[논문]국내산 미곡에 발생하는 곰팡이와 곰팡이독소

이데레사; 이수형; 이정화; 윤종철; 오경석

doi:10.5423/rpd.2012.18.4.261

국내산 미곡에 발생하는 곰팡이와 곰팡이독소
Natural Occurrence of Mycotoxin and Fungi in Korean Rice 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.18 no.4, 2012년, pp.261 - 267

이데레사 (국립농업과학원 유해생물팀) , 이수형 (국립농업과학원 유해생물팀) , 이정화 (국립농업과학원 유해생물팀) , 윤종철 (국립농업과학원 유해생물팀) , 오경석 (국립농업과학원 유해생물팀)

초록
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국내산 변질미와 저장 중 미곡에 발생하는 곰팡이로는 Aspergillus 속이 가장 많이 관찰되었으며, 분리한 곰팡이들의 일부는 아플라톡신 생성능을 보유하고 있었다. 대부분의 미곡시료에서는 Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Alternaria 속 등의 다양한 곰팡이가 발생했으나 시료 내 아플라톡신 발생이나 오염수준은 허용기준치 이하로 미미한 반면 Fusarium 독소인 데옥시니발레놀, 니발레놀, 제랄레논, 푸모니신 등의 발생은 빈번하였다. 미곡종합처리장의 벼와 가공부산물의 경우, 곰팡이 및 곰팡이독소의 발생수준이 가공단계를 거칠수록 감소하여 백미에서 가장 낮았다. 현재, 벼의 가공부산물을 포함한 국내산 미곡의 경우, 아플라톡신 보다 Fusarium 곰팡이독소에 대한 안전관리가 더욱 필요한 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Inspection of deteriorated rices in Korea for fungal occurrence revealed that Aspergillus was the most frequently observed genus and some isolates of the Aspergillus spp. turned out to produce aflatoxin. Diverse fungal genera including Fusarium, Aspergillus, Penicillium, or Alternaria spp. were observed in most of the rice samples. Aflatoxin occurred infrequently and the levels of aflatoxin present in the rice samples were lower than regulatory limit but Fusarium toxins such as deoxynivalenol, nivalenol, zearalenone, and fumonisin occurred frequently. In rice processing complexes, fungal and mycotoxin contamination of rice decreased by milling process, resulting in the lowest level of mycotoxin and fungi in polished rice. Currently, it appears that Korean rice and milled by-products need a safety control for Fusarium toxins rather than aflatoxin.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 논문에서는 우리나라에서 생산된 쌀 또는 벼를 대상으로 수행한 곰팡이 발생연구 및 곰팡이독소의 자연발생 사례를 살펴봄으로써 우리나라의 주곡인 쌀의 안전성을 곰팡이와 곰팡이독소 발생의 측면에서 조명해보고자 한다.

제안 방법

후)2007년 산">2007년산 벼를 가공한 현미, 청치미, 색채미, 백미 시료를 전국에서 각 50여 점씩 수집하여 데옥시니발레놀, 니발레놀, 제랄레논의 자연발생을 분석하였다. 후)변질미시료">변질미 시료 62점을 조사하여 위와 유사한 결과를 얻었다. 이들은 변질미에서 분리한 A. flavus 균주 7주를 백미에 접종한 후 아플라톡신 생성여부를 조사하였다.
대상 데이터
- 미곡종합처리장에 저장중인 벼와 백미를 포함한 도정부 산물도 곰팡이 발생 조사의 대상이 되었다.
  성능/효과
  
  2007년부터 2008년 사이에 시판중인 쌀과 현미 각각 62점과 44점을 분석한 결과, 데옥시니발레놀은 쌀 시료의 8.1%, 현미 시료의 13.6%에서 검출되었으며, 제랄레논은 쌀의 5.8%, 현미의 14.0%에서 검출됨에 따라 유통중인 백미와 현미 모두 Fusasrium 곰팡이독소에 오염되어 있음을 알 수 있었다(KFDA, 2009). 그러나 검출 후)속보다">속 보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. Fusarium 속 중에서는 F. proliferatum이 가장 높은 빈도로 나타났고 다음으로 Alternaria, Rhizopus, Mucor 속 순이었으며 낮은 빈도로 Chaetomium, Cladosporium herbarum, Emericella nidulans (A. nidulans), Geotrichum candidum, Phoma, Scopulariopsis, Trichoderma 속 등이 검출되었다.
  
  3 ng/g의 아플라톡신이 검출되었다(Park 등, 2004). 같은 시료로부터 푸모니신, 데옥시니발레놀, 니발레놀, 제랄레논 등 주요 Fusarium 독소와 오크라톡신(ochratoxin A)도 함께 검출되었으며, 이 중 니발레놀이 최대 462 ng/g 검출되었다. 2005년부터 2006년에 수집한 현미의 경우 시료 7점 중 2점이 데옥시니발레놀에, 7점이 제랄레논에 오염되었으며, 평균 candidus으로 각각 27%와 26%의 오염율을 보였다(Park 등, 2004). 그러나 개별 곰팡이의 오염율의 총합으로 보면 Aspergillus 속이 88%, Aspergillus의 완전세대인 Eurotium 속이 19%, Penicillium 속이 53%로서 Aspergillus 속의 오염 빈도가 Penicillium 속 보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. Fusarium 속 중에서는 F.
  
  ">제기 되었다. 미곡종합처리장 미곡시료로부터 총 35속의 곰팡이가 동정되었는데 동정되지 못한 곰팡이(전체 곰팡이의 30% 이상)까지 고려할 때 미곡에 발생하는 곰팡이의 범위(mycoflora)는 매우 다양하다는 것을 알 수 있다(Table 2).
  
  미곡종합처리장의 모든 가공부산물 내 곰팡이독소의 오염수준은 원료인 벼에서 가장 높고, 가공단계를 거칠수록 감소하지만 백미를 제외한 모든 시료로부터 곰팡이독소의 오염이 관찰되었다. 따라서 현미와 왕겨, 청치미, 색채미, 싸라기의 경우 지속적인 곰팡이 오염과 곰팡이독소 발생 모니터링이 필요할 뿐 아니라 이들을 가축의 사료로 활용할 경우 주의가 필요하다.
  
  백미">2007). 백미 시료 14점 중 6점으로부터 데옥시니발레놀이 평균 28.4 ng/g 수준으로 검출되었다.
  
  후)제랄레 논의">제랄레논의 오염율은 98%였으나 데옥시니발레놀의 오염율은 4%였다. 색채미의 경우 독소의 오염율이 데옥시니발레놀 68%, 니발레놀 94%, 제랄레논 80% 수준으로 높았으며 최대 오염수준도 청치미보다 높았다. 현미의 경우, 오염율(4−27%)이나 최대 수확한 벼의 경우 다양한 종류의 곰팡이에 의한 오염이 관찰되지만 도정 후 백미와 현미에서는 Aspergillus 속 등 저장곰팡이의 발생빈도가 원곡인 벼보다 높았다. 그러나 전 세계적으로 벼에서 문제가 되고 있는 아플라톡신은 국내에서 실제 후)실험 결과,">실험결과, 조사 균주 모두가 아플라톡신을 생성하였으며 생성된 유도체 중 아플라톡신 B1의 생성량이 가장 높았고 특히 A. flavus var. columnaris는 1 ppm에 달하는 다량의 독소를 생성하였다(Chung, 1975; Lee와 Lee, 후)위미곡시료">위 미곡시료 중 청치미와 색채미의 오염이 현미와 백미보다 높았으며 청치미의 경우 모든 시료가 니발레놀에 오염되었다. 이">1972). 이 연구에서는 전국에서 수집한 27점의 변질미로부터 오염균을 분리하였는데, 가장 흔하게 관찰된 곰팡이로 Aspergillus amstelodami, A. chevaliers 등이 있었으며 Penicillium 속의 곰팡이도 함께 존재하였다. 특히 P.
  
  후)제랄레 논의">제랄레논의 오염율은 98%였으나 데옥시니발레놀의 오염율은 4%였다. 색채미의 경우 독소의 총 32점의 시료 중 13점에서 제랄레논이 검출되었고(7.9−172.9 ng/g) 데옥시니발레놀과 니발레놀, 푸모니신은 각 1점의 시료에서 미량 검출되었다.
  
  chevaliers 등이 있었으며 Penicillium 속의 곰팡이도 함께 존재하였다. 특히 P. islandicum, P. lanosum 등이 우점하였으며 P. islandicum 외에도 A. flavus, A. ochraceus, A. fumigatus 등이 비록 낮은 빈도지만 관찰되어 곰팡이독소의 발생가능성을 시사하였다. 2%)의 순으로 낮아졌다(Lee 등, 2011). 현미와 백미의 경우 Aspergillus와 Penicillium 속 곰팡이의 발생빈도가 가장 높았으나 청치미와 색채미의 경우 붉은 곰팡이인 F. graminearum을 포함한 Fusarium 속 곰팡이의 발생빈도가 가장 높았다. 현미의 경우, 오염율(4−27%)이나 최대 오염수준(니발레놀 569 ng/g)이 청치미나 색채미보다 낮았으며, 백미의 경우 51개 시료 중 단 1점만 미량의 니발레놀에 오염된 것으로 나타났다.
  후속연구
  
  이와 같은 결과는 2007년 국내산 백미 및 현미가 곰팡이독소 오염으로부터 상대적으로 안전하다는 것을 시사한다. 그러나 현미의 경우 낮은 농도의 곰팡이독소 오염이 확인되었으므로 지속적인 모니터링을 통한 안전성 관리가 필요할 것으로 판단된다. 한편 국내에서 보고된 미곡의 후)오염 방지를">오염방지를 위한 관리대책이 시급한 실정이다. 한편 최근 기후변화 등으로 인해 작물병의 발생률과 곰팡이 오염률이 증가 추세이고 저장곰팡이가 급증할 수 있는 환경이 자주 조성되고 있어 아플라톡신 생성 가능 Aspergillus 곰팡이를 비롯한 다른 독성 곰팡이 및 이들에 의해 생성되는 곰팡이독소의 발생여부도 지속적으로 병행 조사해야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	벼와 같은 곡류가 수확 후에도 장기간 관리가 필요한 이유는?	벼와 같은 곡류는 수확 후 최종 소비될 때까지 몇 달에서 최장 몇 년의 기간이 소요되기 때문에 수확 후에도 장기간 관리가 필요한 작물이다. 벼의 저장 중 문제가 되는 주요 위해 요소로는 곰팡이와 해충이 있다.
	벼의 저장 중 문제가 되는 주요 위해 요소는?	벼와 같은 곡류는 수확 후 최종 소비될 때까지 몇 달에서 최장 몇 년의 기간이 소요되기 때문에 수확 후에도 장기간 관리가 필요한 작물이다. 벼의 저장 중 문제가 되는 주요 위해 요소로는 곰팡이와 해충이 있다. 곰팡이의 경우 재배 기간 뿐 아니라 저장 중 벼에 오염이 되면 저장 환경에 따라 포자의 증식이 일어날 수 있고 이는 미곡의 변질을 유발하게 된다.
	벼의 저장 중 문제가 되는 주요 위해 요소인 곰팡이의 문제점은?	벼의 저장 중 문제가 되는 주요 위해 요소로는 곰팡이와 해충이 있다. 곰팡이의 경우 재배 기간 뿐 아니라 저장 중 벼에 오염이 되면 저장 환경에 따라 포자의 증식이 일어날 수 있고 이는 미곡의 변질을 유발하게 된다. 또한 독소를 생산하는 곰팡이가 오염되면 곰팡이독소에 의한 2차 오염이 발생할 수 있으며 대부분의 곰팡이독소는 화학적으로 안정한 물질이기 때문에 생성 후 분해나 제거가 어려우므로 주의가 필요하다.

참고문헌 (34)

Bandara, J. M. R. S., Vithanega, E. K. and Bean, G. A. 1991. Occurrence of aflatoxins in parboiled rice in Sri Lanka. Mycopathologia 116: 65-70.

상세보기
Broggi, L. E. and Molto, G. A. 2001. Fungi associated with rice at Entre Rios province, Argentina. Toxigenic capacity of Fusarium graminearum and Microdochium nivale isolates. Mycotoxin Research 17: 96-107.

상세보기
Cho, D. H., Chun, J. K. and Kim, Y. B. 1972. Types of deterioration of storage rice in Korea and identification of the causative microorganisms (I). J. Korean Agr. Chem. Soc. 15: 193-198.
Chun, H. S. and Chung, S. H. 2007. Safety evaluation for deoxynivalenol in foods. The annual report of KFDA, Vol.11 (In Korean).
Chung, D.-H., Kang, H.-J., Ha, G.-S., Kim, S.-Y. and Pestka, J. 1989. Hygienic studies on agricultural products in Youngnam districts (part I) isolation of aflatoxin producing strains. Korean J. Food Hygiene 4: 165-170.
Chung, H. S. 1975. Cereal scab causing mycotoxicoses in Korea and present status of mycotoxin researches. Korean J. Mycol. 3: 31-36.
Chung, S. H. and Kim, Y. B. 1995. Natural occurrence of fumonisin $B_{1}$ in Korean corn and rough rice. Foods Biotechnol. 4: 212-216.
Ha, Y.-L., Kim, M.-C., Kim, J.-O. and Sim, K.-W. 1979. The quantitative change of chitin as a criterion to indicate fungal invasion to rice storage. Korean J. Appl. Microbiol. Bioeng. 7: 15-21.
Kang, H.-Y., Lee, Y.-W., Chung, D.-H., Kim, J.-G. and Pestka, J. J. 1989. Hygienic studies on some Korea cereals - a study on the mycotoxin contamination. J. Korean Public Health Association 15: 83-90.
Kim, E.-K., Kim, Y.-B., Shon, D.-H., Ryu, D. and Chung, S.-H. 1998. Natural occurrence of fumonisin $B_{1}$ in Korean rice and its processed foods by enzyme-linked immunosorbent assay. Food Sci. Biotechnol. 7: 221-224.
Kim, J.-H., Kang, M.-R., Kim, H.-K., Lee, S.-H., Lee, T. and Yun, S.-H. 2012. Population structure of the Gibberella fujikuroi species complex associated with rice and corn in Korea. Plant Pathology J. 28: 357-363.

원문보기 상세보기
Kim, J.-S. and Lee, Y.-W. 1989. Identification of Aspergillus spp. and Penicillium spp. isolated from the deteriorated rice. Plant Pathology J. 5: 389-391.
Kim, Y. B. and Cho, D. H. 1974. Types of deterioration of storage rice in Korea and identification of the causative microorganisms (II). J. Korean Agr. Chem. Soc. 17: 54-62.
Korea Food and Drug Administration. 2009. Regulatory impact analysis-control limit in foods. (In Korean)
Korea Food and Drug Administration. 2012. Maximum mycotoxin limits in foods. Available at: http://www.kfda.go.kr/files/upload/eng/Article_2._Common_Standards_Specification_for_General_Foods.pdf.
Kumar, V., Basu, M. S. and Rajendran, T. P. 2008. Mycotoxin research and mycoflora in some commercially important agricultural commodities. Crop Prot. 27: 891-905.

상세보기
Lee, K. and Lee, S. R. 1974. Producibility of aflatoxins by Aspergillus flavus group isolated from deteriorated rice in Korea. Korean J. Food Sci. Technol. 6: 168-175. (In Korean)
Lee, S.-H., Son, S. W., Nam, Y. J., Shin, J. Y., Lee, S., Kim, M., Yun, J.-C., Ryu, J.-G. and Lee, T. 2010. Natural occurrence of Fusarium mycotoxins in field-collected maize and rice in Korea in 2009. Res. Plant Dis. 16: 306-311. (In Korean)

원문보기 상세보기
Lee, T., Lee, S.-H., Lee, S.-H., Shin, J. Y., Yun, J.-C., Lee, Y.-W. and Ryu, J.-G. 2011. Occurrence of Fusarium mycotoxins in rice and its milling by-products in Korea. J. Food Protect. 74: 1169-1174.

상세보기
Lee, U.-S., Jang, H.-S., Tanaka, T., Hasegawa, A., Oh, Y.-J. and Ueno, Y. 1985. The coexistence of the Fusarium mycotoxins nivalenol, deoxynivalenol and zearalenone in Korean cereals harvested in 1983. Food Addit. Contam. 2: 185-192.

상세보기
Lima, C. A. P., Osri, R. B., Dilkin, P. and Corr, B. 2000. Mycoflora and aflatoxigenic species in derivatives of milled rice. Ciencia. Tecnol. Aliment. 20: 37-39.
Liu, Z., Gao, J. and Yu, J. 2006. Aflatoxins in stored maize and rice grains in Liaoning province, China. J. Stored Prod. Res. 42: 468-479.

상세보기
Min, T. I., Cheigh, H. S., Ragunathan, A. N. and Majumder, K. S. 1982. Studies on the fungi in stored rice. Korean J. Appl. Microbiol. Bioeng. 10: 191-196.
Ok, H. E., Chang, H.-J., Choi, S.-W., Lee, N., Kim, H. J., Koo, M. S. and Chun, H. S. 2007. Co-occurrence of deoxynivalenol and zearalenone in cereals and their products. J. Food Hyg. Safety 22: 375-381.
Ok, H. E., Chang, H.-J., Choi, S.-W., Cho, T. Y., Oh, K. S. and Chun, H. S. 2009. Occurrence and intake of deoxynivalenol in cereal-based products marketed in Korea during 2007-2008. Food Addit. Contam. Part B. 2: 154-161.

상세보기
Oh, J. Y., Jee, S. N., Nam, Y., Lee, H., Ryoo, M. I. and Kim, K. D. 2007. Populations of fungi and bacteria associated with samples of stored rice in Korea. Mycobiology 35: 36-38.

원문보기 상세보기
Park, J. W., Kim, E. K. and Kim, Y. B. 2004. Estimation of the daily exposure of Koreans to aflatoxin B1 through food consumption. Food Addit. Contam. 21: 70-75.

상세보기
Pitt, J. I., Hocking, A. D., Bhudhasamai, K., Miscamble, B. F., Wheeler, K. A. and Tanboon-Ek, P. 1994. The normal mycoflora of commodities from Thailand. 2. Beans, rice, small grains and other commodities. Int. J. Food Microbiol. 23: 35-53.

상세보기
Reddy, K. R. N. 2008. Estimation and prevention of aflatoxin contamination in rice. Ph. D. dissertation, Osmania University, Hyderabad, India.
Reddy, K. R. N., Reddy, C. S., Abbas, H. K., Abel, C. A. and Muralidharan, K. 2008. Mycotoxigenic fungi, mycotoxins, and management of rice grains. Toxin Reviews 27: 287-317.

상세보기
Shon, D.-H., Cho, J.-H. and Lee, M.-H. 1997. Aflatoxin residues in agricultural commodities determined by direct ELISA. J. Food Hyg. Safety 12: 281-287.
Son, S.-W., Nam, Y. J., Lee, S.-H., Lee, S. M., Lee, S., Kim, M., Lee, T., Yun, J.-C. and Ryu, J.-G. 2011. Toxigenic fungal contaminants in the 2009-harvested rice and its millingbyproducts samples collected from rice processing complexes in Korea. Res. Plant Dis. 17: 280-287. (In Korean)

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Statistics Korea. 2011. Agricultural land area- rice fields in 2011/ Per capita food grain consumption in 2011. Available at: http://kosis.kr/nsieng/view/stat10.do.
Tanaka, K., Sago, Y., Zheng, Y., Nakagawa, H. and Kushiro, M. 2007. Mycotoxins in rice. Int. J. Food Microbiol. 119: 59-66.

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