분변 오염 지표 소마틱 대장균 파지 qPCR 분석법 개발

수질 안전 진단에서 소마틱 대장균 파지는 분변 오염의 신뢰할 수 있는 지표로 인정받고 있습니다. 그러나 기존의 배양 기반 방법은 시간과 노동력이 많이 소요되며, 총 소마틱 대장균 파지만을 검출하는 한계가 있습니다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하고자 Myoviridae, Podoviridae, Siphoviridae, Microviridae 등 4가지 주요 소마틱 대장균 파지 계열을 표적으로 하는 새로운 정량적 PCR(qPCR) 분석법을 개발하고 검증했습니다. 개발된 qPCR 분석법은 시험된 프로토타입 내에서 100%의 특이성을 보였으며, Myoviridae 10.4 copies/µl, Microviridae 2.7 copies/µl, Podoviridae 26.5 copies/µl, Siphoviridae 3.3 copies/µl의 검출 한계(LOD) 및 정량 한계(LOQ)를 나타냈습니다. 90~110%의 효율과 0.993~0.996의 결정 계수(R²)를 달성하여 높은 신뢰성을 입증했습니다. ISO 배양법과의 비교에서도 유의미한 상관관계(p < 0.05)를 보여 두 방법 간의 상응성을 확인했습니다. 다양한 환경수 샘플에 적용한 결과, 파지 계열 분포에서 계절 및 오염원별 특이적 패턴이 관찰되었습니다. 겨울철 농업용수에서는 Podoviridae와 Siphoviridae가 유의미하게 풍부했으며, 여름철 농업용수에서는 Myoviridae가 우세했습니다. 반면, 하수에서는 파지 계열 간 상대적 풍부도에 유의미한 차이 없이 균등한 분포를 보였습니다. 본 qPCR 분석법은 규제 모니터링을 위한 표준 프로토콜을 보완하는 선별 도구로 활용되어 음용수 안전 확보에 기여할 수 있습니다. 또한, 소마틱 대장균 파지의 환경 생태를 조사하고 분변 오염원을 이해하는 데 유용한 연구 도구가 될 것으로 기대됩니다.