기후 변화로 인한 해양 온도 상승으로 해양생물독소의 발생 빈도가 점점 증가하고 있으며, 이는 식품 안전과 공 중 보건에 중대한 위협을 가하고 있다. 해양생물독소를 검 출하기 위한 기존의 방법인 마우스 생체검사(MBA), 고성 능 액체 크로마토그래피(HPLC), 액체 크로마토그래피-질 량 분석법(LC-MS) 등은 절차가 오래 걸리고 비용이 많이 든다는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안 으로 바이오센서 기술이 유망한 해결책으로 부상하고 있 다. 이러한 바이오센서는 세포, 항체, 압타머, 펩타이드와 같은 바이오리셉터를 이용해 해양생물독소를 신속하고 정 확하게 검출한다. 본 리뷰에서는 다양한 종류의 바이오리 셉터를 논의하고, 해양생물독소 검출을 위한 바이오센서 기술의 최근 발전을 탐구한다. 또한, 이러한 바이오리셉터 의 장점을 강조하며, 해양생물독소 검출을 위한 바이오센 서 성능 향상을 위한 미래 연구 방향을 고려한다.

2015년부터 2022년도까지 6개목(딱정벌레목, 노린재목, 나비목, 벌목, 파리목, 총채벌레목) 곤충들에 대해서 식물검역현장 검출실적과 국내 보고된 미기록종을 분석하였다. 해당기간 동안 국경검역에서 6개목 곤충은 총 45,084건이 검출되었다. 같은 기간 국내에서는 총 545종이 미기록종 으로 보고되었으며, 이중 9종은 국경검역에서도 검출된 것으로 확인되었다. 검역현장에서는 딱정벌레목, 총채벌레목, 노린재목이 높은 검출률을 보 였으며, 국내 미기록종 중에서는 벌목이 176종으로 가장 많이 보고되었다. 본 연구를 통해 침입압력(국경검역 검출)과 실제 침입(국내 미기록종 발 견) 사이에 비동시성이 확인되었다. 향후 보다 장기적인 분석이 필요할 뿐만 아니라 지속적인 식물검역시스템 개선이 필요할 것으로 판단된다.

최근 수십 년간 전 세계는 경제발전과 수송수단의 향상으로 다양한 외래종이 침입할 수 있는 시대가 되었다. 외국산 농산물의 수입요구는 외 래종의 침입을 보다 용이하게 하며 이렇게 침입한 외래종은 국내 생물상의 교란을 야기한다. 식물검역의 목적은 외래해충으로부터 국내 농업환경 및 생태계를 보호하는데 있다. 본 연구에서는 농림축산검역본부의 병해충정보시스템에 기록된 자료를 통해 1996년부터 2020년까지 수입절화류 에서 발견한 해충 검출 동향을 분석하였다. 이 기간동안 총 69개국 159품목 147,160개에서 검출된 해충은 13,757건의 467종 (잠정규제해충 273 종, 관리해충 78종, 비검역해충 118종)이었다. 특히, 총채벌레목과 매미목 해충의 검출율이 전체의 80% 이상을 차지하여 수입 절화류에서 가장 많 이 발견되는 해충분류군으로 분석하였다.

최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염 물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조 된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.

재식용식물은 국제적으로 병해충 유입 및 확산 고위험품목으로 규정되고 있으며, 현장 검역과정에서 재식용식물의병해충 검출율이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히, 미국 등 선진국과 중국, 동남아시아 국가는 이미 재식용식물에 대한 위험분석제도를 도입하고 있다. 2000년부터 2016년까지 국내로 수입된 묘목류는 약 10만건(화물 수입건 기준)이며, 수입 묘목류 전체 해충검출건수는 약 1만건(600여종 이상), 규제․잠정규제해충 검출건수는 약 7천건(400여종 이상)이다. 연도별 묘목류 해충검출건수는 ‘12년부터 ‘16년까지 꾸준히 증가하고 있으며, 이로 인한 해외병해충의 유입 또한 크게 우려되고 있다. 수입 묘목류 중 해충검출이 많은 품목으로는 드라세나, 고무나무, 폴리시아스등이 있으며 검출 빈도가 높은 해충으로 긴꼬리가루깍지벌레(Psuedococcus longispinus), 검정날개버섯파리과(Sciaridae), 뿌리혹선충(Meloidogyne sp.) 등이 있다. 이처럼 고위험 품목인 수입 묘목류를 통한 해외 병해충의 국내유입 방지를 위해 생산지에서부터 병해충 관리를 할 수 있도록 품목별 위험분석을 통한 위험관리방안 적용이필요하다.

우리나라 식물방역법은 1995년 WTO '위생 및 식물위생조치(SPS)' 체제 출범에 따라 그 해 12월 전면 개정되어 검역병해충 1,379종(금지 39종, 관리 1,340종)이 지정되었다. 그 후 여러 번의 개정을 거쳐 현재 2,002종(금지 60종, 관리 1,942종)이 검역병해충으로 지정되어 있으며, 이에 따라 식물검역과정에서 검출된 병해충에 대한 정보를 농림축 산검역본부 내에서 운영하는 병해충정보시스템(Pest Information System)에 기록 및 관리하고 있다. 병해충정보시스템(PIS)의 병해충검출통계를 이용하여 2000년부터 우리나라로 수입된 식물 3천 2백만 건에 대해 해충 검출동향을 파악․분석하였다. 그 결과, 해충 검출 건수는 2000년부터 2007년까지 꾸준히 증가하여 정점을 이루고 이후 감소추세를 보이다가 최근 3년 사이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 여러 검출품목 중에서도 생화훼류의 해충 검출건수가 최근 급증하였다. 작년 한해동안 검출 빈도가 높았던 해충은 갈색머리대장(359회), 바나나가루깍지벌레(321회), 캘리포니아붉은깍지벌레(196회) 등으로 나타났고, 금지해충인 코드린나방, 관리병해충 8종이 신규검출 된 것으로 파악되었다.

최근 국제 교역량과 여행객의 급속한 증가에 따라 수입식물을 통한 외래병해충의 유입위험도 높아지고 있다. 지난 20년(1996~2015)간 우리나라로 수입된 식물 46,937천건에 대하여 병해충 검출건수, 품목 등을 분석한 결과, 최근 6년(2000~2015) 동안 수입식물 158,842건에서 병해충이 검출되어 검역처분을 받았다. 특히, 재식용식물에서의 병 해충 검출율은 2011년 이후 꾸준히 상승하여 2015년에 19.3%에 달했다. 2015년 한 해동안 병해충은 643종 10,164건 이 검출되어 검역건수 대비 4.5%에 달했으며, 이 중 최초로 검출된 해충은 40종이었다. 검출빈도가 가장 높은 해충은 매미아목이며 전체 해충 검출건수의 23.5%로 레몬과 바나나 등 생과실류에서 검출률이 높았고, 그 다음은 딱정벌레 목이 22.5%로 나왕각재와 사료용 옥수수 등 목재류와 사료류에서 주로 검출되었다. 한편, 종 수준의 동정율은 달팽 이류나 주로 유충태로 검출되는 파리목 등에서 낮아 동정기술 개발이 요구되는 것으로 분석되었다. 이러한 분류동 정 문제를 해결하기 위해서 그룹별(과 단위) 프라이머 및 프로토콜의 구축 및 비파괴 Genomic DNA 확보 기술 개발을 대응방안으로 제시한다.

외래병해충이 유입되면 우리나라 자연환경에 미치는 피해는 크므로 유입차단을 위한 노력이 필요하다. 최근 국제 교역량과 여행객이 크게 늘어남에 따라 수입식물을 통한 외래병해충의 유입위험도 증가하고 있는 실정이다. 국경에서 검출된 병해충에 대한 기록은 농림축산검역본부에서 운영하는 전산시스템에 기록되며, 검역통계는 ‘병해충정보 시스템(PIS)’을 이용하여 분석이 가능하다. PIS 데이터베이스는 화물, 휴대, 우편을 통해 수입되는 식물을 대상으로 검출된 병해충기록을 비교․분석해 주는 기능이 포함되어 있다. PIS를 이용하여 지난 20년(1996~2015) 동안 우리나라로 수입된 수입식물 46,937천건에 대하여 병해충 검출건수, 원산지, 품목, 운송수단 별로 식물검역과정에서 차단된 병해충 검출동향을 분석하였다. 분석결과, 수입식물 검역 건수증가에 따라 병해충 검출건수도 증가하였다. 지난 2000~2015 동안 수입식물 158,842건이 병해충이 검출되어 폐기, 반송, 소독조치 등 검역조치 되었다. 운송수단별 병해충 검출건수 분석결과, 94.7%(150,321건)가 화물로 수입되는 식물에서 검출되어 유입위험도 가 화물이 가장 높았다. 국가별 병해충검출건수는 중국이 가장 많아 중국분포 병해충의 국내 유입위험이 높았으며, 수입건수 대비 병해충검출률은 말레이시아가 16.2%로 가장 높았고, 그다음으로는 필리핀(14.6%), 남아프리카공화국(6.8%), 인도네시 아(4.0%) 등의 순이었다. 수입 생과실에서 검출된 병해충 검출건수 분석결과, 지난 16년간(2000~2015) 생과실의 수입건수 대비 병해충 검출률은 9.4%이나, 조건부 수입 허용된 생과실의 검출률은 1.6%로 현저히 낮은 것으로 나타나, 병해충 위험분석을 통한 식물검역조치로 해외 병해충의 우리나라 유입위험이 사전에 차단된 것으로 확인되었다. 최근 검출이 증가하는 국가와 품목에 대하여는 더욱 철저한 검역이 필요한 것으로 판단된다.

Cronobacter spp.는 Salmonella spp.와 함께 조제분유에서 발견되는 미생물 중 위험도가 가장 높은 category A에 속하는 균으로 알려져 있다. 1958년 영국에서 처음으로 유아의 뇌수 막염의 원인균으로 보고되었으며, 감염 후 신생아에게서 괴사 성 장염, 패혈증 등을 일으켜 후유증으로 시력과 청력 상실 및 신경마비를 일으키기도 한다. 이러한 위험성 때문에 Cronobacter spp.의 신속 검출 및 진단은 식중독 예방에 있어서 중요하다. 따라서 2002년 미국 식품의약품안전국에서는 분유에서의 Cronobacter spp.를 EE broth, VRBG 배지를 이용해 균을 분리 하고, TSA 배지에 순수분리 후 노란색을 발하는 colony를 생 화학적 실험을 통해 검출하는 방법을 제시했다. 또한, 우리나 라 식품공전에서도 배지를 이용하여 Cronobacter spp.를 검출 하는 방법에 대해 등재하였다. 하지만 배지배양법을 기반으로 하는 Cronobacter spp.의 검출방법은 검출에 소요되는 시 간과 노동력 등이 비효율적이라는 단점이 있다. 따라서 많은 시간이 소요되는 배지배양법을 보완하고자 PCR, real-time PCR 방법 및 최근에는 PCR기법과 ELISA, CE-LIF 등을 결합 하여 검출하는 방법이 개발되어 Cronobacter spp.의 검출에 사용되기도 하였다. Cronobacter spp.의 검출에 사용되고 있는 분자생물학적 기반의 PCR 및 real-time PCR 기법은 민감도와 특이도가 좋으며, 배지배양법에 의한 검출방법에 비해 검출 시간을 획기적으로 줄일 수 있다는 장점이 있다. 하지만 까다 로운 실험과정과 조작에 있어서 필요한 전문적인 기술이 필요 함은 한계점으로 사료된다. 면역학적 방법에 의한 Cronobacter spp. 검출에 관한 연구를 통해, 분석에 소요되는 상당시간을 단축할 수 있었으며, 민감하고 특이적인 검출이 가능함을 보 여주었다. 특히 일부 연구보고에서 면역학적 검출방법은 고가 의 장비가 필요 없으며, 간단한 지침에 따라 모니터링 업무의 수행이 가능하다고 하였다. 면역학적 검출방법에는 ELISA 방법 외에도 immunomagnetic bead, liposome, immunochromatographic strip 등이 개발되고 있다. 우리나라 식품의약품안전처에서는 영․유아 대상 식품의 안전관리를 강화하고자 Cronobacter spp.에 대해서는 ‘불검 출’로 기준을 설정․운영하고 있으며, 지속적으로 이에 관한 규정을 강화하고 있는 실정이다. 따라서, 식품산업체 및 식품 의 제조, 가공, 유통 현장에서 쉽게 모니터링이 가능하며, 신 속, 민감하고 특이적인 검출방법의 개발은 지속되어야 한다.

2013-2014시즌 미국산 신선과일중 레몬과 자몽을 대상으로 장미둥근홈바구미 (Fuller’s Rose Beetle, FRB)의 검출실적을 최근 3년 동안의 검출실적과 비교하여 검출동향의 변화추이를 분석하였다. FRB는 전 세계적으로 Citrus속의 주요해충으로 과일에 직접적인 피해를 주지 않으나 감귤류를 비롯한 유실수, 관상수, 화훼류 등 기주범위가 폭넓어 국내로 유 입될 경우 심각한 경제적 피해를 초례할 수 있어 식물방역법상 관리해충으로 지정 되어있는 종이다. FRB는 유충상태로 6-8개월을 토양내에서 경과하며 용화 후 우 화된 성충은 비행능력이 없어 기어서 기주식물로 이동한다. 암컷이 단위생식을 하 며 성충으로 4-6개월을 생존하며 과일의 꽃받침에 난괴형태로 산란한다. 성충은 연중 발생하나, 특히 6월부터 10월까지 최대 발생한다. 미국이 2012년부터 추진 중인 FRB 위험경감방안인 이동경로차단과 화학적방 제를 통한 FRB 발생밀도와 산란율 억제효과를 FRB의 기주식물인 레몬과 자몽을 대상으로한 검출빈도 분석을 통해 간접적으로 파악하고 2014-2015시즌 FRB모니 터링 기초 자료로 정보를 공유하고자 한다.

Recently, speedy, convenient and easy detection technologies have been developed rapidly and on the contrary, studies on development of traditional detectors applying biochemical characteristics has gradually been decreased. This review examined trend in current studies on detection of food-borne pathogenic microorganisms in the fields of selective media, immuno-assay, Polymerase Chain Reaction (PCR), microarray, terahertz spectroscopy &imagination and so on. Most traditional methods to detect the organisms from food matrix rely on selective media and such a method have disadvantages like long time requirement and distinguishing one species only from each selective medium although they are highly economical. Various new convenient methods such as Enzyme Linked Immuno-sorbent Assay (ELISA), paper-strip kit, fluoroimmunoassay etc. have been developed. The most ideal method for detecting food-borne pathogenic microorganisms in foods should be accurate, convenient, rapid and economical. Additionally, it is needed that capabilities of quantitative analysis and automation to be applied to industries.