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>

<3>캠필로박터

- 일반적 특성

캠필로박터(Campylobacter spp.)는 무포자, 그람(Gram) 음성 간균으로 곡선 또는 나선형 막대기 모양(S자 형태)이며 0.2~0.5μm 너비에 길이는 1.5~5μm이다. 대부분의 종은 한쪽 끝 또는 양쪽 끝에 극성 편모를 가지고 있으며 이로 인해 특징적인 ‘코르크 스크류(cork-screw)’ 형태의 운동성을 보인다.

현재까지 알려진 캠필로박터는 17종과 6개의 아종으로 분류되며 사람에게 식품매개 질병을 발생시키는 종은 캠필로박터 제주니(Campylobacter jejuni)와 캠필로박터 콜리(Campylobacter coli)이다.

캠필로박터 라리(Campylobacter lari)와 캠필로박터 웁살리엔시스(Campylobacter upsaliensis)도 설사 증상을 보이는 환자에게서 분리되고 있으나 캠필로박터 제주니와 캠필로박터 콜리에 비해 보고사례가 적다.

캠필로박터 페터스(Campylobacter fetus)에 의한 감염은 종종 동물 접촉, 오염된 식품·음료의 섭취에 의한 것으로 특히 태아와 신생아에게 문제가 되며 이로 인한 사망률은 최대 70%까지인 것으로 보고됐다.

캠필로박터 질병의 80% 정도는 캠필로박터 제주니에 의해 발생하고 있다. 캠필로박터는 ‘살아있지만 배양은 불가능한(viable but non-culturable: VBNC)’ 상태로 되는 경우가 있는데 이 상태는 대사 활성은 가지고 있으나 일반 배양 기술로는 배양시키기 어려운 상태이다. 캠필로박터는 물이나 냉각-해동의 반복과 같은 극한 조건에 장기간 노출되었을 때 VBNC 상태가 되고 VBNC 세포는 때때로 구균의 형태(coccoid)로 변형되는 경우도 있다.

VBNC 상태의 캠필로박터는 일반 배지에서 배양이 어렵기 때문에 오염이 없다고 오판할 수 있고 이로 인해 동물이나 인간을 감염시킬 수 있으므로 이에 대한 위험성을 간과해서는 안 된다.

- 생장 조건

생장조건은 온도, pH, 산소요구도, 수분활성도 등이 있다. 캠필로박터는 일반적 환경에서 생장하기 어려우며 실험실에서 배양하기 까다롭다. 생장가능 온도범위는 30~45oC(최적온도 43oC)이고 일반적인 식중독 세균의 생장온도인 25~30oC에서는 잘 증식하지 못한다.

실온에서는 불안정해 사멸되기 쉬우나 4oC 정도의 냉장상태나 동결상태에서는 장시간 생존 가능하며 건조, 열, 살균제, 산성 조건에 대해 민감하다.

최적 pH는 6.5~7.5 이고 생장가능 pH의 범위는 4.9~9.0이다. 캠필로박터는 미호기성 세균으로 산소 농도가 적은 조건에서 잘 생장한다. 생장을 위한 최적 산소 농도는 3~5%이며, 5% 산소, 10% 이산화탄소, 85% 질소의 혼합 가스 중에서 가장 잘 분리된다.

- 사멸 조건

온도, 산소요구도, 방사선 등을 이용하여 캠필로박터를 사멸시킬 수 있다. 캠필로박터는 70oC의 온도에서 1분 만에 사멸하고, 1~3 kGy의 방사선 조사 시 사멸된다. 미호기성 세균이므로 호기적 조건에서 급속히 사멸하지만 저온에 보존할 경우 VBNC 상태로 변화돼 생존 기간이 연장된다.

캠필로박터는 pH 4.9 이하에서 불활성화되고 유기산이 무기산보다 효과적이며 수분활성도 0.987 이하에서 불활성화돼 건조한 조건에서 쉽게 사멸하는 것으로 알려져 있다.

가금육의 캠필로박터에 대해 Food MicromodelⓇ을 활용해 닭고기의 사멸 조건을 분석한 결과, pH 6.4, NaCl 0.2% 조건에서 각 온도별 세균이 사멸하는 시간은 25oC와 30oC에서는 240시간, 20oC에서는 480시간, 15oC에서는 720시간, 10oC에서는 1,200시간으로 예측됐다.

- 임상적 증상

설사, 발열, 복통 등이 주요 증상이다. 경증부터 중증까지 다양한 임상 증상이 나타나며 감염이 됐지만 병이 발생하지 않는 불현성 감염도 많이 있다. 환자 약 75%의 대변에서 백혈구와 적혈구가 검출되고 기타 비특이적 증상으로는 두통, 근육통, 구역질, 구토 등이 있다. 대개 노출 후 2~5일 후 증상이 발현되며 길어도 1주일 이내에 치유된다. 성인은 치유기간이 오래 걸리고 재발을 잘 하는 편이며 일반적인 재발률은 20% 정도이나, 치료를 받지 않았을 경우는 재발률이 좀 더 높다.

충수돌기염, 장티푸스, 혹은 염증성장염 등과 비슷한 증상을 나타내고 반응성 관절염(Reiter’s syndrome, 라이터 증후군), 열성경련, 급성감염성다발신경염(Guillain-Barre syndrome, 길랭-바레 증후군), 수막염 등이 합병될 수 있다.

전 세계에서 발생하고 모든 연령에서 설사의 원인 중 5~14%를 차지하며 여행자 설사의 원인이 되고, 5세 이하의 영․유아에게 주로 발생하는 질환이다.

개발도상국에서는 2세 이하의 영아에서 많이 발생하며 면역저하자의 경우는 감염과 재발의 위험이 증가되며 증상이 더 심하게 나타나고 만성 보균자가 될 가능성이 높다.

잠복기는 섭취한 양에 따라 다르게 나타나지만 대게 2~5일이고, 1~10일까지 가능하다. 항생제로 치료하지 않으면 감염이 지속되고 보통 수 일에서 수 주간 균을 계속 배설하나, 사람이 감염원이 되지는 않는다. 영구 보균자 상태는 역학적 중요성이 거의 없으나 신생아와 대변실금이 있는 사람이 감염되었을 때는 역학적 중요성이 있다.

캠필로박터에 의한 식중독은 모든 연령의 사람이 감염될 수 있지만 영아 및 어린이, 임신부 및 태아, 노인이 특히 영향을 받기 쉽다. HIV/AIDS, 암, 당뇨병, 신장질환 및 이식환자처럼 면역 기능이 약화된 사람의 경우에도 감염 위험이 높으며 이러한 질병을 가진 사람들은 일반인들보다 캠필로박터에 더 높은 민감성을 가지고 있다.

- 감염경로

캠필로박터증은 동물에서 사람으로 전염될 수 있는 인수공통질병이다. 캠필로박터에 감염된 동물 또는 동물 사체와의 직접적인 접촉을 통해, 혹은 오염된 식품이나 식수를 섭취함으로써 간접적으로 인간에게 전염될 수 있다.

캠필로박터의 주요 숙주는 야생 및 집에서 키우는 새와 포유동물의 영양관으로 가금육, 소, 돼지, 양, 고양이, 개 등의 동물에서 주로 검출된다. 동물의 사체 또는 육류는 도축과정에서 분변에 의해 캠필로박터에 가장 쉽게 오염된다. 이와 같이 캠필로박터는 자연계와 가축 등에서 광범위하게 발생하기 때문에 다양한 식품에 쉽게 오염될 수 있다.

특히 가금육은 캠필로박터의 주요 숙주인데, 이는 가금육의 다소 높은 체온이 캠필로박터가 생장하기에 적절하기 때문이다. 모든 판매용 가금육이 캠필로박터에 오염되어 있을 수 있지만 가금육 중에서도 유독 계육에서 캠필로박터의 위해도가 높은 것은 계육의 소비량이 다른 가금육에 비해 월등히 많기 때문인 것으로 보인다.

대부분의 캠필로박터증은 생가금육을 처리하는 과정, 가금육을 생으로 또는 덜 조리하여 섭취한 경우, 생가금육과 조리된 식품과의 교차오염이 원인이 되어 발생한다.

- 발병기전

사람이 캠필로박터에 오염된 식품을 섭취할 경우 산성 조건의 위를 통과하면서 캠필로박터의 대부분이 사멸된다. 그러나 위를 통과하고 일부 생존한 캠필로박터는 장 상피세포 또는 장 상피세포의 점막에 부착하여 장내에 집락을 형성한 후 독소를 생산하여 장의 흡수력을 교란하여 분비성 설사를 야기하거나 장 점막 내로 침입한 다음 증식하여 면역반응을 유발하고 출혈을 동반한 염증성 설사를 발생시킨다.

- 국내 식중독 통계

캠필로박터는 영국과 미국, 일본에서 매해 지속적으로 식중독 사고를 발생시키는 주요 식중독 세균으로 인식돼 왔지만 국내에서는 2002년 발생건수 0건, 환자수 0명, 2003년에서 2006년까지 발생건수는 1~3건 정도로 생소한 식중독 세균이었다.

그러나 최근 들어 국내에서도 캠필로박터 식중독 사고가 점차 증가하고 있는 추세로 식품의약품안전처의 식품안전정보포털 식중독 통계자료를 살펴보면 2002년부터 2014년까지 발생건수와 환자수는 점차 증가했으며 2014년 캠필로박터 식중독 발생건수는 18건, 환자수는 490명인 것으로 보고됐다.

최근 들어 축산물이 사용된 음식에서 캠필로박터가 많이 검출되고 있으며, 2014년 캠필로박터 식중독 발생 건수는 18건으로 전년에 비해 3배 증가했다.

-  캠필로박터 식중독 예방법

캠필로박터는 세균 자체의 감염에 의해 식중독이 발생하므로 식품을 충분히 가열해 세균을 반드시 사멸시켜야 한다. 물에서도 장기간 생존이 가능하므로 지하수는 반드시 끓여 마셔야 하고 생고기는 중심부 온도가 75oC 이상이 될 때까지 가열해야 한다.

이 세균은 4oC에서 수 주일간 생존 가능하지만 수돗물의 염소 농도로 살균할 수 있기 때문에 염소를 포함하고 있는 흐르는 물에 충분히 씻어서 예방하는 것이 중요하다. 또한 캠필로박터는 일반적으로 식육에 주로 오염돼 있으므로 식육으로부터 교차오염 방지에 특히 주의해야 한다.

따라서 식육 냉장 보관 시 육즙이 다른 식품에 스며들거나 떨어지는 일이 없도록 반드시 용기나 포장 비닐에 넣어 보관하는 것이 좋다. 캠필로박터 식중독은 무엇보다도 가금육으로부터 교차오염에 의해 발생하므로 미국에서는 가금육에 대하여 캠필로박터 식중독 예방을 위해 아래와 같이 가공단계에서의 안전관리 지침을 마련했다.

○ 도계 전
– 생물보안(차단방역) 조치를 실행한다.
– 올바른 위생시설 규범을 적용한다.
– 깔짚 수분을 조절한다.
– 적절한 타이밍에 절식한다.
– 절식 중 음용수에 산(acid)을 사용한다.
– 예방접종 프로그램을 활용한다.
– 병원균에 대한 가금농장 검사를 위하여 부트스왑(boot swabs: 장화 겉에 흡수성 덧신을 신고 농장내부를 걸어 다니며 덧신 바닥에 분변, 환경먼지 등이 묻도록 하여 병원체 검사 시료를 채취하는 방법)을 이용한다.

○ 입고 및 현수
– 닭장을 청결하게 하고 철저히 건조시킨다.
– 작업장 내부에서 외부로의 공기 순환을 잘 유지시킨다.
– SOP(standard operating procedure) 및 종업원 교육을 제공한다.
– 병원균 오염정도에 따라서 순서를 정해서 도축을 한다.

○ 실신 및 방혈
– 가장 저렴하고 효과적인 전기 실신 방법을 이용한다.
– 배설물 배출을 줄이기 위해서 시간을 잘 맞춘 절식을 실시한다.

○ 탕침
– 건조한 물질(이물질-분변 및 토양)과 세균을 희석시키기 위한 충분한 물의 유속이 필요하다.
– 다단계 탱크를 사용한다.
– 물의 pH를 캠필로박터 생장에 부적합한 pH 5.5 이상 또는 pH 8.0 이하로 유지한다.

○ 탈모
– 장비 위에 깃털이 쌓이는 것을 방지한다.
– 계속적으로 장비와 도체를 헹군다.
– 털 뽑기 후에 염소 헹굼을 사용한다.
– 물 재사용에 대한 계획은 과학적 근거를 바탕으로 한다.

○ 내장 적출
– 정규적으로 또는 필요시에 장비들을 검사하고 보수 유지한다.
– 전체 도체 헹굼을 위해서 염소를 이용한다.
– 종업원 위생 기준을 강화한다.

○ 냉각
– 담금 냉각(immersion chilling)은 아래와 같이 수행한다.
· 만약 염소를 이용한다면, 약 4oC 이하의 온도에서 냉각한다.
· 높은 물 흐름 속도 및 역류 흐름을 이용한다.
· 물 안에 세균과 도체의 교차오염을 줄이기 위해서 사용하는 음용수에 ‘유리활성염소(free available chlorine)’을 사용한다.
– 공기 냉각(air chilling)은 아래와 같이 수행한다.
· 냉각에 관한 의무 조항들을 따른다.
· 정기적으로 청소하고 체인에 기름칠을 한다.
· 새클(shackles)을 검사하고 필요시 교체한다.
· 도체와 도체가 접촉하는 것을 막기 위해서 체인의 팽팽함을 유지한다.