커뮤니티 > 미생물이야기



미생물이야기 클로스트리디움 퍼프린젠스(Clostridium perfringens)
2013-08-05 15:51:34
이엠생명과학연구원

클로스트리디움 퍼프린젠스(Clostridium perfringens)

 

(1) 균의 특징

 

① 분류학적 특징

a. 1940 ∼ 1950년 질병을 일으키는 균으로 처음 보고    

b. 두 종류의 다른 질병을 일으킴

- C. perfringens Type A Food Poisoning(cp-A-fp) : 식중독 주원인

- Necrotic enteritis(NE) : 치사율은 35 ∼ 40%

c. Gram(+), 간균, 비운동성

d. Enterotoxin(CPE) 장관내에서 활성유지 장관내에서 active한 활성을 유지할 뿐만아니라

e. Doubling Time이 10분 정도여서 식품에 오염되면 빠른 속도로 생육됨

f. 외부환경 즉, Radiation, Desication, Heat에 내성이 강함

   결국 불완전하게 열처리된 식품중에 생존하여 질병을 유발

g. C.perfringens가 혐기성미생물이긴 하지만 air에 대하여 어느정도 (최소의 산화 환원전위만 있으면)내성이 있어 생육이 가능

h. Toxin은 13type이며 크게 5

 

 

 

생육특징

온도

- Mesophilic, 생육가능 온도 : 37 ∼ 45℃, Sporulation의 최적온도는 37 ∼ 40℃

- 온도에 영향을 주는 인자

ⅰ) Environmental Factor(배지종류에 따라)

    : Cook Meat Medium 의 경우 1시간 이상 가열해도 생존 가능

ⅱ) Genetic Factor

다른 C.perfringens에서 만들어진 spore와는 다름

- 열처리가 덜 된 food란 단순히 spore를 제거하지 못한것만이 아니라 70 ∼ 80℃, 30분 정도의 열처리는 spore의 발아를 오히려 촉진시킴

- 영양세포조차 43 ∼ 45℃, 50℃에서도 생육가능

냉장이나 냉동에서는 영양세포는 내성이 없음

이하에서는 급격하게 생육이 저하되며 에서는 완전히 생육 정지

Spore는 Cold 내성이어서 냉장(냉동)제품중에도 존재가능

b. 기타

- 낮은 수분활성도에 대한 내성은 포도상구균과 같은 Gram 양성 균주 보다 약함

: 영양세포가 생육하기 위해서는 Aw 0.93 ∼ 0.97

- Eh(산화환원전위)는 생육하기에 충분한 정도의 최저수준만 요구

: 주변(배지) Eh를 변화시켜 생육최적조건으로 함

Eh가 +이면 Lag-phase가 길어짐

- pH는 cp-A-fp의 주원인식품인 쇠고기나 가금류의 pH인 6 ∼ 7이 생육에 최적 (pH 5 이하, pH 8.3 이상에서는 생육 불가)

- Curing agent : 과거 자료에는 상업적으로 적용가능한 농도

(6∼8% NaCl, NaNO3 10,000ppm, NaNO2 4000ppm)로는 C.perfringens 생육을 저해할 수 없다고 보고되었으나 최근 Report에는

i) pH와 curing agent의 병행

ⅱ) 여러종류의 Curing gent의 동시 사용 등으로 효과적인 생육저해를 할수 있다고 함

- pH, Aw, Curing agent등을 사용하는 목적은 Spore의 발아를 막기 위한 것이지만 발아하지않은 Spore는 이런 제한된 조건이 제거될 경우 발아 가능하기 때문에 주의 해야함

c. Enterotoxin

- Spore-specific 단백질, Sporulation (late stage) 동안 생합성

- 35,000dalton, Heat-sensitive (60℃, 30min)

 

(2)발병사례

 

① 미국이나 유럽에서 가장 흔하게 일어나는 식중독의 원인균이며 대부분의 경우 사전에 열처리한 식품(불완전 열처리된 경우 포함)이 병원성미생물 생육할 수 있는 온도에서 보관되어진 경우에 발병

② 보고에 의하면 부적절한 저장온도에 의하여 발생한 경우와 부적절한 조리에 의해서 발생한 경우가 많으며 설비의 오염, 조리원의 위생 수준에 의한 경우의 순으로 발생하였음

③ 발병의 주 원인이 온도라는 사실은 영양세포, 더군다나 spore가 내열성이라는 사실로부터 더 확실해짐

④ 발생사례를 통한 원인규명

a. 식중독이 발생한 경우 잠복기, 증상, 관련 식품 등을 통하여 C.perfringens가 원인미생물이라고 추측할 수 있지만, 이 균주는 자연계에도 널리 분포되어있기 때문에 환자의 분변이나 의심식품의 역학조사 만으로는 정확한 원인을 규명하기가 어려움

b. C.perfringens에 의하여 식중독이 발생하였다면 보통의 경우

- 오염된 식품에서는 105 CFU/g 이상,

- 환자의 분변중에는 106 spore/g,

- 모든 환자에서 동일한 혈청형

- 환자와 오염된 식품에서 분리된 의심균주가 동일한 혈청형 등으로 확인되어야만 이 균주에 의한 것이라고 할 수 있음

c. 건강한 사람(즉 보균자로서 식중독 발병의 경우와는 다름)에게 있는 cpe positive C.perfringens는 어떤 것인지 판명해서 진짜 환자와 또는 원인 식품과의 관계를 규명해야 하며 Plasmid가 아닌 Chromosomal상에 cpe가 존재하는 경우만 식중독의 원인균이다 라는 연구가 필요함

 

(3) 감염원

 

① 토양에 103 ∼ 104 CFU/g이 존재하며, Raw 또는 Frozen meat의 약 50%가 이 균주에 오염되어 있음

② 먼지, 장내에도 존재하여 인변에는 103 ∼ 106정도가 존재

③ 도살된 동물을 통하여, 그리고 이들의 제조공정중의 연속적인 오염

④ 전처리된 냉동채소에서 2.7%, 생야채나 과실에서 2.8%, 돼지고기, 쇠고기에서 24%

⑤ 주 원인원료는 가금류, 돼지, shellfish 등이지만 건강한 조리원의 분변중에서도 약 6%의 cpe-positive가 확인됨

⑥ 또한 Food animals(염소, 닭 등)에서도 cpe유전자가 확인되는데 Food animals의 경우는 Plasmid상에 유전자가 존재하며, 실제 발병된 경우의 시료에서 분리한 균주에는 Chromosomal에 존재하는 차이가 있음

 

(4) 질병의 특징

 

① 특징

오염된 식품을 먹은지 8 ∼ 24시간 후 특히 8 ∼ 12시간 사이에 발병되어 12 ∼ 24시간이 경과하면 자연치유

b. 설사와 심한 위경련이 일반적인 증상임 구토나 고열 증상은 공통적인 증상은 아님

c. 치사율이 낮지만 노약자나 어린이의 경우는 치명적일 수 있음

 

② 경로

C.perfringens의 영양세포가 오염된 음식을 통해 섭취될 경우, 대부분은 위산에 의하여 사멸되지만 많은 균이 오염된 경우 (106 ∼ 107 CFU/g)는 영양세포가 위를 통과해 소장에 머물러 증균, 발아 : 이 기간 동안에 CPE가 생산

b. CPE는 장내표피세포에 결합하여 정상적인 작용을 방해

c. 대부분의 경우 설사를 통하여 상피세포에 부착되지 못한 CPE가 방출되며 노후된 세포가 젊은 세포로의 turnover에 의하여 증상은 경미한 편임

d. CPE의 결합은 특이성, 시간과 온도 의존성, 비가역반응임

일단 결합 후에는 신속하게 Membrane으로 침투하여 Permeability 변화, 결국 이온의 이동성에 영향을 미침

f. 영양세포가 섭취되어 장내에서 sporulation되면서 생성된 독소에 의하여 발병되므로 독소형이 아니라 세균감염형임

g. 식품중에 이미 생성된 독소의 섭취로 인한 경우는 극히 드뭄

 

(5) 예방책

 

① 식품을 완전하게 익히도록 함 (내부온도가 74℃가 되도록) 특별히 큰 덩어리의 meat의 경우는 내부까지 완전하게 열처리 되기가 어려우므로 조심해야 함

② 원육과 닿은 기구, 설비는 철저하게 세척, 소독

③ 열처리된 식품은 신속하게 냉각한 후 영양세포의 생육이 불가능한 온도에서 저장하도록 함 (만약 열처리 후 서서히 냉각하면 장기간의 냉각시간을 통하여 세균이 증식됨)




대전광역시 유성구 문지동 KAIST문지캠퍼스강의동L605호 대표이사:(원장)서범구 사업자번호:314-86-01479
전화번호:1800-0250 팩스번호:07074559748 관리자이메일:puom9@naver.com
이엠생명과학연구원. All Rights Reserved