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ISSN : 1229-1153(Print)
ISSN : 2465-9223(Online)
Journal of Food Hygiene and Safety Vol.36 No.2 pp.124-134
DOI : https://doi.org/10.13103/JFHS.2021.36.2.124

Quantitative Risk Assessment of Listeria monocytogenes in Smoked and Raw Salmon

Ki Young Song1, So Young Yang1, Eun Woo Lee2, Ki Sun Yoon1*
1Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University, Seoul, Korea
2Department of Life Science and Biotechnology, Dong Eui University, Busan, Korea
* Correspondence to: Ki Sun Yoon, Department of Food and Nutrition, College of Human Ecology, Kyung Hee University, Seoul 02447, Korea Tel: +82-2-961-0264, Fax: +82-2-961-0261 E-mail: ksyoon@khu.ac.kr
January 26, 2021 February 21, 2021 March 3, 2021

Abstract


Salmon is recognized as a health-promoting functional food due to its high content of unsaturated fatty acids such as eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), and thus demand has increased globally. This study compared the risk of Listeria monocytogenes between smoked and raw salmon samples from online and offline markets. L. monocytogenes was in two out of 375 smoked salmon samples, while no L. monocytogenes was detected in 350 samples of raw salmons. L. monocytogenes began to grow after 3 and 6 d storage at 4°C in both raw and smoked salmon, respectively. The contamination level of L. monocytogenes increased in both smoked and raw salmon from the market to home. The lag time of L. monocytogenes growing in smoked salmons was longer than that in raw salmons, but no significant difference in the growth rates was observed between the two products. Although the growth potential of L. monocytogenes was higher in raw than smoked salmon, the longer shelf life of smoked salmon at refrigerated temperature increased the risk of consuming smoked salmon. The probability risk of listeriosis due to smoked salmon consumption (2.27×10-9) was higher than that of raw salmon (1.55×10-14) for the general population. However, the risk of foodborne illness for the susceptible population increased 10 and 100 times with both smoked and raw salmon consumption.



훈제 및 생연어에서 Listeria monocytogenes의 정량적 미생물 위해성 평가

송 기영1, 양 소영1, 이 은우2, 윤 기선1*
1경희대학교 식품영양학과
2동의대학교 생명응용학과

초록


    Ministry of Food and Drug Safety(MFDS)
    18162축산선524

    연어는 eicosapentaenoic acid (EPA) 및 docosahexaenoic acid (DHA)와 같은 오메가 3 지방산이 다량 함유된 수산 물로서 아스타잔틴과 같은 색소를 함유하고 있어 육색이 축육과 비슷한 선홍색을 띤다1). 연어는 지방 함량이 2.37% 에서 18.55%로 부위에 따라 다양하며2), 연어류 제품의 60.6%가 생연어(횟감용), 초밥, 샐러드, 훈제연어 등으로 주로 냉장으로 유통소비 되고 있으나 훈제연어의 경우 냉 동으로도 유통판매 되고 있다3).

    생연어는 비가열 즉석섭취식품으로 진공 또는 호기 포 장으로 냉장에서 3-5일의 유통기한을 가지고 있다. 생연어 는 원재료의 해동, 세척, 필렛, 정형의 과정을 거쳐 완제 품으로 출하되는데 생연어의 세척 공정단계에서 100 ppm 의 차아염소산나트륨이 세척·소독제로 이용되고 있다4). 훈 제연어는 열처리 공정을 거치지 않는 비가열 즉석섭취식 품으로 냉동으로 유통될 때는 약 1-2년, 냉장으로 유통될 때는 제조일로부터 평균 2주의 유통기한을 가진다. 훈제 연어의 가공공정은 냉동된 원재료의 해동, 세척, 필렛, 정 형, 염지, 훈연과정을 통해 완제품으로 생산된다. 이 과정 에서 염지는 연어의 수분활성도(Aw)를 0.9 이하로 낮춤으 로써 미생물과 곰팡이를 억제할 수 있고, 훈연과정에서 형 성되는 페놀화합물 등의 성분 때문에 훈제연어에서 미생 물의 성장을 억제하는 효과가 있다5). 현재 국내에서는 두 제품 모두 온·오프라인을 통해 유통 판매되고 있다.

    생연어와 훈제연어에서 가장 문제시되고 있는 병원성 식 중독균은 Listeria monocytogenes로 국내·외에서 생산되는 연어 제품에서 꾸준히 검출되고 있다. 국내에서 유통되는 훈제연어의 경우 18개의 제품 중 2개 제품에서 L. monocytogenes 균이 검출(11.1%) 되었다6). 국외에서는 아 일랜드 및 유럽에서 판매되는 훈제연어 제품들에서 L. monocytogenes가 20% 이상의 높은 검출률을 보였다7-9). 미 국 뉴욕시에서 유통되는 생연어 제품에 대해서는 8.8%의 검출률이 보고되었다10,11). 2016년에 연구에서는 Ready To Eat (RTE) meat 185건 검사 결과 11건(3.86%), RTE fish 185건 검사 결과 31건(6.76%)에서 L. monocytogenes가 검 출되었다12). 또한 폴랜드의 신선한 생선과 훈제생선에서 L. monocytogenes 모니터링 결과 각각 21.5%와 17.0%의 높은 검출률이 보고되었다13).

    L. monocytogenes에 의한 리스테리아 감염증(listeriosis) 은 특히 면역력이 저하된 만성질환 환자나 노인, 어린이 와 같은 고위험군에 속한 취약계층에게는 패혈증이나 뇌 수막염으로 진행되는 침습성 감염증을 일으켜 치사율이 25-30%에 이른다. 특히 임산부에게는 혈액을 통해 뱃속의 태아에 감염되어 유산이나 조산을 일으킨다14). 미국 질병 관리본부에 따르면 L. monocytogenes 감염에 의한 질병 발 생으로 매년 약 1,600명으로 추정되고, 약 260명이 미국 에서 사망하고 있으며 L. monocytogenes의 최소 감염량은 102-103 cells로 매우 낮은 것으로 보고되었다15). 또한 리스 테리아 감염증은 독일의 경우 2006-2007년에 즉석섭취식 품인 소시지가 포함된 샐러드16), 체코에서는 치즈17), 오스 트리아에서는 jellied pork18)가 식중독의 원인 식품으로 보 고되었다. 최근 남아프리카공화국에서 돼지고기 훈제 소 시지로 리스테리아 감염증 사례가 보고되었는데, 감염환 자의 27%가 사망하였으며 대부분의 사망사례는 취약계층 인 신생아, 임산부, 노인 등이었다19). 국외에서는 식품에서 L. monocytogenes의 생장가능성 및 영유아나 의학적 목적 으로 사용여부에 따라 관리기준을 적용하고 있다20-22).

    특정 병원성 미생물에 의해 오염된 식품을 섭취했을 때 그 병원성 미생물에 의해 감염이 일어날 확률을 과학적으 로 분석하는 방법으로 정량적 미생물 위해성평가(quantitative microbial risk assessment, QMRA)가 활용된다. QMRA는 위험성 확인, 노출평가, 위험성 결정, 위해도 결정 절차를 통해 수행되어 진다23). Rocourt 등24)은 즉석섭취식품에 대한 L. monocytogenes의 정량적 위해성평가를 수행하여 식품 매 개성 식중독 발병과 위험성에 대한 가이드라인을 제시하였 다. Pérez-Rodriguez 등25)은 deli meat에서 L. monocytogenes의 위해성평가연구에서 리스크를 더 명확하고 구체적으로 관 리할 수 있는 방향을 제시하였다. 또한 축산 식품과 샐러 드 등 채소류에서 L. monocytogenes의 정량적 위해성평가 결과가 보고되었으며26-28), 국외에서도 훈제연어 등에서 L. monocytogenes에 대해 정량적 위해성평가 연구가 보고되 었다29-31).

    현재 국내에서도 훈제연어와 생연어가 온라인으로 유통 되면서 소비가 증가하고 있어 이들 제품에서 L. monocytogenes 정량적 위해성평가가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서 는 국내 온·오프라인 마트에서 유통되고 있는 즉석섭취 연 어류 제품에서 L. monocytogenes에 대한 정량적 위해성평가 를 통해 훈제연어와 생연어 섭취에 따른 L. monocytogenes 에 의한 식중독 발생가능성을 비교 평가하였다.

    Materials and Methods

    훈제 및 생연어에서 L. monocytogenes 오염현황 조사

    훈제 및 생연어에서 L. monocytogenes의 오염수준(initial contamination level)을 분석하기 위하여 계절 및 지역별로 훈제연어(375개)와 생연어(350)개 제품을 구입하여 분석하 였다. 제품의 오염수준은 식품공전상 L. monocytogenes 정 성시험법을 이용하였고, 확인시험은 multiplex PCR을 통 해 진행하였다4). 위 연구 결과로부터 초기 prevalence data (PR)의 분포도는 beta distribution (α, β) 식을 활용하여 α: 양성 시료수+1, β:전체시료수-(양성시료수+1)를 적용하였 다32). 훈제연어와 생연어 제품에서의 유통초기단계 L. monocytogenes 오염수준은 [Log(-ln(1-PR)/weight)]식을 이 용하여 추정하였다33).

    L. monocytogenes 행동 예측 모델 개발

    한국미생물보존센터(KCCM, Seoul, Korea)에서 L. monocytogenes 행동 예측모델 개발을 위한 두 가지 균주 (KCCM 40307, 43155)를 분양받았으며, 본 연구에서 진행 한 모니터링 연구에서 분리한 L. monocytogenes 균주 (serotype 1/2a) 하나를 혼합하여 모델개발에 사용하였다. 모델개발에 사용한 균주는 각각 모두 20% glycerol이 포 함된 Tryptic soy broth (MB Cell, Seoul, Korea)에 배양하 여 -80°C에서 냉동보관 하였다. 보관한 균주를 상온에서 해동한 뒤, 0.6% yeast extract가 포함된 TSB 10 mL에 L. monocytogenes 10 μL 접종하여 24 h 동안 36°C와 140 rpm 에서 전배양(VS-8480, Vision, Daejeon, Korea)하였다. 전 배양한 균은 멸균된 0.1% 펩톤수를 이용하여 10진 희석 하여 모델개발에 사용하였다.

    성장 예측 모델개발 및 검증

    모델 시료는 대형마트(롯데마트몰, 네이버쇼핑몰, 서울) 에서 구입한 훈제연어와 생연어를 무균 작업대 안에서 각 각 10 g씩 멸균한 핀셋으로 채취하여 멸균된 petri dish에 옮긴 후, 세 가지 균주를 혼합한 L. monocytogenes 칵테 일 균주 100 μL를 각각의 시료에 접종하여 초기 균수가 약 3.0-3.5 log CFU/g이 되도록 하였다. L. monocytogenes 가 접종된 샘플은 폴리에틸렌 멸균 포장지(Freshield, Siheung, Korea)로 진공포장하여 4, 10, 17, 25, 36°C에 온 도에 각각 저장해 L. monocytogenes의 시간변화에 따른 행 동 변화를 관찰하였다. 각각의 시료 10 g은 멸균된 0.1% 펩톤수 90 mL로 균질화시킨 시료를 단계별로 희석하여 희 석 배수 당 100 μL씩 취한 후 0.6% yeast extract가 포함 된 Tryptic soy agar (Kisanbio, Seoul, Korea)에 분주하여 37°C에서 48 h 배양하여 저장온도 및 시간변화에 따른 L. monocytogenes 집락을 계수하였다.

    각 온도에서 1차 생장예측모델은 GraphPad Prism V 7.03 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) 프로그램을 사 용하여 Modified Gompertz model34)공식에 적용하였으며, 1차 생장예측모델 변수인 유도기(lag time, LT), 최대증식 속도(maximum specific growth rate, SGR), 최대개체군밀 도(maximum population density, MPD)를 각각 구하였다.

    Y=N+C×exp(-exp((2.718×SGR/C)×(LT-T)+1))
    (1)

    • Y: 시간에 따른 균수의 최대 log값

    • N: 초기균수의 log 값, C: 최대증식농도에서 초기농도를 뺀 값으로 시간변화에 따라 증식한 log 값, LT: 유도기(그 래프의 X값과 단위 동일), SGR: 최대증식속도(log CFU/h), T: 보관시간(h)

    1차 성장예측모델 변수인 LT, SGR, MPD값은 각각 Davey model35), Square root model36)과 Polynomial second order model37)공식에 적용하여 온도변화에 따른 각 변수 값을 예측할 수 있는 2차 모델을 개발하였다.

    Davey model

    Y=a+(b/T)+(c/T 2 )
    (2)

    • Y: 유도기(시간), a, b, c: 상수, T: 온도

    Square root model

    Y={b(T-Tmin)} 2
    (3)

    • Y: 최대증식속도(log CFU/h), b: 상수, T: 온도, Tmin: theoretical minimum temperature (the temperature below which growth ceases)

    Polynomial second order model

    Y=a+ ( b×T ) + ( c×T )
    (4)

    • Y: 최대개체군밀도(log CFU/g), a, b, c: 상수, T: 온도

    이화학적 특성

    pH 측정을 위하여 훈제연어와 생연어 각각의 시료 10 g 을 채취한 뒤 멸균백에 넣고 멸균증류수 90 mL를 첨가하여 균질화한 후, pH meter Testo206-pH2 (Testo AG, Lenzkirch, Germany)를 이용하여 측정하였다. 수분활성도는 시료 5 g을 수분활성도 측정기(AwTherm-PS40, Rotronic AG, Bassersdorf, Switzerland)를 이용하여 측정하였다.

    판매단계에서 가정까지의 단계별 노출 평가 시나리오

    마켓부터 가정까지 연어제품에서의 L. monocytogenes 의 생장 추정

    오프라인 마켓에서의 훈제연어 보관시간은 훈제연어를 유통하는 64개 제조업체에서 제공한 보관시간을 입력변 수로 @RISK 소프트웨어(Palisade Corporation, Ithaca, NY, USA)에 입력한 결과 가장 적합한 확률분포 모델식은 RiskTriang로 확인되었다. 오프라인 마켓에서 보관시간은 최소 5.71 day, 최빈 720 day, 최대 720 day인 것으로 확 인되었다.

    생연어의 보관시간은 판매자와의 구두 면접의견에 따 라 최소 0 h, 최대 72 h으로 입력하였다. 유통마켓에서의 보관온도는 훈제연어는 냉동은 평균온도 -15.9°C, 냉장은 최대 냉장온도 7°C, 생연어의 냉장 평균온도로 10.7±3°C 의 값을 각각 입력하였다38). 소비자가 판매장에서 식품 구매 후 가정으로 운송하는 시간은 최소 0.325 h, 최빈 0.984 h, 최대 1.643 h로 설정하였다39). 유통온도는 국내 연 평균기온 결과40)를 입력하여 가장 적합한 확률분포 모델 식으로 RiskTriang을 선정하였다. 가정에서 보관 시 제품 의 보관시간은 훈제연어는 최소 0 h, 최빈 48 h, 최대 72 h의 값을, 생연어의 경우 최소 0 h, 최대 48 h의 값을 입 력하였으며, 보관온도의 경우 두 제품 모두 냉장온도로 최소 0°C, 최대 10°C의 값을 입력하였다41).

    훈제 및 생연어의 섭취량 및 섭취자 비율 조사

    훈제연어와 생연어의 섭취량 및 섭취자 비율 조사는 전 국단위 1,000명을 대상으로 수행한 미생물 위해평가를 위 한 50대 주요 식품의 섭취량 및 섭취패턴 조사 결과41)를 활용하였다. 생연어 섭취실태는 생선회의 자료로 대체하 여 @Risk를 통해 가장 적합한 확률분포 모델식을 선정하 여 각각의 섭취량 및 섭취자 비율을 추정하였다.

    위험성 결정

    L. monocytogenes의 용량반응 모델은 exponential model 로 취약계층과 일반계층으로 나누어 각각의 용량반응 모 델을 적용하였다42).

    P=1-exp(rxN)
    (5)

    • P: L. monocytogenes 의 질병 발생가능성, N: L. monocytogenes의 섭취로 노출된 세포 수, r: 하나의 세포에 의해 질병이 발생할 수 있는 확률(취약계층: r=1.06×10-12, 일 반계층: r=2.37×10-14).

    위해도 결정

    훈제연어와 생연어 섭취로 L. monocytogenes에 의한 식중 독 발생 확률을 추정하기 위해 Excel spreadsheet (Microsoft Excel 2013, Microsoft Corp., Redmond, WA, USA)에 작성한 시나리오에 따라 관련정보와 수식을 입력하였다(Table 1). 시나리오는 @RISK 소프트웨어(Palisade Corporation, Ithaca, NY, USA)를 사용하였고, 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 활 용한 Sampling type은 median latin hypercube를, generator seed는 random으로 10,000번 이상의 iteration을 통해 최종 위해도를 산출하였다. 최종적으로 L. monocytogenes에 의 한 식중독 발생 확률에 미치는 영향요인을 분석하기 위해 @RISK에 있는 민감도 분석(sensitivity analysis)을 이용하 여 상관계수를 산출하였다43).

    통계처리

    본 연구 결과는 SAS Software, version 9.4 (SAS Institute, Inc., Cary, NC, USA)를 활용하였으며, 각각의 온도에서 훈제연어와 생연어 1차 모델 변수인 LT, SGR, MPD 값은 t-test를 이용하여 분석한 후, P<0.05 수준에서 유의성을 검 정하였다.

    Results and Discussion

    훈제 및 생연어에서 L. monocytogenes 초기오염도 추정

    노출평가의 첫 단계로 온·오프라인에서 유통 판매되고 있는 훈제 및 생연어에서 L. monocytogenes의 초기오염수 준을 계절 및 지역별로 분석한 결과 375개의 훈제연어에 서 2건의 L. monocytogenes (0.53%)가 검출된 반면, 분석 한 350개 생연어에서는 L. monocytogenes는 검출되지 않 았다. 또한 각각의 공정과정단계의 시료와 환경에서 L. monocytogenes는 검출되지 않았다4). 그러나 7-8월에 분석 한 오프라인에서 유통되고 있는 훈제연어에서는 L. ivanovii, L. seeligeri가 각각 2건씩 검출되어 L. monocytogenes는 아 니었으나 Listeria 균주에 의한 오염 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 분석한 훈제연어는 냉동으로 유통되 는 샘플 340개, 냉장으로 유통되는 샘플 35개를 분석하였 으며, 생연어는 냉동으로 유통되는 샘플 55개, 냉장으로 유통되는 샘플 295개를 분석한 결과이다. 현재 국내에서 는 훈제연어의 냉장유통 온도를 5°C 이하로 규정하고 있 는데47), 관리기준 강화 및 생산업체의 위생관리에 대한 경 각심 증가 등도 본 연구에서 L. monocytogenes의 낮은 검 출률 결과와 관련이 있을 것으로 사료된다.

    각 제품에서 L. monocytogenes의 오염수준인 prevalence data (PR)는 훈제연어와 생연어에서 L. monocytogenes 모 니터링 결과를 반영해 Beta distribution을 이용하여 분석 한 결과, 훈제연어 –3.57±0.27 log CFU/g, 생연어 –4.19± 0.56 log CFU/g으로 확인되었다.

    노출평가에서 훈제 및 생연어에서 L. monocytogenes 행 동 예측 모델 적용

    훈제연어와 생연어에서 L. monocytogenes의 1차 생장예 측모델 변수 값은 Fig. 1과 같다. 훈제연어를 4, 10, 17, 25, 36°C 저장온도에 보관 시 L. monocytogenes의 LT는 각각 153.5, 65.97, 32.71, 10.12, 3.52시간이었으며, SGR 은 0.01, 0.04, 0.08, 0.23, 0.45 log CFU/h로 확인되었다. 훈제연어의 저장온도가 4°C에서 10°C로 증가함에 따라 L. monocytogenes 유도기는 약 57% 감소하였고, 최대증식속 도는 4배 증가하였다. 본 연구에서 4°C보다 10°C 냉장온 도에 보관한 훈제연어에서 L. monocytogenes가 매우 빠르 게 성장함이 확인되었는데, Cho 등44)의 국내 연구에서도 훈제연어에서 L. monocytogenes의 LT는 4°C보다 10°C에서 약 57% 감소함이 보고되어 본 연구결과와 일치하였다. 또한 Gimenez 등45)의 연구에서도 훈제연어에서 L. monocytogenes 의 최대증식속도는 5°C에서 10°C로 증가함에 따라 약 5배 증가하여 본 연구의 결과와 비슷한 경향을 보였다.

    생연어의 경우 L. monocytogenes의 유도기는 각각 76.81, 18.17, 12.81, 2.16, 1.52시간, 최대증식속도는 0.01, 0.03, 0.07, 0.23, 0.42 log CFU/h로 저장온도가 4°C에서 10°C로 증가함에 따라 유도기는 약 76% 감소하였고, 최대증식속 도는 3배 증가하였다. 냉장온도 범위(4-10°C)에서는 훈제 연어보다 생연어에서의 유도기가 짧고 더 빨리 성장함을 알 수 있었는데, 이는 훈제연어의 훈연 공정단계에서 생 성되는 페놀화합물 등의 성분 때문에 미생물의 성장이 저 지되었다는 선행연구5,46)의 결과와 일치하였다.

    훈제연어와 생연어 각각에서 1차 모델변수에 대한 온도 의 영향을 나타낸 2차 모델은 다음 Fig. 2와 같다. 두 식 품의 유도기는 4°C에서 약 2배 차이(훈제연어: 153.50 h, 생연어: 76.81 h)를 보였으나, 온도가 10, 17, 25°C로 증가 할수록 유의적이었으며 두 제품 간 유도기의 차이는 줄어 들었다. 전체적으로 생연어에서 L. monocytogenes의 유도 기는 훈제연어보다 더 짧고 생연어에서 증식이 더 빠르게 일어나는 것으로 나타났지만 두 식품의 최대증식속도값은 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않아(P<0.05) 훈연공 정이 최대성장속도에는 크게 영향을 주지 못한 것으로 확 인되었다. 최대개체군밀도값은 두 제품에서 모두 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 25°C에서 훈제연어와 생연어 각각에서 8.86 log CFU/g, 8.80 log CFU/g으로 최댓값을 보였다.

    훈제 및 생연어에서 유통단계별 L. monocytogenes 오염 도 변화

    마트에서 보관 유통되는 단계부터 가정으로 운송, 소비 되는 단계까지, 단계별 시나리오에 따라 @RISK를 활용하 여 오염도 변화를 추정한 결과는 다음 Fig. 3a3b와 같 다. 온·오프라인 마켓에서 훈제연어와 생연어 제품의 L. monocytogenes 초기오염도 결과는 각각 평균 -3.57, -4.19 log CFU/g이었다. 마켓에서 판매되는 기간 중 오염도는 각각 1.75, -3.26 log CFU/g으로 증가하여 훈제연어의 경 우 마켓에서의 오랜 유통기한이 오염도 변화에 큰 영향을 주는 것으로 확인되었다. 또한 마켓에서 가정으로 운송되는 과정에서 훈제연어와 생연어의 오염도는 각각 1.98, -3.12 log CFU/g으로 증가하였으며, 최종적으로 가정에서 섭취 하기 전 최종 오염도는 각각 2.17, -2.86 log CFU/g으로 증가하였다.

    훈제연어의 경우 마켓 판매단계에서 오염도가 증가하는 이유는 냉장에서 2주, 또는 냉동으로 약 1-2년으로 장시 간 유통되고 있기 때문인 것으로 사료된다. 반면 생연어 의 경우 유통기한은 짧으나 판매대에서 냉장식품의 표면 온도가 평균 10.7±3°C로38)L. monocytogenes 증식이 계속 일어날 수 있는 온도이기 때문인 것으로 보인다. 소비자 들은 가정에서 두 제품 모두 냉장 보관(0-10°C)하지만, 훈 제연어의 경우 최대 3일, 생연어와 같은 생선회의 경우 최 대 2일까지 보관한다고 응답하였다41). 가정에서 냉장 보관 하는 동안에도 훈제연어 및 생연어에서 L. monocytogenes 는 계속적으로 증가할 수 있기 때문에 오염도의 변화가 있게 된 것으로 사료된다.

    훈제연어는 현재 온·오프라인 마켓에서 냉장 및 냉동으로 유통되고 있으며, 냉장으로 유통되는 경우 L. monocytogenes 가 생장할 수 있는 충분한 시간이 있다. 훈제연어 섭취 패턴에 대한 설문조사 결과, 훈제연어를 구입한 83.4% 의 응답자가 훈제연어를 냉장보관 상태로 구입하였으 며, 16.6%만이 냉동보관 상태로 구입하였다고 응답하 였다. 또한 보관 후 섭취한 경우는 응답자의 50%가 냉 장보관, 나머지 50%는 냉동보관을 하였다고 응답하여41) 소 비자들에게 안전한 보관방법에 대한 소통이 필요할 것 으로 사료된다.

    훈제 및 생선회의 섭취량 및 섭취자 비율 조사

    훈제연어와 생연어의 하루 1회 평균 섭취량 및 섭취자 비율은 MFDS41)의 자료를 활용하였다. 설문조사 응답자의 섭취량을 입력변수(input)로 하여 Excel spreadsheet를 통 해 가장 적합한 확률분포모델식을 선정하였다. 섭취자 비 율은 섭취빈도자료를 활용하여 고정값으로 입력하였다. 본 연구에서는 최근 소비가 증가하고 있는 생연어의 경우 섭 취량 자료가 부재하여 생연어가 주로 연어회로 섭취되는 점을 고려하여 생선회의 섭취량 자료를 활용하였다. 그 결 과 훈제연어와 생선회의 섭취량은 각각 RiskPearson5 distribution과 RiskGamma distribution이 가장 적절한 확률 분포 모델식으로 확인되었다. 훈제연어와 생선회의 하루 1회 평균 섭취량은 각각 45.34 g, 139.98 g이었고, 각 식 품의 섭취자 비율은 1.2%, 4.4%로 조사되어 국내에서는 훈제연어보다 생선회를 먹는 비율이 높은 것으로 확인되 었다.

    위험성 결정과 위해도 결정

    노출평가에서 확인된 L. monocytogenes의 오염수준을 바 탕으로 훈제연어와 생연어의 섭취량과 L. monocytogenes 의 Exponential 용량반응모델을 활용하여 취약계층과 일반 계층으로 구분하여 리스크를 분석하였다(Table 2). 그 결 과 L. monocytogenes에 오염된 훈제연어와 생연어를 하루 에 1회 섭취하여 식중독에 걸릴 가능성은 취약계층의 경 우 1.02×10-7, 6.99×10-13이며, 일반계층에서는 2.27×10-9, 1.55×10-14으로 나타났다. 고위험군이 연어제품을 섭취하는 경우 일반군에 비해 L. monocytogenes에 의한 식중독 발 생 가능성이 10-100배까지 증가하는 것을 확인하였다. 스 웨덴에서 훈제/그라바드 연어와 무지개 송어섭취에 따른 L. monocytogenes 위해성 평가결과에 따르면 한주에 1회 섭취할 경우 고위험군이 식중독에 걸릴 가능성은 평균 1.5×10-3으로 보고되었는데, 본 연구에 비해 리스크가 훨 씬 높은 것으로 나타났다29). 프랑스에서 진행된 위해성평 가 결과에서는 훈제연어에서 L. monocytogenes의 오염률 을 낮추거나 소비자가 냉장보관온도를 더 낮게 기간을 더 짧게 하는 것이 L. monocytogenes 리스크를 효과적으로 감 소시킬 수 있는 방법으로 제시하였다30).

    핀란드에서 최근에 진행된 위해성평가 연구에서도 노인 층에서 listeriosis를 얻을 리스크가 증가하였으며 연어제품 을 0-3°C온도에 보관하여도 리스크가 완전히 제거되지 않 는 것으로 확인되었다. 또한 연어제품을 구매 후 소비자 나 전문요리사가 안전하게 연어제품을 다루고 보관하는 것이 listeriosis 예방에 필수요소로 결론 지었다31).

    본 연구에서는 식중독에 걸릴 가능성이 훈제연어가 생 연어보다 더 높은 것으로 확인되었는데, 이는 훈제연어의 유통기한이 생연어보다 더 길기 때문인 것으로 사료된다. 10°C에서 L. monocytogenes의 생장을 비교한 결과, 5일 동 안 생연어에서는 약 3.0 log CFU/g 성장한 반면, 훈제연 어에서는 약 1.9 log CFU/g 정도 성장하였다. 훈제연어를 만드는 과정에 염지, 훈연공정이 포함되어 10°C 냉장보관 초기에는 L. monocytogenes의 성장이 다소 저해되었으나, 훈제연어의 경우 냉장보관 기간이 연장되면서 리스크가 증가됨이 확인되었다. 선행연구에서도 4-10°C의 냉장범위 내에서 25일 동안 보관 시 최고 농도로 성장함이 보고되 었다5). 반면 회 또는 샐러드 등에 사용되는 생연어의 유 통기한은 냉장온도에서 평균 3-5일로 매우 짧아 최고 농 도로 증가할 수 있는 가능성이 매우 낮아 본 위해성평가 결과에서는 훈제연어보다는 생연어에서 위해도가 낮은 것 으로 확인되었다. 그러나 생연어의 보관온도가 4°C에서 10°C로 증가함에 따라 L. monocytogenes의 유도기가 급격 히 감소하여 유통과정 및 가정에서 보관시에도 철저한 온 도관리가 필요한 것으로 사료된다.

    훈제연어와 생연어의 이화학적인 특성으로 pH는 각각 5.43±0.01, 5.29±0.01, 수분활성도는 0.89±0.02, 0.90±0.01, 염도는 0.21%, 0.06%로 모두 L. monocytogenes 성장에는 크게 영향을 주지 않은 것으로 확인되었다. 훈제연어의 염 지 및 훈연단계가 보관 초기에는 미생물의 증식을 억제하 는데 기여5,46)하였으나, 훈제연어는 마켓에서 냉동 평균온도 –15.9±5.2°C 최대 2년(720 days), 냉장(최대 7°C) 온도로 2 주 유통되는 상황을 고려하였을 때, 식중독 발생 가능성은 생연어보다는 증가하는 것으로 확인되었다.

    본 연구에서는 리스크에 미치는 주요한 요인들을 파악 하기 위하여 민감도분석을 진행하였다(Fig. 4). 훈제연어 섭취에 따른 L. monocytogenes에 의한 식중독 발생 가능성 에 대한 표준화 회귀계수(regression coefficients)를 분석한 결과, 취약계층과 일반계층에서 모두 섭취량과 초기 오염 수준이 가장 큰 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 반 면 운송 중 보관온도, 섭취 전 보관온도, 판매장 보관온도 와는 음의 상관관계를 보여 훈제연어가 냉장으로 유통되는 경우 L. monocytogenes가 충분히 생장할 수 있는 시간이 있음을 고려할 때 훈제연어의 경우 냉동유통으로 관리하는 것이 위해도를 낮추는 데 기여할 것으로 사료된다. 훈제연 어 섭취패턴에 대한 설문조사 결과에 따르면 훈제연어를 구입한 83.4%의 응답자가 훈제연어를 냉장보관 상태로 구 입하였으며, 16.6%만이 냉동보관 상태로 구입하였다고 응 답하였다41). 생연어의 경우 취약계층과 일반계층에서 모두 판매장 보관온도가, 그 다음으로 판매장 보관시간이 가장 큰 양의 상관관계가 있는 것으로 나타나 보관온도 및 시간 관리가 매우 중요한 것으로 확인되었다.

    본 위해성평가 연구에서는 생연어의 수요가 최근 5년간 매우 급증하였으나 연어회로 사용되는 생연어 섭취 패턴 에 대한 자료가 부족하여 전체 생선회의 섭취패턴 자료를 이용하였다. 최근 생연어의 소비는 증가하는 추세이나, 횟 감류의 종류가 다양한 만큼 확실한 대표성을 나타내기에 한계가 있을 수 있다. 또한 본 연구에서 사용한 국내 온·오 프라인 마켓에서 유통되는 연어제품에서 L. monocytogenes 오염도(훈제연어: 0.5%, 연어회: 0%)는 국외에서 유통되는 연어제품들의 초기 오염도 자료들과 비교했을 때7-11) 매우 낮았다. 국내에서도 생연어의 소비가 증가하는 점을 고려 할 때 지속적으로 연어류 제품에 대해 L. monocytogenes를 포함한 병원성 식중독균에 대한 모니터링 조사가 필요할 것으로 사료된다. 또한 최근 온라인으로 생연어 제품이 유 통되고 있는 점을 고려할 때 안전한 제품이 생산되고 유통 될 수 있는 선제적인 조치가 필요할 것으로 사료된다.

    국문요약

    본 연구에서는 훈제연어와 연어회 및 샐러드 등에 많이 활용되는 생연어 섭취에 따른 L. monocytogenes 에 의한 식 중독 발생 리스크를 비교하기 위해 정량적 미생물 위해성 평가를 수행하였다. 연구 결과 하루에 1회 훈제연어와 생연 어 섭취로 L. monocytogenes로 인한 식중독 발생 가능성은 취약계층의 경우 1.02×10-7, 6.99×10-13이며, 일반계층에서는 2.27×10-9, 1.55×10-14으로 나타나 취약계층에서 식중독 발생 가능성은 훈제연어의 경우 100배, 생연어의 경우 10배로 증 가하는 것으로 확인되었다. 또한 생연어가 훈제연어보다 식 중독 발생 가능성이 낮은 것으로 확인되었는데, 이는 생연 어는 짧은 유통기한 때문에 냉장온도에서 최고농도로 증가 할 수 있는 가능성이 매우 낮기 때문인 것으로 나타났다. 그러나 L. monocytogenes 최소 감염량이 102-103 cells로 매우 낮은 것을 고려할 때 임신부, 고령층과 같은 취약계층에 대 한 식품안전 교육이 더욱 필요할 것으로 사료된다. 훈제연 어에서는 염지, 훈연공정 때문에 4°C, 10°C 냉장보관 초기 에는 L. monocytogenes의 성장이 다소 저해되었으나 각각 6.4일, 2.7일 후 다시 증식하는 것으로 확인되었다. 결론적 으로 훈제연어에서 L. monocytogenes 오염수준이 높고 냉장 보관온도가 남용(10°C) 되었을 때 냉장유통 기간인 2주 동 안에도 최고 농도로 성장해 식중독 발생 리스크가 높아질 수 있다. 따라서 훈제연어의 공정과정에서 L. monocytogenes 가 오염되지 않도록 철저한 위생관리가 필요하며 온·오프라 인 유통환경관리에 대한 재점검이 필요할 것으로 사료된다.

    Acknowledgments

    본 연구는 2019년도 식품의약품안전처 용역연구개발과 제 연구개발비(18162축산선524) 지원에 의해 수행되었으 며 감사드립니다.

    Figure

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    Primary models of L. monocytogenes in salmon products (smoked salmon (■) and raw salmon (▲)) at 4, 10, 17, 25, and 36°C.

    JFHS-36-2-124_F2.gif

    Secondary models for LT, SGR and MPD of L. monocytogenes in salmon products (smoked salmon(■) and raw salmon (▲)) as a function of temperature.

    JFHS-36-2-124_F3.gif

    Cumulative distribution for the contamination level of L. monocytogenes in smoked salmon (A) and raw salmon (B) from market to home. IC : Initial Contamination, C1 : Market, C2 : Transportation to home, C3 : Home.

    JFHS-36-2-124_F4.gif

    The correlation coefficient for sensitivity analysis affecting illness by L. monocytogenes with the consumption of smoked salmon in susceptible (A) and general population (B), and raw salmon in susceptible (C) and general population (D).

    Table

    Simulation model and formulas in the Excel spreadsheet used to calculate the risk of L. monocytogenes in smoked salmon and raw salmon with @RISK

    Probability of L. monocytogenes foodborne illness per day per serving of salmon product

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