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문제 정의
- 본 조사는 중금속 원소 가운데 생체내에서 강한 축적 경향 때문에 위생상 중요시 되고 있는 Hg, Cd, Pb, Cr 및 As와 필수 미량 원소인 Cu 등 6개 항목을 대상으로 시중에 유통되고 있는 해양수산물을 국내산, 수입산 으로 구분하고 품종별, 부위별 중금속 함유량에 대한 조사와 그 실태를 파악하여 시중에 유통되는 수산물의 식품 안전성 확보를 위한 기초 자료로 활용하고자 실시하였다.
제안 방법
- Hg의 분석은 Mercury analyzer(Model DMA 80, Milestone, Italy)를 사용하여 가열기화 금아말감법으로 Table 3의 조건에서 수은 함량을 측정하였다. Pb, Cd, Cr, Cu, As의 분석은 Atomic absorption spectrophotometer(Spectra A 800, Varian Co., Australia)를 이용하였다. 실험용액은 시료 5g을 취해서 예비탄화시킨 후 진한 질산(1+1) 2 ml을 넣고 유기물질을 분해시켜 450℃의 회화로에 넣고 완전히 회화시켰다.
- 각 중금속의 회수정도를 알아보기 위하여 Pb은 50 mg/kg, Cd 50 mg/kg, Cr 50 mg/kg, Cu 50 mg/kg, As 5 mg/kg, Hg은 5 mg/kg을 spike하여 시료 중의 각 금속의 함량을 분석할 때와 동일한 방법으로 측정하여 평균값을 취하여 회수율을 구하였으며, 이를 Table 5에 나타내었다.
- 시료의 전처리를 위하여 수집한 수산물을 증류수로 가볍게 씻고 물기를 제거한 후 근육, 간, 아가미 등 세 부분으로 분리하고 각각 균질하게 마쇄한 후 시료로 사용하였다. Hg의 분석은 Mercury analyzer(Model DMA 80, Milestone, Italy)를 사용하여 가열기화 금아말감법으로 Table 3의 조건에서 수은 함량을 측정하였다.
대상 데이터
- 2005년 1월부터 2005년 12월까지 Hg, Pb, Cd, Cr, Cu, As 등 6개 항목에 대하여 서울시 가락농수산물시장 및 노량진수산물시장에서 시판되고 있는 우리나라 연안산 또는 수입산 대형어류 총 17종 89마리를 대상으로 근육, 간 및 아가미 등 부위별로 분석하였으며, 그 종류는 Table 1과 같다.
- 분석에 사용된 시약은 유해중금속 분석용 특급시약으로서 As 측정용 시약으로는 Hydrochloric acid, Sodium borohydride를, Pb, Cd, Cr, Cu 측정용 시약으로는 Hydrochloric acid, Nitric acid를 사용하였으며 증류수는 재증류수로서 탈 이온수를 사용하였다. 표준 원액은 원자흡광분석용(Wako Pure Chemical Industry, Ltd.
데이터처리
- 데이터는 SPSS(Statistical Package for Social Science, Version 10)를 이용하여 분석한 후, ANOVA test를 사용하여 평균값들 간의 유의성을 검정하였으며(p<0.05) 모든 data는 평균±표준편차(mean±SD)로 표현하였다.
이론/모형
- 시료의 전처리를 위하여 수집한 수산물을 증류수로 가볍게 씻고 물기를 제거한 후 근육, 간, 아가미 등 세 부분으로 분리하고 각각 균질하게 마쇄한 후 시료로 사용하였다. Hg의 분석은 Mercury analyzer(Model DMA 80, Milestone, Italy)를 사용하여 가열기화 금아말감법으로 Table 3의 조건에서 수은 함량을 측정하였다. Pb, Cd, Cr, Cu, As의 분석은 Atomic absorption spectrophotometer(Spectra A 800, Varian Co.
- 5N-HNO3을 채워 50 ml로 맞추었다7. 시료중의 중금속 함량은 시료 습중량으로 산출하였으며, Pb, Cd, Cr, Cu는 Graphite A.A.S.법으로 분석하였고, As는 Flame Vapor A.A.S.법으로 분석하였으며, 그 때의 분석파장은 Table 4에 종합한 바와 같다.
성능/효과
- 5 mg/kg으로 나타났다고 하였으나,24 오염이 심한 수역에서는 해수어에서 20 mg/kg 까지도 나타났다는 보고가 있다.1~2,22 이번 조사에서 측정된 결과는 최고치가 0.345±0.161 mg/kg으로 우리나라의 규제치인 0.5 mg/kg에 못 미치며, 수입산과 국내산의 함량도 비슷한 수준으로 수입 및 국내산 어류 중의 Hg 함량은 자연 함량 수준이며, 오염의 가능성은 없다고 생각된다.
- 0002%이고, 섭취 필요량은 소아 1일 1 mg, 성인은 5 mg 정도이며, 다량 섭취시의 중독 증세로 간세포 퇴화, 간경변 등이 일어나며, Cu 제제 농약을 사용한 불충분한 세척의 농산 식품을 섭취했을 경우는 만성의 용혈성 중독, 저혈압, 혼수상태를 일으키는 것으로 알려져 있다.28 어류 중의 Cu 함량을 규제하고 있는 나라는 호주가 70 mg/kg, 캐나다 50 mg/kg, 영국 20 mg/kg으로 대부분의 나라가 기준치를 높게 잡고25-26 있고, 우리나라에서 보고된 어패류 중의 Cu 함량은 골뱅이 3.31~4.25 mg/kg, 바지락 3.17~4.36 mg/kg, 가자미 0.92~1.17 mg/kg, 오징어 약 2 mg/kg으로 보고8,26되고 있어 본 측정치와 비교해 볼 때 수입 및 국내산 어류의 함량은 자연함량수준이며, 오염의 가능성은 없다고 생각된다.
- As 함량은 고등어, 대구, 삼치, 전갱이에서 간 보다 근육의 As 함량이 높게 측정되었고 금태, 방어, 우럭, 임연수, 준치, 참돔의 경우는 아가미부위가 높게 측정되었다. 가장 높게 측정된 부위는 고등어의 근육이 0.
- Cd 함량은 대구의 경우 아가미에서 간보다 높게 측정되었고, 가장 높게 나타난 부위는 고등어의 간으로 0.90±0.19 mg/kg이었고 근육에서 참돔, 고등어, 황돔, 간에서 황돔, 참돔, 고등어, 아가미에서는 참돔, 대구, 삼치 순으로 높게 측정되었다.
- Cd의 함량은 부위별로는 노르웨이산 어류의 간 부위가 7.17±0.00 mg/kg으로 가장 높게 측정되었으며 평균 함유량 역시 노르웨이산 어류가 2.40±1.51 mg/kg으로 가장 높았고 중국이 0.03±0.02 mg/kg으로 가장 낮게 측정되었으며, 통계적으로 유의성이 인정되었다 (p<0.05). Cd은 유해 금속에서 Hg와 더불어 독성이 가장 높고, 장기간 섭취시는 신장과 뼈의 손상을 일으킨다고 알려져 있으며 소화관에서 흡수가 어려운 금속의 일종이지만, 일단 흡수된 Cd의 반감기는 약 30~40년으로 반영구적이라 한다.
- Cr 함량은 대구, 민어, 전갱이, 준치에서 간 보다 근육의 Cr 함량이 더 높았고 임연수와 방어의 경우 아가미가 다른 부위보다 더 높게 측정되었다. 가장 높게 측정된 부위 역시 임연수의 아가미로 간보다 7배나 높았다.
- Cr의 함량은 부위별로는 국내산 아가미에서 0.10±0.01 mg/kg으로 가장 높게 측정되었고 평균 함유량 역시 국내산이 0.05±0.01 mg/kg으로 가장 높았으며 원양어류가 0.02±0.00 mg/kg으로 가장 낮게 측정되었다. Cr에 대한 규제치는 미국 FDA에서 갑각류 12 mg/kg, 패류 13 mg/kg로 규정하고 있으며, 그 외의 국가에서는 함량을 규제하고 있지 않다.
- Cu 함량은 모든 어종에서 간의 함량이 다른 부위보다 높게 측정되었고 가장 높게 측정된 부위는 도미의 간이 15.63±0.00 mg/kg 으로 평균보다 3배 정도 높게 나타났다. 근육에서는 임연수, 조기, 방어, 간에서는 도미, 임연수, 금태, 아가미에서는 참돔, 임연수, 방어 순으로 높게 측정되었다.
- Cu의 함량은 부위별로는 뉴질랜드산 간 부위에서 4.58±2.81 mg/kg으로 가장 높게 측정되었고 평균 함유량 역시 뉴질랜드산이 1.61±1.03 mg/kg으로 가장 높았으며 중국산이 0.45±0.14 mg/kg으로 가장 낮게 측정되었다. 국내산의 평균 함량은 1.
- Hg 함량은 방어, 생태, 임연수의 경우 간보다 근육에서 더 높은 수치가 측정되었고 간에서 황돔, 청어, 전갱이 순으로 근육과 아가미에서 황돔, 전갱이, 청어 순으로 높게 측정되어 부위별 연관성이 있는 것으로 나타났다. 가장 높게 나타난 부위는 황돔의 간으로 0.
- 어류의 국가별, 부위에 따른 중금속 축적정도를 분석하여 Table 8에 나타내었다. Hg의 부위별 함유량을 비교해 보면 뉴질랜드산 근육부위가 0.35±0.16 mg/kg으로 가장 높게 나타났으며, 평균 함유량은 뉴질랜드산이 0.20±0.06 mg/kg으로 가장 높았으며 통계적으로 유의성이 인정되었다(p<0.05). 중국이 0.
- Pb 함량은 대구, 부세, 삼치, 전갱이에서 간 보다 근육이 높게 측정되었고, 가장 높게 나타난 부위는 고등어의 간으로 0.46±0.31 mg/kg 이었고 근육에서는 부세, 대구, 고등어, 간에서는 고등어, 참돔, 생태, 아가미에서는 참돔, 전갱이, 임연수 순으로 높게 측정되었다.
- As 함량은 고등어, 대구, 삼치, 전갱이에서 간 보다 근육의 As 함량이 높게 측정되었고 금태, 방어, 우럭, 임연수, 준치, 참돔의 경우는 아가미부위가 높게 측정되었다. 가장 높게 측정된 부위는 고등어의 근육이 0.58±0.04 mg/kg이고 근육에서의 As 함량은 고등어, 대구, 전갱이, 간에서는 황돔, 생태, 민어, 아가미에서는 참돔, 고등어, 전갱이 순으로 높게 측정되었다.
- 00 mg/kg 으로 평균보다 3배 정도 높게 나타났다. 근육에서는 임연수, 조기, 방어, 간에서는 도미, 임연수, 금태, 아가미에서는 참돔, 임연수, 방어 순으로 높게 측정되었다.
- 5 mg/kg으로 나타났다고 보고하였다. 본 실험에서 분석된 각 어류별 Hg 함량은 황돔을 제외하고는 이들 자연수준함량 보다 낮았으며 우리나라 해산 어패류의 총수은 잔류 허용기준인 0.5 mg/kg 보다 낮은 함량분포를 보이고 있으나 황돔에서 평균 0.24±0.24 mg/kg으로 0.58±0.12 mg/kg, 0.60 ±0.31 mg/kg의 두 번의 기준 초과가 검출되어 다른 종보다 높았다. 기준초과로 검출된 황돔의 경우는 2건 모두 일본에서 수입된 경우였다.
- 0 mg/kg 이하이다. 본 조사치는 규제치와 비교해 볼 때 노르웨이산과 뉴질랜드산의 경우는 외국의 규제치에 근접하는 측정치를 나타냈으나, 그 밖의 국가들의 측정치는 건강상 위해성이 전혀 없는 수준으로 분석되었다.
- 31mg/kg 두건이었다. 부위별 중금속 함량은 유해 중금속의 전체적인 측정치를 살펴보면 어종과 상관없이 근육보다는 간의 측정치가 높게 나타났으며, 아가미는 대부분 가장 낮은 측정치를 보였다. 나라별 중금속 함량비교는 Hg, Pb, Cu는 뉴질랜드산, Cd, As는 노르웨이산, Cr은 국내산 어류의 평균함유량이 다른 나라 어류보다 다소 높은 측정치를 보였으나, 자연함량수준으로 오염의 가능성은 없다고 생각된다.
- 시중에 유통 중인 우리나라 연안산 또는 수입산 대형어류 총 17종 89마리를 대상으로 근육, 간 및 아가미 등 부위별로 생체내 강한 축적 경향으로 위생상 중요시되고 있는 Hg, Cd, Pb, Cr, As, Cu 등 6개 항목을 대상으로 중금속함유량에 대한 분석을 실시한 결과 어종별 중금속 함량은 Hg을 제외하고는 모두 기준함량보다 낮았다. 기준 초과된 Hg의 평균은 0.
- 시중에 유통 중인 해산어류의 어종별 중금속 분포에서 통계적으로 유의성이 인정된 중금속은 Hg, Cu, Cd, As 이며, Pb, Cr은 통계적 유의성이 인정되지 않았다(p<0.05).
- 나라별 중금속 함량비교는 Hg, Pb, Cu는 뉴질랜드산, Cd, As는 노르웨이산, Cr은 국내산 어류의 평균함유량이 다른 나라 어류보다 다소 높은 측정치를 보였으나, 자연함량수준으로 오염의 가능성은 없다고 생각된다. 어류의 간과 근육 부위 중금속 함량간의 상관관계는 Hg(r=0.989, p<0.01), Pb(r=0.978, p<0.01), Cd(r=0.991, p<0.01), Cu(r=0.998, p<0.01), As(r=0.198, p<0.05)에서 상관관계를 나타냈으며, Cr(r=0.082)은 유의적 상관관계가 인정되지 않았다.
- 02 mg/kg으로 측정되었다. 외국의 어패류 및 수산제품의 As 규제치는 오스트레일리아, 뉴질랜드 1.0 mg/kg, 캐나다 3.5 mg/kg, 핀란드 5.0 mg/kg 등으로 허용기준을 정하고 있어 본 측정치와 비교해 볼 때 수입 및 국내산 어류의 함량은 아직 매우 낮아 위해성이 전혀 없는 수준이라고 분석된다. As는 자연계에 널리 분포하며 특히 어패류의 경우 0.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때 일부 해산 어류의 Hg, Pb, Cd, Cr, Cu 및 As에 대한 함량을 조사한 결과 Hg에서 일본에서 수입된 황돔 2건의 기준이상검출을 제외하고는 모두 자연함량 수준에 불과하였으며 기 보고된 국내의 연구 자료와 비교해 본 결과 역시 커다란 차이가 나타나지 않았다. 현재 국외에서 보고된 어류의 중금속 함량에 관한 자료는 많으나 국내에서 보고된 해산어류의 어종별 중금속 분석결과는 그다지 많지 않았으며, 같은 어종이라 하더라도 채취시점 및 지역 등의 다양성으로 인하여 그 함량의 차이는 다소 있을 것으로 추측되는 바이다.
- 시중 유통 중인 어류에 들어있는 수은 등 유해중금속 함량을 Table 6에 나타내었다. 조사된 어류의 평균 Hg 함량은 0.08±0.01 mg/kg으로 2003년에 발표한 우리나라 어패류의 평균 수은 함량8과 비슷하였으나, 함등9이 0.02 mg/kg (ND-0.19), 하 등10이 0.01(0.00-0.10) mg/kg, Tam et al.11이 0.06(<0.03-0.30) mg/kg로 보고한 것과 비교하여 낮았으며, 통계적으로 유의성이 있었다(p<0.05). D'Itri, FM12는 오염되지 않은 어류에 있어서 Hg의 Background value는 0.
- 중금속의 전체적인 측정치를 살펴보면 어종과 상관없이 근육보다는 간의 측정치가 높게 나타났으며, 아가미는 대부분 가장 낮은 측정치를 보였다. 아가미의 경우는 기관 내 축적보다는 오염물질이 아가미 거름판에 붙어 있는 경우가 있으나 탕을 끓여먹는 우리나라 요리형태를 고려해 볼 때 주의해 볼 필요성이 있다고 생각된다.
- 통계적 유의성은 근육에서는 Hg, Cu, As, 간은 Hg, Cd, Cr, Cu, 아가미는 Hg, Cr, As에서 인정되었다(p<0.05).
- 평균 Cr 함량은 0.05±0.05 mg/kg으로 하 등10의 1.92 (1.17-3.11) mg/kg보다는 낮은 결과를 보였으며, 어종별 Cr 함량은 임연수 0.14±0.18 mg/kg, 방어 0.10±0.12 mg/kg, 전어 0.08±0.08 mg/kg 순으로 높은 결과를 보였다.
후속연구
- 현재 국외에서 보고된 어류의 중금속 함량에 관한 자료는 많으나 국내에서 보고된 해산어류의 어종별 중금속 분석결과는 그다지 많지 않았으며, 같은 어종이라 하더라도 채취시점 및 지역 등의 다양성으로 인하여 그 함량의 차이는 다소 있을 것으로 추측되는 바이다. 따라서 우리나라 전국연, 근해 어장 및 수입어류의 중금속 함량에 대한 다각적인 감시, 평가가 장기적인 계획에 의하여 계속적으로 실시되어 정확한 오염수준 및 원인을 파악하고 이에 대한 오염방지대책이 수행되어야 할 것으로 생각된다.
- 위와 같은 어류 중의 각 중금속 함량의 차이는 시료의 채취 시기 및 오염원에서 방출되는 중금속량의 변화 또는 수중생태계 내에서의 생물학적 활성도 변화 등의 차이에 기인하는 것으로 추측할 수 있으나 정확한 판단을 위해서는 같은 시기, 같은 장소의 중금속함량조사의 계속적인 연구가 필요하다고 생각된다.
- 082)은 유의적 상관관계가 인정되지 않았다. 이는 Cr은 다른 중금속에 비해 어류의 간에 축적되는 정도가 약함을 추측할 수 있는데 종 특이성이 영향을 미친 것인지 Cr의 특성에 의한 것인가는 더 많은 연구가 필요하다고 생각된다.
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