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문제 정의
- 본 연구에서는 S. stellatus 섭취로 인한 설사성 식중독의 증상과 이 어류에 함유된 원인독 성분과 어류에 함유된 특이 지질 성분을 분석한 결과를 보고한다.
제안 방법
- DAGE를 지방산과 GE로 분해하여 지방산은 methyl ester로, GE는 acetonation에 의하여 isopropylidene 유도체로 각각 조제하여 GC에서 분석하였다 (Fig. 2). 특히, GE의 경우는 GC/MS에 의하여 분자 ion(M+), M-15 (CH3) ion 및 base peak로서 isopropylidene 특유의 fragment ion인 m/z 101에 나타나는 ion peak에 의하여 10개의 성분을 동정하였다 (Hayashi and Kawasaki, 1985).
- Mouse 복강투여에 의한 독성은 지용성과 수용성 획분을 구분 하여 측정하였다. 근육의 아세톤 추출물의 지용성 획분의 독성은 설사성 패류독의 분석방법 (Quilliam and Wright, 1995)과 ciguatera 분석방법 (Lewis, 1995)에 준하여 독성을 측정하였고, 수용성 획분은 복어독 분석방법 (Kawabata, 1978)에 따라 근육을 0.
- 한편, 지질 시료에 대 하여는 mouse 복강 투여 이외에 경구 투여법도 병행하여 치사 여부와 기타 증상을 면밀히 관찰하였다. 그리고 기억상실성 패류 독의 원인성분으로 알려진 domoic acid는 high performance liquid chromatography (HPLC, Spectra Physics P-4000)를 사용하여 분석하였다 (Wright et al., 1989).
- 일반 성분은 상법에 따라 분석하였으며, 지질 성분은 근육을 마 쇄하여 3배량의 아세톤으로 3회 추출하여 농축후, diethylether (DEE)와 물로 분배하여 수용성 성분을 제거하고 DEE 획분을 농축하여 지질 시료로 하였다.
- 조리한 S. stellatus 육을 섭취한 16명을 대상으로 연령, 성별, 섭 취량, 잠복기 및 증상 등에 대하여 설문으로 조사하였다.
- 지방산은 총지질의 지방산과 동일하게 methyl ester화하여 Chromopack CP-SIL 88(50 mX0.25 mm, Supelco) 칼럼을 이용한 GLC (GC-380, GL Science, Japan)로 분석하였다. GE (11.
- 지질 일정 량을 IATROSCAN 전용 silicagel rod-SHI (10 cm) 칼 럼을 사용하여 hexane-DEE-acetic acid (90:10:1, v/v/v) 혼합용 매로 전개후 IATROSCAN TH-10 TLC/FID Analyzer(IATRON Laboratories, Tokyo)로 분석하였다.
- 지질 일정량을 TLC plate (Kieselgel F254, 2X20 cm, Thickness 0.25 mm, Merck, USA)상에 점 적 후 hexane-DEE-acetic acid(85: 15:1, v/v/v) 혼합용매로 전개하여 DAGE에 상당하는 획분을 긁 어모아 DEE로 추출하였다. 한편, 추출된 DAGE에 1 N KOH/95% ethanol로 75t에서 50분간 검화한 다음 10배량의 물로 희석후 DEE로 glyceryl ether(GE)획분을 주줄하고, 나머지 용액은 1 N HC1 로 중화후 분해된 지방산을 DEE로 추출하여 각각 hexane -DEE-acetic acid(90:10:1, v/v/v)를 혼합용매로 한 TLC상에서 재정제하여 순수 GE와 지방산을 얻었다.
- , 1963). 추출한 isopropylidene 유도체는 hexane-DEE-acetic acid(90:10:1, v/v/v)를 혼합용매로한 TLC에서 분리하여(4.8 mg) 지방산과 동일한 칼럼으로 분석하였으며, GC/MS (Column: 5% PH Me Siloxane, 30mX0.32 mm, GLC: HP 6890, Hewlett Packard, MS: JMS-700, JEOL, Japan)로 동정하였다.
- 32 mm, Supe- Ico, USA)상에서 gas-liquid chromatography (GLC, Shimadzu GC 14A, Shimadzu, Japan)로 분석하여 각 지방산의 면적비를 백분율로 나타내었다. 칼럼은 18(冷에서 3l/min로 23(心까지 승온 조건에서 injector 및 FID detector는 25(忙로 유지하면서 분석하였다.
- 1% acetic acid로 추출하여 독성을 측정하였다. 한편, 지질 시료에 대 하여는 mouse 복강 투여 이외에 경구 투여법도 병행하여 치사 여부와 기타 증상을 면밀히 관찰하였다. 그리고 기억상실성 패류 독의 원인성분으로 알려진 domoic acid는 high performance liquid chromatography (HPLC, Spectra Physics P-4000)를 사용하여 분석하였다 (Wright et al.
- 25 mm, Merck, USA)상에 점 적 후 hexane-DEE-acetic acid(85: 15:1, v/v/v) 혼합용매로 전개하여 DAGE에 상당하는 획분을 긁 어모아 DEE로 추출하였다. 한편, 추출된 DAGE에 1 N KOH/95% ethanol로 75t에서 50분간 검화한 다음 10배량의 물로 희석후 DEE로 glyceryl ether(GE)획분을 주줄하고, 나머지 용액은 1 N HC1 로 중화후 분해된 지방산을 DEE로 추출하여 각각 hexane -DEE-acetic acid(90:10:1, v/v/v)를 혼합용매로 한 TLC상에서 재정제하여 순수 GE와 지방산을 얻었다.
대상 데이터
- S. stellatus로 조리한 음식을 섭취한 사람은 40대에서 50대의 중년 남녀로서 총 16명이었으나 이 중 중독 증상을 나타낸 사람은 13명으로 전체 섭취자 중 81%의 발증율을 나타내었다. 설사, 메 스꺼움 등 이상 증상은 어육을 30g 이상 섭취하였을 때 발현되었 으며, 잠복기는 30분~2시간 (평균 1시간)이었다.
- 시료는 식중독이 발생하였을 당시(2000년 5월)에 조리에 사용되고 남은 냉동 S. ste〃atus의 Rllet을 -2此로 동결하여 두고 실험에 사용하였다.
이론/모형
- Mouse 복강투여에 의한 독성은 지용성과 수용성 획분을 구분 하여 측정하였다. 근육의 아세톤 추출물의 지용성 획분의 독성은 설사성 패류독의 분석방법 (Quilliam and Wright, 1995)과 ciguatera 분석방법 (Lewis, 1995)에 준하여 독성을 측정하였고, 수용성 획분은 복어독 분석방법 (Kawabata, 1978)에 따라 근육을 0.1% acetic acid로 추출하여 독성을 측정하였다. 한편, 지질 시료에 대 하여는 mouse 복강 투여 이외에 경구 투여법도 병행하여 치사 여부와 기타 증상을 면밀히 관찰하였다.
- 지질을 A.O.CS법 (1990)에 준하여 검화후 지방산을 methyl ester화하여 Omegawax 320 capillary 칼럼(30 mX0.32 mm, Supe- Ico, USA)상에서 gas-liquid chromatography (GLC, Shimadzu GC 14A, Shimadzu, Japan)로 분석하여 각 지방산의 면적비를 백분율로 나타내었다. 칼럼은 18(冷에서 3l/min로 23(心까지 승온 조건에서 injector 및 FID detector는 25(忙로 유지하면서 분석하였다.
성능/효과
- Mouse 복강 주사법을 이용한 급성 독성시험에서는 근육을 0.1 % acetic acid로 가열 추출한 수용성 획분을 mouse에 복강 주사 하였을 때에는 domoic acid 투여시의 증상과 유사하게 얼굴 주위 를 scratch하는 증상을 다소 나타내 었으나 24시간 후에도 사망하지 않았으며 기기분석에 의하여 domoic acid는 검출되지 않았다. 또한, 지용성 획분에서도 설사성패류독이나 ciguatera독 등 mouse를 치사시키는 어떠한 급성 독성분도 검출되지 않았다.
- S. ste加us의 GE는 Table 2에 나타낸 바와 같이 포화의 16:0 GE가 66.3%로 가장 많았으며, 이 중 결합 한개의 18: 1 GE가 15.8%, 14:0 GE가 6.5%, 18:0 GE가 4.3%의 순으로서 칠레산 (lida, 1971) 이나 뉴질랜드산 (Mori et al., 1972)의 S. macu/atus에 비하여 16:0 GE는 다소 적었으며, 18:1 GE는 이들보다 다소 조성비율이 높았다. 이러한 조성은 일부 오징어 (Benyteuthis magister, Gonatopsis makko)의 내장유에 함유된 DAGE의 GE 조성 (Hayashi and Kawasaki, 1985)과 유사하였으나, 심해산 상어 간유의 DAGE에 포함된 alcohol 조성 (Shimma, 1982; Hanahan et al.
- 단일 분자종으로서 주성분은 alkyl chain에 16:0, acyl기에 2몰 의 18:1 (oleic acid)를 가진 분자종이 16.2%를 나타내었고, 이어 alkyl chain에 16:0, acyl기에 18:1과 22: 1을 가진 분자종이 14.7 %, alkyl chain에 18:0, acyl기에 2몰의 18:1을 가진 분자종이 11.0%의 순이었다. 또한, alkyl chain에 16:0를 가진 분자종의 전체 비율이 가장 높아 GE를 구성하는 alkyl chain의 주성분이 16:0 인 것과 일치하였으며, 이러한 결과는 GE를 구성하는 다른 alkyl chain이나 지방산의 구성비와도 유사하였다.
- 0%의 순이었다. 또한, alkyl chain에 16:0를 가진 분자종의 전체 비율이 가장 높아 GE를 구성하는 alkyl chain의 주성분이 16:0 인 것과 일치하였으며, 이러한 결과는 GE를 구성하는 다른 alkyl chain이나 지방산의 구성비와도 유사하였다. 한편, 아르헨티나 해 역에서 어획한 동일 어종의 DAGE 분자종 조성 (Endo et al.
- , 1959; Sandler, 1949; Mangold, 1972; Hardy and Mackie, 1971; Kamiya, 1982)에서도 GE가 특별한 독 성이 없다고 하였다. 본 실험에서도 mouse 체중의 1/20 이상 특 별히 다량의 DAGE 함유 지질을 투여시 증상을 나타내어 일반적인 독성이라기 보다는 오히려 과다 섭취증이라고 생각된다.
- Brohult (1963)에 의하면, 사람은 하루 평균 10~100mg의 batyl alcohol에 상당하는 GE를 각종 식품으로부터 섭취한다고 하였다. 본 연구에서 S. stellatus 지질에 의한 설사성 식중독은 GE를 분 해할 수 있는 효소가 부족하며, 이러한 어류를 식용하는 습관이 없는 우리나라 사람들이 일시에 다량의 GE를 함유한 어유를 섭 취하여 체내에서 충분히 소화되지 않아 발생한 것으로 추정된다. 그러나, 앞에 언급한 여러 보고들이 대부분 실험 동물의 체중에 비하여 극히 소량의 GE를 투여한 결과들로서 일시에 다량 또는 장기간 섭취시에 따른 소화 흡수를 포함한 독성에 관하여도 더욱 연구가 수행되어져야 하며, GE를 다량 함유한 이러한 어종을 식용 가능어로 취급할 것인지에 대하여는 구체적인 검토 후 기준을 설 정하여 이와 유사한 식중독을 예방하는 것이 필요하다고 하겠다.
- 본 연구에서 S. stellatus를 섭취한 사람에서 설사 등의 식중독 증상을 나타내었으나 mouse를 사용한 독성시험에서는 강한 독성 은 나타나지 않았다. lida (1971)는 S.
- 식중독 환자들의 증상은 0.5~2시간 (평균 1시간)에 증상이 시작 되었으며 주된 증상은 소화기계의 설사(92%), 메스꺼움(77%), 복통(54%), 구토(46%), 두통(31%), 어지러움(23%), 발열 (16%) 등의 순으로 나타났다.
- 어육 추출물로부터는 식중독과 관련된 어떠한 자연독 성분도 검출되지 않았으며, diacyl glyceryl ethers (DAGEs) 를 다량 함유 한 특이 지질이 다량(23%) 함유되어 있었다.
- 한편, 뉴질랜드산과 비교하여 보면, 18:1의 비율은 비슷하였으나 그 외의 지방산들의 조성은 큰 차이를 나타내었다. 이들 결과는 DAGE를 함유한 어류에 있어서 구성 alkyl chain이 나 지방산의 조성은 어종이나 지역에 따라 다르게 되어있음을 시 사하였다.
- 2000년 5월 부산에서는 우리나라의 일반 명칭이 없는 원양산 (남태평양으로 추정) 수입 냉동어류를 조리 섭취 후, 설사를 주 증상으로 하는 식중독이 발생하였으며 다행히 입원할 정도의 중 증은 아니 었다. 조사 결과, 중독 원인 어류는 Stromateus stellatus (Stromateus maculatuse S. sfe〃atus의 유어기명 또는 동종 이명, Photo. 1)로 밝혀졌다. 이 종은 칠레 및 아르헨티나의 서부해역, 뉴 질랜드의 북부해역 등 남태평양 해역에 서식하는 어종으로 칠레에서 는 'pampanito'라고 불리우며 diacyl glyceryl ether(DAGE)를 다량 함유하는 것으로 알려져 있다.
- 이러한 증상은 병원에서 특별한 치료를 받지 않아도 하루 정도 지속되다가 점차 회복되었으며, 30g 이하의 소량을 섭취한 경우에는 증상이 나타 나지 않았다. 중독 환자의 증상은 마비 등의 신경계 증상은 나타 나지 않았으나, Fig. 1에 나타낸 바와 같이 여러가지 증상이 복합적으로 나타났으며, 1회 이상 설사 증상을 나타낸 환자가 92%로 가장 많았으며, 메스꺼움(77%), 복통 (54%), 구토(46%), 두통 (31%), 어지러움(23%), 발열 (16%) 등의 순으로 조사되어 이 중 독은 설사를 주증상으로 하는 소화기계의 장해임을 알 수 있었다.
- , 1998). 특히 지질의 조성을 보면 DAGE 61.8%, 중성지질의 triglyceride(TG)35.3%, 극성지질 1.1%, 탄화수소와 스테롤이 각각 0.7%, 유리지방 산 0.3%를 나타내어 연안의 일반적인 어류가 TG를 주성분으로 하는데 비하여 이 어종은 DAGE가 주성분으로 함유되어 있었다.
- 한편, 근육에서 추출한 지질만을 mouse에 경구 투여한 경우, mouse 체중의 1/20 이하량까지는 특별한 증상을 나타내지 않았으 나 1/20 이상의 다량의 지질을 경구 투여할 경우 항문에서 소화 되지 아니한 지질의 누출이 확인되었으며 투여량이 증가함에 따라 그 정도가 심하였다. 또한, 복강 주사의 경우, mouse 체중의 1/40 상당량까지는 특별한 증상을 나타내지 않았으나 1/20에서는 3마 리중 1마리가 2일째에 사망하였고, 나머지 2마리는 체중의 경우 점차 감소하였으나 3일째까지 사망하지 않았다.
후속연구
- stellatus 지질에 의한 설사성 식중독은 GE를 분 해할 수 있는 효소가 부족하며, 이러한 어류를 식용하는 습관이 없는 우리나라 사람들이 일시에 다량의 GE를 함유한 어유를 섭 취하여 체내에서 충분히 소화되지 않아 발생한 것으로 추정된다. 그러나, 앞에 언급한 여러 보고들이 대부분 실험 동물의 체중에 비하여 극히 소량의 GE를 투여한 결과들로서 일시에 다량 또는 장기간 섭취시에 따른 소화 흡수를 포함한 독성에 관하여도 더욱 연구가 수행되어져야 하며, GE를 다량 함유한 이러한 어종을 식용 가능어로 취급할 것인지에 대하여는 구체적인 검토 후 기준을 설 정하여 이와 유사한 식중독을 예방하는 것이 필요하다고 하겠다.
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