Chapter 3. 세균성식중독 1
식품과 미생물 개요 식중독을 일으키는 세균성 식중독은 세계적으로 그 발생 빈도가 가장 높으며, 매년 증가하고 있는 추세 우리나라의 주요 세균성 식중독 원인균은 병원성 대장균, 살모넬라, 장 염비브리오, 황색포도상구균임, 최근 들어서 캄필로박터 세균에 의한 식중독이 뚜렷한 증가를 보임 식중독 증가의 특징 집단급식을 하는 식생활 패턴의 변화 노인 인 인구의 증가 증가로 인한 면역력 저하 인구의 증가 교역의 발달로 오염된 식중독 세균의 전파와 속도가 빨라짐 지구의 기후변화 인터넷을 이용하여 누구나 손쉽게 보고를 할 수 있어서 식중독 용 중 발 병 건수의 증가도 식중독 발병 사례 증가의 원인이 됨. 2
식품과미생물 식중독의발병형태별분류 감염형 : 세균에의해서발병 -> 급성위장염증상 독소형 : 식품중에서세균이증식할때생기는특유의독소에의해발병, 살균과무관하게발병가능 중간형 ( 생체내중독형 ) : 감염형이나독소형의결합형태로장내에서증식한세균이생산하는독소에의해발생 3
( 식중독발병을위한최소균농도 ) 4
1) 감염형식중독 (1) 리스테리아균식중독 리스테리아모노사이토제네스 (Listeria monocytogenes) 는그람양성, 통성혐기성, 무아포간균, 주모성편모, 최적온도 30~37 냉장온도 4 발육가능한저온균, 0~45 의넓은범위에서증식가능 발육 ph 범위는 5.6~9.6 식염에저항성이있어 6% 식염에서도생존가능 온도 65 이상에서수분의가열로사멸가능, 비교적열에약한편 Listeria 가체내로침입하여감염되면가벼운권태감, 발열등의증상 잠복기는 12 시간에서 2~3 개월 감수성이높은임산부와면역력이약한신생아및노인등에게는패혈증, 수막염, 뇌수막염등의발생률이높음 리스테리아증 (Listeriosis) : 소, 양, 돼지등동물이나조류에감염되어뇌염과유산, 패혈증을일으키는질병, 인간에게는주로임산부나신생아에게감염을일으켜수막염이나패혈증을유발 식품의오염이높고, 우유, 치즈, 식육을통한집단발생 5
(2) 병원성대장균 (Pathogenic Escherichia coli ) 식중독 1 장관출혈성대장균 (EHEC, Enterohemorrhagic EC) EHEC 는인체내에서베로독소 (Verotoxin) 를생성하여식중독을일으키지만오염된식품에서생성되는베로독소는식중독을일으키지않는특징 심한복통과설사, 발열은없음 대표적인종으로는 E. coli O157:H7 이며소고기, 분쇄육등에서분리 혈청형은 O26, O25, O111 Shiga-like toxin : also known as verotoxin, is a toxin generated by some strains of Escherichia coli 6
3 장관병원성대장균 (EPEC, Enteropathogenic EC) 주로 1세이하의신생아에서구토, 복통, 설사, 발열증상, 대장점막에비침입성인대장균 잠복기는 9~24 시간, 보통 9~12 시간 혈청형은 O18, O20, O26, O44, O55, O86, O114, O119 7
3 장관조직침입성대장균 (EIEC, Enteroinvasive EC) : EIEC 는대장점막의상피세포에침입세포괴사에의한궤양형성, 혈액과 점액이섞인설사를일으키며, 발열과복통수반 잠복기는약 10~18시간 혈청형은 O28, O112, O124, O136, O143, O144, O152, O164 4 장관독소원성대장균 (ETEC, Enterotoxigenic EC) 소장내에서균정착후증식과정에서장독소생산, 설사증세 이균이생산하는독소 이열성독소 (heat-labile enterotoxin : LT) : 60, 30 분가열로비활성 내열성독소 (heat-stable enterotoxin : ST) : 100, 30분가열에도내성 여행자설사증 (traveler s diarrhea) 의원인균 잠복기는 10~12시간 혈청형은 O6, O8, O15, O20, O25, O27, O63, O78, O148, O159, O167 8
병원성대장균 (Pathogenic Escherichia coli ) 식중독의특징 감염경로 : 자연환경, 가축, 사람등광범위하게분포 동물배설물, 보균자, 환자 쉽게인체간감염, 위생상태나손씻는방법부적절할때또는감염된환자분변으로부터다른사람에게전달 가축의장관에서서식가능 -> 식육도살하는중파열된장의내용물에서식육으로오염, 고기분쇄과정에서균들이쉽게오염가능 원인식품은햄, 치즈, 소시지, 커틀렛, 채소샐러드, 로스트비프, 분유, 파이, 도시락, 두부, 소간, 원유 식중독발생은여름철에약간높지만계절과큰관계가없는편 예방대책 보균자및환자의관리철저, 분변의비료화억제, 분변에의한직접또는간접적인식품오염을방지 가축의분변및폐기물을위생적으로처리 식품에사용하는급수는소독한것을사용 병원성대장균은비교적열에약하여 75 에서 3분가열로사멸 식품과음용수는가열살균후섭취 살균한우유와유제품을섭취하고원유는섭취는금지 9
(3) 살모넬라균 (Salmonella) 식중독 살모넬라균은세포표층항원 (O 항원 ) 과편모항원 (H 항원 ) 의조합에따라 2000 종이상의균형으로분류되며, 대부분병원성을가짐 일부는사람에게만병원성, 감염병원인균인장티푸스균 (S. typhi ) 과파라티푸스균 (S. paratyphi ) 은일반살모넬라식중독균과는달리감염병균으로구분 대표적식중독균 : S. enteritidis ( 장염균 ), S. typhimurium ( 쥐티프스균 ), S. choleraesuis ( 돼지콜레라균 ) 통성혐기성, 그람음성, 무아포성간균 (0.5~0.8 3~4 μm) 으로주모성편모, 포 도당발효, cytochrome oxidase 음성 유당분해하지못하고트립토판으로부터인돌을형성하지못하며황화수소 (H 2 S) 를생성 최적증식온도는 37, 증식온도범위는 10~43, 열에약하여 60 에서 20분 간가열로사멸, 건조에강한편임 중독증상으로는보통 12~24시간, 길게는 6~48시간범위의잠복기 급성위장염증상으로구역질, 구토, 복통, 설사, 두통, 발열등의중독증상 발병율다른식중독에비하여높은 75% 이상, 치사율은 03 0.3~1% 로낮음 10
감염경로와원인식품 : 포유동물이나조류의장내세균이므로사람과가축, 가금류, 동물, 하 수와하천등에광범위하게분포 살모넬라가직 간접적으로오염원이되어식중독의원인 -> 감염형 원인식품 : 달걀, 가금류, 식육및그가공품과 2차오염된식품 ( 어육 제품, 유제품, 샐러드 ) 으로동물성식품이많지만, 특정식품에한정되지않음 식육의경우도살후처리과정에서 2 차오염되는경우가빈번, 가장많이발생하는 S. enteritidis 나 S. typhimurium 은감염된위생곤충에의하여식품이오염된사례가보고 예방 도축장의위생검사와축산물위생검사, 생식금지, 조리실과부엌의 쥐및파리등을구제 비교적열에약하므로가열이가능한식품은섭취전에가열처리 조리후에는바로섭취하고남은음식은살모넬라균이 10 이하에서 발육이불가능하므로저온보존하는것도효과적인예방법임 11
(4) 여시니아균식중독 여시니아균 (Yersinia enterocolitica ) 그람음성, 통성혐기성무아포간균, 협막 없음, 30 에서주모성편모를가지나 37 에서는편모를잃어버림 발육최적온도 : 25~30, 다른장관계병원균에비하여발육온도가낮음 발육온도범위는 4~44 로서 4 에서도증식가능한저온균 다수의동물과하천등자연계에널리분포 저지방우유 (skim milk) 에서 60 에서 30분가열로사멸 메스꺼움, 구토, 복통, 설사, 고열 (39 이상 ) 등급성위장염과패혈증, 2차면 역질환으로여시니아증, 여시니아증은충수염과증세가비슷하여오인 연령낮을수록감수성높으며장간막, 림프절염, 충수염, 관절염등발병가능 12
감염경로 : 예방 감염경로는돼지, 개, 고양이등의분변이문제, 이들동물과의접촉에의한직접감염과이균에오염된식품과보균동물의배설물에의한 2 차오염된물등이주요감염원 특히돼지가주오염원이므로도살과정에서식육에서식육으로오염되며, 도살장에서쥐등의동물에의해운반될수도있음 도살장에서오염된하수는하천을통하여식수도오염가능 주된원인식품으로는오염된우유, 식육및먹는물이있으며, 연중발생 Y. enterocolitica 식중독의예방을위해서는식육, 특히돼지의도살과정과도살장의위생관리 도살장에쥐등의위생동물이출입하지않도록방서대책을 세우고도살장의오수처리에주의 저온에서증식할수있어냉장고를과신하지말것 이균은열처리에민감하여 65 이상의가열로쉽게사멸하므로돼지고기를비롯한식품의조리시 75 이상에서 3 분이상충분히열을가하여식중독을예방 13
(5) 장염비브리오균식중독 장염비브리오 (Vibrio parahaemolyticus ) 는호염성균 3~5% 전후의염도에서잘발육하며, 10% 이상의염도에서는성장이정지되는해수세균 그람음성무포자간균하나의편모로운동성나타내는통성혐기성세균 37 가최적온도, 10 이하에서잘발육되지않고, ph 7.4~8.2가최적 적정환경에서일반세균보다증식속도빨라 2~3 시간후발병균량도달 열에매우민감, 60 에서수분가열로사멸, 민물에도저항성이약한편 잠복기는일반적으로 8~20시간으로평균 12시간 전형적인급성위장염을일으키는데, 복통, 수양성설사, 구토가주증상 대표적인균종 : V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. cholera, V. mimicus, V. cholerae non O1 14
원인식품 해산어패류가주요원인식품이며, 2차오염된도시락, 채소샐러드등의복합식품을통해서감염될수도있음 5~11 월사이에많이발생하며, 특히 7~9 월에집중적으로발생된 예방대책 여름철해수중에서번식하는해수세균이므로여름철과이상기온으로온도가상승하는봄, 가을에도생어패류의생식에유의 어패류를수확후에는반드시냉장유통 (cold chain system) 으로균의증식을억제 생어패류는다른식품과분류하여보관하여 2 차오염을방지. 15
' 비브리오패혈증 ' 대만서새우에찔린女 다리절단수술후사망 16
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(6) 캄필로박터균식중독 캄필로박터균 (Campylobacter ) 은소, 염소, 돼지, 개, 고양이등가축, 닭등가금류등이보균 -> 소염소의전염성유산, 가축의태반염, 설사증원인균 최근사람에대한병원성밝혀짐, 주로서구에있어문제가되는식중독균, 최근국내캄필로박터에의한식중독발병사례가다른식중독균에비해발생건수가가장많은식중독균임 주요원인균은 C. jejuni 와 C. coli 그람음성무포자간균, 한쪽또는양쪽끝긴편모-> 특유의screw상운동 발육에적은산소 (3~5%) 를요구하는미호기성환경에서발육, 최적발육온도는 42, 25 이하에서발육이어려운고온성균 열에민감 60 에서 30분가열에쉽게사멸, 건조, 산성환경과염도에민감 염소용액으로도쉽게사멸시킬수있음 18
잠복기는통상 2~7일정도 복통, 설사, 발열, 두통을주증상으로하는감염형장염 설사는 1 일수회~ 수십회이고, 수양성설사가 1 주 발열은 38~40 이고, 복통은배꼽주위나하복부에서일어나며복통과발열은보통 3~4일정도면회복 구토, 메스꺼움, 탈수증상등을수반하는경우도있음 C. jejuni 의감염은주로오염된식품또는식수에존재하는세균의경구섭취로부터시작 감염균량은 10 3 CFU/g 이하, 감염형식중독보다미량에서감염증 가축이나가금의도살후해체과정에서생육에오염 생육에서생육으로또는생육에서주변환경으로오염될가능성높고인 체감염경로는주로원인균에오염된식육, 우유, 햄버거, 닭고기등 배설물에의해 2차오염된물로인한집단발생 대부분의오염이가금류를비롯한식육제조가공현장에서발생하므로제조가공시위생관리를철저히해야하며, 식육으로부터의 2차오염방지에노력 19
2) 독소형식중독 (1) 바실러스세레우스균식중독 바실러스세레우스균 (Bacillus cereus ) 은자연계에널리분포, 그람양성의호기성또는통성혐기성간균으로내열성포자형성 온도 121, 20 분가열로살균가능 ph 5.7과 NaCl 7% 에서도발육이가능 설사형과구토형식중독 설사형식중독 : 생체내에서균증식과정에서생산하는장독소 (enterotoxin) 에의해발생 장독소는단순단백질로 ph, 트립신, 펩신등소화효소에의해쉽게불활성화, 60 5분열처리로쉽게독성이불활성화되는이열성독소 (LT) 구토형식중독 : 원인균이생산하는구토독소 (emetic toxin) 가원인, ph 2 이하또는 ph 11 이상, 온도 126, 90 분의가열에도불활성화되지않으며, 또한소화효소에의해서도분해되지않는것으로보고됨 대표적균종 : B. subtilis, B. licheniformis, B. cereus, B. anthracis, B. stearothermophilus 20
설사형과구토형식중독비교 구분설사형구토형 증상원인 고분자단백질 (enterotoxin) 열에안정한저분자펩티드 (emetic toxin) 증상 강한복통과수양성설사가특 메스꺼움, 구토가특징, 복통, 징, 오심, 두통, 발열이나타나 두통, 발열이나타나며설사는 며구역질, 구토는거의없음 드물게나타나는증상 잠복기 8~16 시간 ( 평균 12 시간 ) 1~6 시간 ( 평균 3 시간 ) 오염원 향신료를사용한식품이나요 주로쌀밥, 볶음밥등이원인 리로서육류, 소시지및채소 수프, 바닐라소스, 푸딩 오염특징 원인균과포자가토양, 오수, 식물등자연계에널리분포되 어있으므로식품의오염 조리과정에서식품의실온방치, 조리환경이나조리기구에 의한 2차오염 21
B. cereus 균은포자를형성하는균이어서불완전한열처리에의하여포자가살아남아식품과함께섭취되면생체내에서포자가발아하면서독소를생산하여식중독 ( 생체내독소형 ) 을일으킬수있음 B. cereus 균에의한식중독은계절에관계없이발생, 5~10월중에높은편 식품중의 Bacillus 균또는내생포자를사멸시키거나증식및발아를억제 하는방법이식중독의예방에가장효과적임 대부분 B. cereus 는 2차오염에의해오염, 조리환경의오염방지가중요함 오염되기쉬운식품은조리후신속히섭취하고남은음식은 10 이하로 급속히냉각보존하는것 식품을충분히재가열처리하는것도효과적예방법. 22
(2) 클로스트리듐 보툴리눔 식중독 클로스트리듐 보툴리눔(Clostridium botulinum )이 원인균, 그람양성 편성혐 기성 간균, 내생포자 형성하며 주모성 편모가 있음 생성하는 신경독소(neurotoxin)는 항원 특이성에 따라 A~G형 7형으로 분류 사람에게 식중독을 유발하는 것은 주로 A, B, E, F형 A,, B,, F형 형 균의 발육최적온 발육최적온도는 는 37~39 이며, 7 9 이며, 발육최저온 발육최저온도는 는 10 E형 균 발육최적온도는 28~32, 발육최적온도는 3.3 로서 저온균 A형 균은 채소, 과일, 육류와 관련이 깊고, B형 균은 육류, 사료, E형 균은 어 패류 F형 균은 특히 육류와 관계가 있음 패류, 특히 A, B 및 F균의 포자는 내열성이 강하여 100 6시간 이상 가열해야 파 괴, E형의 포자는 다소 내열성 약하여 100 5분, 80 10분 가열로 파괴됨 23
경구섭취된 C. botulinum 독소는소장상부에서흡수되어림프관에서혈액으로들어가말초신경의콜린 (choline) 작동성의신경접합부에서아세틸콜린 (acetylcholine) 의유리를저해하여신경을마비시키는것으로알려짐. C. botulinum 이혐기성조건에서증식할때생산되는독소에의하여일어나는것으로치사율이높은대표적인독소형식중독균 잠복기는일반적으로 18~72시간, 빠르면 2~4시간에도신경증상이나타나는경우가있고늦게는 2~3 일후에발증하는경우도있음 식중독증상은신경계마비가주된증상, 복시, 시력저하, 동공산대, 안검하수, 언어장애, 실성, 연하곤란, 호흡곤란등, 신경증상전에구역, 구토, 복통, 설사등의위장장애증상이나타나는경우도있음 24
오염원인 내생포자상태로흙이나바다, 하천, 연못의바닥또는동물의장관등에분포되어있던균이농작물, 어패류, 육류등의식품에쉽게오염되며, 이들식품이혐기상태가되면 쉽게발아, 증식하여식중독을유발 남미, 유럽, 미국에서는 A 형및 B 형균주에의한식중독의발생이많고, 북위 40 o 이북의일본, 캐나다, 러시아, 스칸디나비아반도등에서는 E형균에의한발생 원인식품은미국에서는채소나과일의병또는통조림식품류가많고, 일본의경우는각종어류의소금절임식품이원인이되는경우가많다. 특히 E형식중독이많아전체적으로원인식품은가열이불충분한채소나과일및어육, 소고기등의병 통조림식품과햄, 소시지등의진공포장식품에서볼수있음 C. botulinum 의오염원은토양, 동물분변이주이며, E형은해조, 어류등에널리분포되어있으므로이들에의한식품의오염을방지 25
예방 채소 등은 잘 씻고, 어류의 조리 시에는 장관 내용물이 육질에 오염되 지않 않도록 록 주의 음식물은 충분히 가열 처리하여 이 균의 독소를 불활성 통조림 및 소시지 등은 위생적으로 가공하며 4 이하에서 저장 식품에서 균의 증식은 p ph 4.6 이하, Aw 0.94 이하, 냉동 또는 4 이하 냉장 및 아질산나트륨 같은 식품첨가물로 억제 26
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(3) 황색포도상구균식중독 자연계에존재하는포도상구균중에서황색포도상구균 (Staphylococcus aureus ) 이식중독원인균으로대표적독소형식중독균 그람양성구균, 통성혐기성, 편모없고, 높은염도 (NaCl 7.5%) 환경에서성장 발육최적온도는 30~37, S. aureus 균자체는 80 10 분이면사멸하지만, 포도상구균이생성하는장독소는내열성이아주강함 자연계에널리분포, 사람과동물의인후, 비강, 피부에상재하는균, 장관등거의모든조직이나기관에침투하며특히사람에게감염되면괴사또는농양을일으키는화농성질환의원인균 장독소 (enterotoxin) 는항원특이성에따라 A, B, C, D, E 등 5종, 내열성이강하여 120 20 분간처리해도완전히파괴되지않고, 210 30 분이상가열해야파괴되기때문에조리방법으로는실활시킬수없음 독소생산은 10~40, ph 6.8~7.2에서가능, NaCl 10% 이상에서생산억제 다른세균성식중독에비하여잠복기 1~6 시간, 평균 3 시간으로대단히짧음 28
증상 급성위장염으로구토, 메스꺼움, 복통, 설사, 타액분비증가 설사는보통수양성이며, 중증시에는혈변이나, 심하면근육경련, 탈수, 의식장애, 혈압강하등의증상이나타나며발열은거의없음 일반적으로증상이가볍고경과가빨라서 1~3일이면회복 S. aureus 식중독의치사율은낮지만개인의민감성이나고령자와유아또는환자에따라달라짐 원인식품 원인균이식품에오염되면균이식품에서증식장독소를생산하고이를섭취한경우발병 우리나라의 S. aureus 식중독의원인식품으로는김밥, 초밥도시락, 샌드위치같은제조과정중사람에의한직접적인접촉이가능한식품군에서많이발견 떡, 빵, 과자류등과같은탄수화물식품과그가공품및어패류와그가공품, 두부등이원인식품 미국과유럽의식중독원인식품 : 우유와그가공품, 식육제품, 햄등의식육가공품과난제품, 어육가공품등과같은단백성식품 29
예방 S. aureus 식중독은연중발생하지만온도가높은여름철에집중발생 주변환경위생적처리, 감염원제거, 식품제조시설및식품제조용기구의위생관리 식품취급자는손을깨끗이하고, 특히화농성질환이나인후염등이있는사람은식품취급을금지 조리종사자는신체를청결히하고위생복및마스크를착용 장독소에의한독소형식중독이므로가열조리후신속한섭취 식품을보존할때는저온보존하여균의증식을억제 30
3) 중간형 ( 생체내독소형 ) (1) 클로스트리듐퍼프린젠스식중독 클로스트리듐퍼프린젠스 (Clostridium perfringens ) 는그람양성큰간균, 내열성포자형성, 편성혐기성균 발육최적온도 43~47, ph 5.5~8.0에서발육 사람과동물의장관내에상재하는가스괴저균으로서오래전에 welchii 균으로알려짐 유당을비롯한대부분의당을발효하여산소와가스를생성 장관내에서증식포자형성하면서균체내독소장독소 (enterotoxin) 생산 독소의종류와면역학적특성에의하여 A~F의 6형으로분류, 그중식중독원인균이되는대표적인것은 A형이며, F형도식중독을일으킴 A형균은 100 1~4시간가열해도내생포자가파괴되지않는내열성포자, B, C, D 및 E형은 90 30분또는 100, 5분이면사멸 31
증상 A형균식중독잠복기는 8~20시간 ( 평균 12시간 ), 주증상은복통과설사인데때로는주증상에앞서복부팽만감이나타나는경우 구토와발열은거의볼수없으며, 설사는 1일 1~3회정도의수양성변으로대개 1~2일내에회복 F형균식중독증상은 A형과현저하게달라서 2~3시간의잠복기후구역질, 구토, 어느정도경과후점혈이섞인심한설사와복통을주증상으로발병하며, 설사가심하면탈수증상 연중발생, 계절적편중현상거의없으며, 식중독발생률은낮은수준, 단체급식소에서자주문제 사람동물의분변이오염원, 또한하수등자연계에도널리분포, 장관내 C. perfringens 균생산한 enterotoxin에의하여설사등증세 원인식품 대부분이수육및그가공품, 어패류및그가공품의동물성고단백질식품으로가열조리된후용기에담아장시간실온방치한경우발생 예방 분변이나하수로부터오염을방지하고식품의가열조리후즉시섭취하거나냉장고에서급랭 저장하여균의포자발아와증식을억제 식품을먹기전에재가열하여증식된균을살균 식품은조금씩나누어보존 -> 혐기적상태가되지않도록방지. 32
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4) 알레르기성(Allergy) 식중독 모르가넬라 모가니(Morganella morganii )가 대표균, Proteus morganii 로 알 려졌던 균 식품에 증식하면서 히스티딘탈탄산효소(histidine decarboxylase) 생성 -> 식 품 중 히스티딘(histidine) -> 히스타민(histamine)을 생성 -> 알레르기성 식중 독의 원인물질 M. morganii 이외에도 히스티딘탈탄산효소를 생성하는 균 : Klesiella pneumoniae, Hafnia alvei, Citrobacter reundii 및 Proteus 속 등 -> 히스티딘 함량이 높은 생선 등에 오염되어 히스타민을 생성하는 것으로 알려짐 아그매틴( ti ) 메틸아그매틴(methylagmatine) 메틸아그매틴( th l ti ) 등 히스타민의 작용은 아그매틴(agmatine), 의 아민류가 공존하면 독성이 증가 34
증상 일반적인중독증상은식후 30~60분정도에얼굴, 특히입주변과귓불의열감, 상반신또는전신의홍조, 두드러기비슷한발진, 두통, 발열등의증상 증상이가볍고일과성이어서보통 24시간안에회복 이러한증상은식이성알레르기와비슷하며, 항히스타민제의복용으로치료가가능 때로는대규모로집단발생하기도하며, 잠복기는 5분 ~1시간으로보통 30분전후로알려져있음 오염원 Morganella 균오염된히스티딘함유량많은식품섭취함으로써발생 원인식품은참치, 큰꽁치, 정어리, 전갱이, 고등어등의표피는청색이고살색은적색인생선과그가공품 어류, 건어물, 가열하지않은가공품의오염도가높으며, 도마등조리기구에의한 2차오염 신선한붉은살생선및가공품을구입하고표면에거품이생겨있는것은식중독을일으킬가능성이크므로섭취하지않는것도예방법의하나임 35
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