식중독균이 만든 바이오필름, 친환경 효소로 제거
식중독균이 만든 바이오필름, 친환경 효소로 제거
  • 강지희
  • 승인 2019.12.05 15:10
  • 조회수 500
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바이오필름 형성 과정. 출처: 한국식품연구원
바이오필름 형성 과정. 출처: 한국식품연구원

바이오필름(biofilm)은 미생물이 영양이 부족하거나 생장이 어려운 환경에서 생존을 위해 형성하는 보호막의 일종입니다. 표면에 부착될 경우 제거가 어려워 식품오염을 유발합니다. 바이오필름은 실제 조리환경에서 다양한 균복합체에 의해 형성돼 식품을 오염시키는데요. 한국식품연구원은 효소를 활용해 식중독 사고를 유발하는 바이오필름을 제거하는 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 연구팀은 이를 효과적으로 제어하기 위해 친환경 효소(DNase I)를 이용해 식중독균(캠필로박터 제주니)을 저감 시키는 방법을 개발했습니다.

 

식중독균, 바이오필름 만든다

 

식중독은 병원성 세균, 독소, 바이러스, 프리온, 기생충, 화학물질, 자연독 등에 오염된 음식물 섭취의 결과로 발생하는 모든 종류의 질병을 말합니다. 이 같은 오염은 대부분 음식물의 부적절한 취급, 준비, 저장으로 인해 발생하며 일부 질병은 종종 물을 매개로 음식에 옮겨갑니다.

식중독 때문에 고생한 적이 있나요? 출처: AdobeStock
식중독 때문에 고생한 적이 있나요? 출처: AdobeStock

이 중 식중독균은 외부 스트레스 환경에 노출되면 단백질, 탄수화물, 지방, eDNA 등의 물질을 분비합니다. 이를 매개로 주변의 미생물들은 응집해 덩어리를 이루며 표면에 바이오필름을 형성하게 됩니다. 이때 항생제 및 살균제 등에 대한 저항성이 증대됩니다. 일반적인 세척으로는 제거가 어렵죠. 따라서 식품을 다루는 작업장이 오염되면 식품 부패와 식중독의 원인이 되기 때문에 이를 효과적으로 제어할 수 있는 방법의 개발이 필요합니다.

 

  • 식중독균?

음식물을 섭취함으로써 생기는 급성 또는 만성적인 질환을 일으킬 수 있는 균을 말합니다.

 

  • eDNA(extracellular DNA)?

바이오필름에 존재하는 구성물질로서 세포에서 배출돼 세포 바깥에 존재하는 DNA입니다.

 

  • 식품부패?

부패균이 동식물의 식품에 작용해 단백질을 분해함으로써 냄새가 나고 유독물질 등을 생성하는 현상을 말합니다.

바이오필름, 효소로 없애다

 

한국식품연구원 식품분석센터 이주영 연구팀은 식중독 사고를 유발하는 혼합균주가 형성하는 바이오필름을 제거하는 기술을 개발해 이에 따른 처리효과를 확인했습니다. 연구팀은 조리환경에 존재하는 오염균(Acinetobacter)과 대표적인 식중독균(Campylobacter)이 형성한 바이오필름에 대해 효소(DNase I)를 처리했는데요. 그 결과 각각 50%, 90%의 저감효과가 있음을 확인했습니다. 

DNasw I를 처리한 결과. 출처: 한국식품연구원
DNasw I를 처리한 결과. 출처: 한국식품연구원

이번 연구는 기존 단일균주에 의해 형성된 바이오필름 제거 기술과는 차별화된 기술입니다. 혼합돼 존재하는 식중독균의 바이오필름 구성물질인 eDNA에 대한 효소(DNase I)처리 효과를 밝혀낸 것입니다.

  • Acinetobacter?

토양, 물 등의 자연 환경과 병원 환경에 널리 분포되어 있는 약한 병원성을 가진 기회 감염균을 말합니다.

  • Campylobacter? 

닭고기에 많이 분포하는 주요 식중독균입니다.

  • Kocuria?

인체감염을 잘 일으키지 않으며 사람 피부에 상재하는 감염균입니다.

  • Staphylococcus?

식품오염을 일으키며 사람 피부에 상재하는 감염균입니다.

  • DNase I?

DNA를 분해하는 효소의 일종을 말합니다.

산업지원연구본부 김재호 본부장은 "이번 연구결과는 실제 조리환경에서 식중독균에 의한 바이오필름의 효과적인 제거수단으로 활용될 수 있으며, 식품부패와 식중독을 예방하는데 기여할 것"이라고 말했습니다.


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