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미생물이야기 클로스트리듐 보툴리늄의 특성 Clostridium botulinum은 보툴리누스 식중독의 원인세균
2013-08-14 11:51:34
이엠생명과학연구원

클로스트리듐 보툴리늄의 특성 Clostridium botulinum은 보툴리누스 식중독의 원인세균으로, 이 균이 식품 중에서 증식하는 과정에서 생겨난 독소를 섭취함으로써 식중독이 발생하게 된다. 이 균으로 인해 발생하는 식중독을 ‘보툴리즘(botulism)'이라 한다. 보툴리누스 식중독은 유럽에서 1천년 전부터 알려졌을 만큼 오래되고 유명한 식중독이다. 소시지 섭취로 인한 식중독이 많았으며, 보툴리즘(Botulism)이라는 이름도 독일어로 ‘소시지 중독’이라는 어원에서 유래하였다. C. botulinum은 혐기성 그람 양성균이며, 포자를 형성하는 간균이다. 이 균의 포자는 열 저항성이 강하여 적절하지 않게 가공된 제품에서 살아남을 수 있다. 보툴리누스는 강력한 신경독소를 생성하는데, 이 신경독소가 든 식품을 섭취함으로써 보툴리즘 식중독이 발생한다. 보툴리즘은 독소의 면역학적 특이성에 따라 A~G형의 7종으로 구분된다. A, B, E, F형은 인체에서 보툴리즘을 유발하며, C형과 D형은 야생 조류, 소, 말, 어류 등의 동물에서 보툴리즘을 일으킨다. G형은 토양에서 검출되었으나 이로 인한 집단 식중독의 발생은 보고된 바 없다.

 

 

 

보툴리즘은 크게 세 가지로 구분할 수 있다.

 

첫째는 식인성 보툴리즘으로 신경독소를 포함한 식품 섭취로 인한 식중독으로,

이 독소는 열에 약하여 80℃에서 10분 이상 가열하면 파괴된다. 발병률은 낮으나 발병 즉시 적절한 치료를 받지 않을 경우 사망률이 높다.

두 번째는 영아 보툴리즘으로, 1976년에 처음으로 알려졌으며 12개월 이하의 영아에서 발생된다. 섭취된 보툴리누스 포자가 장관에서 독소를 생성하는 장 독혈성 보툴리즘(intestinal toxemia botulism)이다. 토양, 저수지 물, 먼지 식품, 꿀 등 다양한 환경원에서 유래한 보툴리누스균 포자가 그 원인이다.

마지막은 상처 보툴리즘으로 가장 드문 경우이다. 보툴리누스균 및 기타 미생물이 상처를 감염시켜 혈관을 통해 신체 다른 기관들로 독소를 이동시킨다. 그러나 식품으로 인해 발생하는 경우는 없다.

 

≫ 식중독 원인(식품) 보툴리즘의 원인 식품의 종류는 식품보존방법이나 식습관에 따라 매우 다양하다. 보툴리누스가 증식하거나 독소를 생성할 수 있는 식품이나 가공과정에서 포자가 살아남을 수 있는 식품을 섭취 전에 가열하지 않는 경우 보툴리즘을 유발할 수 있다. 산도가 낮은 대부분의 식품(pH 4.6 이상)에서 보툴리누스가 증식하여 독소를 생성할 수 있다. 주요 식품으로는 옥수수통조림, 후추, 깍지콩(green beans), 스프, 비트, 아스파라거스, 버섯, 올리브, 시금치, 참치, 닭고기, 닭 간, 런천미트, 햄, 소시지, 가지 소(stuffed eggplant), 바닷가재, 훈제 및 염장 생선 등이 있다.

 

≫ 식중독 증상 보툴리즘은 나노그램 수준의 극소량의 독소로도 발병할 수 있다. 독소가 든 식품섭취 후 보통 18~36시간 내에 발병하며, 섭취 후 4시간부터 8일까지도 발병할 수 있다. 중독 초기증상으로는 권태감, 무력감, 현기증, 혼시, 섭식 및 언어장애 등을 들 수 있다. 호흡곤란, 근육 약화, 복부 팽만, 변비 등이 흔한 증상이다. 영아 보툴리즘의 임상 증상은 변비, 수유량 감소, 무력감, 허약증세, 구강 타액 분비량 증가, 울음소리 변화 등이 있다. 기본적으로 지지(支持) 요법(supportive care)이 권장되고 있으며, 항생제 치료법은 되도록 권하지 않는다. 영아 보툴리즘은 영아의 분변중에 있는 보툴리누스균과 독소를 확인함으로써 진단할 수 있다. 보툴리늄 독소는 근신경 연결부(myoneural junction)의 운동신경말단을 봉쇄함으로써 이완성 마비(flaccid paralysis)를 유발한다. 이완성 마비는 구조적으로 하향성을 띠어 대체로 눈과 얼굴로부터 목, 가슴, 사지로 진행된다. 횡경막과 가슴 근육이 마비되면 호흡에 장애가 와서 질식으로 사망할 수 있다. 식인성 보툴리즘에 권장되는 치료법은 항독소혈청의 초기 투여와 집중 지지(支持)치료(intensive supportive care)(인공호흡장치 포함)를 들 수 있다.

 

≫ 식중독 발생현황 우리나라에서 2001년부터의 클로스트리듐 보툴리늄에 의한 식중독 발생 현황을 보면 2003년도에 대구에서 1건의 식중독이 발생하여 3명의 환자가 발생한 건이 유일하다. 보툴리즘 발병률은 낮으나 즉각 적절한 치료를 받지 않을 경우 사망률이 매우 높다. 미국의 경우 해마다 20~30건의 집단발생이 발생한다. 일부 보툴리늄 환자는 증세가 일시적이거나 증상이 심하지 않아서 집계가 되지 않을 수 있으며 Guillian-Barre syndrome으로 오진되어 전체적으로 발생건수가 축소되어 보고되는 경향이 있다. ≫ 식중독 발생사례 국내에서는 극히 드물게 발생한다. 공식 보고된 최초 보툴리눔 식중독은 2003년 6월 대구에서 소시지를 먹고 보툴리즘이 발생한 사례이다. 1984년 12월 20~26일 일본 북해도 천로 시내의 가정에서 조제된 연어젓갈과 도루묵 젓갈을 먹은 34명중 6명이 11~32시간의 잠복기 후에 구토, 탈력감, 복부팽만, 변비 등의 보툴리누스 중독 증상을 나타냈다. 의식불명의 중증환자도 발생하였으나 항독소혈청 투여 등의 치료로 회복되었다. 도루묵과 연어젓갈에서 보툴리누스 E형 독소가 확인되었고, E형균이 검출되었으나 환자혈청에서는 독소가 검출되지 않았다. 미국 뉴욕 킹스턴에서 기름에 넣은 마늘조각 병조림(bottled chopped garlic-in-oil mix)으로 인하여 세 명의 환자가 발생하였다. 마늘빵에 위 제품을 발라서 섭취한 두 명의 남자와 한 명의 여자가 입원을 하였다. 이 마늘제품은 단순히 냉장 보관하였으나 보툴리누스 독소 생성을 막기 위한 첨가물 첨가 등 예방조치를 취하지 않았다. FDA는 미생물 저해제나 산화제를 첨가하지 않았거나 냉장보관하지 않은 제품을 시장에서 회수하도록 지시한 사례가 있었다.

 

≫ 예방법 보툴리누스균 오염의 예방을 위해 통조림이나 레토르트 식품의 가열을 철저히 하고, 보툴리누스 포자가 발아해 증식하는 것을 막기 위해 저온에서 보존 및 유통하여야 한다. 보툴리누스균이 수분활성도 0.9 이하와 pH 4.5 이하에서 증식 가능하므로 이에 해당하는 식품의 취급과 저장에 주의하여야 한다. 또 보툴리누스균의 증식이 가능한 식품은 섭취 직전에 충분히 가열함으로써 식중독 발생을 막을 수 있다. 보툴리누스 독소는 열에 약한 독소의 경우 80℃에서 30분 이상, 열에 강한 독소의 경우 100℃에서 10분 이상 가열하면 사멸시킬 수 있으므로 가열을 충분하게 함으로써 식중독을 예방할 수 있다.




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