서울特別市 保健環境硏究院報 第50號	(2014)

Report of S.I.H.E., 50:37~42	(2014)

물수건 중 중금속 및 미생물 오염도 분포특성

첨가물검사팀

김창규․김희순․김미선․조태희․정효원

조남숙․김경식․신기영․오영희․김정헌

Characteristics of Toxic Heavy Metals and Microbial Contaminants on Wet Towels

Food Additives Team

Chang-kyu Kim, Hee-sun Kim, Mi-seon Kim, Tae-hee Cho,

Hyo-won Chung, Nam-sook Jo, Kyong-sik Kim,

Gi-young Shin, Young-hee Oh and Jung-hun Kim

Abstract

We examined 58 wet towels collected from manufactured sanitary products in Seoul for contamination with toxic heavy metals and microbes. Analysis of toxic heavy metal contaminants such as lead, cadmium, arsenic, hexavalent chromium, and mercury showed that these contaminants were within the criteria set by the Ministry of Health & Welfare Decree. However, analysis of the microbial contaminants showed one case with high bacterial counts and six cases with Bacillus cereus. Considering that B. cereus could be a causative agent of food poisoning, our results indicate that food poisoning can occur not only from the consumption of contaminated food but also by contact with contaminated wet towels. Therefore, there is a need to enhance the treatment processes of wet towels in order to ensure adequate hygiene and to continuously monitor the levels of contaminants responsible for food poisoning.

Key words : Wet towel, Heavy metals, Bacillus cereus

서  론

물수건은 손을 깨끗이 할 수 있게 소독된 상태의 작은 천을 말한다. 일본에서 처음 사용하기 시작하여 국제적으로도 일본어 명칭인 ‘오시보리’가 그대로 통용되고 있다(1). 우리나라에서도 음식점에서 물수건을 이용하여 소비자들이 손과 얼굴 등을 닦는 경우가 많고, 2012년에는 물수건으로부터 중금속이 유출된다는 보도가 있어 사회적인 문제점이 되었으며, 그로 인하여 물수건 안전에 대한 소비자인식이 악화된바 있다(2). 실제로 음식점에서는 물수건을 행주처럼 테이블과 주방도구를 닦거나 고기를 다 구운 불판을 닦는 사례가 많았고, 그로 인한 위생상태 역시 나빠질 수 있다.

중금속은 체내에 한 번 들어오면 인체조직과 결합해 잘 분해되지 않는 유기복합체를 형성하기 때문에 체외로 빨리 배출되지 않고 간장, 신장 등의 장기나 뼈에 축적된다. 심한 경우에는 혈액 생성을 방해하고 중추신경을 마비시키며 기형아 출산을 유발하는 등 치명적인 영향을 미치기도 한다. 중금속은 피부를 통해서도 체내 흡수가 가능한데, 피부에 흡착하여 알레르기를 유발하기도 한다(3~4). 식중독을 일으키는 미생물 역시 세계 여러 나라에 공중보건을 위협하고 있으며 치명율이 다양하게 나타나고 있다. 1990년대에는 미국에서도 6~8천만 명이 식중독에 걸려 9천 명이 사망하고 5백만 달러 이상의 경제적 손실을 끼친바 있다(5~6).

물수건의 기준은 보건복지부 □위생처리업의 위생관리기준□으로 중금속과 미생물 등의 기준을 지정하고 있다(7). 물수건은 외관상 훼손되지 않고, 이물과 이취가 없어야 하며 납, 카드뮴, 비소, 수은은 각각 20  mg/kg 이하이어야 한다. 일반세균은 1.0 × 105  CFU/towel 이하(1호 물수건, 길이 : 24  cm ± 5%), 1.5 × 105  CFU/towel 이하(2호 물수건, 길이 : 28  cm ± 5%)이고 대장균은 검출되지 않아야 한다.

한편 □식품위생법□과 □감염병 예방 및 관리에 관한 법률□에서는 인체와 식품에 대한 식중독 관리를 위해 수인성 식품매개질환 중 장관감염증 원인세균(이하 식중독균)으로 10종을 지정하여 관리하고 있다(8).

물수건을 공급하는 국내 위생처리 업체수는 2013년도 전국 399개 업체 중 서울시 28개, 경기도 73개 업체가 영업을 하고 있으며, 관할 지자체에서 정기적으로 관리하고 있다(9). 이들 업체에서는 물수건을 세척, 살균, 소독하고, 처리된 물수건은 음식점을 통하여 소비자가 사용하게 된다.  2013년 전국 음식업체수는 전국 635,740개소이고, 서울지역은 116,825개소로서 물수건을 사용하는 경우가 많을 수밖에 없다(10). 따라서 본 연구는 서울시 25개 자치구에서 수거한 물수건에 대하여 중금속 잔류실태와 미생물 오염유무를 조사하여 물수건의 위해성에 선제적으로 대응하여 소비자들의 위생안전을 확보하고자 한다.

연구방법

2014년도 4~11월 8개월 동안 서울시 25개 자치구에서 위생처리업소를 대상으로 위생처리하고 재사용하는 물수건 58건을 수거하여, □위생처리업의 위생관리기준□에서 정한 위생관리기준 항목과 □감염병 예방 및 관리에 관한 법률□에서 지정한 식중독균에 대하여 시험하였다.

1. 위생관리기준 항목 시험

수거한 물수건은 □위생처리업의 위생관리기준(보건복지부 고시 제2013-162호)□에 따라 외관, 이물, 이취, 세균수, 대장균, 납, 카드뮴, 비소, 수은, 6가 크롬을 시험하였다. 검체는 무균적으로 채취하여 멸균용기에 저온(5 ± 3℃)으로 유지하면서 4시간 내에 시험하였다.

1) 외관, 이물, 이취

시료 5매를 관할 자치구직원 2명과 실험자 2명 입회하에 외관이 심하게 손상되거나 변색이 있는지, 이물질이 부착되어 있는지, 소독제 이외의 이취가 있는지 관능시험 하였다.

2) 대장균

시료를 멸균생리식염수 10배로 희석한 시험원액을 EC발효관에 접종하고 44.5 ± 0.2℃로 24시간 배양하여, 가스발생이 발생했을 경우, EMB배지에 계대배양(35 ± 1℃, 24시간)하였다. 전형적인 집락이 발생한 경우, 유당부이온발효관(35 ± 1℃, 48시간) 및 보통한천사면배지(35.1 ± 1℃, 24시간)에 이식하여 유당부이온발효관에 가스가 발생했을 경우, 보통한천사면배지에서 배양된 집락을 그람염색하여 그람음성 무아포성간균이 확인되면 대장균 양성으로 하였다.

3) 일반세균수

시료를 멸균생리식염수 10배로 희석한 시험원액을 표준한천배지 2매에 1  ml씩 접종하여 35.1 ± 1℃, 24시간 배양하였고 형성된 집락을 모두 확인하여 평균 결과값을 산출했다.

4) 납, 카드뮴, 비소, 수은

KS K 0852기준에 따라 시료를 잘게 잘라 2.5 ± 0.05  g을 취해 100  ml 플라스크에 넣고 0.07 mol/L 염산용액 50  ml를 넣었다. pH가 1.5미만이 되도록 2  mol/L 염산용액을 넣으면서 흔들었다. 플라스크를 1시간동안 진탕기로 흔들고, 여과지를 이용하여 추출용액을 여과하였다. 수은은 습식회화법을 이용하고 납, 카드뮴, 비소는 건식 회화법으로 하되 450℃를 넘지 않게 회화하였다. 납, 카드뮴, 비소는 질량분석기(ELAN DRC-e, Shelton, USA)를, 수은은 수은분석기(DMA-80, Milestonesrl, Italy)를 이용하여 분석하였다. 6가 크롬은 KS M ISO 17075에 따라 검체를 잘게 잘라 2 ± 0.01  g을 취해 250  ml 삼각플라스크에 가스를 제거한 추출용액 100  ml를 넣고 추출하였고 분광광도계(US/8453, Agilent tech, USA)를 이용하여 540  nm 파장에서 바탕용액과 시험액의 흡광도를 측정하였다.

2. 장관감염증 원인 세균시험

질병관리본부 □수인성식품매개질환 실험실 진단 실무 지침(2014)□에 따른 식중독균 10종에 대하여 시료를 배양하고 동정하였다. 물수건 시료는 냉장(2~8℃) 상태로 24시간 이내에 시험하였다.

1) 배양법

시료를 멸균생리식염수로 10배 희석한 시험원액을 멸균된 PBS(pH 7.4) 0.5  mL에 0.2  mL 가량 풀어서 희석하고, 증균하기 위해 GN(Gram Negative) broth, Tryptic Soy Broth(TSB), Preston Broth, Alkaline Peptone Water (APW), Listeria Enrichment Broth(LEB)에 각각 100 μL씩 접종하였다. GN broth와 TSB는 호기 상태로 37℃에서 shaking하며 18~24시간 배양하였고, Preston broth는 42℃, 미호기 상태에서 24시간 이상 정치배양 하였다. APW는 호기 상태로 37℃에서 6~8시간 정도 배양하였다. LEB는 호기 상태로 30 ± 2℃에서 18~48시간 배양하였다. 증균 배양한 GN broth는 MacConkey, XLD, SS 한천 등의 Salmonella와 Shigella 비선택 및 선택배지에 접종했고, 증균 배양한 TSB는 BAP, Mac- Conkey, XLD, CIN(예르시니아)배지에 접종하였다. 증균 배양한 Preston broth는 API CAMPY 배지 또는 mCCDA 배지(캄필로박터)에, 증균 배양한 APW는 TCBS 배지(비브리오)에, 증균 배양한 LEB는 Oxford 한천배지(리스테리아 모노사이토제네스)에 접종하였다. 이하 과정은 수인성식품매개질환 실험실 진단 실무지침(2014)에 의하여 이들 선택배지에서 전형적인 집락이 확인되면 순수 분리하여 생화학 동정, 혈청시험을 거쳐 확인하였다.

2) PCR 분석법

배양법에 의해 동정된 식중독균을 PCR로 재차 확인하였다. 식중독균의 PCR조건은 primer 5  ㎕를 첨가하고, PCR premix 10  ㎕에 DNA template 5  ㎕씩 첨가하여 최종부피를 20  ㎕으로 하였다. PCR 반응조건은 처음 95℃에서 12분간 1회, 95℃에서 30초, 60℃에서 30초, 72℃에서 30초를 35회 반복하고 최종 72℃에서 10분간 증폭하였다(PowerchekTM Grampositive(negative) Multiplex DetectionKit, KogeneBiotech, Korea). PCR장비는 ABI 2070 Thermal Cycler(Applied Biosystems, USA)를 사용하였으며, PCR 산물을 1.5% agarose gel을 이용하여 25분간 전기영동한 후 유전자의 증폭유무를 확인하였다.

결과 및 고찰

1. 위생관리 기준 항목 시험결과

물수건 중 외관항목에서 변색과 얼룩이 확인된 1건과 세균수가 7.9×105  CFU/towel 검출된 1건 외에 나머지 모든 시료에 대해서 기준치 이내에 적합하였다. 대장균은 모든 시료에서 검출되지 않았으나 일반세균은 1.0×105~1.5×105  CFU/towel 기준에 평균 2.0×104  CFU/towel이 검출되었고, 58건 중 34(58.6%)건에서 검출되었다. 따라서 높은 검출율을 고려해볼 때 관할지자체의 지속적인 모니터링이 필요하다. 중금속은 납, 카드뮴, 수은 및 6가 크롬 각각 20  mg/kg 이하 기준에, 0.000 ~0.100  mg/kg이 확인되어 거의 검출되지 않았다(*****). 본 연구에서 중금속(납, 비소, 카드뮴, 수은, 6가 크롬)은 기준에 모두 적합하여, 중금속에 의한 물수건의 위해성은 거의 없는 것으로 나타났다. 그러므로 중금속이 피부에 흡착하여 알레르기 반응을 일으키고 체내에 축적 될 수 있다는 가능성은 희박하다고 판단된다.

2. 식중독균 10종 시험결과 및 B. cereus의 특징

장관계 질환을 일으키는 식중독균 중 9종은 전체시료 58건에서 모두 발견되지 않았고, B. cereus만이 6건 검출되었다. 이는 위생처리업소의 세척과 소독과정에서도 균이 사멸하지 않고, 물수건에 존재할 수 있다는 가능성을 제시하고 있다. B. cereus는 포자를 형성하여 열 저항성이 100℃에서 1.2~7.5분으로 알려져 있고, 열에 강한 특성을 나타내고 있다(11~13). 이러한 특징 때문에 식중독균 10종 중에 B. cereus만이 검출된 것으로 판단된다. 다만 B. cereus는 토양 등 자연에 일반적으로 널리 존재하는 세균으로서 식품공전 기준에도 장류, 소스류, 김치류, 젓갈류 등에서 g당 10,000 이하, 이외의 더 이상의 가공과 가열조리 하지 않고 그대로 섭취하는 가공식품의 경우는 g당 1,000 이하의 규격을 적용하고 있어 B. cereus의 검출만으로 위해성을 평가하기에는 무리가 있다(14). 하지만 위생처리업소는 물수건을 살균 · 소독 등의 방법으로 위생적인 처리를 하여 포장 · 공급하는 과정을 지속적으로 관리해야 하고, 사용하는 세척용수에 대하여서도 오염되지 않도록 노력해야 한다. 뿐만 아니라 관할 행정기관에서는 올바른 물수건사용법 홍보활동을 강화하여, 물수건으로 입을 닦거나 그릇, 식탁, 불판 등을 닦는 행위를 금지하는 조치가 필요하다. 본 연구에서 검출된 B. cereus는 토양세균의 일종으로 토양, 먼지, 하수 등 자연계에 널리 분포하고, 식품에 오염되어 부패나 식중독을 일으키며, 동물에 대해서는 기회감염을 일으킨다(15~16). 선진국에서도 흔한 식중독균으로서 엔테로톡신을 발생시켜 설사와 구토를 일으킨다(17). 그러나 검출되는 비율은 높지만 상대적으로 식중독 발생빈도는 낮다. 또한 구토형 식중독을 일으키는 B. cereus의 양은 1.0×103~5×1010 organisms/g으로 알려져 있다. 그러나 영국 등 유럽에서는 발생빈도가 높아 오래 전부터 주목을 받아 왔으며, 최근 우리나라에서도 각종 식품에서 검출되어 규제 대상이 되고 있다(13). WHO에서도 저온살균 식품에서 가장 흔한 식중독균을 B. cereus이라고 발표하였다(18). 이들 미생물의 전파는 음식점을 이용하는 소비자들의 대중성을 고려한다면 식중독을 유행시킬 수 있는 잠재능력을 가지고 있다. 따라서 B. cereus에 대한 지속적인 위생관리와 물수건 사용법에 대한 올바른 인식이 필요하다.

Table 1. Detection of Microbes in Wet Towels

1) Only one sample was detected over the criteria(7.9×105 CFU/towel)

2) No more than 1.0×105 CFU(small wet towel), No more than 1.5×105 CFU(large wet towel)

Microbes	No. of Positive	No. of Incongruent sample	Criteria
Aerobic plate count	34	11)	No more than 1.0×105~1.5×105 CFU/towel2)
E. coli	0	0	-

1) Lead, Cadmium, Mercury and Hexavalent Chromium

2) No more than 20 mg/kg(respectively) of Lead, Arsenic, Cadmium, Mercury and Hexavalent Chromium

Table 2. Concentration of Heavy Metals in Wet Towels (mg/kg)
Compound	Max~Min.	Ave. ± S.D.	Criteria
Heavy metals1)	0.100~0.000	0.002 ± 0.014	No more than 202)

지금까지 식중독은 음식자체에 유래될 확률이 높다고 하였지만, 본 연구를 통하여 물수건을 통해서도 식중독균이 유래될 가능성이 있음을 확인하였다. 실제로 2002~2013년 사이에 우리나라 식중독 발생건수 2,858건 중 1,139건이 오염규명 되지 못한 상태이다(19). 따라서 물수건과 같은 매체에 대한 역학조사도 필요할 것으로 판단된다.

물수건은 2012년 이후 방송매체를 통한 중금속오염이 심각하다고 발표되었는데, 본 연구를 통해 중금속오염은 안전한 것으로 나타났고, 미생물오염은 잠재 가능성이 있는 것으로 확인하였다.

결  론

2014년도 서울시 25개 자치구내 물수건처리업소에서 수거한 물수건 58건을 위생관리기준 항목과 □감염병 예방 및 관리에 관한 법률□에서 관리하는 식중독균 항목으로 나누어 시험하였다. 조사결과 중금속은 납, 카드뮴, 비소, 수은, 6가 크롬은 0.0~0.1 mg/kg의 범위로 기준에 비해 현저히 낮거나 검출되지 않아 안전한 것으로 나타났다. 대장균은 모든 수건에서 발견되지 않았고, 수건 한 장당 일반세균수는 1건을 제외하고는 모두 기준보다 적었으며, 그 외 식중독균 9종도 모두 검출되지 않았다. 다만, B. cereus가 6건에서 확인되었는데, B. cereus는 자연계에 널리 존재하며 사람의 손에서도 흔히 발견되는 세균이지만 식품 오염시 식중독을 유발할 수 있다고 알려져 있다. 이러한 결과는 음식점에서 물수건으로 입을 닦거나 그릇, 식탁, 불판 등을 닦는 행위는 삼가는 것이 좋다는 것을 보여준다. 따라서 물수건 사용에 대한 올바른 사용법 홍보와 지속적인 물수건 모니터링이 요구된다.

참고문헌

1.  Chad Upton : Why Some Restaurants Provide Wet Towels at Meals, 2011.
http://brokensecrets.com/2011/04/15/what-are-hot-towels-for/

2. MBN News : “중금속 물수건” 3억 장 음식점 유통, 2012.
http://mbn.mk.co.kr/pages/news/newsView.php?news_seq_no=1198993&page=1&date=20120531.

3.  장자영, 김태운, 박해웅, 박성희, 이종희, 최학종, 한응수, 강미란, 김현주 : 국내 시판되는 세계채소절임식품의 중금속 안전성 평가. 한국식품위생안전성학회, 29(2):146~151, 2014.

4. Reilly, C : Metal Contamination of Food : Its Significance for Food Quality and Human Health. John Wiley & Sons. 3rd : 79~252, 2008.

5. Altekruse, SF, Cohen, ML and Swerdlow, DL  :  Emerging Foodborne Diseases. Center for Disease Control and Prevention, Atlanta, Georgia, USA. 3(3):285~291, 1997.

6. Helms, M, Vastrup, P, Gerner-Smidt P and Molbak, K : Short and long term mortality associated with foodborne bacterial gastrointestinal infections  : registry based study. British Medical Journal, 326(7385):357.

7. 보건복지부 : 위생처리업의 위생관리기준(보건복지부 고시 제2013-162호). 2013.

8. 질병관리본부 : 수인성식품매개질환 실험실 진단 실무 지침. 2014.

9. 보건복지부 : 공중위생관계업소실태보고.
http://kosis.kr/statHtml/statHtml.do?orgId=117&tblId=TX_117430023&conn_path=I3, 2014.

10. 국가통계포털 : 전국사업체조사. 2014.
http://kosis.kr/ups/ups_01List01.jsp?grp_no=1012&pubcode=ZY&type=F. 2014.

11. Nicholson, WL, Munakata, N, Horneck, G, Melosh, HJ and Setlow : Resistance of Bacillus Endospores to Extreme Terrestrial and Extraterrestrial Envi- ronments. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 64(3):548~572, 2000.

12. Ankolekar, C, Rahmati, T and Labbe, RG  :  Detection of toxigenic Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis spores in U.S. rice. International Journal of Food Microbiology, 128(3):460~466, 2009.

13. 식품의약품안전청 : 바실러스 세레우스(Vol. 54). 2010.

14. 식품의약품안전처 : 식품공전(식약처 고시 제2015-4호). 2015.

15. Ash, C, Farrow, JA, Dorsch, M, Stackebrandt, E and Collins, MD : Comparative analysis of Bacillus anthracis, Bacillus cereus, and related species on the basis of reverse transcriptase sequencing of 16S rRNA. International Journal of Systematic Bacteriology, 41(3):343~346, 1991.

16. Stenfors Arnesen, LP, Fagerlund, A and Granum, PE : From soil to gut: Bacillus cereus and its food poisoning toxins. FEMS Microbiology Reviews, 32(4):579 ~606, 2008.

17. Granum, PE and Lund, T : Bacillus cereus and its food poisoning toxins. FEMS Microbiology Letters, 157(2):223 ~228, 1997.

18. Rahimi, E, Abdos, F, Momtaz, H, Torki Baghbadorani, Z and Jalali, M : Bacillus cereus in Infant Foods : Prevalence Study and Distribution of Enterotoxigenic irulence Factors in Isfahan Province, Iran. The Scientific World Journal, 2013(2013):1~5, 2013.

19. 식품의약품안전처 식중독통계시스템 : 2013년 원인시설별/원인물질별 식중독 발생현황.
http://www.mfds.go.kr/e-stat/index.do?nMenuCode=4, 2013.