대장균군

대장균군은 장내 세균의 한 그룹으로 그람 음성, 통성 혐기성이고 포자를 형성하지 않으며 35°C에서 48시간 배양했을 경우 유당을 분해하여 가스를 발생시키는 간균이다. 대장균군은 자연 환경에서도 발견되나 일반적으로 항온동물의 분변에 대량으로 존재하므로 음식이나 식수의 미생물학적 오염 정도를 나타내는 중요한 지표세균으로 이용된다¹⁾. 대장균군 자체가 심각한 병원성을 가지지는 않으나 이들의 존재는 다른 병원성 미생물도 같이 있을 가능성이 크다는 사실을 말해주기 때문이다.

목차

대장균군의 검출을 위한 시험법으로는 대장균군의 존재 유무를 검사하는 정성시험과 대장균군의 수를 산출하는 정량시험이 있다²⁾. 대장균군의 검출은 일반적으로 35-37°C의 온도 범위에서 적절한 배지에 24시간 배양 후 실시한다. 정성시험은 유당액체배지를 이용하여 가스 발생 여부를 확인하는 추정시험, 브릴리언트 그린(brilliant green)이 첨가된 유당담즙배지(BGLB)와 Endo 한천배지 또는 EMB 한천배지를 이용한 확정시험 및 완전시험으로 구성되며, 추정시험에서 가스 발생이 확인된 경우 확정시험 및 완전시험 과정을 거쳐 대장균군의 존재 여부를 판정한다. 확정시험에서는 추정시험에서 가스 발생이 확인된 배양액을 유당담즙액체배지에 접종하여 다시 가스 발생 여부를 관찰하고, 가스가 발생한 배양액을 Endo 한천배지, 또는 EMB(eosin methylene blue) 한천배지에 접종하여 생장한 대장균군 특유의 콜로니로부터 대장균군의 존재를 확인한다. 유당분해세균은 Endo 한천배지에서 특유의 금속성 녹색 광택을 띄게 되어 유당비분해세균과 뚜렷이 구별되고, EMB 한천배지에서는 콜로니 중앙이 짙은 색으로 변하므로 비분해세균과 구별되며 특히 대장균의 경우 금속성 녹색 광택을 띄어 다른 유당분해세균과 구별된다. 완전시험은 확정시험에서 확인한 콜로니를 다시 유당액체배지 및 영양한천배지에 접종하여 가스 발생 및 그램음성과 포자비형성 등 대장균군의 특징을 확인하는 과정으로 구성되며 이를 통해 시료 내의 대장균군 존재 여부를 최종 확인한다. 추정시험으로 유당담즙배지 또는 데속시콜레이트(desoxycholate)유당한천배지를 이용하는 방법도 있다²⁾.

그림 1. Endo 한천배지에서 생장한 대장균. ()

정량적 방법으로는 최확수(MPN)에 의한 방법 및 건조필름법이 있으며²⁾, 최확수법은 여러 희석배수의 시료를 각 희석배수 당3~5개씩의 유당액체배지 또는 유당담즙액체배지에 접종하여 배양 후 가스가 발생한 수에 따라 최확수표(MPN Table)를 이용하여 시료 내 대장균군의 농도를 계수하는 방법이다. 건조필름법은 시료를 대장균군 건조필름배지 I 또는 II에 접종하여 배양한 후 건조필름배지 I의 경우 붉은색 콜로니 주변에 기포를 형성한 경우를 계수하고, 건조필름 II의 경우 청색 및 청녹색의 콜로니를 계수한다.

그림 2. 대장균군의 검출을 위한 MPN 시험법. ()

대장균군 중 E. coli 등 인체 및 동물에서 직접 유래되었다고 추정할 수 있는 종류들을 분원성 대장균군이라 하며 이들은 일반 대장균군과는 달리 44°C에서 유당을 분해하는 능력이 있으므로 대장균군 검출 및 측정에 사용된 배지를 온도를 달리하여 사용하면 분원성 대장균군을 검출할 수 있다(2). 정성적 방법에서는 EC 액체배지에 시료를 접종하여 44°C에서 24시간 배양 후 가스가 발생되면 이를 EMB 한천배지에 접종하여 배양 후 대장균 특유의 콜로니 생성 여부를 관찰한다. 정량적인 방법에서는 EC 액체배지에 시료를 접종하고 44°C에서 24시간 배양 후 가스발생 여부를 이용한 최확수법적으로 계수하거나 건조필름법으로 계수하는 방법이 있다.

대장균군은 전부 Gammaproteobacteria강 세균과(Enterobacteria family)에 속하며, 주요한 대장균군의 속은 다음과 같다¹⁾. 괄호 안의 숫자는 2017년 8월 현재 공인된 종 수이다.

대한민국 환경부가 공표한 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관란 규칙(2016. 12. 30. 개정)에 따르면 먹는 물에서의 총 대장균군 및 분원성 대장균군은 각각 100 ml 당 검출되지 않아야 한다³⁾. 그리고 식품의약품안전처에서도 식품의 기준 및 규격(2017. 6. 30. 개정)을 고시하여 다양한 식품류에 대해 종류 별로 총 대장균군 및 분원성 대장균군 검출 한도를 정하고 있다²⁾.

김승범/충남대학교

조장천/인하대학교

1. Madigan, M. et al. 2015. Brock Biology of Microorganisms, 14th edition. Pearson.
2. 식품의약품안전처. 2017. 식품의 기준 및 규격.
3. 환경부. 2016. 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙.