5.병원성 대장균 식중독

1. 개요

대장균은 사람이나 동물의 대장에 서식하는 정상적인 미생물총으로 자연계에서도 쉽게 발견된다. 장내 세균으로 비타민K, 등을 생산하고 장내에서 질병 원인 박테리아의 전적을 방해하기도 한다. 1885년에 독일의 과학자가 이 균을 처음 발견하였다 일반적으로 대장균은 장에서는 병원성을 나타내지 않지만 장 이외의 부위에 침입하면 방광염, 복막염, 신우염, 패혈증 등을 일으킨다. 1945년 Bray가 영국에서 유아에게 설사를 일으키는 대장균을 보고한 이래, 유아뿐 아니라 성인에게도 급정위장염을 일으키는 특정의 혈청형을 가진 대장균들이 발견되어 이들을 병원성 대장균이라 하여 일반 대장균과 구별하였다. 사람이나 동물의 장내 세균과는 달리 외래성 대장균으로 식품 및 음용수에 오염되어 식중독을 일으킨다. O항원, k항원, H항원 등의 항원구조에 따라 700종 이상의 혈청청이 밝혀졌고 어떤 대장균은 이질균이 생산하는 독소와 같은 Shiga toxin을 생산한다.
형태학적으로 이질균과 구별하기 어렵지만, 생물학적으로 대장균은 젖당 및 포도당을 분해하여 산과 가스를 생성하고 우유를 응고하여 인돌을 만든다. 식품에서 대장균의 존재여부는 분변에 의한 오염유무의 지표가 되고, 수질검사 등에 이용하는 위생학상 매우 중요한 미생물이다. 또한, 대장균은 번식이 쉽고 다루기 쉬워 가장 많이 연구가 이루어진 원핵생물 중의 하나로 바이오테크놀로지에서도 중요하게 이용되고 있다.

2. 성상 및 특징

병원성 대장균은 장내 공생균인 대장균과는 달리 외래성 대장균으로 사람에게 병원성 나타내는데, 장관 상주균과 생화학적 성상이 유사하여 구별하는 데 매우 어려움이 있다. 일반적으로 대장균은 Gram 음성의 무아포성 간균으로 젖당이나 포도당을 분해하여 산과 가스를 생성하는 호기성 또는 통성혐기성균으로 주모성 편모를 가지나 협막은 없다. 증식최적온도는 37°C이나 어떤 종은 49°C에서도 증식한다. 양쪽 끝이 둥글고 간균으로 편모가 있어 운동성이 있다. 일반 대장균과 병원성 대장균은 혈청학적으로 항원성의 차이가 있다. 항원에 따라 0항원 균체항원) 180종, H항원(편모항원) 90종, K항원(협막항원) 50종 등이 밝혀졌다.
병원성 대장균은 발병기전에 따라 4가지로 분류한다. 성인에게 급성위장염을 일으키는 장관병원성 대장균, 대장 점막의 상피세포에 침입하여 조직 내 감염을 일으키는 장관침투성 대장균, 장독소를 생성하는 장관독소원성 대장균, 베로독소를 생성하는 장관출혈성 대장균 등으로 모두 병원성 대장균이다.

3. 장관병원성 대장균

생물학적 성상으로는 보통의 대장균과 식별하기 어려우나 특정의 0 및 K 혈청형을 가진 대장균이 신생아 소장에 감염되어 구토, 발열, 수양성 및 혈액성 설사, 복통 등 의 급성위장염을 일으키는 감염형 식중독이다. 발병기 전은 아직 명확히 밝혀지지 않았고 잠복기는 약 9~12시간이다. 원인식품은 육류, 가금류, 분변에 오염된 식품 등이고 신생아는 오염된 분유와 유아 음식에 의하여 감염된다.

4. 장관침투성 대장균

대장점막의 상피세포에 침입하여 감염을 일으키기 때문에 가벼운 이질과 유사한 장염으로 이질로 잘못 생각하기도 한다. 발열과 복통이 주 증상이고 세포의 괴사에 의한 궤양형성, 염증, 혈액과 점액이 섞인 설사 등을 일으킨다. 잠복기는 약 10~18시간이고 환자의 약 10% 정도는 합병증을 일으킨다. 주원인식품은 정확히 알려지지 않았으나 분변에 오염된 물이나 햄버거, 살균이 불량한 저온살균 우유에 의한다.

5. 독소원성 대장균

콜레라와 유사한 장독소를 생산하는 대장균으로 60℃에서 10분 가열 시 불활성화되지 않는 이열성 독소와 100℃ 에서 30분간 가열해도 불활성화 되지 않는 내열성독소가 있어 환자로부터 분리한 것은 하나 혹은 두 가지 독소를 가지고 있다. 대장균은 소장상부에서 증식하여 일정 균주에 이르면 콜레라와 같은 급성위장염을 일으킨다. 여행자 장염이나 설사의 원인으로 저개발국가의 유아나 여행자에게 감염률이 높다. 잠복기는 10~12시간으로, 증상은 5일 정도 지속된다. 증상은 수양성 설사, 복통, 구토, 메스꺼움, 산성증, 피로, 탈수, 불안감 등이며 열은 없거나 미열이 있다.

6. 원인식품 및 감염경로

계절에 관계없이 연중 발생하나 여름철에 특히 많이 발생하는 편이다. 환자나 보균자의 분변이나 소, 돼지, 개, 고양이의 분변에 존재하기 때문에 이들의 분변에 오염된 식품이 식중독의 원인이 된다. 원인식품은 분쇄한 쇠고기, 햄, 치즈, 소시지, 크로켓, 채소 샐러드, 분유, 도시락, 두부, 소의 간 등이며 유아에서는 오염된 우유가 원인이 된다. 장관침투성 대장균은 이질균과 같이 사람을 고유숙주로 하며, 사람과 사람으로의 감염은 없으나 장관출혈성 대장균은 예외이다. 자연계에서는 어패류나 하천수 등에서 검출되므로 1차 및 2차 오염에 의하여 감염될 수 있다. 1996년 5월부터 수개월에 걸쳐 일본에서 장관출혈성 대장균에 의한 집단 식중독으로 1만여 명의 환자 중에서 11명이 사망하였다.

7. 예방법

병원성 대장균은 생활 주변에 널리 분포하고 있어 식품오염 가능성이 대단히 높다. 예방은 감염형 식중독균에 준하며 다음사항을 준수해야한다.

• 보균자 및 환자의 분변오염을 방지한다.
• 주방환경을 청결히 하고 특히 식품이나 음용수를 냉장보관하거나 냉동보관 한다.
• 방충, 방서 시설을 갖추어 식품에 접촉하지 못하도록 한다.
• 식품은 60℃에서 약 30분간 가열하여 섭취한다.
• 칼이나 도마 등의 조리기구는 재료에 따라 별도로 사용하여 2차 오염을 방지한다.
• 생육과 조리된 음식을 구분하여 보관하고 분쇄고기는 중심부 온도가 74 ℃로 1분 이상 지속되도록 가열한다.