본 연구의 목적은 screen printed 탄소계 전극에 기반하여 기능성 식품중에 포함된 소량의 Sildenafil과 Vardenafil (SDF 및 VDF)을 쉽게 검출하기 위한 전류계 면역센서를 개발하고자 하였다. 본 연구에서 개발한 면역센서는 horseradish peroxidase로 labeling 시킨 후 비경쟁적 샌드위치 ELISA 측정법에 의한 원리를 이용하였다. 개발된 센서는 그래핀 산화물 및 키토산(ErGO-CS) 복합체를 단순한 전기화학적 증착에 의해 screen printed 탄소계 전극을 이용 하는 원리이며, 감지된 화학물질을 평가하고 센서특성을 최적화하기 위해 전기 화학적 임피던스분광법, 순환 전압 전류법 등을 포함한 일련의 전기화학적 실험방법에 기초 하여 완성되었다. 본 연구에서 개발된 센서는 100 pg/mL ~ 300 ng/mL 농도의 SDF 및 VDF에 대하여 직선상의 농도 -의존적인 반응을 나타내었다. 또한 최저 검출 한계는 55 pg/ mL이었으며, 센서의 민감도는 1.02 μAng/mL/cm2로 산출 되었다. 센서의 성능은 7.1%의 상대 표준편차로 매우 우수한 재현성을 나타내었다. 본 연구에서 개발된 센서의 전 략적 가치는 향후 건강기능식품중에 함유된 SDF 및 VDF 과 같은 의약품의 미량을 현장에서 쉽게 분석 할 수 있어 서 비용-효과적 측면에서 그 가치가 우수하다는 것을 제시 한다.
에너지 음료는 카페인을 주성분으로 타우린, 비타민 같은 다른 energy-enhancing 성분을 함유하고 있다. 미국과 유럽에서는 글루쿠로노락톤이 에너지 음료에 첨가될수 있으나, 국내에서 의약품으로는 허가되어 있다. 따라서 식품 첨가물로는 그 사용이 금지 되어 있어, 지속적으로 수입 및 유통 음료에서 시험검사를 하여 규제하고 있다. 현재 분석법으로 사용하는 LC-PDA 법은 복잡한 유도체화 과 정을 거치고, 음료 중에 당류들이 위양성 결과를 나타내 기도 한다. 이런 기존 방법의 단점을 개선하기 위해 HILICESI- MS/MS (hydrophilic interaction liquid chromatography coupled to electrospray ionization tandem mass spectrometry) 를 이용한 분석법을 개발하고, 선택성, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정밀도, 정확성, 재현성에 대하여 분석법 유효성 검증을 수행했고, AOAC, EURACHEM 가이드라인에 부합되는 결과를 얻었다.
인터넷과 스마트폰의 보급과 함께 사람들은 관심 있는 정보를 포털사이트에서 실시간으로 검색할 수 있게 되었다. 그에 따라 빅데이터가 비정형적으로 형성되고 이를 이용하기 위한 연구 분야가 발전하고 있다. 최근 식품분야 에서도 빅데이터를 활용한 연구의 필요성이 꾸준히 제기 되고 있다. 본 연구는 국내 최대 규모의 포털 사이트인 네이버의 검색 통계를 활용하여, 사람들의 연관 검색어 빈도에 따른 식품안전 사고 원인 식품과 식중독 원인 병원 체들의 관계를 분석하였다. 특히 식중독과 관련된 식품과 식중독 원인 병원체의 포털사이트 키워드 검색 건수와 해당 원인 식품 및 병원체의 뉴스검색 건수를 분석하였으며, 최종적으로 키워드 검색 건수와 실제 식중독 발생 시기의 상관관계를 분석하였다. 분석결과, 일반적으로 식중독 발생 직후 관련 키워드 검색 건수가 증가하는 것으로 나타 났으며, 특별하게 굴과 같은 계절성 식품의 경우 키워드 검색 건수 증가 이후에 식중독 사고가 발생한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과를 통해 검색 건수가 증가하는 식중독 세균이나 식품들을 식중독 사전 예방적 차원의 정보로 활용할 수 있다면 식중독 사고 발생 가능성을 낮출 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 대다수의 초중등학교 교사들이 식품첨가물에 대해 부정적인 인식을 갖고 있는 점에 착안하여, 초중등 교사들을 대상으로 식품첨가물에 대한 직무연수 프로그램 을 개발하여 실시하고, 그 연수를 받은 교사가 다시 학교 현장에서 학생들을 대상으로 올바른 전달교육을 실시할 수 있도록 하기 위해 수행되었다. 직무연수 프로그램은, 식품안전과 식품첨가물에 대한 이해, 식품첨가물 교육 매체 소개, 교수학습지도안 개발, 식약처 전문가와의 만남, 지역 식약청 실험실 탐방, 학생 대상 수업 적용과 확산, 연수 평가로 구성된 총 15시간으로 구성하였고, 2016년 8 월 S교대 교육연수원을 통해 2차례에 걸쳐 총 60명을 대상으로 진행하였다. 그 결과, 연수에 참여한 교사들은 4.2~4.5(5점 척도)의 높은 만족도를 보였고, 91.5%가 학교 수업에 도움이 된다고 응답하였다. 특히, 본래 직무연수 신청의도와 달리 식품첨가물에 대한 인식 전환의 기회가 되었고 지속적인 연수의 개설과 함께 초중등 교과서에 발견되는 식품첨가물에 대한 부정적 정보의 수정을 요구하였다. 또한 직무연수 후 학교 현장에서 학생들(n = 1,172) 을 대상으로 식품첨가물에 대한 교육을 실시하였을 때, 초 중등 학생들의 식품첨가물에 대한 낮은 이해와 부정적 인 식이 유의하게 개선되었다(p < 0.001). 본 연구결과는, 식품첨가물에 대한 편향된 정보가 교사를 통해 학생들에게 전달되고 있는 문제점의 개선과 함께, 교사 대상 연수가 식품첨가물 외에도 식품위해정보전달을 촉진할 수 있는 효과적인 채널로 활용될 수 있음을 제시하였다.
본 연구는 전북권내 냉장·냉동식품 유통차량을 대상으로 온도관리에 대한 현황을 파악하고자 중소기업 2곳과 대기업 5곳의 운송차량 총 8대를 대상으로 온도현황을 조사하였다. 냉장·냉동식품 유통차량의 실제공간상의 온도분 포 조사결과, 참여 중소기업의 냉장차량과 냉동차량 평균 온도는 각각 8.35 ± 5.72oC, −3.45 ± 16.88oC이었고, 대기 업의 냉장차량과 냉동차량 평균온도는 각각 3.92 ± 1.44oC, −15.38 ± 2.98oC로 중소기업 보다는 낮은 온도로 운영되는 것으로 나타났다. 냉장식품 적재함의 공간위치별 온도 차이는 평균적으로 2.40oC ± 1.45oC, 냉동식품 적재함은 2.37oC ± 2.52oC의 차이가 나타났지만 공간위치별 냉장, 냉동온도 모두 통계적으로 유의하지 않았다(p > 0.05). 냉장·냉동식품 하역에 따른 유통차량 문 개·폐 전·후의 식품 표면온 도는 냉장식품의 경우 열린 직후 평균 2.17 ± 1.90oC에서 닫힌 직후 2.72 ± 2.36oC로 약 0.55oC 상승하였으며, 냉동 식품은 열린 직후 −18.58 ± 3.66oC에서 닫힌 직후 −17.76 ± 4.15oC로 약 1.18oC의 온도 상승이 나타났다. 본 연구결과 냉장·냉동식품 유통차량의 공간위치별, 이동 시간별, 그리 고 유통차량 문의 개·폐에 따라 다양한 온도변화가 나타 날 수 있음이 확인되었다. 따라서 유통 및 이동과정 중 온도변화를 실시간으로 확인할 수 있는 온도이력(Time- Temperature History) 추적시스템 도입에 대한 현장 적용 연구가 수행되어야 할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 식품을 용기·포장 채로 조리하는 경우 니트로사민의 함량이 증가하는 사례에서 용기·포장에서의 니트로사민이 용출되는지 확인하였다. 조리를 할 수 있는 용 기·포장 31종에 대해 각 식품 유형별로 침출용매를 선택 하여 단면용출시험을 진행하였다. 용출 시험을 진행한 결과, 용기·포장에서는 NDMA, NDEA, NDBA가 모두 정량 한계 미만으로만 검출되었다. 따라서 용기·포장물질에서 침출용매로의 용출은 미미하였고 침출용매가 아닌 특정 식품에 의한 차이가 있는지 확인하고자 하였다. 토마토소 스를 제외한 레토르트 시료는 조리 전과 후의 유의적인 함량 차이가 없었으며 컵라면 시료의 경우는 모든 시료에서 조리 전 NDMA가 불검출되었지만 조리 후 NDMA 함 량이 trace~0.93 μg/kg로 검출되었다. 컵라면의 NDMA 함 량 증가 원인을 파악하기 위해 구성요소인 면, 분말스프, 건더기스프, 물을 면밀히 검토하였다. 그 결과, 면과 분말 스프를 조합하여 조리한 경우에만 NDMA가 생성되었으며 폴리스티렌 제품의 경우 모든 구성요소를 함께 조리할 때보다는 NDMA 함량이 적게 검출되었다. 따라서 컵라면 시료는 면과 분말스프 내의 니트로사민 전구체가 NDMA 생성에 기여하는 것으로 추정되며 건더기스프도 NDMA 함량 증가에 기여하는 것으로 보였다. 따라서 각 구성요 소 내의 전구체에 대한 검토가 필요하며 조리 중 가열에 따른 반응을 검토하는 후속연구가 필요할 것으로 추정된다.
본 연구는 서울시내 150개 음식점에서 수거한 계절별 음식 8종류 400건의 나트륨 및 칼륨 함량을 조사하였다. 계절별 음식은 여름철 메뉴 물냉면, 비빔냉면, 가을철 메뉴 떡볶이, 어묵꼬치, 튀김, 겨울철 메뉴 짬뽕, 우동, 해물 칼국수를 포함하였으며, 각 시료의 나트륨과 칼륨 평균함 량 분석결과는 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p < 0.05). 나트륨 평균함량은 짬뽕 391.4 ± 72.7 mg / 100 g, 튀김 385.1 ± 92.7 mg / 100 g, 떡볶이 373.3 ± 90.6 mg / 100 g, 어묵 꼬치 366.9 ± 81.8 mg / 100 g는 다른 그룹에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 비빔냉면 255.3 ± 67.0 mg / 100 g, 해물칼국수 261.9 ± 57.2 mg / 100 g으로 가장 낮게 나타났다. 칼륨 평균함량은 짬뽕 88.6 ± 21.4 mg / 100 g, 비빔냉면 84.8 ± 24.1 mg / 100 g, 떡볶이 81.7 ± 23.7 mg / 100 g으로 다른 그룹에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 물냉면 41.2 ± 10.4 mg / 100 g, 어묵꼬치 39.5 ± 18.4 mg / 100 g, 우동 36.3 ± 17.8 mg / 100 g으로 가장 낮게 나타났다. 음식점에서 제공하는 각 메뉴의 1인분 기준으로 나트륨 함량은 짬뽕 3,780.7 ± 878.8 mg, 물냉면 3,463.2 ± 1178.7 mg, 어묵꼬치 2,715.9 ± 1078.3 mg, 해물칼국수 2,671.1 ± 786.5 mg, 우동 2,298.8 ± 592.3 mg으로 WHO에서 정한 1 일 권장 나트륨 섭취량 2,000 mg 보다 높은 결과를 보였다. 조리하는 음식점에 따라서 짬뽕은 많게는 5,768.9 mg 까지 나트륨이 함유되어 있어 나트륨 1일 권장 섭취량보 다 2.9배나 섭취하게 되므로 나트륨 과다 섭취로 인한 건강문제를 야기시킬 수 있다. 나트륨/칼륨 섭취비율에 대해 분석한 결과 어묵꼬치 10.8 ± 4.3, 우동 10.2 ± 4.0, 물냉면 8.6 ± 2.3, 튀김 5.9 ± 1.9 순으로 높게 나타났다. 비빔냉면이 3.2 ± 1.0으로 Na/K 섭취비율이 1에 가까운 비율을 나타냈고, 어묵꼬치의 Na/K 섭취비율이 최고 26.6로 칼륨함량에 비해 나트륨함량이 높은 것을 알 수 있었다. Na/K 섭취비율은 바람직한 섭취비 율인 1:1의 1/3이하로 칼륨 섭취가 크게 부족한 것을 알 수 있었다. 칼륨의 섭취량이 증가하면 나트륨 흡수를 감소시킬 수 있으므로 나트륨의 과잉 섭취로 유발되는 고혈 압에 대해 보호 작용을 한다고 알려져 있다. 나트륨 섭취 를 줄이기 위해서 정부의 시책과 더불어 국민건강을 위하여 나트륨 섭취를 줄이고 칼륨 섭취를 증가시킬 수 있는 효과적인 식단 및 나트륨을 비롯한 영양성분표시를 의무화해 소비자들에게 정확한 영양정보를 제공함으로써 올바른 식품의 선택뿐만 아니라 실천할 수 있는 생활습관의 교육 등 Na/K 섭취비율을 높일 수 있는 메뉴 및 방법을 다각적으로 연구할 필요가 있다.
병원성 대장균군은 전세계적으로 식중독을 발생하는 중요한 병원균으로 알려져 있다. 국내 유통중인 생닭과 조리된 닭가공품 356시료에서 대장균 80균주(22.5%)를 분리 하여 병원성 유전자 multiplex PCR를 이용하여 분석한 결 과 astA 유전자가 26균주(32.5%)에서 검출되었으며, escV 유전자는 17균주(21.3%) eaeA 유전자는 16균주(20.0%) 검 출되었다. 특히 식품에서 문제가 되는 장출혈성 대장균 유 전자 stx 1는 3균주(3.8%)와 stx 2, EHEC-hly는 각 1균주 (1.3%)에서 검출되었다. 병원성 유전자를 토대로 STEC, EPEC, EHEC, EIEC or EAEC의 병원성 대장균으로 분류 한 결과 45균주(56.3%)가 검출되었으며 typical EPEC, EIEC and ETEC의 병원성 대장균은 검출되지 않았다. STEC 병원성 대장균은 O152, O1, O116, O26, O25, O119, O153 혈청형이 분리되었다. 특히 생닭에서 병원성 대장균에 대한 검출률이 높으므로 생닭을 가공 조리 시 교차 오염이 발생하기 않도록 조리 도구, 조리 환경에 대한 철저 한 관리가 필요하다고 생각된다.
본 연구는 서울시내에서 시판중인 식육에서 E. faecalis 를 분리하고 이 균들의 항생제 내성 패턴, 항생제 유출 펌 프 유전자 및 병독성 유전자의 분포를 분석하였다. 총 277 개의 식육시료에서 93균주의 E. faecalis 를 분리하였다. 이 균주들의 항생제 내성비율은 ampicillin에는 35.5%, chloramphenicol에 6.4%, ciprofloxacin에 4.3%, eryhtromycin 에 18.3%, quinupristin-dalfopristin에 76.3%, tetracycline에 45.2%의 내성이었으며 levofloxacin, teiconplanin 및 vancomycin에는 모든 균이 감수성이었다. 약물 유출펌프인 MFS 타입의 eme(A)와 ABC 타입의 efr(A)유전자는 모든 균주 (100%)에서 확인되었으며 efr(B)는 98.9%, lsa는 91.4%의 균주에서 확인되었다. 병독성 인자인 gel(E)는 68.8%, ace 는 90.3%, asa1는 47.3%, efaA는 91.4%, esp는 12.9%의 균주에서 확인되었다. 본 연구는 시판 식육에서 분리한 지 표 미생물의 하나인 E. faecalis의 항생제 내성, 약물유출 펌프 및 병독서 유전자의 분포를 분석한 연구로 지속적인 모니터링을 하여야 할 것으로 사료된다.
LC-MS/MS를 이용하여 신속하고 정밀한 카벤다짐 분석법을 연구하였다. 농산물 중 카벤다짐은 acetonitrile로 추 출한 후 SPE cartridge을 이용하여 전처리를 수행하였으며, 최소 검출한계 및 정량한계는 각각 0.001과 0.004 mg/kg 이었다. 농산물에 각각 1.0 mg/kg 및 0.02 mg/kg 농도의 카벤다짐을 첨가하여 분석 시 회수율과 정밀성은 각각 상추 가 84.9%, 1.0% 및 87.8%, 3.8% 얼갈이배추가 83.4%, 1.5% 및 86.8%, 2.7% 양배추가 86.4%, 2.0% 및 77.3%, 1.5% 근대가 83.3%, 0.2% 및 86.8%, 2.0 % 이었으며, 콩 나물은 85.9%, 3.0% 및 90.1%, 1.3%, 그리고 숙주나물이 83.3%, 2.0% 및 85.9%, 1.9% 로 조사되었다. 본 연구의 시험법은 식품공전의 다성분분석법에 비해 신속하고 정밀 한 분석법으로 농산물에 대한 카벤다짐 분석에 적합한 것으로 조사되었다.
본 연구는 다양한 농업 환경에서 채집된 파리의 분비물에서 E. coli을 분리하고 분리된 E. coli의 병원성유전자 및 항생제내성을 조사하기 위하여 수행되였다. 파리는 과일농장(n = 19), 장류생산농장(n = 9), 생활쓰레기 야적장(n = 46), 축사(n = 66), 도축장(n = 38), 퇴비장(n = 10)에서 총 188 마리를 채집하여 토사물과 배설물로부터 E. coli을 분리 및 동정하였다. 그 결과, 채집된 파리의 63%(119/188)에서 E. coli이 검출되었으며 특히 도축장에서 채집된 파리에서 E. coli의 검출률이 89%(34/38)로 가장 높았다. 또한 분리된 E. coli을 대상으로 병원성 유전자 8종(ST, LT, VT1, VT2, aggR, bfpA, eaeA, ipaH)을 조사한 결과, 도축장에서 채집 된 파리에서 분리된 E. coli 중 91%(31/34)가 장독소를 생산할 수 있는 ST유전자를 보유하고 있었다. 분리된 E. coli 의 16%(31/188)가 1종 이상의 항생제에 내성을 보였다. 특 히, 항생제사용빈도가 높은 축사에서 채집된 파리의 E. coli 경우에는 59%(23/39)가 항생제 내성을 나타내었다. 분 리된 항생제 내성 E. coli 균주 중 10%(12/119)는 2종 이 상의 항생제에 내성을 보였고, 모두 축사 채집 파리에서 분리된 균주였으며, 이 중 2개 균주는 다재내성의 지표인 ESBL (Extended-spectrum beta-lactamase)에 양성을 나타내었다. ESBL 양성균주 중 1 균주는 7종의 항생제에 내성 을 보였이는 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과, 축산환 경 서식 파리에서 분리된 E. coli은 병원성 유전자를 보유 하고 있을 가능성이 높을 뿐만 아니라 항생제에 내성을 나타낼 가능성도 높기 때문에 농식품을 생산하는 농장이나 식품공장은 가급적 축산환경으로부터 일정한 거리를 두거나 방충망 등의 차단조치가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구는 영양부추의 미생물학적 안전성을 확보하기 위하여 이산화염소와 차아염소산나트륨을 이용하여 미생물의 저감효과를 분석하고, 최적의 영양부추와 소독제의 비율을 결정하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 영양부추에 E. coli, Salmonella spp., S. aureus, B. cereus을 7.0 log CFU/g 정도로 접종 한 후 이산화염소는 3, 5, 10, 25, 100 ppm 차아염소산나트륨은 100, 150, 200 ppm에서 5, 10, 30, 60분간 처리하였으며, 또한 유기물이 이산화염소와 차아염소산나트륨의 효과에 미치는 영향을 분석하기 위해 영양부추와 소독제를 1 : 2, 1 : 4, 1 : 9, 1 : 19 비율로 처리 하여 소독제의 효과를 분석하였다. 그 결과, 소독제의 농도에 따른 저감효과는 차아염소산나트륨 150 ppm, 이산화 염소 50 ppm으로 30분간 처리시 일반세균수는 2.0 log CFU/ g 정도 감소효과를 나타내었으며, 식중독세균은 차아염소 산나트륨 100 ppm, 이산화염소 3 ppm에서 약 2.0 log CFU/g 정도 감소효과를 보였다. 한편, 이산화염소의 경우 50 ppm 으로 30분간 영양부추를 처리할 경우 탈색 등 상품성이 저하되어 현장 적용이 어렵다고 판단되었다. 또한 영양부 추와 소독제 처리 비율에 따른 미생물 저감효과는 일반세 균의 경우 1 : 4에 비하여 1 : 9에서 유의적으로 높은 저감 효과를 보였다(p < 0.05). 확립된 기술을 영양부추 생산농 장에 적용한 결과 일반세균수의 경우 2.7 log CFU/g, 대장 균군의 경우 4.0 log CFU/g의 감소효과를 보였다. 따라서 영양부추를 세척이후 차아염소산나트륨 150 ppm에서 1 : 9 정도의 비율로 30분간 침지하면 미생물 안전성을 향상시 킬 수 있으며, 최종 소비자에게 보다 안전한 부추의 공급이 가능할 것으로 판단된다.
V. vulnificus에 대한 매실 추출액의 항균활성을 측정함으로서 다소비 식품인 수산물의 미생물학적 안전성 확보에 기여하고자 하였다. 실험에서 사용한 균주는 수산물, 수족관수, 해수, 갯벌에서 분리된 V. vulnificus 28주를 대상으로 하였다. V. vulnificus 28주 모두에서 vvhA 유전자가 검출되고 good identification 이상의 생화학 동정 결과를 나타내어 V. vulnificus임이 확인되었다. 실험에 사용된 V. vulnificus는 tetracycline과 chloramphenicol 항생제에 감수성을 나타내어 환자 발생 시 이 두 종류의 항생제가 치료에 용이할 것으로 판단되었다. V. cholerae NCCP 13589 와 V. parahemolyticus NCCP 11143 표준균주 모두 매실 추출물 2.5%와 5%에서 생육 저지환을 나타내었다. 또한 V. vulnificus 분리균주와 V. vulnificus NCCP 11135 표준균 주 모두 매실 추출물 1.25%, 2.5%, 5%에서 생육 저지환을 나타내어 V. cholerae와 V. parahemolyticus에 비해 V. vulnificus에 대한 매실 추출물의 항균활성이 높게 나타났다. V. vulnificus에 대한 매실 추출액 최소살균농도가 1.6% 로 나타나 수산물 중 V. vulnificus 생육억제에 매실 추출 물이 매우 유용할 것으로 판단되었다. 수산물과 관련된 비 브리오균 중 패혈증을 일으키는 V. vulnificus균은 국내에서 매년 지속적으로 환자와 사망자를 발생시키고 있다. 수산물 생식 시 발생할 수 있는 식중독을 예방하기 위한 매실 추출물 활용연구가 필요한 것으로 판단된다.