국내 커피 및 과실류 가공품 중 오크라톡신 함량 조사를 위해 전처리법과 분석법을 확립하여 커피와 과실류 가공품 총 388건을 모니터링한 결과 7건에서 오크라톡신이 검출되었다. 커피 177건 중 7건에서 검출되었고, 평균 함량은 $0.139\;{\mu}g/kg$으로 EU 기준 $5.0\;{\mu}g/kg$ 보다 낮아 안전한 수준으로 판단되었다. 과실류 가공품에서는 211건 모두 오크라톡신이 검출되지 않았다. 이상에서 살펴본 바와 같이 커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신의 오염수준은 전체적으로 높지 않지만, 최근 기호 식품으로서 커피 및 과실류 가공품의 섭취가 점차 늘어나고 있고, 오크라톡신 오염량이 비교적 높은 커피를 선호하는 계층에 있어서는 오크라톡신에 지속적으로 노출될 가능성이 있으므로 주의해야 할 것으로 생각되며, 앞으로도 이들에 대한 체계적인 관리와 안전성 확보를 위한 지속적인 노력이 필요할 것으로 생각된다.
국내 커피 및 과실류 가공품 중 오크라톡신 함량 조사를 위해 전처리법과 분석법을 확립하여 커피와 과실류 가공품 총 388건을 모니터링한 결과 7건에서 오크라톡신이 검출되었다. 커피 177건 중 7건에서 검출되었고, 평균 함량은 $0.139\;{\mu}g/kg$으로 EU 기준 $5.0\;{\mu}g/kg$ 보다 낮아 안전한 수준으로 판단되었다. 과실류 가공품에서는 211건 모두 오크라톡신이 검출되지 않았다. 이상에서 살펴본 바와 같이 커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신의 오염수준은 전체적으로 높지 않지만, 최근 기호 식품으로서 커피 및 과실류 가공품의 섭취가 점차 늘어나고 있고, 오크라톡신 오염량이 비교적 높은 커피를 선호하는 계층에 있어서는 오크라톡신에 지속적으로 노출될 가능성이 있으므로 주의해야 할 것으로 생각되며, 앞으로도 이들에 대한 체계적인 관리와 안전성 확보를 위한 지속적인 노력이 필요할 것으로 생각된다.
This research was conducted to evaluate the occurrence of ochratoxin A (OTA) in coffee and fruit products in Korea. A total of 388 coffee and fruit product samples were collected from retail or outlet markets; 177 samples were coffee and 211 were fruits or their products. Analytical methods includin...
This research was conducted to evaluate the occurrence of ochratoxin A (OTA) in coffee and fruit products in Korea. A total of 388 coffee and fruit product samples were collected from retail or outlet markets; 177 samples were coffee and 211 were fruits or their products. Analytical methods including AOAC and Comit$\acute{e}$ Europ$\acute{e}$en de Normalisation (CEN) were selected and modified by method validation to detect and quantify the OTA in samples. All samples were analyzed by liquid chromatography with fluorescence detection. OTA was detected in 3.9% of 177 kinds of coffee and 0% of 211 kinds of fruit products. The levels of OTA were $0.7-4.6\;{\mu}g/kg$ in green coffee, $0.3-4.8\;{\mu}g/kg$ in roasted coffee, $1.4\;{\mu}g/kg$ in mixed coffee, and $0.4-0.6\;{\mu}g/kg$ in instant coffee. However, OTA was not detected in liquid coffee, dried fruits, or grape juice. OTA levels of all samples detected were less than the European Union legislation of $5.0\;{\mu}g/kg$ in coffee, $10.0\;{\mu}g/kg$ in raisins and $2.0\;{\mu}g/kg$ in grape juice. Therefore, the risk of OTA in coffee and fruit products in Korea is relatively low at safe levels.
This research was conducted to evaluate the occurrence of ochratoxin A (OTA) in coffee and fruit products in Korea. A total of 388 coffee and fruit product samples were collected from retail or outlet markets; 177 samples were coffee and 211 were fruits or their products. Analytical methods including AOAC and Comit$\acute{e}$ Europ$\acute{e}$en de Normalisation (CEN) were selected and modified by method validation to detect and quantify the OTA in samples. All samples were analyzed by liquid chromatography with fluorescence detection. OTA was detected in 3.9% of 177 kinds of coffee and 0% of 211 kinds of fruit products. The levels of OTA were $0.7-4.6\;{\mu}g/kg$ in green coffee, $0.3-4.8\;{\mu}g/kg$ in roasted coffee, $1.4\;{\mu}g/kg$ in mixed coffee, and $0.4-0.6\;{\mu}g/kg$ in instant coffee. However, OTA was not detected in liquid coffee, dried fruits, or grape juice. OTA levels of all samples detected were less than the European Union legislation of $5.0\;{\mu}g/kg$ in coffee, $10.0\;{\mu}g/kg$ in raisins and $2.0\;{\mu}g/kg$ in grape juice. Therefore, the risk of OTA in coffee and fruit products in Korea is relatively low at safe levels.
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문제 정의
특히, 유럽을 중심으로 하여 커피나 건포도 등의 건조과실에 대한 오크라톡신의 오염 실태조사가 활발하게 진행되고 있는 반면에, 국내에서는 아직까지 이들에 대한 오염 실태조사가 거의 이루어지고 있지 않아 본 연구를 통해 국내에서 유통되는 커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신 오염실태를 살펴보고자 하였다(17-19).
제안 방법
6×250 mm, 5 µm)이며, 이동상은 물:아세토니트릴: 초산 (99:99:2) 혼합용액을 사용하여 형광검출기(Ex: 333 nm, Em: 460 nm)로 검출하였다(20-26). 검출된 오크라톡신 A는 LC/MS/MS (US/API4000, Applied Biosystem, Foster City, CA, USA)를 이용하여 확인하였다. 컬럼은 CAPCELL PAK UG C18(2.
오크라톡신 A 분석은 AOAC 공인분석법과 기타 문헌상에 보고된 분석법을 일부 수정하여 시료 종류별 회수율 및 크로마토그램 상 피크의 분리성 등을 고려하여 실시하였다(20-26). 시료 중 고체 커피(생두, 볶은커피, 조제커피, 인스턴트커피)의 분석법은 기존 AOAC 방법에서는 정제 과정에서 phenyl SPE column과 immunoaffinity column의 두 가지 칼럼으로 정제하는 과정을 거치게 되는데(23,24) 회수율이 65-70% 정도로 낮게 나타난 반면, 정제 과정 중 phenyl SPE column 과정 대신 glass microfiber filter로 여과하고 immunoaffinity column으로 한 번 정제하는 방법으로 수정하여 실험한 결과 회수율이 85% 이상으로 나타나 이를 고체 커피 분석법으로서 사용하였다(Fig. 3). 시료의 매트릭스에 따라 고체 커피(생두, 볶은커피, 조제커피, 인스턴트커피)와 액상 커피, 건조 과일, 포도주스로 나누어 직선성 및 검출한계(LOD), 정량한계(LOQ), 회수율 실험을 실시하였다.
3). 시료의 매트릭스에 따라 고체 커피(생두, 볶은커피, 조제커피, 인스턴트커피)와 액상 커피, 건조 과일, 포도주스로 나누어 직선성 및 검출한계(LOD), 정량한계(LOQ), 회수율 실험을 실시하였다. 검량선의 상관계수(r2)는 0.
오크라톡신 A 기기분석은 HPLC(JP/Nanospace SI-2, Shiseido, Tokyo, Japan)를 이용하였으며, 사용한 컬럼은 CAPCELL PAK C18 UG120(4.6×250 mm, 5 µm)이며, 이동상은 물:아세토니트릴: 초산 (99:99:2) 혼합용액을 사용하여 형광검출기(Ex: 333 nm, Em: 460 nm)로 검출하였다(20-26).
오크라톡신 A 분석은 AOAC 공인분석법과 기타 문헌상에 보고된 분석법을 일부 수정하여 시료 종류별 회수율 및 크로마토그램 상 피크의 분리성 등을 고려하여 실시하였다(20-26). 시료 중 고체 커피(생두, 볶은커피, 조제커피, 인스턴트커피)의 분석법은 기존 AOAC 방법에서는 정제 과정에서 phenyl SPE column과 immunoaffinity column의 두 가지 칼럼으로 정제하는 과정을 거치게 되는데(23,24) 회수율이 65-70% 정도로 낮게 나타난 반면, 정제 과정 중 phenyl SPE column 과정 대신 glass microfiber filter로 여과하고 immunoaffinity column으로 한 번 정제하는 방법으로 수정하여 실험한 결과 회수율이 85% 이상으로 나타나 이를 고체 커피 분석법으로서 사용하였다(Fig.
추출·정제된 시료는 질소 농축하고 이동상 1 mL에 용해시켜 주사기 필터로 여과한 후 기기분석에 사용하였다.
추출액을 PBS로 희석하여 immunoaffinity column(OchraTest, Vicam Co., Watertown, MA, USA)을 통과시키고 PBS 10 mL와 증류수 10 mL로 컬럼을 차례로 세척한 후 메탄올 2 mL로 용출시켜 오크라톡신을 정제하였다. 이때 고체 커피 시료(생두, 볶은 커피, 조제커피, 인스턴트커피)에 대해서는 정제 전 glass microfiber filter로 한 번 더 여과한 후 immunoaffinity column으로 정제하였다.
컬럼은 CAPCELL PAK UG C18(2.0×100 mm, 3 µm)을 사용하였고, ESI(electrospray ionization) positive, MRM(multiple reaction monitoring) 모드(m/z 404.2→358.1, 341.0, 239.1)로 분석하였다(27).
대상 데이터
국내 유통되고 있는 커피 및 과실류 가공품을 2008년 3월부터 10월에 걸쳐 서울, 경기, 충청, 호남, 경북, 경남, 제주, 강원을 포함한 8개 권역을 중심으로 커피 177건, 과실류 가공품 211건, 총 388건을 수집하였다. 시료 채취는 분석의 대표성과 공정한 검사를 위하여 식품공전 식품별 검체 채취방법에 따라 채취하였고, 채취한 시료 중 액상커피와 과실류 가공품은 분석 시까지 냉동보관하였다.
국내 유통되고 있는 커피 및 과실류 가공품을 2008년 3월부터 10월에 걸쳐 서울, 경기, 충청, 호남, 경북, 경남, 제주, 강원을 포함한 8개 권역을 중심으로 커피 177건, 과실류 가공품 211건, 총 388건을 수집하였다. 시료 채취는 분석의 대표성과 공정한 검사를 위하여 식품공전 식품별 검체 채취방법에 따라 채취하였고, 채취한 시료 중 액상커피와 과실류 가공품은 분석 시까지 냉동보관하였다.
실험에 사용한 오크라톡신 A 표준품은 Supleco사(Supelco Inc., Bellefonte, PA, USA)에서 구입하여 사용하였으며, sodium bicarbonate(Sigma Co., St. Louis, MO, USA), PBS tablet(Supelco Inc.)을 사용하였고, 정제에 이용한 카트리지는 phenyl SPE column(Waters Co., Milford, MA, USA)와 immunoaffinity column(OchraTest, Vicam Co., Milford, MA, USA)을 사용하였다. 추출액의 여과지는 Whatman사의 filter paper No.
오크라톡신 A 표준품은 benzene-acetic acid (99:1, v/v) 용액에 50 µg/mL로 만들어 냉동보관하면서 stock solution으로 사용하였으며, 표준용액은 HPLC 이동상으로 0.1-10 ng/mL 수준으로 희석하여 사용하였다.
, Milford, MA, USA)을 사용하였다. 추출액의 여과지는 Whatman사의 filter paper No.4와 GF/A glass filter를 사용하였다. 그리고 그 밖의 시약이나 acetonitrile, methanol 등의 용매는 ACS급을 사용하였다.
커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신 A 1일 섭취추정량(PDI; Probable daily intake)은 평균 오크라톡신 A 함량(µg/kg)에 1인 1일 평균 섭취량(g)을 곱한 후 평균 몸무게(kg)로 나누어 계산하였으며, 평균 몸무게는 산업자원부 기술표준원의 제5차 한국인 인체치수 조사 자료를 참고하여 평균 62 kg, 남자 67 kg, 여자 57 kg을 사용하였다(31).
성능/효과
1-10 ng/mL의 오크라톡신 A의 HPLC 크로마토그램 피크 면적으로부터 작성하였다. 각 농도의 피크 면적에 대해 검량선을 작성한 결과 검량선의 계산식은 y=6814.7x556.65이고, 상관계수(r2)는 0.9997이었다.
본 연구에서 수집한 과실류 가공품의 오크라톡신 A 오염수준 조사 결과를 Table 4에 나타내었다. 건포도를 비롯한 건조 과실류와 포도주스를 포함하여 총 211건에 대한 모니터링을 실시하였으며 그 결과 오크라톡신 A는 검출되지 않았다. 다만, 건포도 16건 중 2건(0.
검량선의 상관계수(r2)는 0.999 이상이었고, LOD, LOQ는 고체 커피, 건조 과일, 포도주스는 각각 0.3, 1.0 µg/kg, 액상 커피에서는 각각 0.2, 0.7 µg/kg로 측정되었다.
과실류 가공품의 오크라톡신 A 모니터링 결과를 요약하면, 211건 모두 오크라톡신 A가 검출되지 않았고, 검출된 경우 정량한계 미만의 낮은 수준으로 나타났으며 최대검출량 0.90 µg/kg은 EU에서 설정하고 있는 건포도 기준 10.0 µg/kg, 포도주스 기준 2.0 µg/kg 보다 낮은 수준이었다(28).
국내 커피 및 과실류 가공품 중 오크라톡신 함량 조사를 위해 전처리법과 분석법을 확립하여 커피와 과실류 가공품 총 388건을 모니터링한 결과 7건에서 오크라톡신이 검출되었다. 커피 177건 중 7건에서 검출되었고, 평균 함량은 0.
본 연구 결과에서 오크라톡신 A의 오염이 확인된 커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신 A 평균 함량과 이들 종류별 1인 1일 평균 섭취량으로부터 산출한 오크라톡신 A 1일 섭취추정량(PDI)을 전국 평균, 남자, 여자의 경우로 나누어 Table 5에 나타내었다(32). 본 연구를 통해 커피를 통한 오크라톡신 A 1일 섭취추정량은 0.00987 ng/kg b.w./day, 과실류 가공품의 1일 섭취추정량은 0.00291 ng/kg b.w./day으로 나타났다. 이는 한국인의 식품에 의한 오크라톡신 S 1일 섭취추정량 0.
생두 23건 중 2건에서 오크라톡신 A가 검출되었으며, 오염수준은 0.71-4.61 µg/kg으로 나타났다.
커피 177건 중 7건에서 검출되었고, 평균 함량은 0.139 µg/kg으로 EU 기준 5.0 µg/kg 보다 낮아 안전한 수준으로 판단되었다.
커피 및 커피가공품의 오크라톡신 A 모니터링 결과를 요약하면 커피 177건 중 7건에서 오크라톡신 A가 검출되어 3.9%의 검출율을 보였고, 조제커피, 인스턴트커피, 액상 커피보다 상대적으로 가공과정이 적은 생두, 볶은커피에서의 검출빈도 및 검출량이 높게 나타났다. 검출된 건수의 85%가 생두와 볶은커피에서 검출되었으며, 생두 1건에서는 4.
회수율은 각 대상식품에 3, 5 µg/kg 수준으로 오크라톡신 A 표준품을 첨가하여 각 분석법에 따라 6회 반복 실시하여 측정한 결과, 고체 커피의 회수율은 85-90%, 액상 커피는 90% 이상, 건조 과일은 80% 이상, 포도주스는 86% 이상으로 나타났다(Table 2).
후속연구
과실류 가공품에서는 211건 모두 오크라톡신이 검출되지 않았다. 이상에서 살펴본 바와 같이 커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신의 오염 수준은 전체적으로 높지 않지만, 최근 기호 식품으로서 커피 및 과실류 가공품의 섭취가 점차 늘어나고 있고, 오크라톡신 오염량이 비교적 높은 커피를 선호하는 계층에 있어서는 오크라톡신에 지속적으로 노출될 가능성이 있으므로 주의해야 할 것으로 생각되며, 앞으로도 이들에 대한 체계적인 관리와 안전성 확보를 위한 지속적인 노력이 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
오크라톡신의 독성유발 메커니즘은 어떻게 진행되는가?
오크라톡신의 독성유발 메커니즘은 phenylalanine을 포함하고 있는 구조적 특징 때문에 단백질 합성과 관련된 phenylalanine-tRNA 합성효소가 오크라톡신을 L-phenylalanine으로 오인하여 기질-효소 복합체를 형성하게 되어 결국 단백질, DNA, RNA 대사에 전반적으로 영향을 미쳐 나타나는 것으로 알려져 있다. 동물의 종류, 성, 연령에 따라 다르게 나타나지만, 주로 신장독성, 간장독성, 기형유발, 면역독성을 나타내며, 신경독성의 가능성도 있는 것으로 알려져 있다(4-8).
오크라톡신은 어디에서 발견되고 있는가?
오크라톡신(ochratoxin)은 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물로서 아플라톡신, 푸모니신, 데옥시니발레놀, 제랄레논, 파툴린 등과 더불어 대표적인 곰팡이독소 중 하나이다. 1965년 남아프리카산 옥수수에서 처음 발견되었으며, 주로 훈연과 식염식품, 건조 생선, 건조 콩, 육포, 대두, 고추, 건조 과실과 참깨에서 이 독소가 발견되고 있고, 피칸, 피스타치오, 땅콩, 헤이즐넛과 호두 같은 견과류도 주요 오염 식품이며, 최근 연구에서는 생 커피콩에서 주요 생산 곰팡이인 Aspergillus ochraceus가 발견되기도 하였다(1-3).
오크라톡신이란 무엇인가?
오크라톡신(ochratoxin)은 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물로서 아플라톡신, 푸모니신, 데옥시니발레놀, 제랄레논, 파툴린 등과 더불어 대표적인 곰팡이독소 중 하나이다. 1965년 남아프리카산 옥수수에서 처음 발견되었으며, 주로 훈연과 식염식품, 건조 생선, 건조 콩, 육포, 대두, 고추, 건조 과실과 참깨에서 이 독소가 발견되고 있고, 피칸, 피스타치오, 땅콩, 헤이즐넛과 호두 같은 견과류도 주요 오염 식품이며, 최근 연구에서는 생 커피콩에서 주요 생산 곰팡이인 Aspergillus ochraceus가 발견되기도 하였다(1-3).
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