상업적으로 이용하고 있는 화학적 살균·소독제를 대체 할 수 있는 천연 살균·소독제를 개발하기 위하여 식중독 세균에 의해 플라스틱(polyethylene)과 스테인리스스틸 (stainless steel) 표면에 형성된 생물막(biofilm)에 대한 계 피, 정향 및 레몬 그래스 정유와 시판 살균·소독제의 제거 효과를 비교하였다. 또한 몇 가지 주방용품(수세미, 고무 장갑, 행주)과 농산물(양상추, 콩)에 형성된 biofilm에 대 한 계피, 정향 및 레몬 그래스 정유의 제거 효과를 시험 하였다. 향신료 정유와 시판 살균·소독제의 biofilm 제거 활성을 비교한 결과 시판 살균·소독제 중 염소계 및 암모 늄계 살균·소독제와 정향 정유 처리에 의해 시험한 모든 식중독 세균의 biofilm이 제거되는 효과를 나타내었다. 계 피 정유를 처리한 경우 E. coli에 의해 플라스틱과 스테인 리스스틸 표면에 형성된 biofilm이 모두 제거되었으며, S. aureus를 제외한 다른 식중독 세균에 의해 플라스틱 표면 에 형성된 biofilm을 완전히 제거하였다. 식중독 세균은 주 방용품 표면에서 5.67±0.03-8.22±0.03 log CFU/coupon의 biofilm을 형성하였다. 계피, 정향 및 레몬 그래스의 정유 를 처리한 후 모든 주방용품 표면에 형성된 biofilm이 유 의적으로 감소하였으며, 특히 정향 정유에 의한 biofilm 제 거 활성이 유의적으로(P<0.05) 높은 것으로 나타났다. 양 상추와 대두 표면에 형성된 식중독 세균의 biofilm 제거 효과를 측정한 결과, 모든 균주에서 계피, 정향 및 레몬 그래스 정유를 처리에 의해 biofilm이 감소하는 것으로 확 인되었고, 그 제거 효과는 정향>계피>레몬 그래스 순으로 나타났다. 본 연구를 통하여 계피와 정향 정유(0.5%)는 몇 가지 주방용품과 농산물 표면에 식중독 세균이 형성하는 biofilm을 제거할 수 있는 천연 살균·소독제로 이용될 수 있다고 생각된다.

The elimination effects of cinnamon, clove, and lemongrass essential oils (EOs) against biofilms formed by six foodborne bacteria on various kitchen utensils (dish sponge, rubber glove, and dishcloth) and agricultural products (lettuce and soybean) were studied. Additionally, the elimination effects of treatments with commercial sanitizers and EOs from the three spices were compared. Treatments with alcohol-based sanitizer and lemongrass EO were ineffective at inactivating biofilms formed by the six foodborne bacteria on plastic and stainless steel surfaces. In contrast, treatments with chlorine-based sanitizer, quaternary-ammonium-based sanitizer, and clove EO (0.5%) were highly effective at inactivating the biofilms formed on plastic and stainless steel surfaces. The biofilm-forming ability on the surface of kitchen utensils, based on cell enumeration, ranged from 5.67 log colony forming units (CFU)/coupon (Bacillus cereus on rubber gloves) to 8.22 log CFU/coupon (Listeria monocytogenes on dishcloth). Clove EO (0.5%) showed a strong elimination effect against biofilms formed by foodborne bacteria, particularly reducing Staphylococcus aureus biofilm by 2.28 log CFU/coupon on dishcloth surface. Initial biofilm populations of foodborne bacteria ranged from 7.89±0.04 to 8.63±0.03 log CFU/coupon and 6.92±0.04 to 8.11±0.03 log CFU/coupon on the surfaces of lettuce and soybean coupons, respectively. These biofilms were significantly reduced when treated with 0.5% cinnamon EO or clove EO for 5 min at 20oC. These results suggest that cinnamon EO and clove EO can be used as novel agents to reduce biofilms of foodborne bacteria formed on various kitchen utensils and agricultural products.

ABSTRACT
Materials and Methods
    식중독 세균
    계피(cinnamon), 정향(clove) 및 레몬 그래스(lemon grass)정유의 추출
    향신료 정유와 시판 살균·소독제의 biofilm 제거 효과
    주방용품에 형성된 biofilm대한 향신료 정유의 제거 효과
    농산물에 형성된 biofilm대한 향신료 정유의 제거 효과
    통계처리
Results and Discussion
    향신료 정유와 시판 살균·소독제의 biofilm 제거 효과 비교
    주방용품에 형성된 biofilm대한 향신료 정유의 제거 효과
    농산물에 형성된 biofilm대한 향신료 정유의 제거 효과
국문요약
Conflict of interests
ORCID
References

• 김용석(전북대학교 식품공학과) | Yong-Suk Kim (Department of Food Science and Technology, Jeonbuk National University, Jeonju, Korea) Corresponding author
• 김형은(한국식품산업클러스터진흥원) | Hyeong-Eun Kim (Sauce Industrialization Center, The Food Industry Promotional Agency of Korea, Iksan, Korea)