The secondary growth model for Salmonella was developed based on the artificial neural network (ANN) with data collected from ComBase and FoodData Central. In addition to the existing secondary model variables (temperature, pH, Na+, and water contents), more input variables (sugar, carbohydrate, lipid, and protein contents) were considered. The output variables were microbial growth parameters (lag phase duration [l] and maximum growth rate [mmax]). A commercial ANN program (NeuralWorks Predict) was utilized with training at 80%, validation at 10%, and test data at 10%. ANN models were created using all data and cleansed data. Using the cleansed data, the training/testing root mean square error (RMSE) for mmax improved from 0.14/0.16 to 0.11/0.14, whereas the RMSE for l was still not acceptable, from 11.94/33.03 to 7.09/4.18. The l data were divided into two ranges with high and low goodness of fit, whereas the ANN model for each field was built, resulting in an optimally low RMSE.

Salmonella spp. 11 strains에 대해 저온 열처리(50oC) 3, 6, 9분 후 MIC값을 측정하여 항생제 내성을 알아보았다. Chloramphenicol에 대해 대조군과 열처리한 strains 대부분 에서 감수성(S)이 있는 것으로 나타났고, 열처리한 strains 의 MIC값은 대조군과 비교하였을 때 유지되거나 감소하 였다. Ciprofloxacin에 대해 대조군과 열처리한 strains는 대 부분 감수성(S)이 있거나 중간(I)을 나타냈다. Tetracycline 은 모든 strains에서 감수성(S)이 있는 것으로 나타났으며, S. Gaminara BAA 711에 대해 열처리 후 MIC값이 증가 하였다. Gentamicin에 대해 대조군 strains들에서 감수성을 나타낸 strains가 3 strains, 중간을 나타낸 strains 2 strains, 내성을 가진 strains가 6 strains였으며, 이 중 S. Heidelberg ATCC 8326는 MIC값을 측정했을 때 대조군에서 MIC값 이 8 μg/mL로 MIC break point가 중간이었으나, 3분과 9 분 열처리 후 MIC값이 16 μg/mL로 증가하여 break point 가 내성을 나타냈다. 본 실험결과 Salmonella spp. 11 strains 에 대해서 저온 열처리 후 열내성 효과에 의한 항생제 내성을 알아봤을 때 ciprofloxacin에서 S. Montevideo BAA 710을 3, 6분 열처리한 경우, gentamicin에서 S. Enteritidis 109 D1을 3분 처리한 경우와 S. Heidelberg ATCC 8326 을 3, 9분 처리한 경우, tetracycline에서 S. Gaminara BAA 711을 6, 9분 처리한 경우 MIC값이 증가하였다. 후속 연 구를 통해 Salmonella spp. strains에 대해 열처리 후 열내 성 효과를 나타내는 병원성 유전자의 특성에 대한 지속적 인 연구가 필요하다.

The optimization of a prevention program utilizing a novel trivalent inactivated Salmonella bacterial vaccine to protect poultry from Salmonella infections was evaluated in this study. A total of 50 brown nick layers were divided into 5 groups, A to E, each containing 10 hens. Group B hens were immunized with the SG9R vaccine, group C chickens were immunized with the trivalent inactivated Salmonella bacterial vaccine, and group D hens were primed with SG9R and boosted with the trivalent inactivated Salmonella bacterial vaccine. Group E hens were injected with sterile PBS. All hens in groups B to E were orally challenged with a mixture of wild-type S. Enteritidis, S. Typhimurium, and S. Gallinarum (approximately 6×10⁹ CFU/ 0.2 ml/bird). Serum IgG titers, CD3+CD4+ T-cell levels, and CD3+CD8+ T-cell levels in group D were significantly higher than those in group A. Additionally, all animals in groups A to D showed no clinical symptoms and survived after the virulent challenges, whereas all chickens in group E died following the challenge. The challenge strains of S. Enteritidis, S. Typhimurium, and S. Gallinarum were not isolated from the liver, spleen, cecum, and cloaca of group D chickens. These findings indicate that priming with SG9R and boosting with a trivalent inactivated Salmonella bacterial vaccine can be an effective approach for preventing Salmonella infections by inducing robust protective humoral and cellular immune responses in chickens.

본 연구는 계란의 품질 유지를 위한 온도변화의 영향을 평가하고 실제 유통 환경에서 난각에 Salmonella Enteritidis 가 오염된 비세척란의 적절한 온도 관리 방법을 결정하고 자 하였다. Salmonella Enteritidis가 접종된 비세척란은 총 7일간 25oC 항온보관 및 5가지의 다른 온도변화조건에서 보관하였다. 온도변화조건은 계란을 초기 25oC에서 보관 중 온도를 10oC 또는 35oC로 변화하였다. 보관 중 기실의 높이, 중량감소율, 비중 및 농후난백 비율을 1일 간격으로 평가하였다. 기실의 높이, 중량감소율, 비중은 25oC 보관 3일 및 4일차에 10oC로 온도를 낮추었을 때 초기값이 유 의적으로 보존되었다. 농후난백 비율은 초기 값과 비교하 였을 때 보관 조건에 따른 유의한 차이를 나타내지 않았 다. 이러한 결과는 25oC 보관 3일 및 4일차에 10oC로 낮 추는 것이 실제 유통 시 비세척란의 안전관리에 적합함을 시사하였다.

본 연구에서는 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위해 단시간의 전배양(2시간 이내)과 탈염과정을 포함한 DNA 추출법을 사용하여 분자생물학적 검출을 위한 수산 물 전처리 방법에 대해 연구하였다. 배양 시간에 따른 증 균 효율을 탐색하기 위해 100, 101 및 102 CFU/mL농도 의 Salmonella spp. 5종을 NB 0.5에 접종하여 증균 전, 1시간 및 2시간 동안의 증균 효율을 비교하였다. 그 결 과, 2시간 동안 모든 농도에서 약 1 log CFU/mL가 증균 되어 초기 농도와 유의적인 차이가 나타났다. 또한 지역 별 패류시료에 S. Typhimurium을 인위적으로 감염시킨 뒤 DNA를 추출하여 염농도를 측정한 결과, 모든 시료의 염농도가 0%로 DNA 추출과 동시에 탈염이 이루어진 것 을 확인하였다. 이후 추출한 DNA를 사용하여 PCR을 수 행한 결과 모든 시료에서 S. Typhimurium의 특이적 양성 밴드가 확인되었다. 다음으로 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위한 증균 과정과 탈염을 포함한 DNA 추출 방법의 검증을 위해 멸균 홍합시료 및 비멸균 홍합시료 에 Salmonella spp. 5종을 인공적으로 약 100, 101, 102 CFU/g의 농도로 오염시켜 전배양과 DNA를 추출하여 PCR로 특이적 증폭 밴드의 여부를 확인한 결과, 모든 농 도의 Salmonella spp. 5종에서 특이적 밴드가 확인되었다 . 결과적으로 본 연구에서 제시한 전배양 및 DNA 추출 방법을 포함한 전처리 방법과 PCR을 사용하여 수산물 시 료에서 10 CFU/g 미만의 Salmonella spp.를 검출하였으 며, 시간과 비용면에서 효율적이며 과정이 복잡하기 않기 때문에 수산물의 처리 현장에 활용될 수 있을 것으로 기 대된다.

국내 유통되는 반려동물 사료의 살모넬라 분석시 증균 배양법, 효소면역기법에 의한 분석, 종 특이 primer를 활 용한 PCR 방법을 활용하여 비교 평가하였다. 시료 175점 Salmonella spp. 검출 결과 증균배양법 및 종 특이 primer를 활용한 PCR 방법에 의한 검출 방법에서 2점의 시료(육포, 옥수수 글루텐)가 양성으로 확인되었고, 효소면역기법에 의한 검출방법에서는 1점의 시료(옥수수 글루텐)가 양성 으로 확인되었다. 증균배양법 및 효소면역기법에 의한 검 출방법에 비해 종 특이 primer를 활용한 PCR 방법을 적 용 할 경우 시료에서 분리된 균주의 종(species) 판별이 가 능하였다.

본 연구는 다양한 항생제 내성을 갖는 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium ATCC 19585 (STWT), S. Typhimurium KCCM 40253 (STKCCM), ciprofloxacininduced S. Typhimurium ATCC 19585 strains (STCIP), and S. Typhimurium CCARM 8009 (STCCARM)에 대한 phage의 흡착 및 용균 특성을 평가하였다. PBST-10, PBST-13, PBST-32, PBST-35, P-22, P-22 B1 phages는 narrow host range를 보였다. 숙주인 STWT, STKCCM, STCIP에 대한 phage 의 흡착률은 각각 47-85%, 58-95%, 61-93%였지만, STCCARM 에 대한 phage의 흡착률은 14-36%의 낮은 수준을 보였다. STWT, STKCCM, STCIP, STCCARM에 대한 phage burst size는 각 각 43-350, 37-530, 66-500, 24-500 plaque-forming unit (PFU)으로 다양하게 관찰되었다. P-22 B1을 제외한 모든 phage는 배양 초기에 STCIP숙주를 효과적으로 저해하였다. 이러한 결과는 항생제 내성균을 저해하기 위해 phage control system 개발에 유용한 정보로 활용될 것이다.

Salmonella Enteritidis (SE) infection, one of a major foodborne disease remains considerable public health concerns globally. In this study, we have constructed that the genetically inactivated SE ghost vaccine candidate, JOL2220 (Δlon ΔcpxR Δasd), which express the immunogenic hemagglutinin portion (HA1) of H1N1 virus on the Salmonella surface. The lysis gene cassette, holin-endolysin system originated from double DNA bacteriophage λ was cloned into the ghost vector plasmid pJHL464, which activated under the control of the convergent promoter system. Scanning electronic microscopic examination revealed that transmembrane tunnels of JOL2220 was formed following the 48 hr of the lysis mediated by the holin-endolysin system. In vitro expression of HA1 antigenic protein was also determined by Western blot analysis. The Chickens immunized with JOL2220 ghost via intramuscular and oral routes showed significant increase in IgG level against both SE and HA1 antigen. Further, we observed markedly enhancement of lymphocyte proliferation and T-cell differentiation in the primed PBMC of the immunized chicken, compared to those in the control group. Collectively, the results indicated that the SE ghosts expressing HA1 antigen may have immunostimulatory properties against Salmonella and influenza infection where the chicken is the predominant reservoir.

본 연구는 항생제 내성 Salmonella Typhimurium CCARM 8009을 저해하기 위한 phage와 항생제 조합처리의 효과를 평가하였다. 디스크 확산법과 액체배지 희석법에 의해 phage와 항생제의 상승 저해효과를 측정하였고 배양을 통한 항생제 내성 유도를 평가하였다. Phage를 처리한 cefotaxime, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin의 디스크의 저해 구역은 각각 13.6%, 19.3%, 12.7%, 78.8% 로 증가되었다. Phage와 항생제 조합 처리에 의해 tetracycline, chloramphenicol, ciprofloxacin, erythromycin, streptomycin의 최소생육억제농도는 각각 64, 4, 0.0078, 64, 256 mg/mL으로 감소되었다. Phage와 항생제의 조합 처리는 항생제 내성 S. Typhimurium CCARM 8009을 효과적으로 저해하였다 (4 log reduction). 본 결과는 phage와 항생제의 조합처리는 항생제 내성균을 제어하기 위한 방법으로 충분히 응용가치가 높음을 보여주고 있다.

Salmonella is one of the most important bacterial pathogens responsible for many zoonotic food-related infectious diseases. Quantitative detection of the foodborne Salmonella contamination in various food sources is therefore critical for preventing the related disease outbreaks. In this study, we developed and evaluated a reliable real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) assay to detect the Salmonella contamination quantitatively. The experimental results showed that our invA gene-specific quantitative RT-PCR (qRT-PCR) assay provides a strong correlation between the Cq values and the direct plate counts of Salmonella species in the artificially formulated samples. Further study may be necessary to identify more accurate correlation and equation that can apply to Salmonella spp.

This study was investigated the synergistic antibacterial effects from the combination of sulfamethazine (SMZ) and tiamulin (SMT) against Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Actinobacillus pleuropneumoniae (A. pleuropneumoniae) isolated from pigs. Minimum inhibitory concentrations (MICs) and fractional inhibitory concentration (FIC) index were determined for 10 bacteria from 13 swine farms in Gyeongsangnam province by the National Committee for Clinical Laboratory Standards broth microdilution procedure. Antimicrobial agents tested included SMZ, tiamulin and SMT. Against S. Typhimurium and A. pleuropneumoniae, the MIC ranges of SMZ, tiamulin and SMT were 125-500, 15.625-62.5 and 15.625-62.5 μg/mL, respectively. In addition, the FIC index ranges of SMT against S. Typhimurium and A. pleuropneumoniae were 0.19-0.38 and 0.19-0.62, respectively. In conclusion, SMT has a high antibacterial activity against S. Typhimurium and A. pleuropneumoniae, then the combination may be applied for the treatment of swine diseases caused by S. Typhimurium and A. pleuropneumoniae.

Fowl typhoid (FT) is a septicemic disease caused by Salmonella Gallinarum (S. Gallinarum) and is responsible for severe economic losses in Korea. In this study, 49 aminoglycosides (AMG)-resistant S. Gallinarum were analyzed to determine the phenotypic and genotypic characteristics. Thirty-six (73.5%) out of 49 AMG-resistant S. Gallinarum exhibited resistance to at least one agent in three or more of antimicrobial categories as multidrug-resistant (MDR) isolates. Among the AMG-resistant isolates exhibiting MDR, 21 (58.3%) and 11 (30.6%) of the isolates harbored ant(2")-I, which encodes an aminoglycoside adenylyltransferase, and blaTEM-1, which is a β-lactamase-encoding gene, respectively. The qnrB, cmlA, and sul1 and sul2 genes, which are related to resistance to quinolones, chloramphenicol and sulfonamides, respectively, were detected in 8.3~22.2% of the AMG-resistant isolates that exhibited MDR. Twenty-four (66.6%) of 36 AMG-resistance S. Gallinarum exhibiting MDR carried class 1 integrons with aadA genes cassettes. Several plasmid replicon types, such as B/O, FIIA, FIB, and Frep were considered to play a prominent role in S. Gallinarum, and the presence of these genetic characteristics remain a serious concern to the selection of antimicrobials for the treatment of FT.

본 연구에서는 대표적인 신선 잎채소류인 상추의 세척 단계에서 초음파 (37 kHz)와 염소 (100~300 ppm)의 병용 처리 후 냉장 ~ 실온저장 (10~25C)에 따른 이 식품 중의 Salmonella Typhimurium 의 성장예측모델을 개발하였다. 1차 모델 개발을 위해 Gompertz 방정식을 활용하여 각기 다른 실험 조건에서의 S. Typhimurium의 생육도 (SGR과 LT)를 조사했다 . 본 방정식에 의한 1차 모델 개발시 R2가 0.92 이상으로 우수하게 나타났으며 저장온도가 낮을수록 초음파에 사용된 염소의 농도가 높을수록 SGR 값은 감소하였고 LT 값은 증가하였다 . 이를 바탕으로 2 차 polynomial 모델을 개발하여 다양한 통계적 지표 (R2, MSE, Af 및 Bf)를 통해 분석한 결과 개발된 모델의 적합성을 확인할 수 있었다 . 따라서 개발된 모델이 초음파와 염소의 병용 세척에 따른 저장 중 상추에 대한 S. Typhimurium의 성장예측모델로 사용 가능하다고 판단되어지며 , 신선 잎채소류에서의 식중독을 예방하고 미생물학적 위생관리기준을 설정하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다 .

최근 한국에서 발생한 Salmonella로 인한 식중독 사고 는 2018년 9월 학교급식에서 제공된 초콜릿 무스 케이크가 원인이 되었다. 이 연구의 목적은 Salmonella Typhimurium이 인위적으로 접종된 무스케이크와 티라미수에서 3M Molecular Detection Assay 2 –Salmonella와 식품공전에 등재된 방법인 분리배지와 real-time PCR을 비교하는 것이었다. 무스케이크 2종과 티라미수 2종 25 g에 225 mL BPW를 넣고 37oC에서 24시간 동안 증균 배양하 였다. 배양 후, 3M Molecular Detection Assay 2 – Salmonella, 분리배지 그리고 real-time PCR로 분석하였다. 초콜릿 무스 케이크를 제외하고 3가지 방법은 유사한 결 과를 보였다. 초콜릿 무스 케이크에서 분리배지와 3M Molecular Detection Assay 2 –Salmonella는 모든 접종수 준에서 동일한 결과를 나타낸 반면 real-time PCR은 104 CFU/25g수준에서 1번의 양성결과를 제외하고 모두 검출 되지 않았다. 초콜릿 무스에 S. Typhimurium을 102 CFU/ 25 g 수준으로 접종하였을때, real-time PCR를 이용한 검출은 15%에서는 부분적인 음성을 나타냈고, 20-100% 함량의 초콜릿 무스에서는 모두 음성이었다. Real-time PCR 로는 chocolate이 15% 이상 함유된 식품에서의 Salmonella 균 검출이 불가능하였지만, LMAP 기반의 3M Molecular Detection Assay 2으로는 chocolate 농도에 관계없이 검출이 가능하였다.

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.