14. 구연산 나트륨의 E형 Botulinus균 아포에 대한 정균 효과

14. 구연산 나트륨의 E형 Botulinus균 아포에 대한 정균 효과 [배경 및 목적]E형 Botulinus균은 편성 혐기성의 유아포 세균이고, 10℃ 이하에서도 높은 증식 능력을 갖고 있다. E형 Botulinus균 아포가 온화한 가열 조건의 chilled 식품에 있어서 생존하여 발육하면, 치사성이 높은 식중독을 발생시키는 염려가 있기 때문에, 정균 제어의 중요도는 지극히 높다.전회 대회에서는, 식염 이외의 유기산 염을 이용하여 GAM 반유동 고층 배지(GAM)의 Aw를 조정하고, 접종한 E형 Botulinus균 아포의 생육을 조사한 결과, 구연산 나트륨이 가장 높은 발육 제어효과를 나타낸다고 확인하였다.그래서, 본 연구에서는, GAM 중에서의 구연산 나트륨에 의한 E형 Botulinus균 아포의 정균 작용 메커니즘의 해명을 목적으로 하였다. 또한, E형 Botulinus균 아포를 접종한 식품(스프)에 구연산나트륨을 추가하고, 어느 정도의 발육 제어 효과기 얻어질지를 검증하였다. [방법]11종 혼합 E형 Botulinus균 아포(접종 아포량; 약 5log spores/ml)를 이용하여, 이하의 시험 ①~③을 행하였다.시험 ①: GAM에 구연산 나트륨을 최종 농도로 0, 0.6, 1.1, 2.0, 3.7, 5.5 wt%로 되도록 첨가하고, 약 2~15℃의 온도 경사 배양조에서 약 90일간 배양하였다. 해당 아포에 대한 최소 발육 저해 농도를 평가하였다. 시험 ②: 복수의 2가 금속이온에 의한 해당 아포의 생육 상보(相補) 시험을 행하였다. 나가오카(長岡)들의 방법을 참고로 하여, 구연산 나트륨 2.0wt%(≒76.5ml)를 첨가한 GAM에 76.5ml의 염화 마그네슘(Mg), 염화 칼슘(Ca), 염화 망간(Mn) 또는 염화 아연(Zn)을 첨가하고, 시험 ①과 같은 온도 경사 배양조에서 약 90일간 배양하였다. 또한, 비교를 위한 구연산 나트륨 및 2가 금속 이온의 어느 쪽도 첨가하지 않은 계(-), 또한, 구연산 나트륨만을 첨가한 계(Na)에서도 시험을 행하였다.시험 ③: 스프 2종(콘 스프 및 버섯 스프)에 구연산 나트륨을 2.0, 2.9, 3.7 wt%의 동도로 첨가하여, 10℃에서 약 90일간의 보존 시험을 행하였다. 1 시험구당 TDT 튜브 20개에 있어서 해당 아포의 발육 양성률을 산출하고, 그 발육 제어 효과를 평가하였다. 또한, 시험 ①의 결과에 의해 얻어진 구연산 나트륨을 2.0 wt%로 첨가한 GAM에 대해서도 같은 보존시험을 실시하였다. 또한, 발육 판정은 외관(가스 생산, 분리)로 판단하고, 외관에 이상이 없는 검체는 pH 측정을 행하고, 무 접종 시료와 비교하여 0.1 이상 저하하고 있는 것은 양성으로 간주하고, 0.1 미만의 저하 검체는 실험 쥐를 이용한 독소 검정으로 발육 판정을 행하였다. 독소 검정 시효는 1구간당 최대 5검체까지 하였다. 나아가 스프 2종 및 GAM의 2가 금속 함유량을 원자 흡광법으로 측정하였다. [결과 및 고찰]시험 ①: 2.0~5.5 wt%에서는 발육이 확인되지 않았다. 0~1.1 wt%에서 발육이 확인되고, 그 최저 발육 온도는 모두 4.6±0.5℃였다. 또한, 발육 확인 일수는, 0 및 0.6 wt%에서 42일째, 1.1 wt%에서 50일째로 첨가 농도에 대응하여 다소 발육이 느려지는 결과로 되었다. GAM에 있어서 구연산 나트륨의 해당 아포에 대한 최소 발육 저해 농도는 2.0 wt%로 판단하였다.시험 ②: 최저 발육 온도는 -, Mg 및 Ca에서 3.6±0.5℃(94일째에 발육을 확인)으로 되고, Mn에서 4.1±0.5℃(84일째에 발육을 확인)으로 되었다. Na 및 Zn에서는 발육이 확인되지 않았다. 아연을 제외하고 2가 금속 이온에 있어서, 다소의 최저 발육 온도는 달라지지만, 저온 영역에 있어서 구연산 나트륨 및 2가 금속 이온의 어느 쪽도 첨가하지 않은 계와 거의 동등으로 서로 보충하는 결과로 되었다.일반적으로 구연산 나트륨의 정균 작용은, 구연산 이온에 의한 2가 금속 이온으로의 chelate 작용에 의한 것이라고 생각되고 있다. GAM 중에서의 구연산 나트륨에 의한 E형 Botulinus균 아포의 정균 효과는, 배지 중의 Mg, Ca 및 Mn 등의 2가 금속 이온의 chelate 작용에 의한 균체 내의 흡수 저해에 의한 것이라고 추측되는데 E형 Botulinus균 아포의 발육에 있어서 다양한 2가 금속 이온의 그 상세한 역할의 해명에는 추가적인 시험이 필요하다.시험 ③: 발육 양성률은, 2.0 및 2.9 wt% 첨가한 스프 2종에서는 모두 100%(20개/20개)이었다. 또한, 3.7 wt% 첨가한 버섯 스프에서 100%이었던 것에 반해, 콘 스프에서는 50%(10개/20개)였다. 한편 2.0 wt% 첨가한 GAM은 0%(0개/20개)이었다. 구연산 나트륨을 2.0 wt% 첨가한 경우에 배지(GAM)에서는 발육을 억제 가능했는데, 스프 2종에서는 발육을 제어하지 못했다.2가 금속 함유량은, 콘 스프는 417.0ppm(Ca: 236, Mg: 180, Mn: 1ppm), 버섯 스프는 581.4ppm (Ca: 510.0, Mg: 71.0, Mn: 0.4ppm), GAM은 37.2ppm(Ca: 150, Mg: 22, Mn: 0.2ppm)이었다.스프 2종은 GAM과 비교하여 2가 금속 함유량이 압도적으로 많고, GAM에서 정균효과가 확인된 구연산 나트륨 첨가 농도(=2.0 wt%)에서도, 스프 2종에서는 chelate 불가능한 자유 2가 금속 이온이 존재하기 때문에, 정균 효과가 얻어지지 않았을 가능성이 고려된다.하지만, 식품에 있어서 구연산 나트륨을 이용하여 E형 Botulinus균 아포의 발육 제어를 행하는 때에는, 그 식품 중에 함유된 2그 금속에 주의할 필요가 있다. 한편으로, 이번의 검증에 의해 E형 Botulinus균의 발육에 있어서 2가 금속이 중요한 발육 인자의 하나로서 시사된다.