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2013-2016년 경남 연안 해수 및 패류에서 병원성 비브리오균의 계절적 및 지역적 변동

Seasonal and Spatial Variation of Pathogenic Vibrio Species Isolated from Seawater and Shellfish off the Gyeongnam Coast of Korea in 2013-2016

  • 박큰바위 (국립수산과학원 식품위생가공과) ;
  • 목종수 (국립수산과학원 식품위생가공과) ;
  • 권지영 (국립수산과학원 남동해수산연구소) ;
  • 류아라 (국립수산과학원 식품위생가공과) ;
  • 심길보 (국립수산과학원 식품위생가공과)
  • Park, Kunbawui (Food Safety and Processing Research Division, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Mok, Jong Soo (Food Safety and Processing Research Division, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Kwon, Ji Young (Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Ryu, A Ra (Food Safety and Processing Research Division, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Shim, Kil Bo (Food Safety and Processing Research Division, National Institute of Fisheries Science)
  • 투고 : 2018.12.14
  • 심사 : 2019.01.16
  • 발행 : 2019.02.28

초록

The seasonal and spatial variation of pathogenic Vibrio species, such as V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, and V. cholerae were investigated in seawater and in bivalves off the Gyeongnam coast of Korea, which is an important area for shellfish production, during the period 2013-2016. V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, and V. cholerae were detected in 12.1%, 5.2%, 15.4%, and 0.9% of seawater samples, respectively. V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus, and V. cholera were detected in 21.9%, 7.1%, 12.2%, and 0.0% of shellfish samples, respectively. The Vibrio spp. in seawater and bivalve samples were detected at high levels during the summer to early autumn; however, the levels were low during the winter. Therefore, their occurrence was seasonally dependent and correlated with high water temperature, which is also the biggest factor contributing to foodborne outbreaks associated with Vibrio. Relatively high detection rates of the strains were also found in the sea area that was continually exposed to inland wastewater. Our findings show that continuous monitoring is needed to reveal the patterns of occurrence of these pathogens from marine samples collected off the Korean coast, to reduce seafood-borne outbreaks caused by Vibrio.

키워드

서 론

Vibrio parahaemolyticus, V. vulnifcus, V. alginolyticus V. cholerae와 같은 비브리오균은 강 하구나 해양 환경에 널리 분포하고 있는 그람 음성 간균이다(Joseph et al., 1982; Thomp-son et al., 2004; Oh et al., 2011). 병원성 비브리오균에 의한 질병은 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 발생하고 있으며, 특히 날 것이나 불충분하게 가열 처리된 어패류의 섭취가 주요 원인이다(Igbinosa and Okoh, 2008; Yamamoto et al., 2008; Horseman and Surani, 2011; Zhao et al., 2011; Turner et al., 2014; Kang et al., 2016; Park et al., 2018a). 또한 V. cholerae, V. vulnifcus V. parahaemolyticus는 모든 나라에서 수산식품매개의 주요 병원균으로 관리되고 있다(Wittman and Flick, 1995; Drake et al., 2007). 미국의 centers for disease controland prevention (CDC)에 따르면, 미국에서 비브리오 감염증발생은 2001년 이후 급격하게 증가하는 추세라고 하였다(El-mahdi et al., 2016).

특히, V. parahaemolyticus 식중독은 우리나라에서 수산식품매개 질병 중에서 가장 많이 발생한다(Kang et al., 2016; Yanget al., 2017; Park et al., 2018b). 식품의약품안전처(KMFDS, 2018)의 식중독 통계에 따르면, 2003-2017년 동안 이 균에 의한 수산식품 매개 식중독 환자는 총 4,271명이었고, 대부분 하절기에 높게 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 이 균에 의한 식중독 환자는 9월에 1,490명(34.9%)으로 가장 많았고, 다음으로 8월에 1,459명(34.2%)이었다. V. vulnifcus 균은 감염시 치사율이 매우 높아 2000년부터는 법정 제3군 감염병으로 지정되어 있다(KCDC, 2018). 우리나라에서 식중독 환자 및 사망자 통계가 동시에 집계되기 시작한 2011년부터 2017년까지 V. vulnifcus 균에 의한 감염병 환자는 총 371명이었고, 사망자수는 183명으로 49.1%에 달하였다(KCDC, 2018). 이 균에 의한 감염병 환자 및 사망자 역시 9월에 각각 156명(42.0%) 및 81명으로 가장 많았다. V. cholerae는 우리나라에서 법정 제1군 감염병으로 지정되어 있으며, 2003-2017년 동안의 우리나라에서 V. cholerae 균에 의한 감염병 환자는 총 67명이었으나 사망자는 없었다(KCDC, 2018). 또한, V. alginolyticus은 다른 병원성 비브리오균와 함께 여름철에 수산물에서 자주 검출되며, 덜 익은 수산식품 섭취를 통하여 질병을 일으키는 것으로 알려져 있다(Oh et al., 2011).

이 연구에서는 우리나라 주요 수산식품 매개 질병 원인 세균인 병원성 비브리오균의 관리 및 질병 예방에 필요한 자료를 제공하자 경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 해수 및 패류에서 병원성 비브리오균(V. parahaemolyticus, V. vulnifcus, V. alginolyticus, V. cholerae)의 계절적 및 지역적 분포 특성을 살펴보았다. 본 연구의 조사 지역인 경남 연안은 어류 및 패류 양식업이 매우 발달되어 있으며, 특히 날 것으로 섭취하는 굴 양식이 가장 성행하고 있는 곳이다.

 

재료 및 방법

시료

병원성 비브리오균(V. parahaemolyticus, V. vulnifcus, V. al-ginolyticus, V. cholerae)을 분리하기 위하여 2013년 1월부터 2016년 12월까지 해수 및 패류를 경남 연안에 설정된 정점에서 매월 채취하여 시료로 사용하였다(Fig. 1). 즉, 패류 시료는 양식장 9개 정점(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9 정점)에서 채취하여 멸균된 솔로 표면에 묻어 있는 이물질을 세척한 후 whirl-pak bags (25.4×50.8 cm, Nasco, USA)에 담아서 10℃ 이하로 유지하면서 실험실로 운반하였다. 그리고 해수 시료는 동일한 기간 동안 9개 정점(3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 11 정점)에서 멸균된 채수병(1,000 mL)에 채취한 후 10℃ 이하로 유지하면서 실험실로 운반하였다. 해수의 수온과 염분농도는 YSI 556 multiprobesystem (YSI, Yellow Springs, OH, USA)를 사용하여 현장에서 측정하였다.

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Fig. 1. Sampling stations of seawater (stations 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, and 11) and bivalve shellfsh (oysters; stations 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9, mussels; stations 1 and 2) on the Gyeongnam coast of Korea.

 

병원성 비브리오균의 분리 및 정량 분석

패류 및 해수 시료는 실험실에 도착하는 즉시 병원성 비브리오균 분석을 위하여 사용되었다. 단지, 패류 시료는 수도수로 세척한 후 탈각하여 사용하였으며, 1개 시료는 12개체 이상이 되도록 하였다. 비브리오균은 미국 Food and Drug Administration(FDA)의 bacteriological analytical manual (USFDA, 2018)에 준하여 3 tube MPN (most probable number)법으로 정량분석을 실시하였다. 즉, 껍질을 제거한 패육(패액 포함) 200 g에 200mL의 phosphate-buffered saline (PBS; 2.5 mM KH2PO4; pH 7.2)을 첨가하여 블랜드(Waring, Torrington, CT, USA)로 균질화 하고, 80 mL PBS에 균질액 20 g을 첨가하여 10배 희석액을 만들어 시료로 하였다. 그리고 10배 희석액을 이용하여 100배, 1,000배 등 각 단계별 희석액을 만들어 사용하였다.

해수 시료는 전처리 없이 바로 단계별 희석하여 실험에 사용하였다. 각 단계별 희석액은 2% NaCl 함유한 10 mL의 alka-line peptone water (APW; pH 8.5±0.2)가 들어있는 3개의 시험관에 접종하고 35±0.5℃에서 18-24시간 배양하였다. 배양된 약 10 µL의 APW 배양액을 thiosulfate citrate bile salt agar(TCBS; Difco, Detroit, Michigan, USA)에 획선 도말한 후 35℃에서 24시간 배양하였다. TCBS 배지에서 비브리오균으로 추정되는 3-5개의 청록색 또는 노란색 집락을 triple sugariron agar (Difco)에 접종하고 35℃에서 24시간 배양하여 후 전형적인 반응을 나타내는 균주는 VITEK system (BioMerieuxVitek, Marcy l’Etoile, France)으로 생화학적 시험을 실시하여 동정하였다. 정량분석의 결과는 최확수표를 이용하여 100 g 또는 100 mL당 MPN값으로 표기하였다.

V. cholerae 항혈청 시험

분리된 V. cholerae 의심 균주를 tryptic soy agar (Merck, USA) 배지에 접종하여 35℃에서 18시간 배양한 후 균체를 생리식염수 0.5 mL에 넣어 균질하게 현탁한 것을 사용하여 V.cholerae균 항혈청(O1 및 O139)에 대한 응집 여부를 확인하였다. 즉, 각 항혈청 시험액(Joongkyeon, Goyang, Korea) 1방울을 멸균된 슬라이드 글라스에 떨어뜨리고 그 위에 균 현탁액20 μL을 떨어뜨린 후 잘 섞고, 슬라이드 글라스를 전후로 기울여 응집 반응 여부를 광원 하에서 관찰하여 V. cholerae 혈청형을 결정하였다.

 

결과 및 고찰

경남 연안의 수온 및 염분 농도 변화

수온 및 염분 농도는 경남 연안에 설정한 조사 정점에서 2013-2016년에 걸쳐 4년 동안 조사하였으며, 이때 월별 수온 및 염분농도의 변화는 Fig. 2에 나타내었다.

월별 평균 수온은 2013년에는 6.1±1.0~25.4±1.7℃, 2014년에는 8.3±1.5~24.6±1.1℃, 2015년에는 7.7± 1.0~25.7± 2.3℃및 2016년에는 7.6±2.2~27.7±1.7℃이었으며, 가장 높은 수온은 2016년 8월에 측정되었다(Fig. 2A). 전체 조사기간 중에서 수온은 여름철에 더 높은 경향을 보였으며, 특히 8월(평균 24.6-27.7℃)과 9월(평균 23.7-25.1℃) 사이에 가장 높았다. 즉, 조사 지역의 수온은 계절에 따라 큰 유의적 차이를 보였으나, 조사 정점에 따른 유의적 차이는 보이지 않았다.

한편, 월별 평균 염분 농도는 27.61±4.22 practical salinity units (psu)에서 33.58±0.77 psu이었다(Fig. 2B). 조사기간 동안 상대적으로 낮은 염분 농도는 2016년 7월(29.51±4.88 psu)과 9월(27.61±4.22 psu)에 측정되었으며, 이는 시료 채취 전에내린 다량의 강우 영향으로 판단되었다. 특히, 우리나라에서 2번째 큰 낙동강 하구에 인접한 10번 정점에서 2016년 7월과 9월에 각각 17.58 psu와 18.77 psu로 매우 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하면, 수온은 여름철에 상대적으로 높고 겨울철에는 낮은 반면, 염분 농도는 겨울철에 높고 여름철에 낮았다.

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Fig. 2. Temperature (A) and salinity (B) of seawater on the Gyeongnam coast during 2013-2016. Scale bars represent standard deviations.

 

경남 연안의 해수 및 패류에서 V. parahaemolyticus 균의 분포

경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 해수 및 패류 시료에서 시기별 V. parahaemolyticus 균의 분포는 Table 1와 Fig. 3에 나타내었다. 해수 시료 348개 중에서 V. parahaemolyticus 균은 42개 시료(12.1%)에서 검출되었다(Table 1). 또한, 이 균은 패류 366개 시료 중에서 80개 시료(21.9%)에서 검출되었으며, 이는 해수 시료에서의 검출률 보다 약 2배 높았다. 해수 및 패류에서 이 균의 검출 농도 범위는 각각 <3.0-150 MPN/100 mL 및< 30-11,000 MPN/100 g이었고, 2016년에 가장 높은 값을 나타내었다. 전체 조사기간 동안 해수 및 패류에서 연도별 V. para-haemolyticus 균의 검출률은 각각 2.1-28.6% 및 4.1-54.2%이었고, 가장 높은 검출률은 2016년에 역시 나타났다(Table 1). 이는 2016년의 수온이 다른 해 보다 상대적으로 높았기 때문인 것으로 판단되었으며, 특히 2016년 여름철 수온은 다른 조사 년도보다 유의적으로 높았다(Fig. 2A).

 

Table 1. Pathogenic Vibrio strains in seawater and shellfsh samples on the Gyeongnam coast of Korea during 2013-2016

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Fig. 3. Seasonal variations of Vibrio parahaemolyticus in the samples of seawater (A) and shellfsh (B) collected from the Gyeongnam coast during 2013-2016.

 

전체 조사기간 동안의 해수에서 월별 V. parahaemolyticus 균의 검출률은 8월에 38.7%로 가장 높았으며, 그 다음으로 9월(35.5%) 및 7월 (22.6%) 순이었다(Fig. 3A). 반면, 12월에서 다음해 6월까지 해수에서 이 균은 0.0-3.2%로 매우 낮게 검출되었으며, 특히 12월에서 다음해 5월까지는 전혀 검출되지 않았다. Han et al. (2012)은 한국 서해안 연안에서 채취한 해수에서 V. parahaemolyticus 균은 역시 여름철에 대체로 높게 검출되었으며, 특히 8월(92.9%)에 가장 높았고, 다음으로 7월(85.0%) 및 9월(76.5%) 순이었다고 보고하여 우리의 결과와 유사한 경향을 보였다. 한편, 패류에서 V. parahaemolyticus 균은 여름철에서 초가을에 걸쳐 매우 높게 나타났고, 9월에 54.5%로 가장 높았으며, 그 다음으로 8월(51.7%) 및 7월(41.4%) 순이었다(Fig. 3B). 반면, 12월에서 다음해 5월까지 패류에서 이 균의 검출률은 7.0% 이하로 감소하였으며, 특히 2-4월과 12월에는 검출되지 않았다. 많은 연구자들도 서해안, 남해안 등 한국 연안에서 채취한 패류에서 V. parahaemolyticus 균의 여름철에서 초가을에 높게 검출된다고 보고하여 우리의 결과와 유사한 경향을 보였다(Lee et al., 2008; Yu et al., 2014; Kim et al., 2016).

이상의 연구결과에서 해수 및 패류 중에 존재하는 V. parahae-molyticus 균의 검출과 수온 사이에는 매우 높은 상관관계가 있다는 것이 확인되었다(Figs. 2 and 3). 또한, 식품의약품안전처(KMFDS, 2018)에 의하면, 2013-2016년 동안 우리나라에서 V. parahaemolyticus 균에 의한 식중독의 발생 건수는 여름철에 아주 증가하며, 특히 8월과 9월 사이에 55.1%로 매우 높다고 보고하였다. 이들 결과는 역시 V. parahaemolyticus 균 관련 식중독 발생과 온도 사이에는 높은 상관관계를 보인다는 것을 나타낸다. Na et al. (2016)은 2013-2015년 동안 한국 연안의 2,220개 해수 시료에서 V. parahaemolyticus 균의 발생은 여러 환경인자 중에서 수온과 가장 밀접한 상관관계(R2=0.90)를 가지고 있다고 보고하였다. 다른 나라 여러 연구자들도 역시 V.parahaemolyticus 균의 발생은 수온과 밀접한 관련성이 있다고 하였다(DePaola et al., 2003; Sudha et al., 2014). 따라서 V. parahaemolyticus 균의 계절적 변화는 이 균의 발생에 가장 크게 기여하는 수온과 매우 밀접한 관련성이 있는 것으로 판단된다.

한편, 2013-2016년 동안 경남 연안에서 채취한 해수 및 패류시료에서 조사 정점별 V. parahaemolyticus 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수에서 각 조사 정점별 이 균의 검출률은 0.0-36.4%이었으며, 우리나라에서 두 번째 큰 낙동강의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 가장 높게 나타났다. 반면, 패류 시료에서는 각 조사 정점별 이 균은 11.9-32.4%로 검출되었고, 9번 정점에서 가장 높게 검출되었으나 조사 정점별의 유의성은 없는 것으로 나타났다. Oh et al. (2009)은 2005년 6-10월 동안 경남 연안의 하천 어귀 등의 기수지역에서 V. parahaemolyticus 균은 49.9%가 검출되었다고 보고하여, 이들 결과를 본 연구의 동일 기간(6-8월) 해수 시료에서 검출률(23.2%)와 비교하면 2배 이상 높은 수준이었다. 따라서 V. parahaemolyticus 균은 풍부한 영양성분을 함유한 육상 또는 연안에서 배출되는 오염원에 많이 노출되는 해역의 해수에서 비교적 높은 빈도로 검출될 수 있다는 것을 판단된다.

 

Table 2. Spatial variation of pathogenic Vibrio strains in the samples of seawater and shellfsh on the Gyeongnam coast of Korea during

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또한, 해수와 이매패류 시료에서 V. parahaemolyticus 균의 연도별 검출률의 상관관계는 R2=0.9812로 높았다(결과 미제시). 즉, 이매패류(굴 및 담치류)에서 이 균의 연도별 검출률은 주변 해수의 1.6-2.4배로 높게 나타났다. 그러나 각 시료 채취 정점에서 이 균은 해수에서 높게 검출되었다고 이매패류에서 반드시 높게 검출되지는 않았다(Table 2). 즉, 이매패류는 서식 지역에 따라 주변 해수로부터 이 균을 항상 일정한 농도로 농축하지는 않는 것으로 나타났으며, 이전에 저자들의 연구에서도 유사한 결과를 확인되었다(Park et al., 2018b). 이것은 이매패류가 서식 지역의 해수 중에서 이 균의 농도, 그리고 이매패류의 서식 환경 조건(해수 유동, 온도 등) 및 먹이 활동 능력에 따라 농축하는 정도가 다르기 때문인 것으로 추정된다. 많은 연구자들도 이매패류는 주변의 해수로부터 그들의 체내에 다양한 미생물을 다양한 농도로 축적한다고 보고하고 있다(Doré and Lees,1995; Burkhardt and Calci, 2000; Younger and Reese, 2013;Mok et al., 2016; Kim et al., 2017; Mok et al., 2018; Park et al., 2018b).

해수 및 패류에서 V. vulnificus 균의 분포

Table 1와 Fig. 4은 2013-2016년 동안 경남 연안에서 채취한 해수 및 패류 시료에서 V. vulnifcus 균의 시기별 분포를 나타낸 것이다. 해수 시료 348개 중에서 V. vulnifcus 균은 18개 시료(5.2%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 <3.0-20 MPN/100 mL이었다(Table 1). 그리고 이 균은 패류 시료 366개 중에서 26개 시료(7.1%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 < 30-110MPN/100 g이었다. 전체 조사기간 동안 연도별 해수 및 패류시료에서 V. vulnifcus 균의 검출률은 각각 1.0-7.3% 및 2.4-16.5% 이었다. Yang et al. (2017)은 경남 거제도 연안에서 채취한 해수 시료에서 분리한 62개 비브리오 균주 중에서 V. vulni-fcus 균주는 6개(9.7%)이었다고 보고하였다.

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Fig.4. Seasonal variations of Vibrio vulnifcus in the samples of seawater (A) and Shellfsh (B) collected from the Gyeongnam coast during 2013-2016.

 

또한, 전체 조사기간 동안의 해수에서 월별 V. vulnifcus 균의 검출률은 7월에 12.9%, 그리고 8월과 9월에 공히 16.1%로 검출되어 여름에서 초가을에 걸쳐 상대적으로 높았다(Fig. 4A).패류에서도 이 균은 여름철에서 초가을에 걸쳐 상대적으로 높게 검출되었고, 7월에 24.1%로 가장 높았고, 다음으로 9월에 21.2%, 8월에 17.2%순으로 높게 검출되었다(Fig. 4B). 그러나 이 연구에서 2013-2016년 동안 우리나라 겨울철을 포함하는 10월부터 다음해 5월까지 해수 및 패류에서 V. vulnifcus 균은 패류에서 12월(12.5%)에 다소 높게 검출된 것을 제외하고는 3.7% 이하로 매우 낮게 검출되었다(Fig. 4). 우리나라 질병관리본부(KCDC, 2018)에 따르면 이 연구의 조사기간인 2013-2016년까지 V. vulnifcus에 의한 감염증 환자수도 여름철에서 초가을에 역시 증가하는 경향을 나타냈다. 즉, 이 균에 의한 환자수 총 210명 중 9월에 전체 환자의 42.4% (89명)로 가장 높았으며, 이때 사망자수는 총 45명이었다.

한편, 경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 해수 및 패류시료에서 조사 정점별 V. vulnifcus 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수 및 패류에서 조사 정점별 V. vulnifcus 균은 각각 0.0-18.2% 및 2.7-11.9%가 검출되었고, 큰 낙동강의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 가장 높게 나타났다. 이것은 V. vulnifcusV. parahaemolyticus와 마찬가지로 육상 또는 연안에서 배출되는 오염원에 많이 노출되는 해역에서 높게 검출된다는 것을 나타내었다. 다수의 연구자들은 V. vulnifcus는 높은 염분 농도(25 psu 이상)를 가지고 있는 연안 해수에서 보다 강 하구에서 더 자주 검출되며, 이는 고 농도의 염분을 함유한 해수는 이 병원균의 생존을 어렵게 한다고 보고하였다(Kaspar and Tamplin, 1993; Motes and DePaola, 1996).

해수 및 패류에서 V. alginolyticus 균의 분포

Table 1와 Fig. 5는 2014-2015년에 경남 연안에서 채취한 해수 및 패류 시료에서 V. alginolyticus 균의 시기별 분포를 나타낸 것이다. 해수 시료 195개 중에서V. alginolyticus 균은 30개 시료(15.4%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 < 3.0-20MPN/100 mL이었다(Table 1). 그리고 패류 시료 180개 중에서 이 균은 22개 시료(12.2%)에서 검출되었으며, 검출 농도는< 30-230 MPN/100 g이었다(Table 1). 또한, 해수에서 월별 V. alginolyticus 균의 검출률은 9월에 52.9%로 가장 높았으며, 다음으로 7월과 8월에 공히 29.4%, 그리고 5월과 10월에 공히23.5%로 검출되어 늦봄에서 가을에 걸쳐 상대적으로 높았으나, 12월부터 다음해 3월까지는 검출되지 않았다(Fig. 5A). 또한, 패류에서 이 균은 8월에 46.2%로 가장 높았으며, 다음으로 9월(31.3%), 12월(25.0%) 순으로 높게 검출되었으나, 2월, 5월및 11월에는 검출되지 않았다(Fig. 5B). 따라서 이 균은 다른 병원성 비브리오균과 달리 겨울철인 12월에도 패류에서 비교적 높게 검출되어 지속적인 모니터링이 필요하다.

한편, 경남 연안에서 채취한 2014-2015년 동안 해수 및 패류시료에서 조사 정점별 V. alginolyticus 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수 및 패류에서 각 조사 정점별 V. alginolyticus 균은 각각 8.7-26.1% 및 0.0-21.1% 검출되었고, 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 11번 정점에서 가장 높게 나타났다.

Fig. 5. Seasonal variations of Vibrio alginolyticus in the samples of seawater (A) and shellfsh (B) collected from the Gyeongnam coast during 2013-2016.

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해수 및 패류에서 V. cholerae 균의 분포

Table 1는 경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 해수(n=348) 및 패류(n=366) 시료에서 V. cholerae 균의 시기별 분포를 나타낸 것이다. V. cholerae 균은 모든 패류 시료에서는 검출되지 않았지만, 해수 348개 시료 중에서 3개(0.9%)에서 검출되었으며, 검출 농도는 <3.0-6.2 MPN/100 mL이었다(Table 1). 이때 모든 V. cholerae 분리 균주들은 모두 2016년에 채집한 시료에서 검출된 것이며, 이들 균주들은 O1 또는 O139 항원을 가지고 있지 않은 V. cholerae non-O1 또는 non-O139 균주로 확인되었다(결과 미제시). 또한, 전체 조사기간 동안의 해수에서 검출된 V. cholerae non-O1 또는 non-O139 균은 2016년 7월과 8월에 각각 1개 및 2개 시료에서 검출되었다. 우리나라 질병관리본부(KCDC, 2018)에 따르면, 2003-2017년까지 15년 동안의 V. cholerae에 의한 발생한 환자는 총 67명이었으나, 사망자는 없는 것으로 보고하였다. 또한 이 균에 의한 환자는 여름철인 7월(12명)과 8월(20명)에 47.8%로 역시 높게 발생하는 것으로 나타났다.

한편, 2013-2016년 동안 경남 연안에서 채취한 해수 및 패류시료에서 조사 정점별 V. cholerae 균의 분포는 Table 2에 나타내었다. 해수에서만 검출된 V. cholerae 균의 해수 정점별 검출률은 0-6.1%이었고, 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 10번 정점에서 역시 가장 높게 나타났다.

이상의 결과를 종합해 보면, 경남 연안에서 2013-2016년 동안 채취한 348개 해수 시료 중에서 V. parahaemolyticus, V. vulnifcus V. cholerae (non-O1 또는 non-O139) 균은 각각 42 (12.1%), 18 (5.2%) 및 3 (0.9%) 시료에서 검출되었다. 2014-2015년 동안만 조사된 V. alginolyticus 균은 195개 해수시료 중에서 30 (15.4%)개 시료에서 검출되었다. 또한, 2013-2016년 동안 채취한 366개 패류 중에서 V. parahaemolyticus, V. vulnifcusV. cholerae 균은 각각 80 (21.9%), 26 (7.1%) 및 0 (0%) 시료에서 검출되었다. 2014-2015년 동안만 조사된 V. alginolyticus 균은 180개 패류 중에서 22 (12.2%)개 시료에서 검출되었다.

한편, 경남 연안 해수에서 V. parahaemolyticus, V. vulnifcus V. cholerae non-O1 또는 non-O139 균은 여름에서 초가을인 7-9월에 한해서만 높게 검출되는 경향을 보였으나, V. alginolyticus 균은 늦봄에서 가을인 5-10월에 걸쳐 장기간 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 또한 이들 병원성 비브리오균은 육상에서 많은 오염원을 배출시키는 낙동강 배출수의 영향을 많이 받는 연안 해역에서 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 따라서 국가차원의 병원성 비브리오균의 발생 및 질병예방을 위한 효율적인 대책 마련을 위해서는 육상 오염원을 많이 배출시키는 낙동강 등 큰 강의 배수유역에 대한 병원성 비브리오균의 정밀조사가 필요한 것으로 사료됩니다.

 

사사

이 논문은 국립수산과학원 수산과학연구사업 수출패류 생산해역 및 수산물 위생조사(R2019050)의 지원으로 수행 된 연구이며 연구비 지원에 감사 드립니다.

참고문헌

  1. Burkhardt W and Calci KR. 2000. Selective accumulation may account for shellfish-associated viral illness. Appl Environ Microbiol 66, 1375-1378. https://doi.org/10.1128/AEM.66.4.1375-1378.2000.
  2. DePaola A, Ulaszek J, Kaysner CA, Tenge BJ, Nordstrom JL and Well J. 2003. Molecular, serological, and virulence characteristics of Vibrio parahaemolyticus isolated from environmental, food, and clinical sources in North America and Asia. Appl Environ Microbiol 69, 3999-4005. https://doi.org/10.1128/AEM.69.7.3999-4005.2003.
  3. Dore WJ and Lees DN. 1995. Behavior of Escherichia coli and male-specific bacteriophage in environmentally contaminated bivalve molluscs before and after depuration. Appl Environ Microbiol 61, 2830-2834. https://doi.org/10.1128/AEM.61.8.2830-2834.1995
  4. Drake SL, DePaola A and Jaykus LA. 2007. An overview of Vibrio vulnificus and Vibrio parahaemolyticus. Compr Rev Food Sci Food Saf 6, 120-144. https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2007.00022.x.
  5. Elmahdi S, DaSilva LV and Parveen S. 2016. Antibiotic resistance of Vibrio parahaemolyticus and Vibrio vulnificus in various countries: A review. Food Microbiol 57, 128-134. https://doi.org/10.1016/j.fm.2016.02.008.
  6. Han AR, Yoon YJ and Kim JW. 2012. Antibiotic resistance and plasmid profile of Vibrio parahaemolyticus strains isolated from Kyunggi-Incheon coastal area. Kor J Microbiol 48, 22- 28. https://doi.org/10.7845/kjm.2012.48.1.022.
  7. Horseman MA and Surani S. 2011. A comprehensive review of Vibrio vulnificus: an important cause of severe sepsis and skin and soft-tissue infection. Int J Infect Dis 15, 157-166. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2010.11.003.
  8. Igbinosa EO and Okoh AI. 2008. Emerging Vibrio species: an unending threat to public health in developing countries. Res Microbiol 159, 495-506. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2008.07.001.
  9. Joseph SW, Colwell RR and Kaper JB. 1982. Vibrio parahaemolyticus and related halophilic vibrios. Crit Rev Microbiol 10, 77-124. https://doi.org/10.3109/10408418209113506.
  10. Kang CH, Shin YJ, Kim WR, Kim YG, Song KC, Oh EG, Kim SK, Yu HS and So JS. 2016. Prevalence and antimicrobial susceptibility of Vibrio parahaemolyticus isolated from oysters in Korea. Environ Sci Pollut Res 23, 918-926. https://doi.org/10.1007/s11356-015-5650-9.
  11. Kaspar CW and Tamplin ML. 1993. Effects of temperature and salinity on the survival of Vibrio vulnificus in seawater and shellfish. Appl Environ Microbiol 59, 2425-2429. https://doi.org/10.1128/AEM.59.8.2425-2429.1993
  12. KCDC (Korea Centers for Disease Control & Prevention). 2018. Infectious disease portal. Retrieved from http://www.cdc.go.kr/npt/biz/npp/nppMain.do on Sep 28, 2018.
  13. Kim JH, Shim KB, Shin SB, Park K, Oh EG, Son KT, Yu HS, Lee HJ and Mok JS. 2017. Comparison of bioaccumulation and elimination of Escherichia coli and male-specific bacteriophages by ascidians and bivalves. Environ Sci Pollut Res 24, 28268-28276. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0736-1.
  14. Kim SK, An SR, Park BM, Oh EG, Song KC, Kim JW and Yu HS. 2016. Virulence factors and antimicrobial susceptibility of Vibrio parahaemolyticus isolated from oyster Crassostrea gigas. Korean J Fish Aquat Sci 49, 116-123. https://doi.org/10.5657/KFAS.2016.0116.
  15. KMFDS (Korea Ministry of Food and Drug Safety). 2018. Food poisoning statistics. Retrieved from https://www.foodsafetykorea.go.kr/portal/healthyfoodlife/foodPoisoningStat.do?menu_no=3724&menu_grp=MENU_NEW02 on Aug 14, 2018.
  16. Lee JK, Jung DW, Eom SY, Oh SW, Kim Y, Kwak HS and Kim YH. 2008. Occurrence of Vibrio parahaemolyticus in oysters from Korean retail outlets. Food Control 19, 990-994. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2007.10.006.
  17. Mok JS, Lee KJ, Kim PH, Lee TS, Lee HJ, Jung YJ and Kim JH. 2016. Bacteriological quality evaluation of seawater and oysters from the Jaranman-Saryangdo area, a designated shellfish growing area in Korea: impact of inland pollution sources. Mar Pollut Bull 108, 147-154. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.04.036.
  18. Mok JS, Shim KB, Kwon JY and Kim PH. 2018. Bacterial quality evaluation on the shellfish-producing area along the south coast of Korea and suitability for the consumption of shellfish products therein. Fish Aquat Sci 21, 36. https://doi.org/10.1186/s41240-018-0113-0.
  19. Motes ML and DePaola A. 1996. Offshore suspension relaying to reduce levels of Vibrio vulnificus in oysters (Crassostrea virginica). Appl Environ Microbiol 62, 3875-3877. https://doi.org/10.1128/AEM.62.10.3875-3877.1996
  20. Na HY, Hong SH and Chung GT. 2016. The relationship of pathogenic Vibrio spp. with marine environmental factors, Korea, 2013-2015. In: Public health weekly report. Korea Centers for Disease Control Prevention 9, 154-158.
  21. Oh EG, Son KT, Ha KS, Yoo HD, Yu HS, Shin SB, Lee HJ and Kim JH. 2009. Antimicrobial resistance of Vibrio strains from brackish water on the coast of Gyeongnamdo. Korean J Fish Aquat Sci 42, 335-343. https://doi.org/10.5657/KFAS.2009.42.4.335
  22. Oh EG, Son KT, Yu HS, Lee TS, Lee HJ, Shin SB, Kwon JY, Park K and Kim JH. 2011. Antimicrobial resistance of Vibrio parahaemolyticus and Vibrio alginolyticus strains isolated from farmed fish in Korea during 2005-2007. J Food Protec 74, 380-386. https://doi.org/10.4315/0362-028X.JFP-10-307.
  23. Park K, Mok JS, Kwon JY, Ryu AR, Kim SH and Lee HJ. 2018a. Food-borne outbreaks, distributions, virulence, and antibiotic resistance profiles of Vibrio parahaemolyticus in Korea from 2003 to 2016: a review. Fish Aquat Sci 21, 3. https://doi.org/10.1186/s41240-018-0081-4.
  24. Park K, Mok JS, Ryu AR, Kwon JY, Ham IT and Shim KB. 2018b. Occurrence and virulence of Vibrio parahaemolyticus isolated from seawater and bivalve shellfish of the Gyeongnam coast, Korea, in 2004-2016. Mar Poll Bull 137, 382-387. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.10.033.
  25. Sudha S, Mridula C, Silvester R and Hatha AA. 2014. Prevalence and antibiotic resistance of pathogenic vibrios in shellfishes from Cochin market. Indian J Geo-Mar Sci 43, 815-824.
  26. Thompson FL, Iida T and Swings J. 2004. Biodiversity of vibrios. Microbiol Mol Biol Rev 68, 403-431. https://doi.org/10.1128/MMBR.68.3.403-431.2004.
  27. Turner JW, Malayil L, Guadagnoli D, Cole D and Lipp EK. 2014. Detection of Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus and Vibrio cholerae with respect to seasonal fluctuations in temperature and plankton abundance. Environ Microbiol 16, 1019-1028. https://doi.org/10.1111/1462-2920.12246.
  28. USFDA (U.S. Food and Drug Administration). 2018. Bacteriological Analytical Manual. Retrieved from https://www.fda.gov/food/foodscienceresearch/laboratorymethods/ucm2006949.htm on Oct 19, 2018.
  29. Wittman RJ and Flick GJ. 1995. Microbial contamination of shellfish: prevalence, risk to human health, and control strategies. Annu Rev Public Health 16, 123-140. https://doi.org/10.1146/annurev.pu.16.050195.001011.
  30. Yamamoto A, Iwahori J, Vuddhakul V, Charernjiratragul W, Vose D, Osaka K, Shigematsu M and Toyofuku H. 2008. Quantitative modeling for risk assessment of Vibrio parahaemolyticus in bloody clams in southern Thailand. Int J Food Microbiol 124, 70-78. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro. 2008.02.021.
  31. Yang JH, Mok JS, Jung YJ, Lee KJ, Kwon JY, Park K, Moon SY, Kwon SJ, Ryu AR and Lee TS. 2017. Distribution and antimicrobial susceptibility of Vibrio species associated with zooplankton in coastal area of Korea. Mar Poll Bull 125, 39-44. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.07.054.
  32. Younger AD and Reese RA. 2013. Comparison of Escherichia coli levels between bivalve mollusc species across harvesting sites in England and Wales. J Shellfish Res 32, 527-532. https://doi.org/10.2983/035.032.0232.
  33. Yu HS, Oh EG, Shin SB, Park YS, Lee HJ, Kim JH and Song KC. 2014. Distribution and antimicrobial resistance of Vibrio parahaemolyticus isolated from Korean shellfish. Korean J Fish Aquat Sci 47, 508-515. https://doi.org/10.5657/KFAS.2014.0508.
  34. Zhao F, Zhou D, Cao H, Ma L and Jiang Y. 2011. Distribution, serological and molecular characterization of Vibrio parahaemolyticus from shellfish in the eastern coast of China. Food Control 22, 1095-1100. https://doi.org/10.1016/j.foodcont. 2010.12.017.