In-Vitro study of antibacterial efficacy of commercial alcohol-based hand gels available on the Lebanese market

기술 요약: 레바논 시장 내 시판 알코올 기반 손 소독제의 항균 효능에 관한 인비트로(In-Vitro) 연구

문제 제기
손 위생은 지역사회 획득 감염 및 병원 내 감염의 확산을 제한하는 데 있어 매우 중요한 중재 방안이다. 알코올 기반 손 소독제(ABHR)는 빠른 효능과 사용 편의성 덕분에 WHO와 CDC에 의해 널리 권장되고 있으나, 실제 시판 제품의 항균 성능은 제형에 따라 크게 달라질 수 있다. 레바논에서는 COVID-19 팬데지믹과 그에 따른 경제 위기 동안 시장에 다양한 브랜드의 손 소독제가 범람했다. 소비자들과 임상의들은 제품 라벨에 기재된 항균 주장(claims)에 대해 규제적 감독이나 공공 지침 없이 "맹목적인" 신뢰를 갖게 되는 상황에 직면했다. 본 연구는 현재 레바논 시장에서 판매되는 손 소독제의 항균 활성에 대한 포괄적인 평가의 공백을 다룬다. 특히 임상적으로 유의미한 박테리아 균주들을 대상으로 한다.

연구 방법론
본 연구는 7종의 시판 알코올 기반 손 젤(HG1부터 HG7으로 명명)의 항균 효능을 평가하기 위해 한천 투과법(agar well diffusion method)을 이용한 인비트로(in vitro) 실험 설계를 채택하였다.

• 테스트 제품: 레바논 시장에서 구매한 현지 및 해외 브랜드의 손 젤 7종을 대상으로 하였다. 이들의 제형은 다양하였으며, 에탄올 농도는 60%에서 70% 사이였고(HG7의 함량은 라벨에 명시되지 않음), 일부 제품에는 알킬디메틸-벤질-암모늄 클로라이드 또는 변성 알코올과 같은 추가 성분이 포함되어 있었다.
• 박테리아 균주: 레바논 병원 샘ка에서 분리되었으며 특정 내성 프로파일을 가진 것으로 알려진 5종의 박테리아 균주를 테스트하였다:
  • Staphylococcus aureus (MRSA 표현형, 옥사실린 및 세폭시틴 내성).
  • Escherichia coli (고수준 세팔로스포리네이즈 생성균).
  • Klebsiella pneumoniae (그룹 2 자연 내성, 저수준 페니실리네이스).
  • Salmonella spp. (페니실리네이스와 저수준 세팔로스포리네이즈의 공동 발현).
  • Pseudomonas aeruginosa (다제내성균, 세프타지딤, 콜리스틴, 레보플록사신, 포스포마이신 및 아즈트레오남에 내성).
• 절차: 박테리아 현탁액을 0.5 McFarland 표준으로 표준화하여 Mueller-Hinton 한천 배지에 도말하였다. 6mm 크기의 웰(well)을 만들고, 각 웰에 희석하지 않은 손 젤 50µL를 적용하였다. 플레이트는 37°C에서 24시간 동안 배양되었다. 저해 구역(zones of inhibition)은 밀리미터(mm) 단위로 측정되었다. 실험은 3회 반복 수행되었다.

주요 결과
연구 결과, 테스트된 제품들 사이에서 항균 성능의 상당한 변동성이 나타났다:

• HG1 (현지 브랜드): 가장 넓고 강력한 억제 활성을 보였다. S. aureus(39.67 ± 2.5 mm), Salmonella(29.33 ± 0.57 mm), E. coli(26 ± 1.0 mm), K. pneumoniae(26 ± 1.4 mm)에 대해 유의미한 저해 구역을 형성하였다.
• HG2 및 HG7: S. aureus에 대해서만 제한적인 활성을 보였으며, 각각 작은 저해 구역(10.67 ± 0.57 mm 및 14 ± 1.0 mm)을 나타냈다.
• HG3, HG4, HG5, 및 HG6: 실험 조건 하에서 테스트된 어떤 박테리아 균주에 대해서도 검출 가능한 억제 활성을 보이지 않았다.
• Pseudomonas aeruginosa: 이 균주는 테스트된 7종의 모든 손 젤에 대해 완전한 내성을 보였으며, 어떤 제품에서도 관찰 가능한 저해 구역이 나타나지 않았다.

주요 기여

• 시장 평가: 본 논문은 현재 레바논에서 사용 가능한 손 젤의 항균 효능을 구체적으로 평가한 최초의 연구 중 하나로, 효능을 표방하는 모든 제품이 동일하게 효과적인 것은 아님을 강조한다.
• 균주별 변동성: 효능은 특정 박테리아 균주와 제품의 제형에 따라 크게 달라짐을 본 연구는 강조한다. HG1은 여러 그람 음성 및 그람 양성 균주에 효과적이었던 반면, 다른 제품들은 감수성이 있는 균주에 대해서도 활성을 보여주지 못했다.
• 내성 프로파일 맥락: (MRSA, MDR P. aeruginosa, 세팔로스포리네이즈 생성균 등) 문서화된 내성 기전을 가진 균주들을 대상으로 테스트함으로써, 본 연구는 표준 실험실 균주가 아닌 실제 임상 분리주를 바탕으로 소독제의 성능을 맥락화하였다.

의의 및 주장
저자들은 본 연구 결과가 레바논 시장 내 시판되는 상업용 손 젤의 인비트로 항균 성능에서 "상당한 변동성"이 있음을 나타낸다고 주장한다. 연구는 소비자들이 마케팅 문구에만 의존할 수 없음을 시사하는데, 예를 들어 유사한 알코올 함량을 가진 제품(예: 70% 에탄올을 포함한 HG3 및 HG6)은 활성을 보이지 않은 반면, HG1(65% 에탄올)은 광범위한 효능을 보였다.

본 논문은 HG1이 테스트된 제품 중 가장 효과적인 것으로 보이지만, P. aeruginosa의 완전한 내성은 제품 제형 개선의 필요성을 부각시킨다는 점을 들어 조심스럽게 결론을 맺는다. 저자들은 이것이 인비트로 결과임을 강조하며, 이러한 관찰 결과를 확인하고 임상적 관련성을 평가하기 위해 표준화된 소독제 효능 프로토콜과 더 큰 표본 크기를 사용하는 추가 연구를 촉구한다. 또한, 본 연구는 접촉 시간, 기계적 마찰 또는 적용 용량과 같은 실제 환경 요인을 고려하지 않았음을 명시하며, 이 결과를 시장의 모든 제품이나 바이러스/진균 병원체에 일반화하는 것에 대해 주의를 당부한다.