살모넬라균 - 식품 독성 감염의 원인균

살모넬라균은 식중독의 주요 원인일 뿐만 아니라, 특정 유형의 설사인 살모넬라증을 유발하는 경우가 많습니다.

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살모넬라속의 주요 특징

살모넬라속의 주요 특징은 다음과 같습니다. 끝이 둥근 짧은 그람 음성 간균으로 길이는 1.5~4.0µm이고 대부분 운동성(주모성)이며 포자나 낭포가 없고 포도당(및 일부 다른 탄수화물) 발효 과정에서 산과 가스를 생성합니다(S. typhi 및 일부 다른 혈청형 제외). 라이신과 오르니틴 탈탄산효소가 있고 페닐알라닌 탈아미노효소가 없으며 H2S를 생성합니다(일부는 생성하지 않음). MR과 양성 반응을 보이며 구연산염이 있는 기아 한천에서 자랍니다(S. typhi 제외). 락토오스를 발효하지 않습니다(S. arizonae 및 S. diarizonae 제외). 인돌을 형성하지 않으며 우레아제가 없고 음성 Voges-Proskauer 반응을 보입니다. DNA의 G + C 함량은 50~52%입니다. 이들 박테리아 의 문화적 특성은 장티푸스 및 파라티푸스 A형과 B형 의 병원균 의 문화적 특성과 동일합니다.

살모넬라 저항성

살모넬라균은 일부 물리적 및 화학적 요인에 대한 내성이 매우 높습니다. 70°C에서 30분간 가열하면 유지됩니다. 식품, 특히 육류에 살모넬라균이 존재할 경우 고온 내성이 증가합니다. 살모넬라균에 오염된 육류를 2.5시간 동안 끓이면 두께 19cm, 무게 400.0g 이하의 육류가 살균됩니다. 끓는 물에 넣으면 같은 조리 시간 동안 두께 5.0~5.5cm, 무게 200.0g 이하의 육류만 살균됩니다. 염장 및 훈제 육류는 살모넬라균에 비교적 약한 영향을 미칩니다. 염장 및 훈제 육류의 NaCl 함량이 12~20%일 때 살모넬라균은 실온에서 최대 1.5~2개월 동안 생존합니다. 기존의 화학 소독제는 살모넬라균을 10~15분 안에 사멸시킵니다.

살모넬라균의 병원성 요인

살모넬라균은 접착 및 식민화 인자, 침입 인자를 가지고 있으며, 내독소를 가지고 있고, 마지막으로 적어도 S. typhimurium과 몇몇 다른 세로타입은 두 가지 유형의 외독소를 합성할 수 있습니다.

• LT 및 ST 유형의 열 불안정성 및 열 안정성 엔테로톡신
• 시가 유사 세포독소.

독소의 특이성은 세포 내 국소화 및 세균 세포 파괴 후 방출되는 것입니다. LT 살모넬라균은 LT 장독소원성 대장균 및 콜레라균과 구조적, 기능적으로 유사합니다. mm은 110 kDa이며, pH 2.0~10.0 범위에서 안정합니다. 살모넬라균에서 독소 생성은 피부 투과성에 영향을 미치는 두 가지 요인과 관련이 있습니다.

• 빠르게 작용함 - 살모넬라균의 여러 균주에서 생성되며, 열에 안정적(100°C에서 4시간 동안 안정을 유지함), 1~2시간 동안 작용함;
• 지연형 - 열불안정형(75°C에서 30분 이내에 파괴됨), 투여 후 18~24시간 후에 효과(토끼 피부가 두꺼워짐)가 나타납니다.

LT 및 ST 살모넬라균에 의한 설사의 분자 기전은 장세포의 아데닐산 고리화효소 및 구아닐산 고리화효소 시스템의 기능 장애와도 관련이 있는 것으로 보입니다. 살모넬라균이 생성하는 세포독소는 열에 불안정하며, 그 세포독성 효과는 장세포의 단백질 합성을 억제하는 것으로 나타납니다. 개별 살모넬라균은 LT, ST, 그리고 세포독소를 동시에 합성할 수 있는 반면, 다른 균주는 세포독소만 합성할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.

살모넬라균의 병원성은 mm. 60 MD를 갖는 플라스미드에 따라 달라지는데, 이 플라스미드가 손실되면 살모넬라균의 병원성이 현저히 감소합니다. 살모넬라균의 유행성 클론 출현은 병원성 플라스미드와 R-플라스미드의 획득과 관련이 있는 것으로 추정됩니다.

감염 후 면역

감염 후 면역에 대한 연구는 아직 충분히 이루어지지 않았습니다. 살모넬라증이 주로 어린이에게 영향을 미친다는 점을 고려할 때, 감염 후 면역은 상당히 강하지만, 특정 유형에만 나타나는 것으로 보입니다.

살모넬라증의 역학

알려진 살모넬라균 중 S. typhi와 S. paratyphi A만이 사람에게만 질병을 일으킵니다. 장티푸스와 파라티푸스 A. 다른 모든 살모넬라는 동물에게도 병원성을 갖습니다. 살모넬라균의 주요 공급원은 소, 돼지, 물새, 닭, 동식물 설치류 및 기타 여러 동물입니다. 살모넬라균에 의한 동물 질병은 3가지 주요 그룹으로 나뉩니다. 소의 일차 살모넬라증, 이차 살모넬라증 및 장염입니다. 일차 살모넬라증(송아지의 파라티푸스, 새끼 돼지의 장티푸스, 닭의 장티푸스, 닭 이질 등)은 특정 병원균에 의해 발생하며 특징적인 임상 증상을 보입니다. 이차 살모넬라증은 여러 가지 이유(종종 다양한 질병)로 인해 동물의 몸이 급격히 약해졌을 때 발생합니다. 이차 살모넬라증은 특정 동물의 특정 유형의 살모넬라균과 관련이 없으며 다양한 혈청형에 의해 발생하지만 대부분 S. typhimuryn에 의해 발생합니다.

소의 장염은 특정 임상 양상을 특징으로 하며, 이러한 점에서 원발성 살모넬라증과 유사합니다. 그러나 이 경우 장염은 이차적인 증상이며, 원발성 증상은 다양한 소인에 의해 결정됩니다. 원인균은 대부분 S. enteritidis와 S. typhimurium입니다.

식중독균 감염의 가장 위험한 원인은 이차 살모넬라증과 소 장염에 걸린 동물입니다. 물새와 그 알, 그리고 닭과 그 알, 그리고 기타 가금류 제품은 살모넬라증 역학에서 중요한 역할을 합니다. 살모넬라는 알의 발달 과정에서 직접 알에 침투할 수 있지만, 손상되지 않은 껍질을 통해 쉽게 침투할 수 있습니다. 식중독균 감염은 살모넬라균에 감염된 육류 섭취와 가장 흔하게 연관되어 있으며, 그중 최대 70~75%가 강제 도축된 소의 고기에서 발생하며, 그중 최대 30%가 강제 도축됩니다. 강제 도축은 종종 빈사 상태의 동물에게 가해집니다. 약화된 동물의 경우, 살모넬라균은 장에서 혈액으로 쉽게 침투하고, 혈액을 통해 근육으로 이동하여 평생 동안 육류에 감염됩니다. 계란과 가금류 제품이 전체 살모넬라균 감염의 10% 이상을 차지하고, 우유와 유제품이 약 10%, 수산물이 약 3~5%를 차지합니다.

현대 살모넬라증 역학은 인간과 동물의 발병률이 꾸준히 증가하고 이러한 질병을 유발하는 살모넬라 혈청형의 수가 증가하는 것이 특징입니다. 1984년부터 1988년까지 영국에서 살모넬라증 사례 수는 6배 증가했습니다. 그러나 WHO 전문가들은 실제 살모넬라증 사례 수는 아직 알려지지 않았다고 생각합니다. 그들의 의견에 따르면 감염된 개체의 5~10%만이 확인됩니다. 살모넬라증 사례 증가의 주요 원인 중 하나는 외부 환경과 잠복 살모넬라증에 걸린 동물을 수용하는 가공 공장에서 살모넬라균이 널리 분포되어 식품 생산 과정에서 식품이 오염되는 것입니다. 동물 간에 살모넬라균이 널리 퍼지는 주요 원인 중 하나는 살모넬라균에 오염된 동물성 부산물을 함유한 사료의 사용입니다.

인간과 동물에서 분리된 살모넬라균 세로타입의 수가 꾸준히 증가하고 있음에도 불구하고, 모든 살모넬라증 사례의 최대 98%는 여전히 살모넬라균 그룹 A, B, C, D 및 E, 주로 S. typhimurium과 S. enteritidis(질병 사례의 최대 70-80%)에 의해 발생합니다.

현대 살모넬라증 역학의 또 다른 중요한 특징은 살모넬라균 감염원으로서 인간의 역할을 확립한 것입니다. 환자나 보균자에 의한 인간 감염은 살모넬라균이 번식에 적합한 환경을 제공하는 음식뿐만 아니라, 접촉이나 가정 내 접촉을 통해서도 가능합니다. 이러한 감염 경로는 무증상 세균 보균자의 광범위한 확산으로 이어집니다.

1965년 미국 리버사이드에서 발생한 S. typhimurium에 의한 대규모 수인성 살모넬라균 유행병(약 1만 6천 명이 감염)을 통해 살모넬라균 감염이 음식뿐만 아니라 물을 통해서도 가능하다는 사실이 밝혀졌습니다.

최근 몇 년 동안 살모넬라증 역학의 특이점에는 S. enteritidis의 병인학적 역할 증가, 가금류 및 가금류 제품을 통한 감염원 전파 경로 활성화, 병원 내 감염을 포함한 집단 질병 수 증가, 14세 미만 어린이의 이환율 증가(모든 질병 사례의 60% 이상) 등이 있습니다.

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살모넬라증의 증상

살모넬라증은 식중독, 살모넬라 설사, 그리고 전신성(장티푸스) 형태로 다양한 임상 양상을 보일 수 있으며, 이는 감염량, 병원균의 독성, 그리고 감염체의 면역 상태에 따라 달라집니다. 살모넬라균이 식품에 대량으로 유입되면 식중독이 발생하며, 주요 증상은 병원균이 혈액으로 대량 유입되어 부패하고 내독소가 방출되는 것입니다. 살모넬라 설사는 살모넬라균이 장세포에 정착하는 것을 기반으로 합니다. 살모넬라는 소장의 당단백질에 부착한 후, 융모 사이로 침투하여 장세포의 세포막에 부착하여 미세융모를 손상시키고 장세포의 박리를 유발하며 점막에 중등도의 염증을 일으킵니다. 방출된 장독소는 설사를 유발하고, 세포독소는 세포사를 유발합니다. 살모넬라균은 장세포가 아닌 세포막에서 증식하며, 상피를 통해 점막의 하부 조직으로 침입합니다. 살모넬라균은 대식세포를 통해 운반되어 림프와 혈액으로 들어가 균혈증과 감염 과정의 일반화를 유발합니다.

살모넬라균의 분류

살모넬라속에는 살모넬라 봉고리(Salmonella bongori), 살모넬라 수브테라네아(Salmonella subterranea), 살모넬라 엔테리티카(S. enteritica, 예전 명칭은 살모넬라 콜레라에수이스(S. choleraesuis))가 포함되며, 이에는 6가지 주요 아종인 살모넬라 살라메(S. salamae), 살모넬라 아리조나(S. arizonae), 살모넬라 디아리조나에(S. diarizonae), 살모넬라 후테나에(S. houtenae), 살모넬라 인디카(S. indica), 살모넬라 엔테리카(S. enterica)가 있으며, 여러 생화학적 특성이 서로 다릅니다.

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White와 Kauffmann에 따른 살모넬라균의 혈청학적 분류

살모넬라균에는 O-, H-, K-항원이 있습니다. 65가지의 서로 다른 O-항원이 확인되었습니다. 이들은 1에서 67까지의 아라비아 숫자로 표시됩니다. O-항원을 기준으로 살모넬라균은 50개의 혈청학적 그룹(AZ, 51-65)으로 나뉩니다. 일부 O-항원은 두 그룹의 살모넬라균에서 발견됩니다(Ob, 08). 항원 01과 012는 여러 혈청군의 대표에서 발견되지만 각 혈청군의 대표는 모두에 공통적인 하나의 주요 O-항원을 가지며, 이에 따라 혈청군으로 나뉩니다. O-항원의 특이성은 다당류 LPS에 의해 결정됩니다. 모든 살모넬라균 다당류는 O-특이적 측쇄가 부착된 공통 내부 코어를 가지고 있으며, 이는 반복되는 올리고당 세트로 구성됩니다. 이러한 당의 결합 및 구성의 차이는 혈청학적 특이성의 화학적 기초를 제공합니다. 예를 들어, O2 항원의 특이성은 당 파라토스에 의해 결정되고, O4는 아베콰오스에 의해, O9는 티벨로스에 의해 결정됩니다.

살모넬라균에는 1상과 2상 두 가지 유형의 H-항원이 있습니다. 80개 이상의 1상 H-항원 변이체가 확인되었습니다. 이 변이체들은 라틴 소문자(az)와 아라비아 숫자(Zj-z59)로 표시됩니다. 1상 H-항원은 특정 혈청형에서만 발견됩니다. 즉, 혈청군은 H-항원에 따라 혈청형으로 구분됩니다. 2상 H-항원은 공통적인 성분을 가지고 있으며, 아라비아 숫자로 표시되며 서로 다른 혈청형에서 발견됩니다. 9개의 2상 H-항원이 확인되었습니다.

살모넬라 K 항원은 Vi 항원(S. typhi, S. paratyphi C, S. dublin), M 항원, 5 항원 등 다양한 변이체로 나타납니다. Vi 항원의 중요성은 위에서 논의되었습니다.

살모넬라균의 현대 혈청학적 분류에는 이미 2500개가 넘는 혈청형이 포함되어 있습니다.

살모넬라균을 혈청학적으로 식별하기 위해 진단용 흡착 단일 및 다가 O- 및 H-혈청을 생산하는데, 이 혈청에는 사람과 동물에게 가장 흔히 질병을 일으키는 살모넬라균 세로타입의 O- 및 H-항원에 대한 응집소가 포함되어 있습니다.

대부분의 살모넬라균(약 98%)은 살모넬라 파지 01에 민감합니다. 또한, 가장 흔한 살모넬라증 병원균인 S. typhimurium의 파지 유형을 판별하는 체계가 개발되었으며, 이를 통해 120개 이상의 파지 유형을 구별할 수 있습니다.

살모넬라증의 실험실 진단

살모넬라균 감염 진단의 주요 방법은 세균학적 검사입니다. 검사에 사용되는 검체는 대변, 구토물, 혈액, 위세척액, 소변, 그리고 중독을 유발한 물질입니다. 살모넬라증 세균학적 진단의 특징은 다음과 같습니다.

• 특히 대변을 검사할 때 농축 배지(셀레나이트, 마그네슘)를 사용합니다.
• 살모넬라균을 검출하려면 대변의 마지막, 더 액체인 부분(소장의 윗부분)에서 샘플을 채취해야 합니다.
• 1:5의 비율(대변 1부분, 배지 5부분)을 유지하세요.
• S. arizonae와 S. diarizonae는 락토오스를 발효하기 때문에 엔도배지 뿐만 아니라 비스무트 설파이트 한천배지도 감별진단배지로 사용해야 하며, 이 배지에서 살모넬라균 군집은 검은색(일부는 녹색)을 띱니다.
• 혈액 배양에는 Rapoport 배지를 사용하세요.
• 살모넬라균의 최대 98%가 민감한 01-살모넬라 파지 군집의 예비 식별에 사용됨
• 분리된 배양균의 최종적인 식별을 위해, 먼저 다가 흡착 O-혈청과 H-혈청을 사용하고, 그 다음에 해당 단가 O-혈청과 H-혈청을 사용합니다.

다가 면역형광 혈청은 살모넬라균을 신속하게 검출하는 데 사용할 수 있습니다. A, B, C, D, E 혈청군의 다당류 항원을 함유한 다가 적혈구 진단용 항체를 이용한 RPGA는 환자 및 회복자의 혈청에서 항체를 검출하는 데 사용됩니다.

살모넬라증 치료

식중독의 경우, 살모넬라증 치료는 위세척, 항균제 사용, 그리고 일반 강장제로 이루어집니다. 살모넬라균에 의한 설사의 경우, 정상적인 수분-염분 대사를 회복하고 항생제 치료를 시행합니다.

살모넬라증의 특정 예방

살모넬라증에 대한 구체적인 예방법은 없지만, 사멸된 S. typhimurium 균주와 살아있는(돌연변이) 균주에서 추출한 다양한 백신이 제안되었습니다.