식용버섯은 1-3일의 제한된 유효 섭취기간을 가진 가장 부패하기 쉬운 재료 중 하나로서 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 장(관)출혈성 대장균(enterohemorrhagic Escherichia coli), 리스테리아 모노사이토제넨스(Listeria monocytogenes) 및 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 등의 병원성 세 균에 오염될 수 있으며, 특히 팽이버섯은 포장 및 소비 전 에 추가적인 세척이나 가공 단계를 거치지 않기 때문에 이를 그대로 섭취 시 소비자의 식품안전에 문제를 미칠 수 있다. 무엇보다 팽이버섯은 소비자들이 자연스럽고 영 양가 있는 식단을 선호하는 이유로 종종 날 것으로, 즉 샐 러드와 샌드위치 등의 형태로 섭취된다는 점에 유의할 필 요가 있다. 따라서 본 연구는 팽이버섯(Flammulina velutipes)에 접종한 병원성 대장균 O157:H7(pathogenic Escherichia coli O157:H7) 및 리스테리아 모노사이토제넨 스를 제어하기 위하여 초음파(ultrasound, US)와 유기산 (organic acids, OAAs) 및/또는 식물성 에센셜(essential) 오 일의 병행 처리에 따른 저감 효과를 조사하고자 수행되었다. 팽이버섯에 105-6 CFU/g의 수준에 상응하는 각 병원성 세균을 접종하고 다양한 농도의 유기산, 최소저해농도 (minimal inhibitory concentrations, MICs)의 티몰(thymol) 및/또는 20 kHz 초음파를 상온에서 15분 동안 개별적으 로 또는 병행하여 처리하였다. 그 결과로써, 상온에서 15 분 동안 3% 유기산, 2×MIC 티몰 또는 20 kHz 초음파를 개별적으로 처리한 후 병원성 대장균 O157:H7과 리스테 리아 모노사이토제넨스의 균 밀도가 약 1.7 로그 이하로 감소한 반면, 3% 젖산과 2×MIC 티몰의 혼합액에 20 kHz 초음파를 상온에서 15분간 병행처리한 경우 팽이버섯에 접종한 병원성 대장균 O157:H7과 리스테리아 모노사이토 제넨스의 균 밀도가 대략 3.0 로그 이상으로 감소함에 따 라 additive 효과가 관찰되었다. 특히 3% 젖산(lactic acid, LA)+2×MIC 티몰+20 kHz 초음파의 병행처리를 하기 전∙ 후에 팽이버섯의 색상 변화에 유의미한(P<0.05) 차이가 관 찰되지 않았다. 결론적으로 팽이버섯에 접종한 병원성 대장균 O157:H7 및 리스테리아 모노사이토제넨스의 제어에 단일 처리로서 3% 젖산이 가장 효과적이었던 반면, 초음파의 단일 처리 로서는 이러한 병원성 세균에 대한 저감 효과를 관찰할 수 없었다. 특히 유기산(즉 젖산) 및 초음파를 단일 처리 하였을 때보다 젖산과 티몰의 혼합액(mixture)에 20 kHz 초음파를 동시에 병행 처리하였을 때 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 저감 효과를 관찰할 수 있었다. 이에 따라 초 음파는 유기산과 티몰의 혼합용액이 병원성 대장균 O157:H7 의 세포에 더 수월하게 접근을 가능케 하여 결국 세포막 파괴를 수반하는 것으로 확인되었다.

2022년 1월부터 11월까지 부산지역에서 유통 중인 신선 농산물 210건을 대상으로 리스테리아균 분포 현황 및 병 원성 여부를 조사하였으며, 분리된 균주를 대상으로 혈청 형 및 유전자 지문분석을 통해 역학적 연관성을 확인하였 다. 조사 대상 신선농산물에서 총 40건의 리스테리아균이 검출되었으며, Listeria monocytogenes 등 4종의 리스테리 아균이 검출되었다. 이 중 L. innocua가 22건, L. monocytogenes 10건, L. grayi 6건, L. rocourtiae 2건으로 나타났으며, 이 중 식중독을 유발하는 L. monocytogenes균 은 팽이버섯에서만 검출되었다. L. monocytogenes의 병원 성을 유발하는 유전자인 iap, prfA, inlA, inlC, inlJ 및 hly 6종에 대한 분석 결과, 총 10개 균주 중 6개 균주에서 iap 등 6종의 병원성 유발 유전자가 검출되었으며, 4개 균주 에서 hly를 제외한 5종의 유전자가 검출되어 식중독 발생 잠재위험이 있음이 확인되었다. 지역 유통 식재료에 분포 하는 L. monocytogenes의 유전학적 유사도 및 오염원 추 이를 확인하기 위해 신선농산물에서 분리한 L. monocytogenes 10균주 및 2022년 부산지역 유통 가금류에 서 분리한 L. monocytogenes 2균주를 대상으로 혈청형 분 석 및 PFGE를 실시한 결과, 신선농산물 분리균주의 혈청 형은 1/2a 및 1/2b 두 가지 serotype으로 확인되었으며, 가 금류 분리균주는 모두 1/2a형으로 나타났다. 유전자지문 분석결과, 전체 균주의 유사도는 100-45.7%로 나타났고, 이 중 100% 상동성을 보인 균주들은 동일 생산농장 또는 동일지역 유래 팽이버섯에서 분리되어 오염원의 출처가 같음을 추측할 수 있었다. 신선농산물 분리균주와 유통 가금육 분리균주와의 유사도 확인 결과, 일부 팽이버섯 분 리균주와 가금육 분리균주의 유사도가 90.9-84.6%로 나타 났다. 농산물 및 축산물 생산시설간 오염원 이동 및 교차 가능성을 유추할 수 있었다.

The consumption of enoki mushrooms has been associated with cases of listeriosis produced by Listeria monocytogenes, highlighting the significance of sanitizing food-contact surface, such as the velcro used in welding processing of enoki mushrooms, to ensure microbial safety. We investigated the inhibitory activity of nine chemical disinfectants at regular concentrations against L. monocytogenes isolated from a mushroom farm environment. The bacterial suspension was prepared in phosphate buffered saline and mushroom extract broth and inoculated onto the velcro surface. After inoculation, most disinfectants reduced the initial 8 log CFU/coupon concentration by less than 2 log CFU/coupon during a 5-min treatment. Slightly acidic hypochlorous water showed a reduction of approximately 4 log CFU/coupon when tested for more than 30 min at the maximum allowable concentration of 200 mg/L. Sodium hypochlorite solution showed a reduction of approximately 5 log CFU/coupon when used at 100 mg/L for 60 min. Peracetic acid, at the maximum allowable concentration of 300 mg/L, showed the most effective reduction of 5 log CFU/coupon or more when the surface was treated with 37.5 mg/L for 30 min. These results indicate that peracetic acid can be used as the disinfectant strategy to control cross-contamination of L. monocytogenes on the velcro surface of plastic wrappers used in the welding processing of enoki mushrooms.

The consumption of Flammulina velutipes mushroom imported from Korea has been associated with the cases of listeriosis in the United States, Canada, and Australia. We investigated the effect of sanitizing the plastic wrapper (used in packaging F. velutipes) with slightly acidic electrolyzed water (SAEW) and ultraviolet C waterproof light-emitting diode (UVC-WLED) on reducing the Listeria monocytogenes. Further, the effect of UVC-LED on L. monocytogenes growth in F. velutipes at different storage temperatures (2, 4, and 10oC) was determined. The combined (SAEW+UVC-W-LED) treatment for 5–10 min reduced 99.9% of bacterial population from the contaminated plastic wrapper. In addition, the UVC-LED treatment for 3 min reduced the L. monocytogenes concentration in F. velutipes by 0.47 log CFU/g. Moreover, the growth of L. monocytogenes in the treated mushrooms was slower than that of the untreated (control) ones. L. monocytogenes concentration in F. velutipes increased over 3 log CFU/g at 2oC and 10oC for 60 and 10 days, respectively. The growth of L. monocytogenes at the bottom of mushrooms was faster than that at the top at both the temperatures. These results indicate that the combined SAEW+UVC-WLED treatment of plastic wrappers and the UVC-LED treatment of mushrooms can be used as potential hurdle technologies to control the risk of L. monocytogenes in mushrooms prior to packaging at farms.

Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) is one of gram-positive foodborne pathogens with a very high fatality rate. Unlike most foodborne pathogens, L. monocytogenes is capable of growing at low temperatures, such as in refrigerated foods. Thus, various physical and chemical prevention methods are used in the manufacturing, processing and distribution of food. However, there are limitations to the methods such as possible changes to the food quality and the consumer awareness of synthetic preservatives. Thus, the aim of this study was to evaluate the anti-listeria activity of lactic acid bacteria (LAB) isolated from kimchi and characterize the bacteriocin produced by Lactococcus lactis which is one of isolated strains from kimchi. The analysis on the anti-listeria activity of a total of 36 species (Lactobacillus, Weissella, Lactobacillus, and Lactococcus) isolated from kimchi by the agar overlay method revealed that L. lactis NJ 1-10 and NJ 1-16 had the highest anti-listeria activity. For quantitatively analysis on the anti-listeria activity, NJ 1-10 and NJ 1-16 were co-cultured with L. monocytogenes in Brain Heat Infusion (BHI) broth, respectively. As a result, L. monocytogenes was reduced by 3.0 log CFU/mL in 20 h, lowering the number of bacteria to below the detection limit. Both LAB strains showed anti-listeria activity against 24 serotypes of L. monocytogenes, although the sizes of clear zone was slightly different. No clear zone was observed when the supernatants of both LAB cultures were treated with proteinase- K, indicating that their anti-listerial activities might be due to the production of bacteriocins. Heat stability of the partially purified bacteriocins of NJ 1-10 and NJ 1-16 was relatively stable at 60oC and 80oC. Yet, their anti-listeria activities were completely lost by 60 min of treatment at 100oC and 15 min of treatment at 121oC. The analysis on the pH stability showed that their anti-listeria activities were the most stable at pH 4.01, and decreased with the increasing pH value, yet, was not completely lost. Partially purified bacteriocins showed relatively stable anti-listeria activities in acetone, ethanol, and methanol, but their activities were reduced after chloroform treatment, yet was not completely lost. Conclusively, this study revealed that the bacteriocins produced by NJ 1-10 and NJ 1-16 effectively reduced L. monocytogenes, and that they were relatively stable against heat, pH, and organic solvents, therefore implying their potential as a natural antibacterial substance for controlling L. monocytogenes in food.

팽이버섯 재배사의 Listera속 미생물 살균을 위하여 공기 살균 장치가 부착된 파일럿 버섯 재배사를 개발하여 물리적, 화학적 살균처리에 대한 살균 효과 검증실험을 수행하였다. 파일럿 버섯 재배사의 내부 온도는 상부 6.62˚C±0.30, 중간 6.46˚C±0.24, 하부 6.48˚C±0.25, 습도 는 79.97%±4.42, 79.43%±4.06, 79.94±4.30%로 설정 온도 6.5˚C, 상대습도 75%에 근사하게 제어되었다. 공기 살균 장치 적용에 적합한 팽이버섯 재배단계는 생육단계 조건인 온도 6.5~8.5˚C, 습도 70~80% 범위였고 유사 조건에서 이온 클러스터 발생기의 오존 발생농도는 160 ppb 수준으로 나타났다. 물리적 살균처리 후 Listeria innocua 의 생존율은 이온클러스터 살균의 경우 0.1~0.9%, UV공 기 살균은 9.3~10.6%로 나타났고, 화학적 살균처리인 75% 에탄올과 3% 유기산 수용액 처리구에서는 모두 사멸하는 것으로 나타났다. 소재에 대한 Listeria innocua 생존율은 금속시편의 경우 9.3~10.6%, 플라스틱 권지 9.9~16.2%로 나타났는데, 특히 권지의 거친면에서 생존율이 높게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 버섯 재배사의 Listeria균 발생을 억제하기 위해서 금속 소재로 구성된 재배사 벽면과 재배 선반에 대해서는 이온클러스터 공기 살균처리가 노동력을 절감하면서 살균 가능한 방법이며, 플라스틱 재질의 권지의 경우 화학적 살균처리가 효과적 인 것으로 나타났다.

본 연구에서는 훈제연어와 연어회 및 샐러드 등에 많이 활용되는 생연어 섭취에 따른 L. monocytogenes 에 의한 식중독 발생 리스크를 비교하기 위해 정량적 미생물 위해성 평가를 수행하였다. 연구 결과 하루에 1회 훈제연어와 생연 어 섭취로 L. monocytogenes로 인한 식중독 발생 가능성은 취약계층의 경우 1.02×10-7, 6.99×10-13이며, 일반계층에서는 2.27×10-9, 1.55×10-14으로 나타나 취약계층에서 식중독 발생 가능성은 훈제연어의 경우 100배, 생연어의 경우 10배로 증 가하는 것으로 확인되었다. 또한 생연어가 훈제연어보다 식중독 발생 가능성이 낮은 것으로 확인되었는데, 이는 생연어는 짧은 유통기한 때문에 냉장온도에서 최고농도로 증가할 수 있는 가능성이 매우 낮기 때문인 것으로 나타났다. 그러나 L. monocytogenes 최소 감염량이 102-103 cells로 매우 낮은 것을 고려할 때 임신부, 고령층과 같은 취약계층에 대한 식품안전 교육이 더욱 필요할 것으로 사료된다. 훈제연어에서는 염지, 훈연공정 때문에 4oC, 10oC 냉장보관 초기에는 L. monocytogenes의 성장이 다소 저해되었으나 각각 6.4일, 2.7일 후 다시 증식하는 것으로 확인되었다. 결론적으로 훈제연어에서 L. monocytogenes 오염수준이 높고 냉장 보관온도가 남용(10oC) 되었을 때 냉장유통 기간인 2주 동안에도 최고 농도로 성장해 식중독 발생 리스크가 높아질 수 있다. 따라서 훈제연어의 공정과정에서 L. monocytogenes 가 오염되지 않도록 철저한 위생관리가 필요하며 온·오프라인 유통환경관리에 대한 재점검이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 수출 팽이버섯에서 L. monocytogenes가 검출되어 리콜 됨에 따라 팽이버섯의 안전성을 확보하기 위하여 유통 온도에 따른 팽이버섯 중 L. monocytogenes의 생존을 조사하고 유기산을 이용한 팽이버섯 중 L. monocytogenes 의 저감화 기술을 개발하였다. 저장 온도에 따른 팽이 버섯 중 L. monocytogenes의 생존을 조사하기 위하여 L. monocytogenes가 오염된 팽이버섯(초기 농도 4.5 Log CFU/g)을 1-35 ̊C에 각각 저장하고 균수변화를 조사하였다. 그 결과 팽이버섯을 1 ̊C에 저장하였을 때 L. monocytogenes 는 1개월 내에 증식하지 않았고 30 ̊C, 35 ̊C에서는 각각 36시간, 24시간이내에 3.0 log CFU/g 증가하였다. 팽이버섯 중 L. monocytogenes의 저감화를 위하여 1-3% 유기산 3종 (초산, 젖산, 말산)에 10-30분 동안 처리하였을 때 팽이버섯 중 L. monocytogenes는 초산보다는 말산, 젖산의 저감효과가 높았고 젖산과 말산의 처리 농도가 증가할수록 저감효과는 증가하는 것으로 나타났다. 3% 젖산과 말산을 10분 이상 처리하면 약 3.0 log CFU/g이상 감소하였다. 따라서 팽이버섯의 안전성을 확보하기 위해서는 수출할 때는 1 ̊C 내외의 저온을 유지하고 소비단계에서는 3% 젖산과 말산에서 10분 정도 처리 후 섭취하는 것이 필요하다.

L. monocytogenes는 고병원성 식중독 세균으로 치즈, 식육 및 식육가공품, 훈제연어 등을 통해 식중독을 일으킨다. 현재 국내 식품공전 상 치즈에서는 L. monocytogenes에 대하여 불검출 기준을 적용하고 있으나, 이에 대한 과 학적 근거가 확실하지 않고 L. monocytogenes 식중독에 대한 국민의 경각심을 일깨우기 위하여 기존에 수행된 연구들을 토대로 위해평가를 실시하였다. 그 결과, 치즈에 L. monocytogenes의 초기오염수준은 -4.0 Log CFU/g으로 확인되었다. 2018년 국민건강영양조사 결과 치즈의 섭취자 비율은 11.8%이고, 치즈 섭취량에 대한 최적확률분포는 Lognormal distribution이며 평균 32.5 g의 치즈를 섭취 하는 것으로 확인되었다. 치즈 섭취로 인한 L. monocytogenes 식중독 발생 가능성은 일반군에서 평균 5.09×10-7, 민감군에서 평균 4.32×10-6로 분석되어, 민감군에서의 식중독 발생 가능성이 다소 높은 것으로 확인되었다. 식중독 발생 가능성에는 섭취자 비율이 가장 큰 영향을 미치지만 보관 및 운송 시간 또한 영향을 미치는 것으로 확인되어 유통환경에 대한 철저한 관리가 중요한 것으로 사료된다. 본 위해평가를 통하여 치즈에서의 L. monocytogenes의 기준규격을 뒷받침 할 수 있는 과학적인 데이터를 확보할 수 있었다. 향후 다양한 식품에서의 L. monocytogenes 위해평가 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 농산물에서 오염 가능성이 있는 병원성 식중독 균 L. monocytogenes에 대해 신선편의 샐러드, 파인애플, 냉동망고에서 예측 모델을 개발하고, 본 연구에서 개발된 예측 모델을 다른 제품에서 적용 여부를 검증하였다. 시료에 L. monocytogenes를 접종하여 각각의 저장 온도에 보관 시 샐러드는 13oC, 파인애플은 10oC 이상에서 성장하였으며, 두 식품 중 파인애플에서 L. monocytogenes 가 더 빠르게 성장하는 것으로 확인 되었다. 또한, 냉동망 고에 접종한 L. monocytogenes는 -2, -10, -18oC의 저장온 도에서 온도가 낮아질수록 delta 값이 커지며 생존력이 높아지는 양상을 보였다. 본 실험 검증을 통해 같은 신선편 의 과일, 채소 식품 그룹에 속하더라도 식품 각각의 특성에 따라 L. monocytogenes의 성장 패턴은 일정하지 않으며 각기 다른 행동 패턴을 보이는 것으로 확인하였다. 신 선편의 샐러드 및 절단된 과일류는 냉장유통 되며 추가세 척 없이 소비되는 제품 특성상 공정과정에서 L. monocytogenes에 의한 오염이 일어나지 않도록 위생관리 에 주의하고 유통과정에서 온도 남용이 되지 않도록 유통 온도 관리에도 유의해야할 것으로 사료된다.

기존의 L. monocytogenes 증균배지를 개량함으로써 증균배지를 개발하여 L. monocytogenes의 증균 효율을 높이며, DNA 추출에 사용되는 용해버퍼 및 용해조건을 개발함으로써 식육 및 식육가공품에서 L. monocytogenes를 효 율적이고 신속하게 검출하고자 하였다. 식품공전에 등재 되어 있는 L. monocytogenes 증균배지의 증균 효율을 비 교하였으며, Listeria Enrichment Broth (LEB)가 가장 우수한 증균 효율을 보였다. LEB에 탄소원, 질소원, 미네랄 등 다양한 성분을 첨가하여 증균배지를 개발하였으며, 그 결과 LEB에 0.1% pyruvate, 0.1% ferric citrate를 첨가한 개발 증균배지에서 L. monocytogenes가 가장 빠르게 증균되었다. L. monocytogenes의 DNA를 신속하고 효율적으로 추출하기 위해 용해버퍼와 용해조건을 개발하였으며, 그 결과 0.5% 또는 1% N-lauroylsarcosine sodium salt에 0.5 N NaOH와 0.5 M EDTA가 혼합된 용해버퍼를 이용하여 실온에서 30분 간 L. monocytogenes 세포를 용해시키는 것 이 DNA의 순도와 수율, 신규성과 경제적 측면에서 가장 우수한 것으로 확인되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발 된 증균배지 및 DNA 추출법을 활용한다면 식육 및 식육 가공품에서 L. monocytogenes를 보다 신속하게 검출할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 한국 전통 식품에서 Salmonella Typhimurium 와 Listeria monocytogenes의 검출에 대하여 LAMP에 기 반한 3M Molecular Detection Assay 2 (3M MDA 2)와 식품공전에 등재된 분리배지, real-time PCR의 검출 성능을 비교하고자 하였다. 육회와 육사시미에 100–104 CFU/25 g 의 수준으로 S. Typhimurium와 L. monocytogenes을 각각 접종하였다. Citrobacter freundii와 Listeria innocua는 S. Typhimurium와 L. monocytogene의 검출에 영향을 주는 균으로 사용하였다. S. Typhimurium와 L. monocytogenes만 100–104 CFU/25 g수준으로 접종한 모든 시료에서는 분리 배지, real-time PCR과 LAMP에서 양성으로 검출되었다. C. freundii와 L. innocua를 같이 접종한 경우에서 부분적으로 양성이 나타났다. 육회와 육사시미에 대하여 real-time PCR 보다 3M MDA 2가 더 검출효율이 높음을 알 수 있었다. 분리배지가 가장 검출효율이 높았지만 3M MDA 2와 큰 차 이가 없었다. 배지를 사용하는 방법은 최소 일주일의 시간이 소요되고 PCR의 경우 inhibitor의 영향을 많이 받아 정확한 검출이 어려운 점이 있다. 그러나 LAMP에 기반한 3M MDA 2는 enrichment 후 다음 날 간단한 protocol을 통해 25분 이내로 샘플의 양성 반응을 확인할 수 있어 식중독균에 대해 신속하고 정확한 검출이 가능한 것으로 판단되었다.

식품에 존재하는 병원균을 신속검출하기 위한 방법으로 LAMP와 real-time PCR 방법을 비교 평가 하였다. S. Typhimurium, L. monocytogenes, C. sakazakii의 3종에 대해 식품공전에서 권고하는 식품 종류를 선별하여 민감도를 분석하였다. S. Typhimurium에서는 11종의 식품(햄, 닭가슴살, 계란, 돼지고기, 소고기, 오리고기, 액상음료, 샐러드, 콘프레이크, 초콜릿, 사료)중 4종(햄, 돼지고기, 시리얼, 사료)에서 LAMP보다 real-time PCR에서 검출 민감도가 10 배 이상 더 높았고, 6종(닭가슴살, 계란, 소고기, 오리고기, 음료, 샐러드)에서는 real-time PCR과 비슷한 수준을 그리고 초콜릿에서는 real-time PCR로는 검출되지 않았으며 LAMP로만 검출되는 결과가 나타났다. L. monocytogenes 와 C. sakazakii에서는 9종 모두에서 LAMP보다 real-time PCR에서 검출 민감도가 더 높았다. 또한 L. monocytogenes 에서 LAMP의 검출 민감도가 S. Typhimurium과 C. sakazakii 보다 10배 이상 낮았다. 3M MDS의 검출한계 향상을 위해 변형된 3M MDS의 민감도는 기존대비 10배 이상 증가되었다. 따라서 식품에 존재하는 병원균의 검출 을 위해 식품의 구성성분에 따라 LAMP와 real-time PCR 를 적절히 선택하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다. 한편, 농축 방법을 이용해 LAMP방법의 민감도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.