본 연구에서는 채소류 등(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨) 5품목에 대한 납, 카드뮴 기준 규격 설정을 위해 다소비 유통 채소류 중에서 양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨 총 378건을 전국 9개 권역(경기, 강원, 경남, 경북, 전남, 전북, 제주, 충남, 충북)에서 수거하고 각 시료를 microwave 분해법으로 전처리하여 납 및 카드뮴 함량을 ICP-MS로 분석하였다. 모니터링 결과, 채소류 등의 납의 평균함량은 양파 0.010 mg/kg, 오이 0.018 mg/kg, 마늘 0.012 mg/kg, 풋고추 0.027mg/kg, 참깨 0.029 mg/kg이었으며, 카드뮴의 평균함량은 양파 0.006 mg/kg, 오이 0.002 mg/kg, 마늘 0.008 mg/kg, 풋고추 0.011 mg/kg, 참깨 0.024mg/kg이었다. 본 결과는, 채소류 Codex(국제식품규격위원회) 기준인 납 0.1 mg/kg, 카드뮴 0.05 mg/kg과 비교해 볼 때, 모든 검체에서 기준보다 낮은 수준이었고, 참깨는 국내외적으로 카드뮴의 기준이 설정되어 있지 않으나, 채소류의 Codex(국제식품규격위원회) 카드뮴 기준보다 낮은 수준을 나타내었다. 위해성 평가 결과, 2005년 국민건강조사 DB에서 조사대상 인구집단 전체를 대상으로 한 연구대상식품의 섭취량을 고려하여 산출된 채소류(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨)의 납의 인체노출수준은 $1.3{\times}10^{-4}\;{\mu}g/kg$ bw/day(평균섭취)~$5.1{\times}10^{-4}\;{\mu}g/kg$ bw/day(극단섭취)이었고, 카드뮴의 인체노출수준은 $7.5{\times}10^{-5}\;{\mu}g/kg$ bw/day(평균섭취)~$3.6{\times}10^{-4}\;{\mu}g/kg$ bw/day(극단섭취)이었다. 연구 대상 식품들의 위해지수를 산출한 결과. 모두 1.0 이하의 매우 낮은 수준으로 유해영향 발생이 우려 되지 않는 수준으로 나타났다.
본 연구에서는 채소류 등(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨) 5품목에 대한 납, 카드뮴 기준 규격 설정을 위해 다소비 유통 채소류 중에서 양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨 총 378건을 전국 9개 권역(경기, 강원, 경남, 경북, 전남, 전북, 제주, 충남, 충북)에서 수거하고 각 시료를 microwave 분해법으로 전처리하여 납 및 카드뮴 함량을 ICP-MS로 분석하였다. 모니터링 결과, 채소류 등의 납의 평균함량은 양파 0.010 mg/kg, 오이 0.018 mg/kg, 마늘 0.012 mg/kg, 풋고추 0.027mg/kg, 참깨 0.029 mg/kg이었으며, 카드뮴의 평균함량은 양파 0.006 mg/kg, 오이 0.002 mg/kg, 마늘 0.008 mg/kg, 풋고추 0.011 mg/kg, 참깨 0.024mg/kg이었다. 본 결과는, 채소류 Codex(국제식품규격위원회) 기준인 납 0.1 mg/kg, 카드뮴 0.05 mg/kg과 비교해 볼 때, 모든 검체에서 기준보다 낮은 수준이었고, 참깨는 국내외적으로 카드뮴의 기준이 설정되어 있지 않으나, 채소류의 Codex(국제식품규격위원회) 카드뮴 기준보다 낮은 수준을 나타내었다. 위해성 평가 결과, 2005년 국민건강조사 DB에서 조사대상 인구집단 전체를 대상으로 한 연구대상식품의 섭취량을 고려하여 산출된 채소류(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨)의 납의 인체노출수준은 $1.3{\times}10^{-4}\;{\mu}g/kg$ bw/day(평균섭취)~$5.1{\times}10^{-4}\;{\mu}g/kg$ bw/day(극단섭취)이었고, 카드뮴의 인체노출수준은 $7.5{\times}10^{-5}\;{\mu}g/kg$ bw/day(평균섭취)~$3.6{\times}10^{-4}\;{\mu}g/kg$ bw/day(극단섭취)이었다. 연구 대상 식품들의 위해지수를 산출한 결과. 모두 1.0 이하의 매우 낮은 수준으로 유해영향 발생이 우려 되지 않는 수준으로 나타났다.
This research was carried out as a survey on the contents of Lead (Pb) and Cadmium (Cd) in 5 type agricultural products unestablished safety guideline in Korea. The average levels of Pb: onion 0.010 mg/kg, cucumber 0.018 mg/kg, garlic 0.012 mg/kg, green pepper 0.027 mg/kg, sesame 0.029 mg/kg. The av...
This research was carried out as a survey on the contents of Lead (Pb) and Cadmium (Cd) in 5 type agricultural products unestablished safety guideline in Korea. The average levels of Pb: onion 0.010 mg/kg, cucumber 0.018 mg/kg, garlic 0.012 mg/kg, green pepper 0.027 mg/kg, sesame 0.029 mg/kg. The average levels of Cd: onion 0.006 mg/kg, cucumber 0.002 mg/kg, garlic 0.008 mg/kg, green pepper 0.011 mg/kg, sesame 0.024 mg/kg. The present result of this study showed that Pb and Cd contents in the whole samples were less than the maximum residual levels of the codex standard. The levels of exposure assessment for Pb and Cd by intake from vegetables and sesame were merely at $1.3{\times}10^{-4}$(mean) ~ $5.1{\times}10^{-4}$($95^{th}$ percentiles) ${\mu}$g/kg bw/day for Pb, $7.5{\times}10^{-5}$(mean) ~ $3.6{\times}10^{-4}$($95^{th}$ percentiles) ${\mu$}g/kg bw/day for Cd. The data from this research will be valuable source for database construction for science-based safety control and management for the trace metal contamination in food including agricultural products.
This research was carried out as a survey on the contents of Lead (Pb) and Cadmium (Cd) in 5 type agricultural products unestablished safety guideline in Korea. The average levels of Pb: onion 0.010 mg/kg, cucumber 0.018 mg/kg, garlic 0.012 mg/kg, green pepper 0.027 mg/kg, sesame 0.029 mg/kg. The average levels of Cd: onion 0.006 mg/kg, cucumber 0.002 mg/kg, garlic 0.008 mg/kg, green pepper 0.011 mg/kg, sesame 0.024 mg/kg. The present result of this study showed that Pb and Cd contents in the whole samples were less than the maximum residual levels of the codex standard. The levels of exposure assessment for Pb and Cd by intake from vegetables and sesame were merely at $1.3{\times}10^{-4}$(mean) ~ $5.1{\times}10^{-4}$($95^{th}$ percentiles) ${\mu}$g/kg bw/day for Pb, $7.5{\times}10^{-5}$(mean) ~ $3.6{\times}10^{-4}$($95^{th}$ percentiles) ${\mu$}g/kg bw/day for Cd. The data from this research will be valuable source for database construction for science-based safety control and management for the trace metal contamination in food including agricultural products.
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문제 정의
본 연구에서는 현재 10품목으로 한정되어 있는 농산물 중 금속 기준에 대한 농산물 전반으로의 확대를 위해 그 외 기준 규격 미설정 다소비채소류인 마늘, 양파, 고추, 오이, 참깨에 대한 기준 규격 설정의 기초자료 마련을 위해 이들 채소류의 납, 카드뮴 함량을 조사하여 중금속 오염 실태를 파악하고자 하였다.
제안 방법
JECFA (WHO/FAO), U.S. EPA 등에 보고된 납과 카드뮴의 독성 자료 등의 위험성을 확인하였다. 1986년 FAO/WHO -합동 식품 첨가물 전문가회의(JECFA, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additive)에서는 성인 1인 1주일 당납의 잠정섭취 허용량을 25 μg/kg (3.
ICP-MS 기기 조건은 Table 3과 같다. 납, 카드뮴 검량선은 1000 ㎎/㎏ 의표준용액을 1, 5, 10, 25, 50 μg/kg로 희석하여 사용하였으며, 검체 30개 당 검량선을 1회씩 작성하였다. 납, 카드뮴의 회수율은 표준액 첨가법 (standard addition)과 표준 인증물질 (certified reference material, CRM)을 이용하는 두 가지 방법으로 측정하였다.
납, 카드뮴의 회수율 분석은 표준액 첨가법의 경우 대상 품목 시료에 각 분석 원소에 따라 표준용액을 50, 250 μg/kg 으로 제조하여 시료에 1 mL 첨가하였고, 시험용액에서의 최종 농도가 5, 25 μg/kg이 되도록 전처리 과정에서 10 mL 로 정용하였다. 8회 반복 실험하여 회수율을 산출하였고, 표준인증물질은 한국표준과학연구원(KRISS)에서 구입한 원소분석용 미나리분말(108-05-001)을 이용하였다.
납, 카드뮴 검량선은 1000 ㎎/㎏ 의표준용액을 1, 5, 10, 25, 50 μg/kg로 희석하여 사용하였으며, 검체 30개 당 검량선을 1회씩 작성하였다. 납, 카드뮴의 회수율은 표준액 첨가법 (standard addition)과 표준 인증물질 (certified reference material, CRM)을 이용하는 두 가지 방법으로 측정하였다.
percentile)을 한국인 평균 체중(55 kg)을 고려하여 인체 노출량을 산출하였다. 납과 카드뮴 오염도 자료 중 불검출 자료는 정량한계(LOQ) 이하 오염도로써 middle value인 LOQ/2로 노출 평가에 적용하였으며, 농산물의 납 LOR는 0.2ng/kg카드뮴 LOQ는 0.1 ng/kg로 하였다.
노출량 평가는 대상식품에 대한 모니터링의 자료를 활용하여 납, 카드뮴 오염도 및 2005년도 국민건강영양조사의 1일 평균 섭취량과 극단 섭취량(95th percentile)을 한국인 평균 체중(55 kg)을 고려하여 인체 노출량을 산출하였다. 납과 카드뮴 오염도 자료 중 불검출 자료는 정량한계(LOQ) 이하 오염도로써 middle value인 LOQ/2로 노출 평가에 적용하였으며, 농산물의 납 LOR는 0.
본 연구에서는 채소류 등(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨) 5 품목에 대한 납, 카드뮴 기준·규격 설정을 위해 다소비유통 채소류 중에서 양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨총 378건을 전국 9개 권역(경기, 강원, 경남, 경북, 전남, 전북, 제주, 충남, 충북)에서 수거하고 각 시료를 microwave 분해법으로 전처리하여납 및 카드뮴 함량을 ICP-MS로 분석하였다. 모니터링 결과, 채소류 등의 납의 평균 함량은 양파 0.
본 연구의 대상 농산물 5종(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨)을 통해 섭취되는 납, 카드뮴의 위해성을 평가하여 이들 대상 검체에 의한 납, 카드뮴의 위해 수준을 추정하였다. 위해평가는 식품위생법 시행령 제 2조 2항 및 Codex(국제식품규격위원회)의 "식품안전성 위해평가 역할에 관한 원칙(Statement of Principle Relating to the Role of Food Safety Risk Assessment)"에 따라 위험성 확인, 위험성 결정, 노출평가, 위해도 결정의 과정으로 수행하였으며, 통계적 기법(분포추정, Crystal ball program 이용) 사용을 위해 식품 중납 및 카드 뮴 오염도 자료, 2005국민건강영양조사 식품 섭취량 및 한국인체중 평균값(55 kg)을 노출량 산출에 사용하여 납, 카드뮴 노출 수준과 위해 수준을 확인하였다.
채취된 농산물은 식품공전 농산물 내의 중금속 시험법에 따라 물로 깨끗이 세척한 후 농산물의 가식부를 분리하여 균질기(HR 2067, PHlips, Netherlands)로 균질화하여 시료로 사용하거나, 폴리에 칠렌 용기에 담아 저온냉동고(-2(rc 이하)에 보관 후 실온에서 해동하여 사용하였다. 수분 함량이 많은 검체 양파, 오이, 마늘, 풋고추는 약 2 g을, 지방 함량이 많은 참깨는 약 0.5 g을 microwave용 teflon vessel에 취하고 질산 7 mL와 과산화수소수 2 mL를 넣고 Microwave (ETHOS PLUS, Milestone, Italy)를 이용하여 분해하였다. 분해된 시험용액은 질산을 모두 휘발시키고 0.
식품공전 농산물 중 중금속 잔류허용 기준에서는 중금속 측정에 ICP-AES와 ICP-MS 또는 AAS-Graphite를 제시하고 있다. 이들 중 미량 성분의 다 성분 동시 분석을 위해서는 ICP-MS의 감도가 가장 우수하므로7,8) 정확한 분석을 위하여 ICP-MS를 이용하였다. ICP-MS 기기 조건은 Table 3과 같다.
대상 데이터
납, 카드뮴의 회수율 분석은 표준액 첨가법의 경우 대상 품목 시료에 각 분석 원소에 따라 표준용액을 50, 250 μg/kg 으로 제조하여 시료에 1 mL 첨가하였고, 시험용액에서의 최종 농도가 5, 25 μg/kg이 되도록 전처리 과정에서 10 mL 로 정용하였다. 8회 반복 실험하여 회수율을 산출하였고, 표준인증물질은 한국표준과학연구원(KRISS)에서 구입한 원소분석용 미나리분말(108-05-001)을 이용하였다. 표준액 첨가법과 표준인증물질을 이용한 회수율 측정 결과는 Table 4, 5와 같다.
국내에서 유통되는 농산물 중 기준·규격이 설정되어 있지 않은 다소비 농산물 양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨 5종을 대상으로 경기, 충북, 충남, 경북, 경남, 전남, 전북, 강원 및 제주지역 9개 권역을 중심으로 대형할인매장과 농산물 도매시장을 중심으로 378건의 검체를 구입하였다. 시료 채취는 분석의 대표성과 공정한 검사를 위하여 식품공전식품별 검체 채취 방법 중 농임산물 채취 방법에 따라 채취하였고, 검체 구입은 주로 5월부터 9월 사이에 이루어졌다.
분해용 시약으로는 유해 중금속 측정용 60% 질산(Junsei, Japan)과 30% 과산화수소수(Junsei, Japan)를 사용하였고 실험에 사용되는 모든 물은 3차 증류수를 사용하였다. 모든 실험 초자는 10% 질산에 24시간 침지후 3차 증류수로 깨끗하게 씻어 사용하였다.
국내에서 유통되는 농산물 중 기준·규격이 설정되어 있지 않은 다소비 농산물 양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨 5종을 대상으로 경기, 충북, 충남, 경북, 경남, 전남, 전북, 강원 및 제주지역 9개 권역을 중심으로 대형할인매장과 농산물 도매시장을 중심으로 378건의 검체를 구입하였다. 시료 채취는 분석의 대표성과 공정한 검사를 위하여 식품공전식품별 검체 채취 방법 중 농임산물 채취 방법에 따라 채취하였고, 검체 구입은 주로 5월부터 9월 사이에 이루어졌다. 양파 91건, 오이75건, 마늘 65건, 풋고추 60건, 참깨 87건을 구입하여 일정량을 시료로 하였다(Table 1).
시료 채취는 분석의 대표성과 공정한 검사를 위하여 식품공전식품별 검체 채취 방법 중 농임산물 채취 방법에 따라 채취하였고, 검체 구입은 주로 5월부터 9월 사이에 이루어졌다. 양파 91건, 오이75건, 마늘 65건, 풋고추 60건, 참깨 87건을 구입하여 일정량을 시료로 하였다(Table 1).
데이터처리
통계적 기법(Crystal ball program, ver 11.1.1,분포 추정)을 이용하여 식품의 납오염도, 평균식품 섭취량, 95th percentile 극단 섭취량, 체중 및 1일 인체노출량 등의 Monte-Carlo Simulation에 의한 노출 분포를 추정하였다. 납과 카드뮴의 1일 인체 노출량 산출 결과는 Table 7과 같이 나타났다.
이론/모형
본 연구의 대상 농산물 5종(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨)을 통해 섭취되는 납, 카드뮴의 위해성을 평가하여 이들 대상 검체에 의한 납, 카드뮴의 위해 수준을 추정하였다. 위해평가는 식품위생법 시행령 제 2조 2항 및 Codex(국제식품규격위원회)의 "식품안전성 위해평가 역할에 관한 원칙(Statement of Principle Relating to the Role of Food Safety Risk Assessment)"에 따라 위험성 확인, 위험성 결정, 노출평가, 위해도 결정의 과정으로 수행하였으며, 통계적 기법(분포추정, Crystal ball program 이용) 사용을 위해 식품 중납 및 카드 뮴 오염도 자료, 2005국민건강영양조사 식품 섭취량 및 한국인체중 평균값(55 kg)을 노출량 산출에 사용하여 납, 카드뮴 노출 수준과 위해 수준을 확인하였다.
채취된 농산물은 식품공전 농산물 내의 중금속 시험법에 따라 물로 깨끗이 세척한 후 농산물의 가식부를 분리하여 균질기(HR 2067, PHlips, Netherlands)로 균질화하여 시료로 사용하거나, 폴리에 칠렌 용기에 담아 저온냉동고(-2(rc 이하)에 보관 후 실온에서 해동하여 사용하였다. 수분 함량이 많은 검체 양파, 오이, 마늘, 풋고추는 약 2 g을, 지방 함량이 많은 참깨는 약 0.
성능/효과
일반적으로 검출한계와 정량한계는 signal to noise ratio (S/N)로 결정된다. 3:1의 S/N 비를 사용하여 검출 한계와 10:1의 S/N비를 사용하여 정량 한계를 결정하였으며 이에 검체의 희석배수를 감안하여 계산한 결과, 정량한계(Limit of quantification, LOQ)는 양파, 오이, 풋고추의 경우 납 0.2 μg/kg, 카드뮴 0.09 μg/kg, 마늘의 경우 납 0.16 μg/kg, 카드뮴 0.07 μg/kg, 참깨의 경우 납 0.4 μg/kg, 카드뮴 0.2 μg/kg 이었다.
029 ㎎/㎏ 수준이었고, 대상 검체들의 납함량 평균값을 비교해볼 때 풋고추와 참깨에서 납의 함량이 다른 농산물에 비해 비교적 높게 나타났다. 대상 검체들의 납함량 최대 값이 양파 0.054 ㎎/㎏, 오이0.083 ㎎/㎏, 마늘0.050 ㎎/㎏, 풋고축 0.091 ㎎/㎏, 참깨 0.078 ㎎/㎏, 수준으로 나타났으며, 그 결과는 Codex( 국제식품 규격위원회)의 구근류, 과채류, 근채류 및 참깨의 납 허용기준 0.1 ㎎/㎏ 미만의 수준을 보였다(Table 6).
024 ㎎/㎏이었고, 참깨의 카드뮴 평균 함량이 다른 농산물에 대하여 비교적 높게 나타났다. 대상 검체들의 카드뮴 함량 최대 값이 양파 0.033 ㎎/㎏, 오이0.008 ㎎/㎏, 마늘0.023 ㎎/㎏, 풋고주 0.033 ㎎/㎏ 수준으로 나타나 Codex(국제식품규격위원회)의 구근류, 과채류의 카드뮴 허용기준 0.05 ㎎/㎏, 근채류의 카드뮴 허용기준 0.1 ㎎/㎏ 에 비해 낮은 수준이었다. 참깨의 Codex(국제식품규격위원회) 카드뮴 허용기준은 설정되어 있지 않으나, 타 농산물의 Codex 허용기준 0.
091 ㎎/㎏ 의 분포를 이루었다. 대상 검체의 납평균함량은 양파 0.010㎎/㎏, 오이0.015 ㎎/㎏, 마늘0.012 ㎎/㎏, 풋고추 0.027 ㎎/㎏, 참깨 0.029 ㎎/㎏ 수준이었고, 대상 검체들의 납함량 평균값을 비교해볼 때 풋고추와 참깨에서 납의 함량이 다른 농산물에 비해 비교적 높게 나타났다. 대상 검체들의 납함량 최대 값이 양파 0.
046㎎/㎏ 의 분포를 이루었다. 대상 검체의 카드뮴 평균 함량은 양파 0.006 ㎎/㎏, 오이0.002 ㎎/㎏, 마늘0.008 ㎎/㎏, 풋고추 0.011 ㎎/㎏, 참깨 0.024 ㎎/㎏이었고, 참깨의 카드뮴 평균 함량이 다른 농산물에 대하여 비교적 높게 나타났다. 대상 검체들의 카드뮴 함량 최대 값이 양파 0.
본 연구에서는 채소류 등(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨) 5 품목에 대한 납, 카드뮴 기준·규격 설정을 위해 다소비유통 채소류 중에서 양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨총 378건을 전국 9개 권역(경기, 강원, 경남, 경북, 전남, 전북, 제주, 충남, 충북)에서 수거하고 각 시료를 microwave 분해법으로 전처리하여납 및 카드뮴 함량을 ICP-MS로 분석하였다. 모니터링 결과, 채소류 등의 납의 평균 함량은 양파 0.010㎎/㎏, 오이0.018 ㎎/㎏, 마늘0.012 ㎎/㎏, 풋고추 0.027 mg/ kg, 참깨 0.029 ㎎/㎏ 이었으며, 카드뮴의 평균 함량은 양파 0.006 ㎎/㎏, 오이0.002 ㎎/㎏, 마늘0.008 ㎎/㎏, 풋고주 0.011 ㎎/㎏, 참깨 0.024 ㎎/㎏ 이었다. 본 결과는, 채소류 Codex(국제식품규격위원회) 기준인납 0.
024 ㎎/㎏ 이었다. 본 결과는, 채소류 Codex(국제식품규격위원회) 기준인납 0.1 ㎎/㎏, 카드뮴 0.05㎎/㎏과 비교해볼 때, 모든 검체에서 기준보다 낮은 수준이었고, 참깨는 국내외적으로 카드뮴의 기준이 설정되어 있지 않으나, 채소류의 Codex(국제식품규격위원회) 카드뮴 기준보다 낮은 수준을 나타내었다. 위해성 평가 결과, 2005년 국민건강조사 DB에서 조사 대상 인구집단 전체를 대상으로 한 연구대상 식품의 섭취량을 고려하여 산출된 채소류(양파, 오이, 마늘, 풋고추, 참깨)의 납의 인체노출수준은 1.
본 연구의 대상 채소류 중 중금속 모니터링 결과 납의 함량은 N.D.~0.091 ㎎/㎏ 의 분포를 이루었다. 대상 검체의 납평균함량은 양파 0.
본 연구의 대상 채소류 중 중금속 모니터링 결과 카드뮴의 함량은 N.D.~0.046㎎/㎏ 의 분포를 이루었다. 대상 검체의 카드뮴 평균 함량은 양파 0.
6 × 10-4 μg/kg bw/day(극단섭취)이었다. 연구 대상 식품들의 위해지수를 산출한 결과, 모두 1.0 이하의 매우 낮은 수준으로 유해 영향 발생이 우려되지 않는 수준으로 나타났다.
참고문헌 (11)
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