KR101655034B1 - 세폭시틴을 포함하는 캠필로박터에 대한 민감성 및 선택성을 개선한 배지 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
세폭시틴을 포함하는 캠필로박터에 대한 민감성 및 선택성을 개선한 배지 조성물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 세폭시틴을 포함하는 캠필로박터에 대한 민감성 및 선택성을 개선한 배지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로 본 발명에 따르면 본 발명의 배지 조성물은 민감도 및 선택성 면에서 기존의 배지에 비해 뛰어난 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 세폭시틴을 포함하는 캠필로박터에 대한 민감성 및 선택성을 개선한 배지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Campylobacter spp.로 인한 식중독 사고는 전세계적으로 발생되고 있으며, 특히 북미와 유럽 등의 선진국에서는 Salmonella와 더불어 가장 문제시되고 있다. 식품(주로 계육) 내 Campylobacter 검출 시, 국내외 공인 검출법에서는 증균 후, 선택배양을 통해 검출을 실시하고 있다. 가장 널리 사용되는 선택배지는 mCCDA 배지(modified charcoal cefoperazone deoxycholate agar)라는 혈액이 함유되지 않은 선택배지로서, 활성탄, sodium pyruvate, cefoperazone 등을 함유하여 사용하고 있다. 해당 선택배지는 FDA, ISO 등과 같은 국제적 검출기준에서 사용되고 있다.
그러나 최근에는 계육(닭고기)에서 cephalosporin 계열의 항생제에 강한 내성을 보이는 세균이 증가하는 추세이다. 이러한 세균은 ESBL이라는 효소를 생산하게 되는데, 이 효소가 cephalosporin에 강한 내성을 보이게 한다.주로 장내 세균과에서 이러한 현상을 보이며 그 중 E. coli가 대표적이다.
mCCDA를 비롯한 대부분의 캠필로박터 선택배지는 캠필로박터 외의 경쟁균의 배제를 위하여 cephalosporin 계열항생제의 일종인 cefoperzone을 사용하게 되는데 이러한 경우 ESBL 생성 E. coli가 선택배지 위에서 높은 수준으로 자라 캠필로박터의 선택적인 구분을 어렵게 한다. 특히 전세계적으로 계육에서 ESBL 생성 E. coli가 증가하고 있어 선택배지 상에서 이에 대한 개선이 필요하다.
관련 선행특허로 대한민국 특허공개번호 제1020090085202호는 캠필로박터균의 배양 또는 수송용 배지에 관한 것으로, (a) 캠필로박터(Campylobacter)균 성장 유지에 유효한 에너지원(energy source)을 포함하는 영양 배지(nutrient medium); (b) 혈액(blood) 또는 혈청(serum); 및 (c) 젤라틴(gelatin) 성분을 포함하는 캠필로박터(Campylobacter) 균의 배양(culture) 또는 수송(transport)용 배지 조성물이 기재되어 있으며,
또 다른 선행특허로 대한민국 특허공개번호 제 1020080082561호는 식품 위해 미생물 검출용 프라이머 및 이를 이용한 식품 위해 미생물 검출방법에 관한 것으로, 해당 특허의 서열번호 19의 염기서열로 이루어지는 프라이머
및 서열번호 20의 염기서열로 이루어지는 프라이머로 이루어지고 Tm 값이 80.7℃인 303 bp의 캠필로박터 제주니 특이적 유전자 산물을 증폭시키는 것을 특징으로 하는 캠필로박터 제주니(Camphylobacter jejuni) 검출용 프라이머가 기재되어 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 개선된 민감도를 가지는 새로운 캠필로박터균 배지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 개선된 선택성을 가지는 새로운 캠필로박터균 배지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 민감도를 가지는 새로운 캠필로박터균 배지 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 선택성을 가지는 새로운 캠필로박터균 배지 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 옥소이드(OXOID) 사의 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2, 세균 활성탄(Bacteriological charcoal), 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate) , 데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate),황산제일철(Ferrous sulphate), 피루브산 나트륨(Sodium pyruvate), 아가, 세폭시틴(cefoxitin),및 암포테리신 (Amphotericin) B를 포함하는 캠필로박터(Campylobacter)에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물의 조성은 배지 1리터에 상기 세폭시틴(cefoxitin)을 16mg 내지 32mg 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 조성물의 조성은 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2 25 중량부, 세균 활성탄(Bacteriological charcoal) 4 중량부, 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate) 3 중량부, 데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate) 1 중량부,황산제일철(Ferrous sulphate) 0.25 중량부, 피루브산 나트륨(Sodium pyruvate) 0.25 중량부 및 아가 12 중량부 비율인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 배지 조성물은 캠필로박터(Campylobacter)에 대한 선택성을 개선하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 캠필로박터(Campylobacter)는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
또 본 발명은 옥소이드(OXOID) 사의 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2, 세균 활성탄(Bacteriological charcoal), 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate) ,데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate),황산제일철(Ferrous sulphate),피루브산 나트륨(Sodium pyruvate), 아가, 세폭시틴(cefoxitin), 및 암포테리신(Amphotericin) B를 물에 첨가하는 단계를 포함하는 캠필로박터(Campylobacter)에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또 본 발명은 상기 본 발명의 배지 조성물을 유효성분으로 포함하는 식품 시료에서 캠필로박터 검출용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 식품은 가금류, 육류, 유제품, 어류, 또는 채소인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
또 본 발명은 식품 샘플을 상기 본 발명의 배지 조성물에 배양한 후, 집락 성상 확인 또는 콜로니로부터 얻어진 유전자의 중합효소 연쇄반응을 통하여 Campylobacter에 대한 확인 및 동정을 실시하는 단계를 포함하는 식품 시료에서 캠필로박터를 검출하는 방법을 제공한다.
이하 본 발명을 설명한다.
mCCDA 배지는 OXOID사의 Campylobacter Blood-Free Selective Agar Base CM0739 및 CCDA Selective Supplement SR0155로부터 제조될 수 있으며 그 각각의 조성은 상기 배지에 대한 카타로그 정보 또는 홈페이지에 해당 번호에 대한 정보를 참고하여 제조될 수 있다. SR0155 항생물질인 세포페라존(Cefoperazone),및 암포테리신(Amphotericin) B은 각각 1리터 배지에 32mg 및 10mg 씩 포함하여 배지로 제조된다.
본 발명에서는 세계적으로 가장 널리 사용되는 고체배지인 mCCDA 배지에 cefoperazone을 빼고 Cefoxitin 을 함유함으로서 민감도와 선택성이 개서된 새로운 배지를 개발하였다. 해당 배지의 우수한 민감도과 선택성은 닭의 린스액(rinsate)에서 cefoperazone이 함유된 기존 mCCDA 배지와 비교검증 하였다. 개발된 배지의 명칭은 mCCxDA 배지 (modified charcoal Cefoxitin deoxycholate agar)로 아래에서 칭한다.
본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 배지 조성물은 민감도 및 선택성 면에서 기존의 배지에 비해 뛰어난 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실험과정 flow chart
이하 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도로 기재한 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.
실시예
1: 배지의 제조
기존의 mCCDA 배지는 제조자의 매뉴얼대로 준비되었으며, mCCtDA 배지는 기존 mCCDA 배지의 성분에 고농도의 Cefoxitin을 넣었으며 농도는 기존 cefoperazone에 사용되는 농도와 동일하게 16-32mg/L의 수준으로 맞추었다. 그 조성은 아래의 표에 기재되어 있다. 즉 본 발명에서 기존 배지에 32mg/L 들어가는 cefoperazone을 cefoxitin으로 대체한 것이고, 기타 다른 다른 항생제는 동일하게 들어간다(암포테리신)
| mCCDA 배지 | mCCxDA 배지 | |
| 용매 | 멸균 증류수 1L | 멸균 증류수 1L |
| 베이스 성분 | - mCCDA agar base, 45.5g (OXOID) |
- mCCDA agar base, 45.5g (OXOID) |
| 선택첨가제 | -Antibiotic supplement for mCCDA, 2 vials (OXOID) (Cefoperazone 32mg 및 Amphotericin 10mg) |
- Cefoxitin (Sigma aldrich), 16-32 mg Amphotericin, 10mg (Sigma aldrich) |
표 1은 본 발명에 사용된 두 가지 선택배지 조성을 나타낸 표이다.
실시예
2:
닭에서의
개발 배지의 검증실험
본 발명에서 개발된 배지를 이용하여 실제 계육샘플에서 그 검출감도를 확인해 보았다. Campylobacter 가 제일 문제가 되는 식품은 닭, 칠면조 등의 가금육으로서, 본 실험에서는 시중에 유통되는 닭을 70마리 사서 mCCDA 배지와 mCCxDA 배지로 해당 균을 검출하였다. 닭의 린스(rinse) 방법 및 증균방법은 미국 농림부의 식품안전기관인 USDA FSIS의 프로토콜을 바탕으로 하였으며, 아래와 같다.
계육(전육)을 400ml의 Buffered peptone water과 섞은 후, 1분간 shaking한다. Shaking이 끝난 rinse액중 25ml을 Bolton broth (2X 농도) 25ml과 섞어준 후, 42℃에서 미호기적으로 48시간 배양한다. 배양이 끝난 후, 한 백금이를 mCCDA 배지와 mCCxDA 배지에 획선 도말한 후, 미호기적 환경에서 42℃에서 48시간 배양한 후, 둥글고 편평한 반투명의 집락을 골라서 성상확인 및 colony PCR을 통하여, Campylobacter에 대한 확인동정을 실시한다. colony PCR은 유전학적으로 Campylobacter의 확인동정을 실시하는 방법으로 방법은 다음과 같다. 계대된 집락을 0.2ml의 멸균증류수에 풀고, 10분간 끓인 후 원심분리하고 상층액을 분리하여 template DNA로 사용한다. DNA는 PCR mix kit인 MaximeTM PCR PreMix (iNtRON biotechnology, Sungnam, Korea)와 섞어주고, forward/reverse primer를 첨가해 준 후, PCR을 돌리고 밴드사이즈를 통해 Campylobacter 양성임을 최종 확인한다. 반응조건, primer의 사용농도, primer의 시퀀스 등은 Denis et al. (Denis et al. Development of a m-PCR assay for simultaneous identification of Campylobacter jejuni and C. coli. Letters in Applied Microbiology 1999, 29, 406-410)에 나온 것과 동일하게 사용하였다. 본 실험의 전반적인 과정은 도 1에 도식화되어 있다.
실시예
3:비교 및 통계처리
계육에서의 배지검증 실험의 경우, Chon et al. (Comparison of three selective media and validation of the VIDAS Campylobacter assay for the detection of Campylobacter jejuni in ground beef and fresh-cut vegetables. J Food Prot. 2011. 74:456-60)에 제시된 방법을 이용하여 양성검출수를 비교함으로서 민감도를 비교 측정하였다. 또한 캠필로박터가 아닌 다른 경쟁균(competing flora)이 발견된 배지의 수를 비교하여 선택성을 비교하였다 (경쟁균이 적다는 것은 불필요한 균을 배제하는 능력이 뛰어난 것을 의미하므로, 경쟁균이 발견된 배지가 적을수록 선택성은 높음). 총 70개의 샘플 중 해당되는 수를 측정하고, GraphPad Instat software (GraphPad Software, Inc. San Diego, CA, USA)를 사용해 Fisher? exact test로 각 배지의 민감도와 선택성을 비교하였다. P value를 측정하여 값이 0.05보다 적으면 유의차가 있는 것으로 판단하였다.
계육에서의 배지검증 실험 결과는 아래와 같다.
하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 mCCxDA 배지를 사용하였을 때에는 70개 중 40개가 양성으로 검출되고 mCCDA 배지를 사용하였을 경우에는 그 보다 유의적으로 훨씬 적은 18개의 양성이 검출되어 개발된 배지의 민감도가 현재 사용되고 있는 배지에 비해 월등히 좋은 것을 확인하였다.
| 기존 mCCDA 배지 | mCCxDA 배지 | |
| Campylobacter가 양성으로 나온 plate의 수 a | 18 / 70 (26%) A | 40 / 70 (57%) B |
표 2는 두 가지 선택배지의 양성검출율 비교(총 70마리)
a 동일열에 있는 다른 알파벳(A, B)은 통계학적 유의차(p < 0.05)가 난다는 것을 의미함.
또한 하기 표3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 개발된 mCCxDA 배지는 70개의 배지중 21개가 다른 경쟁균에 의해 오염되었으나 mCCDA는 그 보다 유의적으로 많은 70개의 배지가 모두 오염되어, mCCxDA 배지가 훨씬 더 높은 선택성을 보였다.
| 기존 mCCDA 배지 | mCCxDA 배지 | |
| 경쟁균이 자란 선택배지의 plate수 a | 70 / 70 (100%) A | 21 / 70 (30%) B |
표 3은 두 가지 배지의 선택성 비교: 경쟁균이 자란 선택배지의 개수
a 동일열에 있는 다른 알파벳(A, B)은 통계학적 유의차(p < 0.05)가 난다는 것을 의미함
결론적으로 개발된 mCCxDA 배지는 민감도와 선택성 면에서 기존의 mCCDA 배지에 비해 훨씬 개선된 성능을 보이는 것으로 보인다.
Claims (15)
- 옥소이드(OXOID) 사의 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2(상표명), 세균 활성탄(Bacteriological charcoal), 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate), 황산제일철(Ferrous sulphate), 피루브산 나트륨(Sodium pyruvate), 아가, 세폭시틴(cefoxitin), 및 암포테리신 (Amphotericin) B를 포함하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 배지 조성물의 조성은 전체 배지 조성물 1리터당 상기 세폭시틴(cefoxitin)을 16mg 내지 32mg 포함하는 것을 특징으로 하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 배지 조성물의 조성은 옥소이드(OXOID) 사의 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2(상표명) 25 중량부, 세균 활성탄(Bacteriological charcoal) 4 중량부, 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate) 3 중량부, 데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate) 1 중량부, 황산제일철(Ferrous sulphate) 0.25 중량부, 피루브산 나트륨(Sodium pyruvate) 0.25 중량부 및 아가 12 중량부 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 배지 조성물은 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 선택성을 개선하는 것을 특징으로 하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물.
- 삭제
- 옥소이드(OXOID) 사의 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2(상표명), 세균 활성탄(Bacteriological charcoal), 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate), 황산제일철(Ferrous sulphate), 피루브산 나트륨(Sodium pyruvate), 아가, 세폭시틴(cefoxitin), 및 암포테리신(Amphotericin) B를 물에 첨가하는 단계를 포함하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물의 제조방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 세폭시틴(cefoxitin)은 전체 배지 조성물의 1리터당 16mg 내지 32mg 첨가하는 것을 특징으로 하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물 제조방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 제조방법은 상기 옥소이드(OXOID) 사의 뉴트리언트 브로쓰 넘버 2(상표명) 25 중량부, 세균 활성탄(Bacteriological charcoal) 4 중량부, 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate) 3 중량부, 데스옥시콜린산 나트륨(Sodium desoxycholate) 1 중량부, 황산제일철(Ferrous sulphate) 0.25 중량부, 피루브산 나트륨(Sodium pyruvate) 0.25 중량부 및 아가 12 중량부 비율로 물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli에 대한 민감성을 개선한 배지 조성물 제조방법.
- 삭제
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 배지 조성물을 유효성분으로 포함하는, 식품 시료에서의 캠필로박터 검출용 조성물.
- 제 10항에 있어서, 상기 식품은 가금류, 육류, 유제품, 어류, 또는 채소인 것을 특징으로 하는 식품 시료에서의 캠필로박터 검출용 조성물.
- 제 10항에 있어서, 상기 캠필로박터(Campylobacter)는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli인 것을 특징으로 하는 캠필로박터 검출용 조성물.
- 식품 샘플을 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 배지 조성물에 배양한 후, 집락 성상 확인 또는 콜로니로부터 얻어진 유전자의 중합효소 연쇄반응을 통하여 Campylobacter에 대한 확인 및 동정을 실시하는 단계를 포함하는 식품 시료에서 캠필로박터를 검출하는 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 식품은 가금류, 육류, 유제품, 어류, 또는 채소인 것을 특징으로 하는 식품 시료에서 캠필로박터를 검출하는 방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 캠필로박터(Campylobacter)는 Campylobacter.jejuni 또는 Campylobacter.coli인 것을 특징으로 하는 식품 시료에서 캠필로박터를 검출하는 방법.
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| US20120122148A1 (en) * | 2009-07-27 | 2012-05-17 | bioMerieux, SA | Media For The Specific Detection Of Gram-Negative Bacteria Resistant To Beta-Lactam Antibiotics |
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