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미생물이야기 보툴리누스균에 대해 알아보자.
2013-08-08 12:03:34
이엠생명과학연구원

우리나라에서는 발생한 사례가 거의 없어 일반인에게는 잘 알려져 있지 않으나 통조림이나 레토르트식품 등 가열 살균하여 장기 보존하는 식품을 제조하는 사람들에게는 아주 유명한 식중독균으로 보툴리누스균(Clostridium botulinum)이 있다. 보툴리누스균에 의한 식중독은 발생 빈도는 높지 않으나 일단 발병하면 치사율이 높기 때문에 주목을 받고 있다. 2005년 1월에는 한국소비자보호원에서 벌꿀 속에 들어있는 보툴리누스균 아포 때문에 12개월 미만의 영아가 사망할 수도 있다고 경고하기도 하였다.

보툴리누스균은 전세계적으로 토양이나 바다, 민물 등에 광범위하게 분포되어 있어 농산물, 어패류 등 모든 원료식품이 오염되어 있을 가능성이 있으나, 일반 대기 중에서는 증식할 수 없는 혐기성균이기 때문에 이 균으로 인한 식중독은 그리 흔하지 않고 거의 대부분 통조림이나 레토르트 식품이 원인이 된다. 통조림 등은 탈기, 밀봉 후 가열 살균하여 제조하게 되는데, 살균이 부족하여 아포(芽胞)가 사멸되지 않으면 오히려 혐기적 조건을 제공하게 되어 보툴리누스균이 증식하게 되는 것이다.

 

 



보툴리누스균의 존재가 널리 알려지게 된 계기도 통조림과 관련이 깊다. 식품을 살균하여 장기 보존하는 기술은 19세기에 군용식품으로 개발되었다. 전쟁이 한창이던 당시 프랑스의 나폴레옹이 휴대가 간편하고 장기 보존이 가능한 저장법에 상금을 걸었고, 그 결과 나온 것이 병조림이었다. 그 후 병조림의 깨지기 쉽고 무거운 단점을 보완한 것이 통조림이었으며, 통조림을 더욱 간편하게 개량한 것이 납작한 봉투 형태의 레토르트 파우치(Retort Pouch) 제품이다.

통조림이 발명되기 전인 19세기 초에도 보툴리누스균에 의한 식중독은 알려져 있었으며, 주로 상한 고기를 먹었을 때 드물게 발생하였다. 그런데 통조림이 나오면서 발생 빈도가 높아지게 되었다. 산소가 거의 없는 덩어리 고기의 내부에 주로 서식하던 보툴리누스균이었으나, 통조림이 나온 초기에는 살균이 충분하지 못한 제품도 많았으며, 공기가 거의 없는 통조림 내부의 조건은 보툴리누스균이 증식하기에 최적의 환경을 제공하였던 것이다.

통조림 식품에 의한 식중독 사고가 빈번하게 발생하여 그 원인을 조사한 결과 살균이 충분하지 못하였다는 것을 알게 되었고, 특히 아포를 형성하는 보툴리누스균이 문제라는 것이 밝혀졌다. 이 때문에 통조림의 살균조건은 보툴리누스균의 아포까지 사멸시킬 수 있는 것을 기준으로 하게 되었다. 보통 식품의 중심부 온도를 121℃에서 4분간 가열하면 보툴리누스균의 아포까지 사멸시킬 수 있으며, 중심부의 온도를 121℃로 올리기 위하여 실제 가열 시간은 121℃에서 20분 이상 실시하게 된다. 적정 살균 시간은 해당 식품에 맞게 설계되며, 오늘날에는 통조림 초기와 같이 살균 부족에 의한 식중독 사고는 거의 발생하지 않고 있다.

보툴리누스균에 의한 식중독은 이 균이 증식하면서 생성하는 독소에 의한 것이며, 균 자체는 독성이 없다. 보툴리누스균이 생성하는 독소는 항원에 따라 A, B, C1, C2, D, E, F, G 등 8종으로 구분하며, 이 중에서 사람에게 식중독을 일으키는 것은 A, B, E, F 등이고, A형이 가장 치명적이다. 독소는 독성이 매우 강하여 0.1㎍만 섭취하여도 중독되며, 1g만으로도 수백만 명을 죽일 수 있을 정도이다. 과거에는 치사율이 60%에 이를 정도로 치명적이었으며, 해독제 등이 개발된 오늘날에도 치사율이 약 8%에 이를 정도로 여전히 무서운 독소이다.

보툴리누스균에 의한 식중독은 보통 식품 중에서 보툴리누스균이 증식하며 생성한 독소를 섭취하여 발생하지만, 영아(?兒)에게만 나타나는 ‘영아 보툴리누스증’은 독소가 아닌 보툴리누스균의 아포를 섭취한 후 아포가 체내에서 발아하여 증식하며 생성하는 독소에 의해 발병하는 것이다. 영아 보툴리누스증은 1976년에 처음 발견되었으며, 12개월 미만의 영아에게만 발병하고, 벌꿀이나 옥수수시럽 등이 주요 원인으로 알려져 있다. 2005년 한국소비자보호원에서 12개월 미만의 영아에게 벌꿀을 먹이지 말라고 경고한 이유도 이 때문이다.

보툴리누스균 독소에 의한 식중독의 원인 식품으로는 통조림, 병조림, 레토르트식품, 식육, 소시지, 생선 등이 있으며, 식품을 부적절하게 처리하여 아포가 생존하였을 경우 발생한다. 증상은 섭취 후 8~36시간의 잠복기를 거쳐 나타나며, 증세가 약한 경우에는 현기증, 두통, 구토, 눈꺼풀 경련, 언어 장애 등이 나타나고, 중증의 경우에는 전신마비 및 호흡곤란으로 사망하게 된다. 예방을 위하여는 채소, 곡물 등은 깨끗이 세척하고, 어류는 신선한 것 사용하는 것이 좋다. 보툴리누스균의 아포는 열에 강하지만 독소는 열에 약하여 80℃에서 20분 또는 100℃에서 1~2분 가열로 파괴되므로 통조림 식품 등도 가열하여 섭취하면 안전하다.

독(毒)도 잘 쓰면 약(藥)이 된다는 말처럼 보툴리누스균 독소는 신경마비제로서 의료용으로 사용되기도 한다. 다량의 독소를 전신적으로 사용하면 사망하게 되지만, 극소량의 독소를 한정적인 부위에 선택적으로 주입하면 신경이상이나 근육경련 등의 증상을 치료할 수 있게 된다. 미국의 제약회사인 엘러간(Allergan Inc.)사에서 보툴리누스균 독소를 희석시켜 의료용으로 상품화한 것이 바로 보톡스(Botox)이며, 보톡스는 상품명이다. 보톡스는 의료용뿐만 아니라 아름다워지기 위한 성형의 분야에서도 널리 사용되고 있다. 




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