박기수 건국대 교수팀, 식중독균 신속 검출 기반 연구 성과 국제학술지 표지논문에 선정

(왼쪽부터) 건국대학교 생물공학과 여승현 연구원, 조민철 연구원, 박기수 교수

국내 연구진이 식중독균을 신속·정확하게 검출할 수 있는 유전자 진단 기술을 개발했다.

박기수 건국대 생물공학과 교수 연구팀은 식품 중 대장균(O157:H7)과 리스테리아균을 감별하는 엠플래쉬시스템을 개발하고, 활용 가능성과 신뢰도를 과학적으로 확인한 논문을 화학분석 분야 저명 학술지 아날리티컬 케미스트리 7월호에 표지눈문으로 게재했다.

대장균(O157:H7)과 리스테리아균은 감염 시 위장염, 패혈증 등을 유발할 수 있는 식중독의 주요 원인균으로 꼽힌다. 기존 검출법은 높은 정확도에도 불구하고 긴 분석 시간과 고가의 장비가 필요한 문제가 있었다.

식중독균의 현장 진단이 가능한DNA 변형이 필요 없는 종이기반 측방유동 분석 시스템 '엠플래쉬(M-FLASH)'(사진=한국보건산업진흥원)

이에 비해 엠플래쉬는 복잡한 전처리 없이 대장균과 리스테리아균을 고감도로 신속하게 검출한다. 고가 형광탐지기를 사용하거나 시료 변형이 필요한 기존 진단법과 달리 등온핵산증폭기술과 금나노입자 탐침 기술 등을 활용해 절차를 간소화했다. 등온핵산증폭기술은 중합효소연쇄반응(PCR)과 달리 온도 변화를 위한 장비 없이 분자생물학 기술을 활용해 일정한 온도에서 핵산을 증폭시킨다.

연구진은 엠플래쉬를 활용해 양배추·육포·계란 껍질 등 식품 시료에 인위적으로 균을 오염시켜 실증 실험을 수행했다. 그 결과 대장균은 10¹ CFU/㎖, 리스테리아균은 10² CFU/㎖ 수준에서 색 변화로 정확히 검출하는 방법을 입증했다. CFU/㎖은 검체 1㎖ 당 10개의 균 집락(CFU) 단위를 의미한다.

다중 진단 기능도 구현해 하나의 키트에서 대장균과 리스테리아를 동시에 구별·검출하는 연구결과도 확인했다. 다양한 식품에 대한 검증을 기대할 수 있다.

연구팀은 “엠플래쉬는 개발도상국, 수출입 식품 검역, 항만·공항 방역, 재난 현장 등 자원이 부족한 곳에서도 활용 가능성이 높은 기술”이라면서 “앞으로 식중독균뿐만 아니라 항생제 내성균, 수인성 병원체, 호흡기 바이러스 등 다양한 병원체 진단으로 응용 가능성을 확인했다”고 밝혔다.

이번 연구는 식품의약품안전처의 스마트 식품 안전관리사업의 지원으로 마련됐다.

송윤섭 기자 sys@etnews.com