[논문]국내 유통 축·수산물 중 페니실린계 동물용의약품에 대한 잔류실태조사

송지영; 허수정; 주현진; 김미옥; 황정분; 한윤정; 권유진; 강신정; 조대현

doi:10.5806/ast.2012.25.4.257

국내 유통 축·수산물 중 페니실린계 동물용의약품에 대한 잔류실태조사
Residue analysis of penicillines in livestock and marine products 원문보기

분석과학 = Analytical science & technology, v.25 no.4, 2012년, pp.257 - 264

송지영 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 허수정 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 주현진 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 김미옥 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 황정분 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 한윤정 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 권유진 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 강신정 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과) , 조대현 (경인지방식품의약품안전청 유해물질분석과)

초록
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페니실린계 항생물질은 ${\beta}$-lactam 계열의 항생물질로서 인간과 동물에게 널리 사용되어지는 항생물질이다. 이러한 항생항균물질들의 오남용은 소비자가 항생제에 노출될 위험성을 증가시킨다. 본 연구에서는 국내 유통 중인 축 수산물을 대상으로 LC-MS/MS를 이용하여 페니실린계 동물용의약품 7종인 아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린에 대한 잔류량을 조사하였다. 특이성, 정밀성, 회수율, 직선성을 통해 시험법의 유효성을 확인하였으며 아목시실린을 제외한 나머지 6종은 모두 76% 이상의 회수율을 보였고, RSD는 10% 이하로 나타내었다. 시료는 80% 아세토니트릴로 추출한 후 고체상 추출 카트리지를 사용하여 정제 한 후 분석하였다. 축 수산물 225건을 대상으로 잔류량을 조사한 결과 벤질페니실린이 축산물에서 12건, 수산물에서 7건으로 총 19건이 검출되었고 나머지 6개 항목인 아목시실린, 암피실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린은 검출되지 않았다. 벤질페니실린이 검출된 축산물은 우유와 알을 제외한 소고기, 돼지고기, 닭고기이었으며 검출 수준은 0.001~0.009 mg/kg으로 잔류허용기준(MRL)인 0.05 mg/kg 이하로 검출되었다. 수산물에서 검출된 7건은 잔류허용기준인 0.03 mg/kg 이하로 검출되었다. 본 연구사업에서 수행한 모니터링 결과 해당항목의 경우 대부분 기준치 이하로 검출되어 비교적 안전한 수준인 것으로 나타났으나, 향후 지속적인 잔류실태조사와 제도적인 관리지도를 통하여 동물용의약품의 오남용에 대한 안전관리가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Penicillins belong to the ${\beta}$-lactam class of antibiotics, and are frequently used in human and veterinary medicine. Despite the positive effects of these drugs, improper use of penicillins poses a potential health risk to consumers. This study has been undertaken to determinate multi-residues of penicillins, including amoxicillin, ampicillin, oxacillin, bezylpenicillin, cloxacillin, dicloxacillin, and nafcillin, using liquid chromatographic tandem mass spectrometer (LC-MS/MS). The developed method was validated for specificity, precision, recovery, and linearity in livestock and marine products. The analytes were extracted with 80% acetonitrile and clean-up by a single reversed-phase solid-phase extraction step. Six penicillins presented recoveries higher than 76% with the exception of Amoxicillin. Relative standard deviations (RSDs) were not more than 10%. The method was applied to 225 real samples. Benzylpenicillin was detected in 12 livestock products and 7 marine products. Amoxicillin, ampicillin, cloxacilllin, dicloxacillin, nafcillin and oxacillin were not detected. The detected levels were 0.001~0.009 mg/kg in livestock products excluding eggs and milk. In marine products, the detected levels were under 0.03 mg/kg. They were under the MRL levels. As monitoring results, it is identified to be safe but it is considered that safety management of antibiotics should continue by monitoring.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린 및 옥사실린은 표준품을 정밀히 달아 증류수에 용해시켜 각각 100 mg/L 농도가 되도록 한 후 이를 혼합하여 0.00098, 0.00195, 0.0039, 0.0078, 0.0156, 0.0313, 0.0625 및 0.125 mg/L의 농도가 되도록 희석하여 사용하였다. 표준원액은 -20 ℃에서 냉동 보관하여 실험 전에 희석하여 표준용액으로 사용하였다.
국내 유통 중인 축·수산물 225건을 수거하여 페니실린계 동물용의약품 7종에 대한 잔류량을 조사한 결과 벤질페니실린이 축산물에서 12건, 수산물에서 7건으로 총 19건이 검출되었고 나머지 6개 항목인 아목시실린, 암피실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린은 검출되지 않았다. 정량은 Table 1의 조건으로 표준용액과 시험용액을 각각 질량분석기에 주입하여 Table 1의 특이이온을 확인한 후 크로마토그램으로부터 얻은 피크의 머무름 시간을 비교하고 각각의 정량이온에 대한 면적을 구하고 검량선을 작성하여 시험용액 중 해당물질의 함량을 구하였다. 벤질페니실린이 검출된 축산물은 우유와 알을 제외한 소고기, 돼지고기, 닭고기이었으며 검출건수는 소고기에서 7건, 돼지고기에서 2건, 닭고기에서 3건이었다.
회수율 시험은 표준용액을 시료에 최대잔류허용기준(MRL) 농도가 되도록 첨가하여 전처리 과정을 거쳐 분석하였으며 3번 반복 시험하여 회수율을 산출하였다. 직선성은 아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린 표준용액을 0, 0.00098, 0.00195, 0.0039, 0.0078, 0.0156, 0.0313, 0.0625 및 0.1250 mg/L의 8개의 농도에 대하여 검량선(calibration curve)를 작성하여 평가하였다. 또한 검출한계 및 정량한계는 ACS¹⁷의 방법에 따라 아래의 식으로 구하였다.
회수율 시험은 표준용액을 시료에 최대잔류허용기준(MRL) 농도가 되도록 첨가하여 전처리 과정을 거쳐 분석하였으며 3번 반복 시험하여 회수율을 산출하였다. 직선성은 아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린 표준용액을 0, 0.
또한 검출한계 및 정량한계는 ACS¹⁷의 방법에 따라 계산하였으며, 그 결과는 Table 2-4과 같았다. 회수율은 분석 시료에 최대잔류허용기준(MRL) 농도가 되도록 첨가하여 전처리 과정을 거쳐 분석하였으며 3번 반복 실험하여 회수율을 산출하였다(Table 6). 그 결과, 회수율은 아목시실린이 소고기에서 59.

대상 데이터

식품군은 소고기(27건), 돼지고기(24건), 닭고기(27건), 계란(28건), 우유(29건), 넙치(19건), 조피볼락(21건), 장어(24건), 새우(26건)로 총 9종이었다. 대상 식품은 식품공전에 기준이 설정되어있는 식품 중에 국민영양조사의 1일 식품섭취량을 참고로 하여 섭취량이 많은 식품위주로 선정하였다. 지역별 검체 수집건수는 각 집단의 크기에 비례해서 표본을 추출하는 방법인 인구확률비례추출법을 이용하여 결정하였다.
본 연구에 사용한 시료는 서울, 인천, 대전, 대구, 부산, 울산, 광주의 7개 지역 대형할인점에서 유통되고 있는 축·수산물로서 총 225건이었다.
본 연구에서는 부적합이력 및 사용량이 많은 동물용의약품 중 페니실린계 항생제인 아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린 등 페니실린계 7종(Fig. 2)에 대하여 2010년 식품의약품안전평가원 화학물질과에서 새롭게 확립한 페니실린계 7종에 대한 동시다성분 분석법¹⁶을 이용하여 국내 유통 중인 축수산물을 대상으로 실태조사를 수행하였다.
시료 전처리를 위해서, 원심분리기(Beckman, Japan), Vacuum manifolder (Waters, USA), 회전감압농축기(EYELA, Japan)와 질소농축기(TAITEC, Japan)를 사용하였다. 고속액체크로마토그래프(High Performance Liquid Chromatograph, HPLC)는 Agilent Technologies 1200 series(Agilent, Germany)를 사용하였으며, 질량분석기(tandem mass spectometer)는 ABI 4000 LC-MS/MS System(AB, USA)을 사용하였다.
Ehrenstrofer GmbH (Augsburg, Germany)에서 구입하였다. 제이인산나트륨(disodium hydrogen phosphate), 인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate), 삼염화초산(tricloroacietic acid) 개미산(formic acid)은 Sigma-Aldrich (St.Louis, MO. USA)에서 구매하였다. 그 외 분석용 시약 및 용매는 Wako Pure Chemical Industries Inc.
표준품인 아목시실린, 암피실린, 클록사실린, 디클록사실린, 옥사실린은 Sigma-Aldrich에서, 벤질페니실린은 Wako Pure Chemical Industries Inc. (Osaka, Japan), 나프실린은 Dr. Ehrenstrofer GmbH (Augsburg, Germany)에서 구입하였다. 제이인산나트륨(disodium hydrogen phosphate), 인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate), 삼염화초산(tricloroacietic acid) 개미산(formic acid)은 Sigma-Aldrich (St.

이론/모형

시료 전처리를 위해서, 원심분리기(Beckman, Japan), Vacuum manifolder (Waters, USA), 회전감압농축기(EYELA, Japan)와 질소농축기(TAITEC, Japan)를 사용하였다. 고속액체크로마토그래프(High Performance Liquid Chromatograph, HPLC)는 Agilent Technologies 1200 series(Agilent, Germany)를 사용하였으며, 질량분석기(tandem mass spectometer)는 ABI 4000 LC-MS/MS System(AB, USA)을 사용하였다. 페니실린계 동물용의약품 분석법은LC-MS/MS를 사용하였으며 분석 조건은 Table 1과 같다.
95 이상이었다. 또한 검출한계 및 정량한계는 ACS¹⁷의 방법에 따라 계산하였으며, 그 결과는 Table 2-4과 같았다. 회수율은 분석 시료에 최대잔류허용기준(MRL) 농도가 되도록 첨가하여 전처리 과정을 거쳐 분석하였으며 3번 반복 실험하여 회수율을 산출하였다(Table 6).
1250 mg/L의 8개의 농도에 대하여 검량선(calibration curve)를 작성하여 평가하였다. 또한 검출한계 및 정량한계는 ACS¹⁷의 방법에 따라 아래의 식으로 구하였다.
대상 식품은 식품공전에 기준이 설정되어있는 식품 중에 국민영양조사의 1일 식품섭취량을 참고로 하여 섭취량이 많은 식품위주로 선정하였다. 지역별 검체 수집건수는 각 집단의 크기에 비례해서 표본을 추출하는 방법인 인구확률비례추출법을 이용하여 결정하였다. 검체는 구매 즉시 4 ℃에서 냉장 보관하면서 유통기한 이내에 분석을 하였 으며 장기간 보관하여야 하는 경우 냉동 보관하여 사용하였다.
고속액체크로마토그래프(High Performance Liquid Chromatograph, HPLC)는 Agilent Technologies 1200 series(Agilent, Germany)를 사용하였으며, 질량분석기(tandem mass spectometer)는 ABI 4000 LC-MS/MS System(AB, USA)을 사용하였다. 페니실린계 동물용의약품 분석법은LC-MS/MS를 사용하였으며 분석 조건은 Table 1과 같다.

성능/효과

1 항생제 사용량을 축종별로 살펴보면 돼지가 가장 많이 사용되었고 그 다음으로는 닭, 수산물, 소 순으로 나타났으며, 용도별로는 배합사료 제조용이 약 54%로 가장 많이 사용되었으며 다음으로는 자가 치료용, 수의사 처방용 순으로 나타났다.
벤질페니실린이 검출된 축산물은 우유와 알을 제외한 소고기, 돼지고기, 닭고기이었으며 검출건수는 소고기에서 7건, 돼지고기에서 2건, 닭고기에서 3건이었다. 검출 수준은 0.001~0.009 mg/kg으로 잔류허용기준(MRL)인 0.05 mg/kg 이하로 검출되었다. 수산물은 넙치에서 2건, 조피볼락에서 1건, 장어에서 2건, 새우에서 2건으로 총 7건이 검출되었으며 검출된 7건 모두 잔류허용 기준인 0.
국내 유통 중인 축·수산물 225건을 수거하여 페니실린계 동물용의약품 7종에 대한 잔류량을 조사한 결과 벤질페니실린이 축산물에서 12건, 수산물에서 7건으로 총 19건이 검출되었고 나머지 6개 항목인 아목시실린, 암피실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린은 검출되지 않았다.
그 결과, 회수율은 아목시실린이 소고기에서 59.7±5.5%, 닭고기에서 59.9±0.9%, 넙치에서 61.2±1.6%, 우유에서 78.0±8.1%로 Ramseshwari 연구18에서 보고된 바와 같이 비교적 낮은 수준이었다.
본 연구에서 국내 유통 중인 축·수산물 225건을 수거하여 페니실린계 동물용의약품인 아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린 등 7종에 대한 잔류량을 조사한 결과 벤질페니실린이 축산물에서 12건, 수산물에서 7건으로 총 19건이 검출되었고 나머지 6개 항목인 아목시실린, 암피실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린은 검출되지 않았다. 벤질페니실린이 검출된 축산물은 우유와 알을 제외한 소고기, 돼지고기, 닭고기에서 12건 이었으며 검출 수준은 0.001~0.009 mg/kg으로 잔류허용기준(MRL)인 0.05 mg/kg 이하로 검출되었다. 수산물은 검출된 7건 모두 잔류허용기준인 0.
본 연구에서 국내 유통 중인 축·수산물 225건을 수거하여 페니실린계 동물용의약품인 아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린 등 7종에 대한 잔류량을 조사한 결과 벤질페니실린이 축산물에서 12건, 수산물에서 7건으로 총 19건이 검출되었고 나머지 6개 항목인 아목시실린, 암피실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린은 검출되지 않았다.
05 mg/kg 이하로 검출되었다. 수산물은 넙치에서 2건, 조피볼락에서 1건, 장어에서 2건, 새우에서 2건으로 총 7건이 검출되었으며 검출된 7건 모두 잔류허용 기준인 0.03 mg/kg¹² 이하로 검출되었다. 각 검체별 수거건수 및 검출건수는 Table 7와 Table 8에 나타내었고, 검출수준과 검출률(%)은 Table 9에 나타내었다.
아목시실린, 암피실린, 벤질페니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린 표준용액은 0, 0.00098, 0.00195, 0.0039, 0.0078, 0.0156, 0.0313, 0.0625 및 0.1250 mg/L의 8개의농도에 대하여 검량선(calibration curve)를 작성한 결과 상관계수가 0.99 이상으로 CODEX에서 요구하는 0.95 이상이었다. 또한 검출한계 및 정량한계는 ACS¹⁷의 방법에 따라 계산하였으며, 그 결과는 Table 2-4과 같았다.
암피실린은 소고기, 닭고기, 넙치, 우유에서 각각 112.8±3.5%, 61.8±0.8%, 90.9±4.9%, 88.0±6.4% 이었으며, 벤질페니실린은 92.0±5.9%, 102.6±2.7%, 93.6±4.9%, 106.3±5.5%, 클록사실린은 86.9±5.5%, 84.8±2.2%, 85.5±3.5%, 90.6±5.4%, 디클록사실린은 79.6±4.4%, 76.3±2.4%, 81.3±1.4%, 81.7±5.5%, 나프실린은 81.2±4.8%, 76.0±2.5%, 103.2±2.5%, 89.4±3.8%, 옥사실린은 89.4±6.3%, 87.1±3.1%, 89.6±3.5%, 89.7±5.4%으로 양호한 결과를 얻었다.

후속연구

078 mg/kg 범위로 검출된 사례가 있었다. 본 연구에서의 모니터링 결과, 페니실린계 동물용의약품의 잔류실태는 비교적 안전한 것으로 나타났으며 잔류노출 가능성이 있는 벤질페니실린에 대해서는 보다 지속적이고 제도적인 관리가 요구되는 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	축수산물에 항생제를 투여했을 때 일어날 수 있는 문제는?	2 항생제의 과다 사용 문제는 궁극적으로 항생제의 식품 내 잔류 문제를 유발한다. 축수산물에 항생제를 투여하였을 경우 휴약 기간이 경과한 후에 출하·도축해야 하며 이를 준수하지 않을 경우 항생제가 잔류하게 되는데 식품 내 잔류된 항생제는 비록 극소량이라고 하더라도 사람이 섭취하였을 경우, 인체 내성률 증가로 이어져 사람의 질병 치료를 어렵게 만들 수 있다.3-11 따라서 미국, 유럽연합(EU)을 비롯한 세계 주요 국가는 물론 국제식품규격위원회(CODEX) 등에서 최대잔류허용기준치(MRL, maximum residue level)를 설정하여 규제하고 있으며, 국내에서는 현재(2011년 12월) 146종의 동물용의약품에 대한 잔류허용기준을 설정하여 관리하고 있다.
	우리나라 축수산업의 특징은?	우리나라 축수산업의 항생제 사용량은 선진국들에 비해 년간 축산물생산량 대비 항생제 사용량이 높은 수준이다.1 항생제 사용량을 축종별로 살펴보면 돼지가 가장 많이 사용되었고 그 다음으로는 닭, 수산물, 소 순으로 나타났으며, 용도별로는 배합사료 제조용이 약 54%로 가장 많이 사용되었으며 다음으로는 자가치료용, 수의사 처방용 순으로 나타났다.
	146종의 동물용의약품 중 주로 검출되는 것은?	12 우리나라에서는 동물용의약품 중 가장 많이 사용하는 것이 항생제 및 합성항균제이며 테트라싸이클린계, 페니실린계, 설폰아마이드계, 아미노글리코사이드계, 마크로라이드계, 퀴놀린계 순으로 사용량이 많은 것으로 조사되고 있다. 또한, 주로 검출되는 동물용의약품은 테트라싸이클린계, 페니실린계, 퀴놀린계 및 설폰아마이드계 인 것으로 보고된 바 있다.13,14 축수산업에서 많이 사용되고 있는 페니실린계 항생제는 β-lactam 구조를 기본구조(Fig.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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