최근 최소한으로 가공된 안전한 식품에 대한 소비자의 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다. 이러한 이유로 많은 식품가공 업체에서는 식품안전을 강화하고 유통기한을 연장하기 위한 최소한의 가공공정 중 허들기술(hurdle technology)을 적용하고 있다. 한편, 연구에 따르면 식품에 함유된 병원균을 비활성화하기 위한 공정 및 방법들은 식중독세균들의 스트레스 적응 메커니즘을 촉발시켜 심지어 후속 치료로부터 교차 보호를 준다. 또한, 항생 제와 제초제 사용과 같은 일상적인 농장 관행은 항생제 내성을 가진 병원균의 생성을 초래할 수 있다. 이러한 항생제 내성 박테리아는 식품 처리과정과 관련된 스트레스에 내성을 가질 수 있고 가공 식품에서 생존 할 수 있는 가능성을 높일 수 있다. 이 리뷰에서는 식품 가공과 관련된 스트레스와 항생제 내성의 상관관계에 대해 논의한다. 또한, 항균성 화합물 및 기타 식품 처리 관련 스트레스에 대한 교차 보호 수단으로서 시그마 인자 (sigma factors), SOS 반응 경로(SOS response pathways) 및 유출 펌프(efflux pumps)의 사용과 같은 분자유전학적 기작에 대해서도 논의한다.

To determine the contents of sodium and potassium in side dishes, 92 samples from 22 different kinds of side dishes that can be classified into 3 groups were collected in Seoul area and analysed using ICP-OES. The highest sodium content was detected in pepper doenjang muchim, while potassium content was the highest in kong jorim. When comparing the content of sodium and potassium in 3 groups, namely namul, muchim, and jorim, the sodium content of namul group was significantly different from those of jorim and muchim (p-value < 0.05). Sodium intake per serving size was the highest in parae muchim among the samples as estimated to 20.2% of WHO recommendation that is 2,000 mg/day. The amount of sodium by simultaneously intake of soybean sprouts namul, anchovy jorim and parae muchim per one serving size was estimated to 1,000 mg. The potassim/sodium ratios of spinach namul and kong jorim were 1.70 and 0.81, respectively, while that of bracken namul was very low as about 0.1. Foodborne pathogens were not detected out of 92 side dishes.

본 연구는 축산식품으로부터 식중독균 검출을 위한 시료 전처리법을 확립하기 위해 전처리용액, 균질화 시간, 시료와 전처리용액의 비율에 따른 회수율을 비교하였다. 이를 위하여 햄, 발효유, 소고기에 E. coli O157:H7, S. aureus, S. Typhimurium를 7.0 log CFU/g로 접종하고 PW, SS, BPD, BPW로 처리하였다. 또한 균질화 시간은 30, 60, 90, 120, 300초, 시료와 전처리용액 비율은 1:2, 1:4, 1:9, 1:19로 각각 처리하였다. 그 결과 발효유와 소고기에서는 BPW로 처리하였을 때 전반적으로 식중독균의 회수율이 높았으나(p < 0.05), 햄의 경우에는 전처리 용액에 따른 유의적 차이는 없다. 전처리용액의 최적 비율은 햄, 발효유, 소고기가 각각 1:9, 1:2, 1:4였으며(p < 0.05), 균질화 시간은 모든 시료에서 120초로 처리했을 때 유의적으로 가장 높은 회수율이 나타났다(p < 0.05). 따라서 선정된 최적 전처리 조건에서 식중독균 회수율을 수행한 결과 모든 시료및 균종에서 85%이상의 높은 회수율을 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 축산식품으로부터 식중독균 검출을 위한 전처리 용액 및 시료와 전처리용액의 비율은 시료의 종류에 따라 적절한 것으로 사용하는 것이 식중독균 검출의 정확성을 높일 수 있을 것으로 판단되어진다.

어린이집 유아들이 사용하는 칫솔 및 양치 컵의 미생물오염도와 분리된 식중독 미생물의 독소 유전자 및 독소생산능력을 분석하여 칫솔과 양치 컵에 의해 발생할 수 있는 식중독을 예방하고자 칫솔 75개, 칫솔걸이 29개, 양치 컵 65개를 실험하였다. 일반세균수는 평균 5.3 log CFU 검출되었고 칫솔은 평균 6.7 log CFU 검출되어 가장 높은 오염도를 나타내었다. 대장균군은 칫솔 75건 중 41건 (54.7%), 칫솔걸이 29건 중 13건 (44.8%), 양치 컵 65건 중29건 (44.6%)에서 검출되었으며 진균수는 평균 3.2 log CFU 검출되었고 칫솔이 평균 4.6 log CFU 검출되어 칫솔의 대장균군, 진균 오염도가 가장 높게 나타났다. Salmonella spp.는 모든 시료에서 검출되지 않았으나 B. cereus는 칫솔 75건 중 1건 (1.3%), 양치 컵 65건 중 2건 (3.1%)에서 검출되었고 S. aureus는 양치 컵 65건 중 1건 (1.5%)에서 검출되었다. 칫솔에서 분리된 B. cereus의 경우 nheA, nheB, nheC, hblC, hblD, hblA, entFM 등 7종의 설사독소 유전자가 검출되었고 양치 컵에서 분리된 B. cereus 2균주는 nheA, nheB, nheC, entFM 설사독소 유전자만 검출되었다. 칫솔에서 분리된 B. cereus의 경우 HBL, NHE 설사독소를 생산하였고 양치 컵에서 분리된 B. cereus 2균주는 모두 NHE 설사독소만을 생산하였다. B. cereus는 β-lactam계 항생제에 내성을 나타내었고 S. aureus는 ampicillin과 penicillin에만 내성을 나타내었다. 이러한 결과는 대부분의 칫솔과 양치 컵이 양치 후 젖은 상태로 화장실에 보관되거나 젖은 상태로 자외선 살균고에서 살균되는 등 부적절한 보관가 살균방법이 주요 원인으로 분석되었다. 따라서 면역력이 취약한 어린이집 유아가 사용하는 칫솔 및 양치컵을 건조한 후 자외선 살균고 등을 이용 살균하여 상대습도가 낮은 건조한 곳에 보관하여야 할 것으로 판단되었다.

본 연구는 농산물 중 식중독세균 검출을 위한 시료 전처리 법을 확립하기 위하여 전처리용액, 전처리 시간, 전처리용액과 시료의 비율에 따른 회수율을 비교하였다. 이를 위하여 양상추, 들깻잎, 오이, 고추, 방울토마토에 E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes, S. aureus, B. cereus를 6.0 log CFU/ cm2로 접종하고 0.1% 펩톤수와 D/E broth로 처리하였다. 또한 처리시간은 30, 60, 90, 120초, 시료와 전처리용액의 비율은 1 : 2, 1 : 4, 1 : 9, 1 : 19로 각각 처리하였다. 그 결과, D/E broth로 처리하였을 때 0.1% 펩톤수로 처리하였을 때에 비하여 전반적으로 식중독균의 회수율이 높았다(P < 0.05). 특히 방울토마토의 경우, D/E broth로 처리한 구의 S. Typhimurium의 수는 0.1% 펩톤수로 처리한 구 보다 1.05 log CFU/cm2 높았다(P < 0.05). 또한 들깻잎, 양상추, 오이, 고추, 토마토와 전처리용액의 최적 비율은 1 : 9, 1 : 4, 1 : 2, 1 : 2, 1 : 2였다. 한편, 처리시간에 따른 회수율의 유의적인 차이는 없었다. 따라서 본 연구 결과를 통 해 볼 때 농산물 중 식중독균 검출을 위한 전처리용액은 D/E broth가 적절한 것으로 판단되며 표면적에 따라 시료와 전처리 용액의 비율을 결정하는 것이 분석의 정확성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 기후변화와 관련하여 미생물학적 식품안전상쉽게 영향 받을 수 있는 식품과 관련 식중독세균을 결정하는데 이용할 수 있는 Risk Ranger를 활용한 Excel spreadsheet상의 모델을 개발하였고, 모델 입력값은 자료의 부족으로전문가 설문을 통해 결정하였으며, 확률분포모델과 @RISK를 이용한 시뮬레이션을 통해 실제 국내 식품중 기후변화에 대한 민감할 것으로 예상되는 상위 5개 식품군과 이들식품과 관련된 주요 식중독 원인균을 결정하였다. 추정결과, 상위 5종 식품과 관련 식중독 세균으로는 즉석섭취식품류(RTE) (황색포도상구균, 살모넬라, 병원성대장균 O157:H7)가 가장 큰 영향을 받을 것으로 나타났으며, 다음이 떡류 및 빵류 (황색포도상구균, 바실러스 세레우스), 식육 및알가공품 (살모넬라, 병원성대장균 O157:H7, 황색포도상구균), 두부류 또는 묵류 (바실러스 세레우스, 병원성대장균O157:H7, 황색포도상구균)였으며, 마지막으로 어육가공품(황색포도상구균, 비브리오, 병원성대장균 O157:H7)의 순으로 나타났다.

강 알칼리 이온수인 GC-100X의 항균력을 6가지 주요 식품위해 미생물들에 대해 시험하되 4℃, 25℃ 및 36℃의 서로 다른 온도조건과 유기물 조건 하에서 실험을 수행하였다. 그 결과 GC-100X는 37℃, 3시간 반응 조건 하에서 모든 유해균에 대해 1.0X 10^4 CFU/ml감소 이상의 효과를 나타내었으며 멸균 증류수나 표준 경수로 2배 희석한 경우에도 동일한 결과를 나타내었다. 유기물이 존재할 경우는 항균력의 약화가 관찰되었고, 그람 양성균에 대한 항균력은 높지 않았으나 그람 음성균에 대해서는 강력하고 빠른 사멸능력을 나타내었다. 방울 토마토에 인위적으로 E. coli O157:H7을 부착시키고 그에 대한 GC-100X의 세척효과를 기타의 세척제들과 비교해 본 결과, GC-100X 원액, GC-100X 5% 용액은 100 ppm 염소용액과 유사한 세척효과를 나타내었으며 시판 주방용 합성세제에 비해 그 성능이 우수하였다. 또한 시판 주방용 합성세제와는 달리 GC-100X, GC-100X 5% 및 3% 100 ppm 염소용액은 세척후 토마토 내부로의 균 침투를 억제하는 기능이 있음을 확인하였다. 이 결과는 식품 위생과 주방 청결에 일조할 하나의 방안으로서 안전성, 항균력, 세척력을 갖춘 GC-100X의 식품분야 적용 가능성을 시사하고 있다.

본 연구에서는 5종의 유산균들 (Lactobacillus reuteri, L. acidophillus, L. bulgaricus, L. casei and Bifidobacterium longum)의 식중독 균들에 대한 항균력을 조사하였다. 각 유산균들을 3가지 서로 다른 조건 (MRS+glucose, MRS+0.5 M glycerol, 0.25 M glycerol solution)에서 배양한 후 그 상층액이 포함된 Moulter Hinton Agar에 8종의 유해균들을 접종하였다. MRS+glucose, MRS+0.5 M glycero에서의 상층액을 이용한 실험에서는 L. reuteri의 항균력이 다른 유산균들에 비해 높지 않았으나 0.25 M glycerol solution에서는 탁월하게 높은 결과를 나타내었다. (p<0.05). 0.25 M glycerol solution에서 나타난 높은 항균력은 L. reuteri가 glycerol을 이용하여 생산하는 reuterin이란 물질 때문이라 생각되며, 0.25 M glycerol solution의 상층액을 500 MHz Nuclear Magnetic Resonance (NMR)를 통해 분석한 결과 reuterin의 존재를 확인할 수 있었다. 3가지 조건 하에서의 항균력 시험 결과 가장 높은 항균력을 나타낸 3가지 유산균들 (Lactobacillus resuteri, L. bulgaricus, L. casei)을 선발, 각각 최고의 항균력을 나타낸 조건으로 배양하여 최소사멸농도 (minimum bactericidal concentration)를 측정한 결과, L. reuteri가 생산한 reuterin이 광범위 항균물질임을 확인하였다. 또한 pH 적정, pepsin 혹은 trypsin 처리를 한 후 3가지 유산균들의 항균력 변화를 조사한 결과 L. bulgaricus와 L. casei의 항균력은 이러한 조건에서 상당히 감소한 반면 reuterin의 항균력은 아무런 영향을 받지않았다 (p<0.05). 이상의 결과들로 보아 주요 유산균들 중에서 L. reuteri의 항균력이 가장 우수하면서 광범위하였으며 이는 L. reuteri가 분비하는 항균물질인 reuterin에 기인한 것으로 사료된다. 또한 reuterin의 항균력은 타 유산균과는 달리 장관내 pH나 단백질 분해효소에 의해 영향을 받지 않으므로 인체나 동물 장관에서 가장 높은 효력을 가진다고 판단할 수 있다.

This study was conducted to investigate the antimicrobial activity of grapefruit extracts and polylysine mixture against food-borne pathogens. The mixture was showed a potent and quick antibacterial activity for 5 major bacteria causing food poisoning i.e. Escherichia coli, Escherichia coli O-157, Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, Vibrio cholerae. The antibacterial effect of the mixture on the ordinary bacteria inhibiting on the surface of lettuce was lasted even 6 hrs after the treatment, however the mixture was non-effective on the color, smell and taste of lettuce. The treatment with 10% mixture solution of the foods such as fish, meat, rice and bread suppressed the growth of the bacteria and kept the foods more freshly than the untreated foods.

This work was to improve antimicrobial activities of horseradish by encapsulated with edible biopolymers such as lecithin and gelatin since it has been difficult to directly use horseradish extracts into foods and food containers due to its strong and undesirable flavors. It was shown that most of the nanoparticles containing the extracts were well formed in round shape with below 400 nm diameter as well as fairly stable and less odd flavors in various pH ranges by measuring zeta potentials. The encapsulation efficiencies of nanoparticles were estimated as 66.6% and 53.4% for lecithin and gelatin, respectively. Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of both nanoparticles against G(+), Listeria monocytogenes and G(-), Salmonella typhimurium were also measured as 79 ppm based on AIT concentrations in the extracts, whose activities were about 65% higher than the case of adding crude extract. It was also found that the nanoparticles efficiently penetrated into the cell membrane and started to destruct the cells after 6 hours cultivation under Transmision Electron Microscopy observation. These results prove that the nano-encapsulation of the horseradish extracts can be employed to directly treat into the foods and food containers for antimicrobial purposes with the aids of aerosolization system, by using small amounts of the extracts and having less flavors due to masking effects of nanoparticles.

Response surface methodology (RSM) is frequently used for optimization studies. In the present work, RSM was used to determine the antimicrobial activitiesof grapefruit seed extract (GFSE) and a lactic acid mixture (LA) against Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas fluorescens, and Vibrio parahaemolyticus. A central composite design was used to investigate the effects of independent variables on dependent parameters. One set of antimicrobial preparations included mixtures of 1% (w/w) GFSE and 10% (w/w) LA, in which the relative proportions of component antimicrobials varied between 0 and 100%. In further experiments, the relative proportions were between 20% and 100%. Antimicrobial effects against various microorganisms were mathematically encoded for analysis. The codes are given in parentheses after the bacterial names, and were S. aureus (), B. cereus (), E. coli (), S. typhimurium (), P. fluorescens (), and V. parahaemolyticus (). The optimum antimicrobial activity of the 1% (w/w) GFSE:10% (w/w) LA mixture against each microorganism was obtained by superimposing contour plots ofantimicrobial activities on measures of response obtained under various conditions. The optimum rangesfor maximum antimicrobial activity of a mixture with a ratio of 1:10 (by weight) GFSE and LA were 35.73:64.27 and 56.58:43.42 (v/v), and the optimum mixture ratio was 51.70-100%. Under the tested conditions (a ratio of 1% [w/w] GFSE to 10% [w/w] LA of 40:60, and a concentration of 1% [w/w] GFSE and 10% [w/w] LA, 70% of the highest value tested), and within optimum antimicrobial activity ranges, the antimicrobial activities of the 1% (w/w) GFSE:10% (w/w) LA mixture against S. aureus (), B. cereus (), E. coli (), S. typhimurium (), P. fluorescens (), and V. parahaemolyticus () were 24.55, 25.22, 20.20, 22.49, 23.89, and 28.04 mm, respectively. The predicted values at optimum conditions were similar to experimental values.

본 연구는 천연 식품보존료 개발의 일환으로 식품에 널리 이용되고 있는 오레가노를 에탄올로 추출하여 식중독에 관련이 있는 세균에 대해 농도 의존적으로 항균효과를 보였으며, 그 중에서 Salmonella enteritdis균에 대해 가장 높은 항균효과를 보였다. 또 오레가노 에탄올 추출물이 식중독 유발세균의 성장에 미치는 효과를 검정하기 위해 Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes의 배양액에 오레가노 에탄올 추출물을 각 농도별로 첨가하여 생육을 조사한 결과, Salmonella typhimurim와 Listeria monocytogenes 생육은 오레가노 에탄올 추출물 700 mg·L-1 농도에서 각각 60시간 및 36시간까지 억제됨을 관찰할 수 있었다. 본 연구결과는 오레가노 에탄올 추출물이 식중독을 유발시키는 세균에 대하여 우수한 항균작용을 나타내고 있으며, 따라서 오레가노가 효과적인 천연보존료로서 이용될 수 있음을 시사하고 있다.