식중독 예방에도 김치가 효과적
특히 살모넬라균과 리스테리아균은 김치의 발효 온도에 따라 생육이 억제되는 정도가 달라서 살모넬라균은 저온보다는 상온에서 발효된 김치에서 억제 효과가 컸고 리스테리아균은 상온 보다는 저온인 김치냉장고저장온도 (0℃)에서 발효된 김치에서 억제되는 효과가 크다는 사실을 밝혀냈다.
살모넬라, 병원성 대장균 E. coli O157:H7, 비브리오균이 먹기 좋은 정도로 발효된 pH 4.4 정도의 김치를 만났을 때 4시간만에 99% (2 log cfu/ml) 이상이 사멸하였고 활발히 증식하고 있는 비브리오균은 김치에 닿은지 10분 이내에 사멸하였다.
이에 연구팀은 김치의 어떤 특성이 주로 비브리오균을 억제할 수 있는지 연구한 결과 자연 발효에 따라 증식한 젖산균이 생성한 유기산 이 효과적으로 비브리오균을 억제한다는 사실을 확인하였다. 그리고 김치가 유기산 자체보다 더 월등하게 비브리오균을 억제한다는 결과를 통해 김치 재료나 발효과정 중에 생성된 항균물질에 대해서도 연구를 진행중이다.
김치는 주식과 같이 먹는 식품으로서 고기나 생선 등 식중독균이 증식하기 쉬운 식품등과 함께 섭취하여 식중독 예방에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
해마다 대량 식중독 사고가 빈번하여 2002년 한 해 동안에만 보고 된 식중독 사건이 78건에 2,980명의 환자가 발생하였다. 식중독 발생 후에 항생제를 사용하는 것보다 식중독 사고를 미연에 방지하여 건강 및 사회적 비용을 줄이는 것이 바람직하며 건강 친화적으로 병원성 미생물을 제어하는 방법 중에는 식품을 이용하는 방법이 있다. 일찍이 서양에서는 치즈나 요쿠르트 등을 이용하여 사람의 장에서 병원성 미생물의 활동을 억제하는 치료 방법을 시도하고 있으나 식품 종류가 제한적인데 반해 한국에서는 쉽게 접할 수 있는 다양한 전통 발효 식품이 역할을 할 것으로 기대되어왔다.
일본의 기무치는 주로 발효에 의존하지 않고 절임 야채에 김치 소스를 첨가하여 먹는 형태로 제조에 하루밖에 안 걸리는데 이러한 환경에서는 병원성 대장균인 E. coli O157:H7 등이 오염되어 있는 야채를 이용할 경우에 식중독에 걸릴 위험성이 있다. 2001년 일본에서 기무치에서 식중독으로 의심되는 사례가 보고 된 이후 발효 김치의 기능적인 측면이 부각되고 있는 상황이다.
김치는 발효 진행시 여러 미생물이 공존하며 발효 단계에 따라 주 미생물이 바뀐다. 김치 발효의 주요 미생물인 젖산균은 위산에도 비교적 강하여 장까지 살아남기 쉬운 특징을 가지고 있다. 또한 젖산균이 존재하는 환경에서는 젖산균과 영양분 경쟁을 하고 주위가 산성화되어 있을 뿐 아니라 젖산균이 생성한 박테리오신이라는 항균물질 때문에 병원성균이 생육하기 어렵다. 그러나 지금까지 순수한 젖산균에 대해서만 많은 연구가 진행되었고 실제 자연 발효된 식품에서 입증된 예는 많지 않아 김치를 이용하여 연구를 수행하게 되었다.
살모넬라균과 장염 비브리오균은 김치에 예민하여 살모넬라균은 먹기 적합한 적숙기의 김치 (pH 4.4)즙에 4시간 반응되자 2-4 log cfu/ml가 감소하였고 (99% 이상) 장염 비브리오균은 김치와 접촉하고 10분 이내에 6 log cfu/ml 이상이 사멸하였다.
식중독균 중에서도 살모넬라균은 저온보다는 상온에서 발효된 김치에서, 리스테리아균은 반대로 김치냉장고 저장온도에서 발효된 김치에서 효과적으로 균이 사멸하였다.
비브리오균은 김치에 아주 민감하여 반응하자마자 사멸한다는 결과를 통해 패류, 생선, 회 등의 수산물에 김치를 같이 섭취하면 장염비브리오 식중독 예방효과가 있을 것으로 기대되었다.
본 연구를 통하여 김치의 재료 성분이나 발효 온도를 조절하여 식중독균을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다. 식중독균이 번식하기 쉬운 고기, 생선 등과 함께 섭취하면 식중독 사고를 예방하는 효과가 있을 것으로 기대된다. 한편 이에 대한 연구는 농림부 과제로 진행되고 있는 인체 소화 모델에 적용하여 확인할 수 있을 것으로 예상된다.
수행된 연구 결과는 한국 전통 발효 식품의 안전성 및 건강 기여를 위한 과학적 홍보 자료로 사용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 효과적으로 식중독균을 예방할 수 있는 김치를 개발하고 한국 김치의 표시 기준에 적용할 수 있는 기능성 김치의 가이드라인으로 활용할 예정이다.
한국식품연구원 개요
한국식품연구원은 국민의 건강과 삶의 질 향상을 위한 지식기반의 식품분야 산업원천기술 개발을 위하여 대사기능, 기능소재, 식품발효 연구를 수행하며, 농림수산업과 식품산업의 동반 발전을 위한 식품의 안전유통, 전통식품의 세계화, 식량자원의 고부가가치화를 추진하고 있습니다. 또한 국가 전략목표 달성에 필요한 공공기반기술 구축을 위하여 다양한 산업지원체제를 운영하고 있으며, 연구원은 세계 최고를 지향하는 창조선도형 기술개발을 통해 글로벌 연구 경쟁력을 확보하고 BT, IT, NT, ET, CT 등과의 융합기술을 개발하여 국가 식품산업의 미래를 개척함으로서 국내외 첨단식품과학기술의 선도기관이 되기위해 노력하고 있습니다.
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