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<유해물질 바로알기> 황색포도상구균

식탁에서 체크해야 할 유해물질은 무엇일까? 유해물질은 음식을 통해 우리 입으로 들어오는 직접적인 경우도 있다. 가족의 건강을 지킬 수 있는 안전 대책이 궁금하다면 유해물질을 잘 파악하고 있는게 중요하다.


식품의약품안전처(처장 손문기)는 식품 및 의약품 등과 관련한 유해물질의 이해 증진 및 정보 제공을 위해 '유해물질 총서'를 제작해 홍보하고 있다. 총서에는 총 80종의 유해물질의 일반적 특성과 노출경로 등의 내용이 담겨 있다.

 
이에 본지는 식약처로부터 연재를 통해 황색포도상구균, 캠필로박터, 아크릴아마이드 등 생소한 용어들의 유해물질에 대해 알아보고자 한다. <편집자 주>


<1> 황색포도상구균


- 특성


황색포도상구균(Staphylococcus aureus)은 그람양성, 비운동성, 카탈라아제 양성인 구형의 세균으로 열에 안정적인 장독소(enterotoxin)를 생성해 사람에게 위장장애, 구토, 설사 등의 식중독 증상을 발생시키는 원인세균이며 사람에게 독성쇼크증후군(toxic shock syndrome, TSS), 폐렴, 수술 후 감염(postoperative wound infection) 등의 심각한 질병을 유발시킬 수 있는 세균이다.


황색포도상구균은 다양한 환경에 존재하며 건강한 사람도 보균할 수 있고 동물의 25% 이상이 피부와 코 점막 등에 보균하고 있다(CDC, 2015a). 황색포도상구균은 호기적인 조건에 있는 식품에서 생장이 빠르고 장독소의 생성도 빠르게 진행되나, 통성 혐기성 세균이기 때문에 진공 또는 가스치환 등으로 포장된 제품에서도 서서히 생장이 가능하다.

- 생존 조건


황색포도상구균의 생존조건 범위는 다른 세균에 비해 넓다. 생장가능 온도범위는 최소 7oC, 최대 48oC이며 최적 생장온도는 35~40oC이다. 최적 생장 pH는 7.0~7.5이며, pH 4.0~10.0 범위 내에서도 생장이 가능하다. 최적 생장 수분활성도(water activity, Aw)는 0.990 이상이며, 최저 생육 가능한 수분활성도는 0.860이다.


또한 높은 염과 당에 대해 내성을 가지고 있어 10~15%의 염 농도에서도 생장 가능하다(식품의약품안전처, 2013a; Ray and Bhunia, 2007). 황색포도상구균은 일반적인 환경에서 다른 세균들과 함께 존재할 경우 낮은 생존력을 나타내지만, 이러한 넓은 생존 조건 범위로 인하여 다른 세균들의 생장이 어려운 극한의 환경에서는 증식이 유리한 특징을 가지고 있다.


- 사멸 조건


황색포도상구균은 70oC에서 2분간 가열하면 사멸하지만(Kennedy 외, 2005), 장독소는 식품별, 독소별로 차이는 있지만 내열성이 매우 강하여 121oC에서 8~16.4분 간 가열해야 파괴된다.


- 임상적 증상


황색포도상구균으로 인한 식중독 증상은 장독소에 의한 독소형 식중독이기 때문에 섭취 후 2~8시간 정도로 빠르게 나타나고 메스꺼움, 구토, 복부 경련, 설사 등의 증상이 있다. 설사는 수양성이며 심할 경우 10회 이상 발생하기도 한다. 탈수가 동반될 수 있고 신경쇠약, 허탈, 의식장애 등의 증상도 보인다.


- 감염경로


황색포도상구균은 토양, 하수 등 자연계에 널리 분포하고 있다. 사람이나 동물의 피부 등에 부착돼 있을 뿐만 아니라(FDA, 2012) 각종 화농성 질환의 원인세균이기 때문에 교차오염에 의해 식품에 오염될 가능성이 높은 세균이다. 식품에 오염된 황색포도상구균은 증식하여 장독소를 생산하게 되고 식품을 통해 장독소를 섭취하게 됨으로써 식중독을 발생시킨다.


- 발병기전



황색포도상구균으로 인한 식중독 증상은 크게 구토와 설사가 있다. 구토는 그림 1과 같이 장독소가 장벽을 자극시키고 이로 인해 위장이 팽창하여 미주 신경을 자극하고 뇌의 구토 중추로 구토신호를 전달해 구토를 유발한다. 이외에도  장 표면을 침투하여 이를 통해 국소적, 체계적 면역 반응들을 자극시켜 생성된 염증성 물질에 의해 구토가 발생하기도 한다.


설사는 장독소가 소장 내 수분의 흡수 및 전해질 재흡수를 방해해 발생한다.


- 치료방법


대부분의 환자가 식중독에 걸리면 1~3일 정도 식중독 증세를 앓게 되는데 식중독 환자들의 가장 좋은 치료법은 휴식과 다량의 수분 섭취, 진통제 처방 등이 있다. 특히 어리거나 고령의 환자들은 정맥주사나 입원하는 등의 치료가 필요하다. 독소는 항생제에 영향을 받지 않기 때문에 항생제 투여는 바람직하지 않다.


- 식중독 주요 원인 식품



황색포도상구균은 다양한 환경에 널리 존재할 수 있기 때문에 대부분의 식품이 황색포도상구균 식중독의 원인식품이라고 할 수 있다. 국내에서는 조리종사자의 손을 많이 거치는 김밥과 도시락 등에 의해 황색포도상구균 식중독이 빈번하게 발생되며 떡, 빵, 어패류 및 어패류 가공품, 두부에도 많이 오염돼 있다.
 

미국과 유럽에서는 우유, 크림, 치즈 등의 유가공품과 식육, 햄 등의 식육가공품과 같은 축산가공품에서 많이 발견되며 부적절한 열처리나 식품취급자의 부주의로 인해 세균이 오염될 수 있다.


-황색포도상구균 식중독 예방법


1) 일반적 주의사항


황색포도상구균은 건강한 사람의 피부 등 다양한 환경에 존재할 수 있기 때문에 오염을 완전히 예방하기 매우 어렵다. 따라서, 주변 환경을 위생적으로 관리하여 감염원을 제거하는 것이 중요하다.


환자에 대해 병원 내 2차 감염 대책을 마련하고 외과적 처치와 의료기구 관리에서의 무균화가 필요하다.


황색포도상구균은 내열성을 가진 장독소를 생성하기 때문에 식중독 발생의 원인이 되는데, 이는 보통의 조리 시 열처리에 의해서는 제거되지 않는다. 따라서 원료 자체의 오염을 방지하는 것이 중요하며 식품에 대한 충분한 열처리 및 신속한 섭취가 필요하다. 조리식품을 즉시 섭취하기 힘들어 보관할 경우 5oC 이하의 저온에서 보관하여 황색포도상구균의 증식을 억제할 수 있도록 한다.


식품의 제조·조리 시 조리 종사자는 반드시 비누를 사용하여 손을 20초 이상 깨끗이 씻고 건조할 때 일회용 페이퍼 타올이나 건조기를 사용해 건조시키는 것이 좋다. 만약 조리 종사자가 화농성 질환자일 경우 종사자가 식품을 제조·조리하지 않도록 하여 식품의 오염을 방지하도록 한다. 또한 감기 등을 앓는 종사자는 마스크를 착용하여 코나 목에 존재하는 황색포도상구균이 식품에 전달되지 않도록 주의한다. 머리카락과 비듬 및  의복도 황색포도상구균의 오염원으로써 작용할 수 있기 때문에 청결한 위생복과 위생모 착용 등 개인위생 관리가 중요하다.


2) 김밥, 샌드위치 등 즉석섭취·편의식품 위생 관리방안


식품의약품안전처(2007년)는 ‘즉석섭취식품의 Staphylococcus aureus 저감화를 위한 위해관리 연구’를 실시했으며 연구 결과를 근거로 해 즉석섭취·편의식품에서 황색포도상구균을 저감화 할 수 있는 위생 관리방안을 제시했다.


인체위해 용량을 1.0×105~106 CFU/g으로 가정해 우리나라의 평균온도와 최대보관시간에 따른 시뮬레이션 결과, 최대 7시간 보관한 김밥의 경우 봄(3~5월), 여름(6~8월), 가을(9~11월) 식중독 발생확률은 모두 0%로 나타나, 최대 7시간 이전에 김밥을 섭취하는 것이 바람직하다.


즉석섭취·편의식품에 황색포도상구균이 오염됐을 경우 초기오염농도를 0~1.0×104 CFU/g으로 가정해 계절별로 섭취되는 황색포도상구균의 농도를 시뮬레이션 했는데 그 결과 초기 오염된 김밥과 샌드위치 농도가 1.0×103 CFU/g일지라도 최대보관시간이 7시간일 경우 위해도는 0%였다. 따라서 초기오염도가 1.0×103 CFU/g이라도 7시간 이전에 섭취를 하면 식중독에 걸릴 확률이 낮기 때문에 7시간 이전에 섭취하는 것이 바람직하다.


즉석섭취·편의식품의 보관온도가 10oC가 아닌 실온(25oC)일 경우 김밥 중 황색포도상구균의 인체 위해 독소생성농도(100 ng)에 도달할 수 있는 최소 시간은 19시간 이었고 샌드위치는 41시간으로 나타났다. 따라서 25oC에 보관했을 경우 김밥은 19시간, 샌드위치는 41시간 내에 섭취하는 것이 바람직하다. 김밥과 샌드위치를 10oC 이하로 보관 및 관리할 경우에는 황색포도상구균 독소가 위해를 유발할 수 있는 독소량 이상으로 생성되지 않는 것으로 나타났다.


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