환경조건이 Giardia lamblia씨스트의 viability에 미치는 영향

Abstract

[영문]

[한글]

섭취된 Giardia씨스트가 장내에서 탈낭(excystation)하여 영양형 (trophozoite)으로 되

는 기전과 과정에 대하여 처음으로 Hegner(1925,1927)는 생체내에서 이를 관찰했고, Bing

ham등(1979)은 시험관내에서의 탈낭은 여러가지 인자 즉 온도, pH, 시간 등에 좌우된다고

하였으며 씨스트 생존력을 결정하는데 있어 탈낭현상과 eosin배제능을 비교 검토하였다.

최근 Rice 및 SchaeferⅢ(1981)는 Giardia씨스트의 생사여부를 시험관내에시 평가할수

있는 탈낭률(excystation rate)이 높은 방법을 보고하였다.

이와같이 Giardia씨스트의 생사여부를 판정할 수 있는 방법개발의 지연으로 Giardia씨

스트가 어떤 환경조건하에 얼마만큼 생존할 수 있는지에 대한 연구는 기초단계를 벗어나

지 못하고있는 실정이다. Giardia의 병원성에 관해서는 오랫동안 논란이 거듭되어 왔으나

최근에 이르러 증세를 동반하는 집단적 감염발생으로 공중보건학적 견지에서도 중요시

되고 있다. Kim(1982)에 의해 최근 경기도와 전라북도 주민에서 2.2%의 Giardia lamblia

의 감염률이 보고되었고 Kim(1981)은 지방 보육원 원아에서 60%의 높은 감염률을 보고하

였다. 따라서 우리나라에 있어 Giardia씨스트에 의한 환경오염이 적지 않은 것으로 생각

된다.

따라서 본 연구는 환경에 노출된 이들 Giardia씨스트가 환경조건에 따라 어떻게 되는가

를 추적하고 예방책 수립에 자료를 제공코져 연구를 진행하여 그 결과를 보고하는 바이다

.

분변을 직접 도말법으로 검사하여 Giardia lamblia씨스트 유무를 검사하고, Roberts-Th

omson등(1976)과 Sheffield 및 Bjorvatn(1977)의 방법에 의하여 분변에서 씨스트를 채집

하였으며 Bingham등(1979)의 방법에 의하여 4℃에서 8일간 보관한 후 실험에 사용하였다.

Giardia iamblia의 씨스트를 탈낭시킴에 있어 Bingham등(1979)과 Rice 및 SchaeferⅢ(1

981)의 방법을 약간 수정하여 시행하였다. Giardia lamblia씨스트 약 1.5x10**5개가 들어

있는 0.5ml의 증류수에 10m1의 인공위액을 넣고 37℃ 항온 수조에서 1시간 방치하였다.

원심 침전하고 상청액을 버리고 증류수를 첨가하여 다시 원심 침전하여 세척하였다. 이

씨스트의 부유액 50㎖를 microculture slide에 떨어뜨리고 Tyrode용액으로 용해시킨 일정

농도의 trypsin(1:250) 용액 400㎖를 넣고 가장자리에 vaseline을 바른 cover glass로 덮

고 37℃ 항온기에서 1시간 방치한 후 탈낭하는 정도를 계산하였다. 그리고 trypsin용액

대신 glutamic acid와 TPS-1 배지를 사용하여 각각의 탈낭 정도를 비교하였다.

Giardia lamblia씨스트를 -13℃, 4℃, 13℃, 25℃, 40℃, 45℃, 70℃에 노출시켜 시간

경과에 따라 탈낭하는 정도를 관찰하였다. 농약중에서 살충제인 DDVP(1:1000, 미성농약),

Diaton(1:1000, 동양화학), Smithion(1:800, 동방농약), 살균제인 Myco(1:1700, 미성농

약), 제초제인 Afalon(1:1000, 미성농약)을 사용하여 살낭효과(cysticidal effect)를 평

가하였다. 1983년 2월에 서울 시내 00동 청계천에서 채취한 하수를 여과하여 여기에 씨스

트를 혼합하여 4℃ 및 25℃에서 시간에 따른 생사여부를 판정하였다.

Giardia lamblia씨스트의 탈낭과정 중 인공위액은 pH가 1.7이고, 처리시간이 60분일때

탈낭효과가 가장 좋았으며 trypsin용액이 glutamic acid나 TPS-1 배지를 사용할 때보다

탈낭효과가 좋았으므로 2% trypsin용액에시 1시간동안 37℃에 방치하여 탈낭을 관찰하였

다. 씨스트는 -13℃에 노출시켰을때 6시간후, 40℃에서는 24시간후, 45℃에서 100분후, 7

0℃에서 5초 이내에 모두 사멸하였다. 4℃ 및 13℃에서 각각 47일 이상, 33일 이상 생존

하였고, 25℃에서는 21일후에 모두 사멸하였다.

농약인 DDVP(1:1000)에 처리 6시간후, Diaton(1:1000)처리 4시간 후에 씨스트는 모두

사멸되었으며 Smithion(1:800), Myco(1:1000) 및 Afalon(1:1000) 처리군에서는 8일후에

완전 사멸되었다.

사용된 하수는 pH 7.6, DO 5.1ppm, BOD 152ppm, COD 39.1 ppm, 경도 86ppm, Cl-52.1ppm

이었으며 NH^^3 -N 및 대장균이 검출되었다. 하수에 의한 씨스트의 영향은 25℃에 노출시

켰을 때 13일에 모두 사멸하였으나 4℃에 노출시켰을때 34일이상 생존하는 것을 관찰할

수 있었다.

Environmental Factors Affecting the Viability of Giardia lamblia Cysts

Baek Keun Lim

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Keun-Tae Lee, M.D.)

Hegner (1925, 1927) was the first to observe in vivo process of excystation of

Giardia lamblia. Bingham et al. (1979) reported that factors involved in

excystation were pH, temperature and exposure time. The viability of Giardia cyst

swas checked for each factor by means of its excystation and eosin-exclusion

phenomena. Recently, Rice and Schaefer Ⅲ(1981) developed an excellent method of

Giardia excystation, and thus led to enable in estimation of the viability of

Giardia cyst in vitro. So, the investigation on the Giardia cysts viability is

progressed a little due to recent development of excystation method.

This study was carried out in order to give an information on the viability of

Giardia casts which were exposed to several environmental factors and also

establish basic backgrounds for preventive measures of giardiasis.

For the detection of Giardia lamblia cyst in stool, direct smear method was

employed, and cyst collection was performed by the methods of Sheffield and

Bjorvatn(1977) and Roberts-Thomson et al. (1976).

Cysts were preserved at 4℃ for 8 days until use. Excystation experiment of

Giardia cyst was done by the procedures of Bingham et al. (1979) and Rice and

Schaefor Ⅲ (1981) with minor modification. Briefly, the purified cysts were

exposed in the synthetic gastric juice(pH1.7) and incubated in a water bath at 37℃

for 1 hour. The procedures were followed by washing cysts, resuspending them in 2%

trypsin(1:250) in Tyrode solution, and then incubating at 37℃ for 1 hour. Finally,

excystation was quantitated under the microscope (×2OO).

The effects of temperature, pesticides and sewage on Giardia cyst viability were

evaluated by excystation rates of the cysts. Storage of the cysts at 4℃ permitted

their longest survival(more than 47 days). Cysts stored at -13℃, 25℃, 40℃, 45℃,

70℃ survived no longer than 6 hours, 21 days, 24 hours, 100 minutes, 5 seconds,

respectively, while those at 13℃ retained their viability more than 33 days. Cysts

treated with pesticides, DDVP and Diaton, resulted in an complete loss of viability

in their practical concentration at 6 and 4 hours after treatment respectively,

while those with Smithion, Myco and Afalon needed 8 days. Cysts exposed to sewage

at 25℃ were incapable of excystation after 13 days, although a low level of

viability persisted at 4℃ for at least 34 days.