MALDI-TOF 질량분석기를 이용한 식품중독균 확인시험 적용

Abstract

최근 건강과 위생에 대한 소비자의 의식 향상으로 인해 농수축산 분야를 비롯한 식품의 가공 유통 분야에서도 식품의 안전성 확보를 위한 시험 검사가 실시되고 있고, HACCP과 같은 식품안전관리 프로그램의 조기 도입을 유도하고 있어 식품중독균에 대한 검사량이 증가하고 있다. 이에 따른 신속, 정확하고 대량의 시료를 처리할 수 있는 식품중독균 검사의 필요성이 증가되고 있다. 국내 식품 미생물의 확인시험방법은 전통적인 미생물 동정법인 그램 염색 등과 같은 형태학적 특성과 생화학적 분석에 의해서 주로 확인되는데, 확인 과정이 복잡하고 장시간이 소요된다. 이를 극복하기 위한 새로운 미생물 동정법인 MALDI-TOF 질량분석기반 미생물 동정법을 식품의 식품중독균 검사에 적용하기 위해 식품공전에서 주로 검사하는 식품중독균 10종에 대한 질량 패턴 데이터를 국내 질량분석 데이터베이스인 MicroID에 적용하였다. 표준 균주와 식품중독균이 검출된 시료에서 분리한 균으로 비교했을 때 질량분석기반 미생물 동정은 현재 사용되고 있는 생화학적 분석결과와 일치한 결과를 보여주었다. 또한, 식품중독균을 포함한 국내 미생물 균주를 이용해서 구축한 데이터베이스, MicroID는 기존의 상용화된 해외 MALDI-TOF 질량분석 데이터베이스 Biotyper와 동등 이상의 정확도를 나타내었다. 국내 식품관련 미생물에 대한 질량스펙트럼을 추가하여 데이터베이스를 지속적으로 확장시키면 신속 정확한 미생물 동정법으로 자리매김할 수 있을 것이다. Rapid and reliable identification of microorganisms is important to maintain food quality and to control safety. MALDI-TOF MS-based identification methods are relatively fast and simple compared to other conventional methods including gram staining and biochemical characterization. A colony on subcultured media can be directly prepared on the analysis plate without further complex treatments. In this study, we confirmed the applicability of MALDI-TOF MS-based identification of foodborne pathogens such as Salmonella Enteritidis/Typhimurium, Staphylococcus aureus, Vibrio parahaemolyticus, Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, and Cronobacter sakazakii on the Korea Food Standard Codex. MALDI-TOF MS data of the pathogenic reference strains were incorporated into a commercial MicroID (ASTA Inc.) database. Other pathogenic reference strains and seven isolates from various food samples were correctly identified to the species level by using the MicroID database. In conclusion, MALDI-TOF MS is comparable with commercial biochemical identification.