Background
Recently, the incidence rate of waterborne and foodborne diseases has increased due to changes in climate, living environment, and emerging strains of bacterial pathogens. In Korea, the important pathogen of waterborne and foodborne diseases was Escherichia coli and its isolation ratio has also increased.
Methods
From January to December 2014 in Korea, stool specimens from patients with diarrhea were collected to identify the pathogenic E.coli. The pathogenic E. coli was analyzed according to monthly number of isolates, patients’ age and gender. To characterize isolated pathogenic E. coli, toxin genes were detected by multiplex-PCR, and the serotype of isolates was determined by agglutination with the available O antisera.
Results
Pathogenic E. coli that cause diarrhea was isolated in 607 stool specimens (4.6%). The isolation ratio of EHEC, ETEC, EPEC and EIEC were 6.6%, 20.7%, 72.3%, and 0.4%, respectively. Isolation rate showed the highest ratio during summer season. On the other hand, in terms of the patients’ age, the isolation rate of pathogenic bacteria showed the highest ratio in children under age of 10.
Conclusion
Education about proper hygiene should be provided to groups susceptible to diarrhea such as food handlers and children aged 10 years and below. Moreover, monitoring of the pathogens should be continued. Furthermore, personal hygiene education and cooperation of related health organizations should be carried out.


Ⅰ. 들어가는 말

우리나라에서는 수인성·식품매개 감염병에 대한 예방관리가 1976년부터 본격적으로 추진되었으나, 1990년대 이전에는 상수도 보급률의 저조, 개인위생수준의 낙후 등으로 인하여 세균성이질, 장티푸스, 콜레라 등의 수인성 감염병의 발생빈도가 높았다. 그러나 이런 경향은 2000년대에 들어서 학교급식의 전면적 보급, 외식인구의 증가 등 식생활 양상의 변화로 인해 오염된 식품섭취에 의한 설사 환자 발생이 증가하는 추세로 변화되었다[1]. 국내 발생 원인병원체는 노로바이러스, 로타바이러스 등과 같은 바이러스와 병원성대장균, 살모넬라, 장염비브리오, 세균성이질균, 캄필로박터, 클로스트리듐, 황색포도알균, 바실러스 등과 같은 세균으로 구분된다. 이들 병원체에 감염되면 복통, 설사, 오심, 구토, 무력감 등의 증상을 보이며, 심할 경우 탈수에 의한 쇼크나 각종 합병증으로 인해 사망에 이르기도 한다[2]. 이중, 병원성대장균은 그 분자생물학적 특성과 작용기전에 따라 장출혈성대장균(enterohemorrhagic E. coli, EHEC), 장독소성대장균(enterotoxigenic E. coli, ETEC), 장병원성대장균(enteropathogenic E. coli, EPEC), 장침습성대장균(enteroinvasive E. coli, EIEC)으로 구분된다[2]. 장출혈성대장균에 의한 집단발생은 1982년 미국을 시작으로 일본과 유럽에서도 일어났으며, 혈변증상과 함께 심할 경우 용혈성요독증후군(Hemoritic uremic syndrome, HUS)으로 진행될 수 있다[3]. 장독소성대장균은 주로 동남아시아 지역 여행자들에서 감염이 주로 보고되고 있으며, 장병원성대장균의 경우 공중위생이 철저하지 않은 개발도상국의 어린이들이 주로 감염된다. 장침습성대장균은 세균성이질균과 분자생물학적 및 생화학적 특성 면에서 매우 유사한 양상을 나타내며, 2012년 이탈리아에서 대규모 집단 발생이 보고되었다[2, 4].
병원성대장균에 의한 감염은 아시아 지역에서 매년 꾸준히 보고되고 있는데, 방글라데시에서 2007∼2012년 사이에 발생한 설사환자의 11%가 장독소성대장균에 의한 것이었고, 중국의 경우 2009∼2013년 사이에 발생한 5세 미만의 설사환자 중 5%가 병원성대장균에 의한 감염이었다[5, 6]. 또한 중국에서 유통되는 즉석식품의 31.4%가 일반 대장균에 감염되어 있었으며, 그중 장병원성대장균에 오염된 건수가 전체의 8.5%를 차지한다고 보고되었다[7].
국내의 경우, 전체 설사 환자 중 병원성대장균에 의한 감염 환자는 4∼5%를 차지하고 있으며, 장출혈성대장균에 의한 감염은 꾸준히 발생하고 있고, 장독소성대장균과 장병원성 대장균에 의한 감염은 증가하는 추세로 크고 작은 집단 발생도 보고되고 있다[8].
이 글에서는 2014년 국내에서 병원성대장균에 의한 설사환자 발생 경향을 분석하여, 최근 국내에서 발생하는 수인성· 식품매개질환 발생의 시기적 특성, 주요 감염연령 및 원인병원체 등의 종합적인 정보를 제공하여 수인성·식품매개질환 발생 예방 및 관리에 기여하고자 하였다.


Ⅱ. 몸말

병원성대장균에 의한 국내 수인성·식품매개질환 발생 경향 및 특성을 알아보기 위하여, 1월부터 12월까지 전국 17개 보건환경연구원과 13개 검역소로부터 질병관리본부 수인성질환과로 송부된 분리 균주들을 대상으로, 분리 시기, 혈청형, 환자 연령, 독소형 분석을 실시하였다. 송부된 균주 1,277건 중, 집단 식중독과 관련된 536건은 집단 발생별로 동일한 균주들로 추정하여 분석 대상에서 제외하였다. 분석 결과, 2014년 국내에서 병원성 대장균에 의한 수인성·식품매개질환 발생건수는 607건이었고, 이 기간동안 세부 원인 병원체별로 보면, 장병원성대장균이 439건으로 가장 많았으며, 장독소성대장균 126건, 장출혈성대장균 40건, 장침습성대장균 2건으로 확인되었다(Table 1).


월별 수인성·식품매개질환 발생을 분석한 결과, 시기별로는 여름철인 7~9월 사이에 전체의 45.6%인 338건이 집중하여 발생하였으며. 이들 가운데 장출혈성대장균이 40건 중 26건으로 65%, 장병원성대장균이 439건 중 222건으로 50.6%를 차지하였고, 장독소성대장균은 126건 중 45건으로 35.7%를 차지하였다. 특이하게도 장병원성대장균은 가을철인 9∼11월 사이에도 높은 분리율(33.3%)을 나타내었다(Table 1).
2014년 국내에서 병원성대장균에 의해 발생한 급성설사질환 환자에 대한 남성과 여성 비율은 장출혈성대장균(남 58.1%, 여 41.9%)과 장독소성대장균(남 56.9%, 여 43.1%)의 경우 남성이 다소 높게 나타났으며, 장병원성대장균(남 49.4%, 여 50.6%)은 비슷한 수준을 보여주었다. 각 병원체가 보유하고 있는 독소유전자 분포를 확인한 결과, 장출혈성대장균의 경우 stx1 유전자를 보유하는 경우가 70%로 높았으며, 쉬가독소 유전자 외에 eaeA 유전자를 동시에 보유하고 있는 경우도 27.5%에 달했다. eaeA 유전자는 장출혈성대장균의 병원성과 관련이 있는 유전자로, 급성설사질환 발병에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다[3]. 장독소성대장균은 st 유전자를 보유하는 비율이 83.3%로 lt 유전자를 보유한 경우인 51.6%보다 높았다. 장병원성대장균의 경우 eaeA 유전자와 bfpA 유전자를 모두 갖고 있는 typical EPEC가 3.6%였으며, eaeA 유전자만 갖고 있는 atypical EPEC가 96.4%로 대부분을 차지하였다. 분리된 병원성대장균의 혈청형은 혈청형이 확인되지 않는 경우(O serogroup Non-Typable, ONT)를 포함하여 전체 88종의 혈청형이 확인되었다. 각 병원체의 주요 혈청형을 살펴보면, 장출혈성대장균의 경우 O157(32.5%), ONT(30%), O103(10%)순이었고, 장독소성대장균은 O6(20.9%), O171(13.3%), ONT(11.4%) 순이었다. 반면에, 장병원성대장균의 경우 ONT로 확인된 균주가 44.6%로 가장 높게 확인되었고 그 뒤를 O138(21.1%), O88(3.5%) 순으로 차지하였다(Table 2).
연령대별 수인성·식품매개질환 발생 현황을 분석한 결과, 0세～9세 사이의 환자가 350건으로 전체의 47.2%를 차지하였다. 다음으로 10세～19세 사이의 환자가 102건(16.9%)으로 많았으며, 50세～59세 사이의 환자도 74건(12.2%)이 확인되었다. 병원체별로는 장출혈성대장균의 경우, 0세～9세 환자가 52.5%로 가장 많았고, 10세～19세(15%)가 그 뒤를 이었으나, 50대 이상 환자는 없는 것으로 확인되었다. 장병원성대장균의 경우, 0세～9세 환자가 47.4%였고, 그 다음으로 50세～59세(15.3%)와 10세～19세(13.2%)가 차지하였다. 특이하게도 장독소성대장균의 경우 10세～19세 환자가 44건(34.9%)으로 가장 많이 발생하였으며, 그 뒤를 0세～9세(23%)와 20～29세(13.5%)가 차지했다(Figure. 1). 장독소성대장균에서 약간의 차이를 나타내었지만 전체적으로 병원성대장균에 의해 발생한 수인성·식품매개질환은 영·유아 계층과 10대 청소년 계층, 50대 장년 계층에서 주로 보고된 것으로 확인되었다.


Ⅲ. 맺는말

2014년 국내에서 병원성대장균에 의해 발생한 수인성· 식품매개질환 발생을 분석한 결과, 장병원성대장균이 가장 많이 발생했으며(59.2%), 장독소성대장균, 장출혈성대장균, 장침습성대장균 순이었다. 월별로는 여름철인 7월~9월 사이에 전체의 45.6%가 발생한 것으로 확인되었으며, 연령대별로는 영·유아층에서 47.3%로 가장 높게 발생하였고, 10~19세 청소년층(16.9%), 50~59세 장년층(12.1%)의 순서였다.
개인위생 관리의 향상에도 불구하고, 감염성 질환에 의한 환자 발생은 점차 증가하는 추세에 있으며, 집단 급식소와 음식점을 중심으로한 집단 설사 환자 또한 꾸준히 발생되고 있다[7]. 병원성 대장균의 감염에 의한 질환은 일정 기간이 지나면 자연 치유되는 경우가 대부분이지만, 면역력이 약한 영·유아, 노인 및 기저질환을 앓고 있는 환자의 경우 심하면 사망에 이르게 할 수도 있다. 또한 최근 단체급식의 증가와 외식활동의 증가로 인한 집단 설사환자 발생이 빈번하게 일어나면서 큰 사회적 문제로 대두되고 있다. 따라서 학교, 기숙사 등 집단 급식 체계를 갖추고 있는 시설이나 사람의 왕래가 잦은 음식점들의 철저한 식재료 관리, 유통 관리 및 직원의 위생관리가 필요하다. 또한 모든 음식은 가급적 충분히 익혀서 조리하고, 오염된 물이나 식품의 섭취를 피하며, 외출 후 손씻기 등의 개인적인 예방활동도 중요하다. 특히 조리종사자 등 식자재를 다루는 사람에 대해서는 철저한 개인 위생 관리가 요망된다.
더불어 국내에서 발생하는 병원성대장균에 의한 감염성 질환에 대한 정보를 충분히 제공하고, 개인 손 씻기와 유관기관들의 예방 활동을 독려하는 등 각종 감염성 질환들의 예방 관리에 더욱 만전을 기해서 병원성대장균에 의한 수인성·식품매개질환 발생 및 확산 방지에 최선을 다해야 할 것이다.


Ⅳ. 참고문헌

1. 보건복지부 질병관리본부. 수인성·식품매개질환 역학조사 지침. ISSN 1976-9989. 2014.
2. J. P. Nataro and J. B. Kaper. 1998. Diarrheagenic Escherichia coli. Clinical Microbiology Reviews. 142-201.
3. E. Scallan, R. M. Hoekstra, F. J. Angulo, R. V. Tauxe, M. A. Widdowson, S. L. Roy, J. L. Jones, P. M. Griffin. 2011. Foodborne illness acquired in the United States-major pathogens. Emerg. Infect. Dis. 17(1):7-15.
4. M. Escher, G. Scavia, S. Morabito, R. Tozzoli, A. Maugliani, S. Cantoni, S. Fracchia, A. Bettati, R. Casa, G. P. Gesu, E. Torresani, and A. Caprioli. 2014. A sever foodborne outbreak of diarrhoea linked a canteen in Italy caused by enteroinvasive Escherichia coli, an uncommon agent. Epidemiol. Infect. 142:2559-2566.
5. Y. A. Begum, N. I. Baby, A. S. G. Faruque, N. Jahan, A. Cravioto, A. M. Svennerhalm, F. Qadri. 2014. Shift in phenotypic characteristics of enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) isolated from diarrheal patients in Bangladesh. PLoS Negl Trop Dis 8(7):e3031.
6. Jianxing Yu, H. Jing, S. Lai, W. Xu, M. Li, J. Wu, W. Liu, Z. Yuan, Y. Chen, S. Zhao, X. Wang, Z. Zhao, L. Ran, S. Wu, J. D. Klena, L. Feng, F. Li, X. Ye, Y. Qiu, X. Wang, H. Yu, Z. Li, W. Yang. 2015. Etiology of diarrhea among children under the age five in China: Results from a five-year surveillance. J. Inf. 71:19-27.
7. S. Zhang, Q. Wu, J. Zhang, X. Zhu. 2015. Occurrence and characterization of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) in retail ready-to-eat foods in china. Food. Patho. Dis. DOI:10.1089.
8. 질병관리본부. 2013 역학조사연보. ISSN 1976-1724. 2014.