나트륨보다비슷하거나더좋은세척소독효과를얻을수있는것으로나타났다. 따라서미산성차아염소산수의경우필요한유효염소농도를자유롭게조정하여사용할수있는장점이있기때문에현재단체급식에서차아염소산나트륨으로사용시매번사용할때마다필요한소독액을제조하고농도를확인해야하는과정을생략할수있어단체급식소또는외식업소에서의사용이용이할것으로사료된다. 2. 엽경채류에서 EPEC 소독효과엽경채류인상추, 배추, 부추에오염된 EPEC에대한소독효과는 Fig. 1B와같다. 상추에오염된 EPEC은 70 ppm 미산성차아염소산수로소독시 2.17 log CFU/g의가장높은저감화효과를보였다 (p<0.05). 부추에오염된 EPEC의경우, 전반적으로황색포도상구균에오염된부추보다소독효과가높았다. 그중 70 ppm 미산성차아염소산수로소독하였을때, EPEC이 1.65 log CFU/g 감소하여유의적으로가장높은감소효과를나타냈다 (p<0.05). 배추의경우도 70 ppm 미산성차아염소산수에서 EPEC 2.69 log CFU/g 감소하였는데, 이는황색포도상구균의실 2017; 33(6):

4 Korean J Food Cook Sci 다소비엽경채류의소독효과 711 험결과와마찬가지로배추에서 70 ppm 미산성차아염소산수의소독효과가가장높았다. 전반적으로엽경채류에서 EPEC 와황색포도상구균은 50 ppm 이상의미산성차아염소산수에서소독효과가높은것으로나타났으며상추, 부추, 배추세종류의엽경채류를비교하였을때배추에서의소독효과가가장높은것으로나타났다 (Fig. 1B). 3. FDA-iRISK 를활용하여소독제종류에따른엽경채류의리스크저감화효과비교 FDA-iRISK는식품안전을위협하는화학적, 미생물학적위험성을비교하여리스크순위를정하고공중보건에미치는영향을평가할수있는반정량적위해평가도구이다. 본연구에서는 FDA-iRISK를활용하여소독제종류별로상추, 부추, 배추에오염된 EPEC에대한저감화효과를비교하였으며, 연구결과는 Table 1과같다. 엽경채류각각에오염된 EPEC으로인해일어나는연간질병발생률 (total number of illnesses) 은배추가 로가장높았고, 이후부추, 상추순으로나타났다. 소독제별로는상추에서 NaClO가 1.39로가장높았고, 70 ppm 미산성차아염소산수가 1.25로가장낮았다. 평균질병발생리스크 (mean risk of illnesses) 는연간질병발생률을섭취횟수로나눈값으로전반적으로 70 ppm 미산성차아염소산수로세척소독시가장리스크가낮은것으로나타났으며, 본 Table 1. Ranking summary for risk scenarios: Washing effect of various sanitizer on the health burden of population due to E. coli contamination in lettuce, leek and baechu Sample Total No. of illnesses Mean risk of illness Per eating occasions or consumer Total DALYs per year NaClO 1) Leek Lettuce Baechu ) 2) 3) 4) 30 2) 50 3) 70 4) Lettuce Leek Baechu Lettuce Leek Baechu Lettuce Leek Baechu NaClO: sodium hypochlorite solution (100 ppm); : slightly acidic electrolyzed water. 30: slightly acidic electrolyzed water (30 ppm). 50: slightly acidic electrolyzed water (50 ppm). 70: slightly acidic electrolyzed water (70 ppm). 연구대상엽경채류중에서는상추 (0.0203), 배추 (0.0350), 부추 (0.0549) 순으로 EPEC 에의한리스크가높아지는것으로나타났다. DALY 는질병의심각성과지속시간에대한정보를통합하여질병, 사망등으로건강한삶을잃어버린기간을의미한다. 연간질병부담값 (total DALYs per year) 계산을통해최종적으로엽경채류에오염된 EPEC 에대해소독제종류별로리스크저감화효과를추정해보면, 70 ppm 의미산성차아염소산수로세척소독하였을때연간질병부담값은상추가 0.206, 부추가 0.297, 배추가 로나타났고, 70 ppm 미산성차아염소산수로엽경채류를소독하였을때질병에의한위험부담이가장적은것으로나타났다. 1 회섭취또는 1 인섭취당연간질병부담값 (per eating occasions or consumer) 은 DALYs 값을섭취횟수로나눈것으로소독수종류별로는 70 ppm 의미산성차아염소산수로소독한것이가장낮았으며엽경채류를종류별로비교하였을때는전반적으로부추 ( ), 배추 ( ), 상추 ( ) 순으로낮아졌다 (Table 1). 최근보고된 Campylobacter jejuni 에오염된식육가공품 ( 햄, 소시지 ) 에대한가공공정별리스크를비교한연구 (Hong SH 등 2016) 에서 DALYs 는 4 C 에서건조햄이 , 아질산나트륨무첨가둥근햄이 로보고되었다. 선행연구결과를본연구의연간질병부담값결과와비교했을때엽경채류에오염된 EPEC 에의한 DALY 값이더높은것을알수있다. 이는 EPEC 에의한 DALY 값이 Salmonella, Campylobacter 에비해높고, 엽경채류의 1 회섭취량, 연간섭취빈도등이식육가공품에비해높기때문인것으로사료된다 (Chen Y 등 2013). Ⅳ. 요약및결론 본연구는단체급식에서비가열조리방법으로사용빈도가높은엽경채류인상추, 부추, 배추에오염된 S. aureus 와 EPEC 에대해급식소에서사용이간편한미산성차아염소산수의소독효과를 100 ppm 차아염소산나트륨소독효과와비교하였다. 또한 FDA-iRISK 를사용하여각각의소독제에의해엽경채류에서 EPEC 오염으로인한리스크저감화효과를비교분석하였다. 배추와상추의경우 S. aureus 는 70 ppm, 부추는 100 ppm 의미산성차아염소산수로소독시소독효과가더우수했지만, 전반적으로엽경채류에서황색포도상구균보다 EPEC 을감소시키는데더효과가우수한것으로나타났다. FDA-iRISK 분석결과에서평균질병발생리스크결과를보면 70 ppm 미산성차아염소산수로소독시평균적으로질병발생위험이가장낮은것으로나타났는데엽경채류중에서는부추, 배추, 상추순으로위험성이낮은것으로나타났다. 연간질병부담값은 70 ppm 의미산성차아염소산수로소독하였을때상 ; 33(6):

5 712 민지현 남건우 윤기선 Korean J Food Cook Sci 추, 부추, 배추에서각각 0.206, 0.297, 로나타나배추섭취에의한질병발생부담이가장큰것으로나타났는데이는우리나라국민의경우김치섭취등에따른배추의섭취량이연간가장높았기때문인것으로판단된다. 결론적으로엽경채류에서 S. aureus 와 EPEC 의소독효과와 FDA-iRISK 결과를종합한결과, 70 ppm 미산성차아염소산수가 100 ppm 차아염소산나트륨보다유효염소농도가더낮음에도불구하고소독효과에유의적차이가없거나더우수한것으로나타났다. 본연구결과에따르면채소종류별다양한유효염소농도에따른소독효과에차이가있음을확인할수있었다. 따라서향후단체급식에서유효염소농도조절이간편한미산성차아염소산수가생채소및과일류의소독제로서의활용성이더높을것으로사료된다. Conflict of Interest Potential conflict of interest relevant to this article was not reported. References Chen Y, Dennis SB, Hartnett E, Paoli G, Pouillot R, Ruthman T, Wilson M FDA-iRISK -A comparative risk assessment system for evaluating and ranking food-hazard pairs: Case studies on microbial hazards. J Food Prot 76(3): Choi JW, Park SY, Yeon JH, Lee MJ, Chung DH, Lee KH, Kim MG, Lee DH, Kim KS, Ha SD Microbial contamination levels of fresh vegetables distributed in markets. J Food Hyg Saf 20(1): Havelaar AH, Kirk MD, Torgerson PR, Gibb HJ, Hald T, Lake RJ, Praet N, Bellinger DC, De Silva NR, Gargouri N World health organization global estimates and regional comparisons of the burden of foodborne disease in PLoS Med 12(12):e Hong CK, Seo YH, Choi CM, Hwang IS, Kim MS Microbial quality of fresh vegetables and fruits in Seoul, Korea. J Food Hyg Saf 27(1): Hong SH, Kim HS, Yoon KS Survival and risk comparison of Campylobacter jejuni on various processed meat products. Int J Environ Res Public Health 13(6):580. Jo MJ, Jeong AR, Kim HJ, Lee NR, Oh SW, Kim YJ, Chun HS, Koo MS Microbiological quality of fresh-cut produce and organic vegetables. Korean J Food Sci Technol 43(1): Jung SH, Hur MJ, Ju JH, Kim K, Oh SS, Go JM, Kim YH, Im JS Microbiological evaluation of raw vegetables. J Food Hyg Saf 21(4): Kim HN The quality improvement of Kimchi using slightly acidic electrolyzed water. Master s thesis. Kangwon National University, Kangwon, Korea. p 58. Kim HS Analysis and control measure of microbiological hazards in salad and fried rice at food service establishment. Master s thesis. Kyung Hee University, Seoul, Korea. p 36. Kim SH, Kim JS, Choi JP, Park JH Prevalence and frequency of food-borne pathogens on unprocessed agricultural and marine products. Korean J Food Sci Technol 38(4): Korea Centers for Disease Control and Prevention Food poisoning epidemiological investigation DB ( ). Available from: Accessed June 15, Ministry of Education School food service hygienic management guideline (4th ed.). Available from: moe.go.kr/boardcnts/view.do?boardid=318&boardseq=6438 8&lev=0&searchType=null&statusYN=W&page=1&s=moe& m=030207&optype=n. Accessed November 19, Ministry of Food and Drug Safety Food intake for microbial risk assessment. Available from: nifds/02_research/sub_09_04.jsp?mode=view&article_no=53 88&pager.offset=0&board_no=138. Accessed June 15, Ministry of Food and Drug Safety Statistics of food poisoning. Available from: portal/healthyfoodlife/foodpoisoningstat.do?menu_no=519& menu_grp=menu_grp02. Accessed July 15, Park MS, Cho JI, Lee SH, Bahk GJ A study on doseresponse models for foodborne disease pathogens. J Food Hyg Saf 29(4): Park SS, Sung JM, Jeong JW, Park KJ, Lim JH Efficacy of electrolyzed water and aqueous chlorine dioxide for reducing pathogenic microorganism on chinese cabbage. Korean J Food Sci Technol 44(2): Park SY, Choi JW, Chung DH, Kim MG, Lee KH, Kim KS, Bahk GJ, Bae DH, Park SK, Kim KY, Kim CH, Ha SD Development of a predictive mathematical model for the growth kinetics of Listeria monocytogenes in sesame leaves. Food Sci Biotechnol 16(2): Oh DH Application and technology trend of slightly acidic low concentration electrolyzed water. Saf Food 7(2): Received on Sep.12, 2017 / Revised on Dec.21, 2017 / Accepted on Dec.22, ; 33(6):

012임수진

012임수진 Received : 2012. 11. 27 Reviewed : 2012. 12. 10 Accepted : 2012. 12. 12 A Clinical Study on Effect of Electro-acupuncture Treatment for Low Back Pain and Radicular Pain in Patients Diagnosed with Lumbar