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2016-2018년 국내 수인성·식품매개감염병 원인세균 병원체 감시 현황
  • 작성일2019-07-04
  • 최종수정일2019-09-10
  • 담당부서세균분석과
  • 연락처043-719-8110
  • 971
2016-2018년 국내 수인성·식품매개감염병 원인세균 병원체 감시 현황

질병관리본부 감염병분석센터 세균분석과
김난옥, 홍사현, 전정훈, 황규잠*

*교신저자 : kyuhwang61@korea.kr, 043-719-8110

Abstract

Laboratory-based Surveillance of Water- and Food-borne Infectious Disease-causing Bacteria in the Republic of Korea, 2016-2018


Kim Nan-Ok, Hong Sahyun, Chun Jeong-Hoon, Hwang Kyu Jam
Division of Enteric Diseases, Center for Laboratory Control of Infectious Diseases, KCDC

Using the National Surveillance system, Enter-Net, this study was performed to characterize the pathogens responsible for causing diarrhea and to provide basic data, including epidemic disease patterns, for the prevention of diarrhea from 2016 to 2018. To identify the pathogenic bacteria, stool specimens from 29,717 patients with diarrhea were collected from January 2016 to December 2018 in Korea. Pathogenic bacteria were analyzed on the basis of the age and sex of the patients. Identification and analysis of the pathogens were conducted according to the principles of Laboratory Diagnosis of Infectious Diseases. Overall, 10 species and 29,717 strains of diarrhea-causing pathogenic bacteria were isolated from 4,436 stool specimens (14.9%). The isolation rate showed the highest ratio in summer, from June to October for most bacteria. On the basis of patient’s age, the isolation rate of most pathogenic bacteria showed the highest ratio for the range of 0-9 years. Hygiene education should be provided to diarrhea-susceptible groups, such as those aged < 10 years, and ≥ 70 years. Continuous monitoring of causative pathogens for water- and food-borne infectious diseases, through surveillance linked to local institutes and feedback of results are needed.

Keywords: Enter-Net, Surveillance, Diarrhea-causing bacteria, Bacterial Infections, Infectious disease, Infection control


들어가는 말

수인성·식품매개감염병은 세균, 바이러스와 같은 감염성 병원체에 의해 설사와 함께 구토, 발열, 복통을 일으키는 것으로 매년 지속적인 발생을 보이고 있으며 전 세계적으로 주요한 관심의 대상이 되고 있다[2]. 이러한 공중보건학적인 중요성으로 인해 수인성·식품매개감염병에 대한 병원체감시는 다른 질환에 비해 우선적으로 실시되었으며, 대다수 국가에서 설사질환 관련 감시사업을 수행하고 있다.
식품매개감염병의 감시체계로 미국에서는 푸드넷(FoodNet)[3], 캐나다에서는 NESP(National Enteric Surveillance Program)와 지역 거점 중심의 C-EnterNet이 유기적으로 운영되고 있다[4]. 일본에서는 국립감염병연구소(National Institute of Infectious Diseases)가 중심이 되어 병원체 검출 정보 자료를 생산하고 있다[5]. 국내에서는 1972년부터 질병관리본부 주관으로 전국 보건소와 시·도 보건환경연구원, 질병관리본부 실험실을 연계한 수인성·식품매개감염병의 원인병원체에 대한 검사 업무를 수행하였고, 2001년부터는 능동적인 병원체감시시스템을 구축하였다. 2003년부터 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업(Enteric Pathogens Active Surveillance Network, Enter-Net)을 수행하고 있으며, 2008년 이후 대상 병원체의 확대, 보고 주기, 결과 환류 및 관련 정보 제공 주기 단축 등 다양한 방면으로 감시사업을 개선하였다. 2010년부터는 주 단위 보고체계를 구축하여 유관 기관에 국내 설사질환 발생 경향에 대한 자료를 주기적으로 제공하고 있다. 2012년부터는 기존 감시대상 병원체(세균성 병원체 5종, 바이러스성 병원체 5종, 원충성 병원체 4종) 중 그람양성 세균 병원체 4종과 그람음성 세균 병원체 1종을 추가로 포함하여 10종으로 확대하여 운영하고 있다. 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업은 국가 감시사업으로서 전국 70개 감시사업 참여협력병원에서 설사환자의 검체와 임상자료를 수집하고 17개 시·도 보건환경연구원에서 원인병원체에 대한 검사를 실시하며, 질병관리본부 세균분석과에서 결과를 종합 분석하여 설사질환의 발생 양상 및 병원체 정보를 제공하고 있다.
이 글에서는 2016년부터 2018년까지 최근 3년간 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업을 통해 확인된 설사유발 원인 세균의 분리 현황 및 특성을 소개하고자 한다.


몸 말

최근 3년간 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업을 통해 전국 70개 협력병원에 급성설사 증상으로 내원한 환자의 분변 검체를 대상으로 선택감별 배양 및 생화학적인 실험기법을 이용하여 세균을 분리 동정한 후 그 결과를 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업 자료로 수집하였다. 분변검체의 경우 1 g 이상을 채취하였고, 분변 채취가 어려운 경우에는 직장도말을 실시하여 검체를 확보하였다. 대상 균주는 설사를 유발하는 주요 10개 세균성 병원체로 살모넬라균(Salmonella spp.), 병원성 대장균(Pathogenic Escherichia coli; E. coli)중 장출혈성 대장균(Enterohemorrhagic E. coli; EHEC)과 장독소성 대장균(Enterotoxigenic E. coli; ETEC), 장병원성 대장균(Enteropathogenic E. coli; EPEC), 그리고 장침습성 대장균(Enteroinvasive E. coli; EIEC), 캠필로박터균(Campylobacter spp.), 장염비브리오균(Vibrio parahaemolyticus; V. parahaemolyticus), 세균성이질균(Shigella spp.), 클로스트리듐 퍼프린젠스(Clostridium perfringens; C. perfringens), 황색포도알균(Staphylococcus aureus; S. aureus), 바실루스 세레우스(Bacilllus cereus; B. cereus), 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes; L. monocytogenes), 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica; Y. enterocolitica)를 대상으로 하였다. 수인성·식품매개감염병을 유발하는 것으로 알려진 각 세균성 병원체의 주요 혈청형 및 독소형을 대상으로 검사를 진행하였고[1], 자료 분석 시 성별과 연령군에 따른 병원성세균의 검출률 차이는 SPSS ver 21.0을 이용한 chi-square 검정으로 분석하였다.
2016~2018년도 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업을 통해 전국적으로 총 29,717건의 설사환자에서 수집된 분변 검체를 대상으로 검사한 결과, 감시대상 병원체가 확인된 검체는 4,436건(14.9%)이었으며 Salmonella spp. 1,065건(24.0%), Pathogenic E. coli 1,395건(31.4% [EPEC 69.8%, ETEC 19.4%, EHEC 5.9%, EAEC 3.3%, EIEC 1.6%]), V. parahaemolyticus 43건(1.0%), Shigella spp. 19건(0.4%), Campylobacter spp. 391건(8.8%), C. perfringens 378건(8.5%), S. aureus 539건(12.2%), B. cereus 576건(13.0%), L. monocytogenes 9건(0.2%), Y. enterocolitica 21건(0.5%)이 분리되었다. 단, 결과 분석에 오차를 줄 수 있는 식중독 집단발생이나, 바이러스와 원충 등 감시 대상이 아닌 병원체가 확인된 경우는 결과 산출에서 제외하였다.

Figure 1.

2016년부터 2018년까지 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업 결과 세균성 병원체의 분리율은 평균 14.7%∼15.2%였으며, 3년간 감시사업을 통해 분리된 병원체에 대한 분리경향은 Figure 1과 같다. 3년간 분리된 세균성 병원체는 하절기에 속하는 6~10월에 총 분리건수의 64.4%가 분리되었고, 8월에 26.0%로 가장 높은 분리율을 보였다. Salmonella spp.와 Pathogenic E. coli는 하절기가 시작되는 6월부터 증가하여 10월까지 지속되는 계절성을 보였다. Salmonella spp.의 경우 2016~2017년 2년간 증가 추세에 있었으나, 2018년도에는 증가 추세를 보이지 않았고, Pathogenic E. coli는 최근 3년간 분리경향이 증가하는 추세에 있는 것으로 나타났다. Shigella spp.는 산발적으로 발생하였으나 주로 1월과 2월에 분리되었으며, V. parahaemolyticus는 8월에 증가하여 10월에 분리율이 높았으며, 11월에도 분리 되었다. Campylobacter spp.는 하절기 중 평균 기온이 높은 7~8월에 가장 높은 분리율을 보였으며, 꾸준하게 Campylobacter spp.에 의한 설사질환이 증가하고 있는 것으로 나타났다. Y. enterocolitica는 연중 산발적인 발생을 보였으며, 그람양성 세균인 C. perfringens와 S. aureus는 계절에 관계없이 연중 분리되는 경향을 보였다. 연중 분리되는 다른 양성 세균과 달리 B. cereus는 그람음성 세균과 유사한 분리 경향인 하절기에 높은 분리율을 나타내는 계절성을 보였다. 월별 원인병원체 분리현황은 Figure 2와 같다. Salmonella spp., Pathogenic E. coli, Campylobacter spp., B. cereus은 6~9월에 가장 높은 분리를 나타내었고, S. aureus와 C. perfringens는 연중 분리되는 경향을 보였다.

Figure 2.

Table 1.

주요 세균성 병원체의 연령별 분리율은 Table 1에 나타내었다. 최근 3년간의 분석 결과 0-9세의 연령대(40.9%)와 70대 이상의 노약계층(16.8%)에서 높은 비율을 차지하고 있었고 0-9세 연령대에서 분리율이 높은 것은 영유아의 면역성이 낮은 점과 단체 급식과도 관계가 있을 것으로 예상된다. 분석 결과 연령군에 따른 병원성세균의 검출은 세균 10종 중 Shigella spp., L. monocytogenes, Y. enterocolitica 3종을 제외한 Salmonella spp., Pathogenic E. coli, V. parahaemolyticus, Campylobacter spp., S. aureus, C. perfringens, B. cereus는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(P<0.05).

Figure 3.

최근 3년간 연령별 발생 추이는 Figure 3에 나타내었다. Salmonella spp.는 3년간 0-9세의 연령층과 10대에서 지속적으로 높은 분리율을 보였으며, Pathogenic E. coli는 전 연령대에서 비교적 고르게 분리되었으나 특히 20대에서 50대의 연령대에서 높은 분리율을 보였다. V. parahaemolyticus는 20대에서 70세 이상의 연령대까지 분리되는 경향을 보였다. Campylobacter spp.는 10대에서 40대까지 주로 분리되는 경향을 보였고 특히 20대에서 분리율이 높았다. 그람양성 세균인 C. perfringens는 연령대가 증가할수록 특히, 70대 이상에서 높은 분리율을 나타내었다. S. aureus의 경우도 전 연령층에서 비교적 고르게 분리되었으나 특히 0-9세의 연령대와 70대의 연령대에서 높은 분리율을 나타내었고, B. cereus는 30대에서 70세 이상의 연령대까지 분리되는 경향을 보였다.
성별로는 남성 2,398명(54.1%)으로 여성 2,004명(45.2%)보다 분리율이 다소 높았다. 성별에 따른 병원성 세균의 분리율은 환자의 성비와 검체수를 비교해 보았을 때 통계적으로 남녀 성별간의 유의적인 차이가 없었다(P>0.05)(Table 2).

Table 2.


맺는 말

본 연구는 2016년에서 2018년까지 3년간 수인성·식품매개감염병 병원체 감시사업을 통해 수집된 세균 병원체 4,436건에 대하여 병원체별, 계절별, 연령별 발생동향을 분석하였다. 대표적인 수인성·식품매개감염병 원인세균인 Salmonella와 Pathogenic E. coli는 하절기인 6월부터 10월까지 분리율이 지속적으로 높았고, Campylobacter도 하절기인 6~8월에 주로 분리되었다. 캐나다에서 발표한 감시자료(C-EnterNet)에 의하면 식중독균의 제1병원체로 캠필로박터균(30%)이 확인되었으며[4], 우리나라 감시사업의 결과도 Campylobacter의 분리율이 매년 꾸준히 증가하고 있어 좀 더 주의해야할 병원체로 판단된다[6]. 대부분의 수인성·식품매개감염병 원인세균은 일반적으로 고온 다습한 하절기에 집중적으로 질병을 유발하나 그람양성 세균인 S. aureus와 C. perfringens의 경우에는 계절과는 상관없이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 기후변화와 식생활의 변화, 조리 시설의 개선 등 환경적 요인에 의해 설사질환을 일으키는 병원성 세균의 분리 양상에도 변화가 발생한 것으로 판단된다.
설사질환 원인병원체의 연령별 발생은 감염 취약계층인 0-9세의 연령대에서 전체 발생율의 40.9%로 높은 분리율을 보였고, 다른 연령층에 비해 70세 이상의 노약계층에서도 높은 분리율을 보여 해당 집단에 대한 개인위생 강화를 위한 홍보가 필요할 것으로 보인다.
수인성·식품매개감염병은 보건위생의 발달에도 불구하고 기후변화를 포함한 환경적 요인 등의 변화에 따라 취약계층을 대상으로 발생하고 있어 지속적인 감시 및 관리가 필요하다고 판단된다. 따라서 이러한 수인성·식품매개감염병을 예방하기 위해서는 협력병원 및 시·도 보건환경연구원을 연계한 병원체 감시사업을 지속적으로 실시함으로써 수인성·식품매개감염병을 유발하는 원인병원체에 대한 자료의 축적과 지속적인 정보 제공을 통해 질병 예방 및 관리 대책 수립의 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다.


참고문헌

1. Korea Centers for Disease Control and Prevention. Infectious Disease Laboratory Diagnosis; Disease-Specific Protocol. 3rd ed. 2005.
2. Nyachuba DG. Foodborne illness: is it on the rise? Nutr Rev 2010;68:257-69.
3. http://www.cdc.gov/foodnet
4. http://www.canada.ca/eu/public-health/services/surveillance/foodnet-canada
5. http://www.niid.go.jp/niid/en/iasr-e.html
6. Cho SH, Shin HH, Choi YH, Park MS, Lee BK. Enteric bacteria isolated from acute diarrheal
patients in the Republic of Korea between the year 2004 and 2006. J Microbiol. 2008;46:325-330.
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