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미생물이야기 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)은 식중독뿐만 아니라 피부의 종기, 여드름, 중이염, 폐렴 등 화농성 질환의 원인이 되므로 화농균(化膿菌)이라고 부르기도 한다
2013-08-08 12:07:05
이엠생명과학연구원

포도상구균은 자연계에 널리 분포되어 있으며, 사람의 피부나 코와 입의 점막 등에도 살아가기 때문에 건강한 사람의 30~50%에서도 검출되는 아주 흔한 세균이다. 위생에 대한 개념이 희박하였던 과거에는 가장 자주 발생하는 식중독의 원인균이었으나, 일반인의 위생의식이 높아지면서 최근에는 포도상구균에 의한 식중독은 감소하고 있다. 그러나, 아직도 주요한 식중독 원인균이며, 2007년 10월 식품의약품안전청에서 전국의 백화점과 대형 할인마트 52곳의 생선초밥을 검사한 결과 12곳에서 황색포도상구균이 검출되었다고 한다.

포도상구균(葡萄狀球菌)은 둥근 공 모양을 한 지름 1µm 미만의 작은 균이다. 이 균을 고형배지에서 배양하면 콜로니(colony)를 형성하며, 하나하나의 균이 뭉쳐있는 모습을 현미경으로 관찰하면 포도송이와 비슷하다 하여 포도상구균이라는 명칭을 얻게 되었다. 그 중에서 노란색 색소를 생산하여 콜로니가 노랗게 보이는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)은 식중독뿐만 아니라 피부의 종기, 여드름, 중이염, 폐렴 등 화농성 질환의 원인이 되므로 화농균(化膿菌)이라고 부르기도 한다. 피부에 상처가 나서 고름이 생겼다면 그 곳에는 이 균이 자라고 있다고 보면 된다.


포도상구균은 1878년 독일의 과학자 코흐(Rovert Koch)에 의해 종기에서 처음 발견되었으며, 스타필로코커스(Staphylococcus)라는 속명(屬名)은 1881년 오그스턴(Alexander Ogston)이 부여하였다. 그리스어로 ‘staphyle’은 포도송이를 의미하고, ‘cocus’는 구형(球形)을 의미한다. 그로부터 3년 후인 1884년 로젠바흐(Ottomar Rosenbach)는 포도상구균 콜로니의 색깔에 따라 종(種)이 구분될 수 있다는 것을 발견하고, 그 중 노란색을 띄는 것에 아우레우스(aureus)라는 종명(種名)을 붙였다. ‘aureus’는 그리스어로 황색(黃色)을 의미한다. 황색포도상구균에 의한 식중독 발생이 알려진 것은 1914년 바버(M.A. Barber) 박사가 필리핀의 과학잡지에 우유에 의한 급성위장염 사례를 보고한 것이 최초이다.

식중독균에 의한 식중독은 미생물이 생산한 독소에 의한 것(독소형 식중독)과 미생물 자체가 장점막을 침범하여 발생하는 것(감염형 식중독)이 있다. 황색포도상구균은 대표적인 독소형 식중독균으로서 균 자체로는 아무런 해가 되지 않으나, 균이 증식하면서 대사산물로 배출하는 단백질의 일종이 장점막을 자극하여 독소로 작용하는 것이다. 이처럼 세균이 장(腸)이나 식품 속에서 번식하며 만들어내는 독소를 장독소(腸毒素, enterotoxin)라고 한다. ‘entero’는 장(腸)이라는 의미이며, ‘toxin’은 독소(毒素)이므로 엔테로톡신은 ‘장에 작용하여 질병을 일으키는 독소’라는 의미이다.

황색포도상구균에 의한 식중독은 균이 생성한 독소를 섭취함으로써 발생하는 것이기 때문에 다른 식중독에 비해 잠복기가 매우 짧은 것이 특징이다. 독소에 오염된 식품을 섭취하고 1~5시간 후에 심한 구토, 설사, 복통 등의 증상이 갑자기 나타나며, 미열(微熱)을 동반하기도 하나 고열(高熱)이 발생하지는 않는다. 사망하는 경우는 거의 없고 대개는 1~2일 지나면 저절로 치유된다. 그러나, 증상이 심한 환자는 입원이 필요하다.

황색포도상구균은 자연계에 널리 분포되어 있기 때문에 원인식품도 매우 다양하다. 일반적으로 곡류 및 그 가공품, 복합조리식품, 유제품, 육류 등에서 가장 많이 발생하고 있다. 음식을 조리하는 사람의 손이나 비위생적인 조리기구(칼, 도마, 행주 등)를 통하여 식품에 오염되기 쉬워서 수작업이 많고 상온유통이 일반적인 김밥이나 생선초밥, 도시락 등에 의한 식중독 사고도 많이 발생한다. 특히 종기나 상처 부위에는 황색포도상구균이 많이 존재하므로 손에 상처가 있는 사람은 식품을 제조하거나 조리하지 않는 것이 좋다.

황색포도상구균 자체는 열에 약하여 60℃에서 3분 이상 가열하면 사멸되나, 황색포도상구균이 생성한 장독소(enterotoxin)는 내열성이 있어서 100℃에서 30분간 가열하여도 파괴되지 않으며, 60분 이상 가열하여야 파괴된다. 따라서 이미 독소가 생성되어 있는 경우라면 어느 정도 열처리를 한 식품을 섭취하여도 식중독이 발생할 수 있다. 100℃에서 60분 이상 가열하여도 좋은 음식은 별로 없으며, 소량의 독소로는 식중독을 일으키지 않으므로 식품 중에서 황색포도상구균이 번식하여 다량의 독소를 생성하지 못하도록 하는 것이 최선의 예방법이다.

황색포도상구균이 자연계에 널리 존재할 수 있는 이유는 환경에 대한 적응력이 좋기 때문이다. 다른 식중독균에 비해 건조에 강하여 수 주일 동안 건조한 공기 중에서도 견디며, 수분이 적은 식품 중에서도 증식과 독소의 분비가 가능하다. 황색포도상구균이 증식하는데 최적 수분활성도(water activity)는 0.99 이상이나, 수분활성도 0.86까지도 성장이 가능하다. 산이나 염분에 대한 저항성도 강하여 7.5%의 염분 농도에서도 증식이 가능하며, 10~20% 염분에도 견딘다. 최적 pH는 6.0~7.0이지만 pH 4.0~9.8 범위에서도 증식한다. 따라서 황색포도상구균은 대부분의 식품 중에서 증식할 수 있는 것이다.

황색포도상구균의 증식을 막는 방법은 보관 온도를 잘 관리하고, 식품 취급 시의 위생관리를 철저히 하며, 균이 증식할 시간적 여유를 주지 않는 것이 가장 효과적인 대책이다. 황색포도상구균에 의한 식중독은 과거에는 기온이 높은 7~9월에 집중적으로 발생하였으나, 난방시스템의 발달로 인하여 요즈음에는 겨울철에도 종종 발생한다. 균의 발육온도는 6.5~48℃이나 최적온도는 35~37℃이고, 10℃ 이하에서는 독소를 생성하지 않으며, 독소를 가장 잘 생성하는 온도는 40~45℃이다. 따라서 식품을 10℃ 이하의 저온이나 균이 사멸하는 60℃ 이상에서 보관하면 균의 증식 및 독소 생산을 막을 수 있다. 식품을 조리할 때에는 남지 않을 만큼 소량씩 준비하고, 조리한 음식은 가능한 한 빨리 소비하는 것이 좋다.




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