Microbial Community Analysis of Korean steak tartare (Yukhoe) Using Culture-Based and Metagenomic Approaches and Its Cross-Contamination Risk Assessment

Abstract

육회는 열처리를 거치지 않고 섭취하는 한국의 전통적인 생고기 요리로, 미생물학적 안전성에 대한 우려가 제기되고 있다. 이러한 우려에도 불구하고, 육회의 미생물 군집과 잠재적 위생 위험에 대한 포괄적인 연구는 여전히 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 배양 기반 방법과 16S rRNA 앰플리콘 시퀀싱을 결합하여 육회의 미생물 군집을 분석하고, 모의 조리 시나리오를 통해 교차오염 위험성을 평가하고자 하였다. 2024년 두 개의 샘플링 시기(4–6월, 8–10월)에 걸쳐 수집된 80개의 육회 샘플을 분석한 결과, 총 호기성균(APC)과 대장균군(CC)의 농도가 두 시기 간 유의미한 차이를 보였다. 첫 번째 시기의 평균 APC는 4.17 log CFU/g, 두 번째 시기에는 4.92 log CFU/g로, CC는 각각 2.35 log CFU/g와 3.17 log CFU/g로 나타났으며, APC와 CC 모두 두 번째 시기에서 유의미하게 높은 수준을 보였다. 이러한 결과는 온도와 같은 환경적 요인이 미생물 생장에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 미생물 군집 분석 결과, Leuconostoc과 Pseudomonas가 주요 세균 속으로 확인되었으며, Lactobacillus, Photobacterium, Weissella, Acinetobacter 등이 검출되었다. 특히 유산균은 생고기와 비교하여 육회에서 더 높은 비율로 존재했으며, 시료 채취 시기에 따라 미생물 풍부도의 차이가 관찰되었다. 교차오염 실험에서는 병원성 대장균이 육회, 조리자의 손(또는 장갑), 양념통 표면으로 전이될 수 있음을 보여주었으며, 양념통이 교차오염의 주요 매개체로 작용할 수 있음이 확인되었다. 또한, 육회의 높은 수분과 지방 함량은 미생물 전이를 촉진하는 요인으로 작용할 수 있음을 보여주었다. 본 연구는 육회와 같은 생육 제품의 미생물학적 안전성을 강화하고, 교차오염을 방지하기 위한 위생 관리 전략 수립에 필요한 기초 자료를 제공하였다. 이러한 연구 결과는 육회의 안전성을 확보하고, 식품 안전 기준을 강화하는 데 실질적으로 기여할 것으로 기대된다.;Korean steak tartare (Yukhoe), a long–established Korean dish, is consumed without heat treatment, raising concerns about its microbiological safety. Despite its widespread consumption, comprehensive studies on the microbial communities and contamination risks of Korean steak tartare remain scarce. This study combined culture-based methods with 16S rRNA amplicon sequencing to characterize the microbial composition of Korean steak tartare and evaluate cross-contamination risks through simulated preparation scenarios. Eighty Korean steak tartare samples were collected during two sampling periods in 2024 (first: April–June and second: August–October). Aerobic plate counts (APC) and coliform counts (CC) showed significant differences between the two periods. The average APC was higher in the second period (4.92 log CFU/g) compared to the first period (4.17 log CFU/g), while CC showed higher levels in the second period (3.17 log CFU/g) than in the first period (2.35 log CFU/g). These variations suggest that environmental factors, such as temperature, may influence microbial growth. Microbial community analysis revealed Leuconostoc and Pseudomonas as dominant genera, alongside Lactobacillus, Photobacterium, Weissella, and Acinetobacter. Lactic acid bacteria (LAB) were present at higher proportions in Korean steak tartare compared to raw beef, with differences in microbial abundance observed across sampling periods. Cross-contamination experiments demonstrated that pathogenic Escherichia coli could transfer to Korean steak tartare, food handler’s hands (or gloves), and seasoning container surfaces, with seasoning containers identified as critical vectors. The high moisture and fat content of Korean steak tartare further facilitated microbial transfer. This study provides foundational data to improve the microbiological safety of raw meat products like Korean steak tartare and underscores the importance of effective hygiene management strategies to mitigate cross-contamination risks.