To investigate heavy metals (Hg, Pb and Cd) and their potential health risks in commercial dried laver (Porphyra sp.), we collected 45 samples from the major production areas on the western and southern coasts of Korea (Hwaseong, Seocheon, Gunsan, Muan, Shinan, Jindo, Haenam, Wando, Jangheung, Goheu...
To investigate heavy metals (Hg, Pb and Cd) and their potential health risks in commercial dried laver (Porphyra sp.), we collected 45 samples from the major production areas on the western and southern coasts of Korea (Hwaseong, Seocheon, Gunsan, Muan, Shinan, Jindo, Haenam, Wando, Jangheung, Goheung and Busan). The Hg, Pb and Cd concentrations were measured using inductively coupled plasma spectrometry (ICP-MS) or a mercury analyzer. The average Hg, Pb and Cd concentrations in the dried laver were $0.006{\pm}0.0017$, $0.196{\pm}0.0614$ and $0.894{\pm}0.4882$ mg/kg, respectively. Based on the 2007 Korean Public Nutrition Report, these levels are 0.02, 0.11 and 2.47% of the provisional tolerable weekly intake (PTWI) for Hg, Pb and Cd, respectively, established by the FAO/WHO. The hazard quotient (HQ) determined from the ratio of exposure and safe levels were less than 1.0. Therefore, the levels of overall exposure to Hg, Pb and Cd for dried laver were below the recommended JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) levels, which indicate safe levels for public health.
To investigate heavy metals (Hg, Pb and Cd) and their potential health risks in commercial dried laver (Porphyra sp.), we collected 45 samples from the major production areas on the western and southern coasts of Korea (Hwaseong, Seocheon, Gunsan, Muan, Shinan, Jindo, Haenam, Wando, Jangheung, Goheung and Busan). The Hg, Pb and Cd concentrations were measured using inductively coupled plasma spectrometry (ICP-MS) or a mercury analyzer. The average Hg, Pb and Cd concentrations in the dried laver were $0.006{\pm}0.0017$, $0.196{\pm}0.0614$ and $0.894{\pm}0.4882$ mg/kg, respectively. Based on the 2007 Korean Public Nutrition Report, these levels are 0.02, 0.11 and 2.47% of the provisional tolerable weekly intake (PTWI) for Hg, Pb and Cd, respectively, established by the FAO/WHO. The hazard quotient (HQ) determined from the ratio of exposure and safe levels were less than 1.0. Therefore, the levels of overall exposure to Hg, Pb and Cd for dried laver were below the recommended JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) levels, which indicate safe levels for public health.
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문제 정의
본 연구에서는 FAO/WHO 합동 식품첨가물 전문가위원회 (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives ; 이하 JECFA)에서 보고된 수은, 납 및 카드뮴의 독성자료 등을 근거로 위험성을 확인하였다. 총수은의 잠정주간섭취허용량 (Provisional Tolerable Weekly Intake, 이하 PTWI)는 1966년(10차) 및 1970년(14차) JECFA 회의에서 300 μg/person으로 설정되었다가 1972년(16차) 회의에서 5 μg/kg b.
그러나 국내에서는 해조류에 대한 중금속 기준으로서 2012년 6월에 김에 대한 카드뮴 기준 규격이 행정 예고되어 있을 뿐 그 외에는 부재한 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 국민들이 대중적으로 즐겨 먹고 있는 시판 마른 김을 대상으로 장기간 섭취 시 인체에 매우 유해하다고 알려져 있는 중금속인 수은, 납, 카드뮴을 대상으로 그 오염실태를 파악함과 동시에 인체 위해성을 평가해 보고자 하였다.
가설 설정
납은 1999년 JECFA에서 납 노출에 민감한 영유아 집단의 경우 식품 섭취를 통해 노출된 납이 40%가 체내로 흡수되고 30%가 잔존한다는 가정하에 PTWI를 25 μg/kg b.w./week로 설정하였다(JECFA, 1999).
제안 방법
납 및 카드뮴 분석을 위한 검량선은 1,000 mg/kg의 표준용액을 1, 2.5, 5, 10, 20 μg/kg로 희석하여 사용하였으며, 납, 카드뮴의 회수율은 수은과 동일한 CRM인 Dorm-3를 사용하여 측정하였다.
납과 카드뮴분석을 위한 전처리는 식품공전에 언급된 습식분 해법을 일부 변경하여 사용하였다. 즉 균질화한 마른 김 시료 1 g을 테프론 튜브에 넣고 65% nitric acid 10 mL을 첨가하여 상온에서 150분간 반응시킨 후 80℃에서 400분간 가열분해하였다.
마른 김에 대한 위해도 결정은 JECFA에서 설정한 각 중금속의 PTWI (카드뮴은 PTMI 적용)와 비교하였고, 또한 산출된 수은, 납, 카드뮴의 1일 인체 노출량을 JECFA의 1일 인체 안전수준과 비교한 위해지수로 평가하였다.
본 연구에 조사된 유통 마른 김에 함유되어 있는 수은, 납, 카드뮴의 위해성 평가는 주간 섭취량 평가를 위하여 2007년 국민건강영양조사 결과보고서 중 김의 1인 1일 평균 섭취량을 이용하여 1일 인체 노출량 및 주간 섭취량을 산출하고, 산출된 결과를 JECFA의 PTWI (카드뮴은 PTMI 적용)와 비교하여 평가하였다.
식품섭취에 의한 중금속(수은, 납, 카드뮴) 1일 인체 노출량 그리고 연령별로 마른 김을 하룻동안 섭취함으로써 발생하는 각 중금속의 노출량과 JECFA에서 권고하는 1일 인체 노출량을 비교한 위해지수(Hazard quotient; HQ)로도 안전성을 평가하였다.
한편 마른 김에 함유되어 있는 수은, 납, 카드뮴의 1일 노출량을 JECFA의 1일 인체노출 허용량과 비교하여 연령별로 위해지수(QI)를 평가해 보았다(Table 7). 평균 연령을 포함한 모든 연령대에서 위해지수가 1보다 훨씬 낮아 유해영향 발생이 우려되지 않는 안전한 수준을 나타내었다.
대상 데이터
)을 대상으로 하였다. 마른 김은 분쇄기(Ika A 11 basic, Ika, China)로 분쇄하여 실험에 사용하였는데, 이 때 실험에 대한 재현성을 높히기 위하여 한 지역당 최소 3개 시료를 병행하여 실험을 실시하였다.
수은분석을 위한 검량선은 표준인증물질(Certified reference material; 이하 CRM)로 MESS-3 (National Research Council, Nova Scotia, Canada)를 사용하였으며, 회수율은 CRM으로 Dorm-3 ((National Research Council, Nova Scotia, Canada)를 사용하여 측정하였다. 수은 분석에 사용되는 니켈 boat는 증류수를 이용하여 초음파 세척 후 빈 boat의 height가 0.000-0.003 g 이하가 될 때까지 공시험 후 시료분석에 사용하였다. 균질화된 시료 약 0.
실험에 사용된 분해용 시약은 nitric acid (Merck, supra-pure grade, Darmstadt, Germany)을 사용하였고, 물은 초순수장치 (Milli-Q Biocel, Millipore, Billerica, MA, USA)에서 제조한 초순수(18 MΩ 이상)를 사용하였다.
실험에 사용된 시료는 2012년 3월 한달 동안 마른김협회를 통하여 산지가 명확하게 입증된 서해안 5개소(화성, 서천, 군산, 무안, 신안), 남해안 6개소(진도, 해남, 완도, 고흥, 장흥, 부산)로부터 제공받은 마른 김(Porphyra sp.)을 대상으로 하였다. 마른 김은 분쇄기(Ika A 11 basic, Ika, China)로 분쇄하여 실험에 사용하였는데, 이 때 실험에 대한 재현성을 높히기 위하여 한 지역당 최소 3개 시료를 병행하여 실험을 실시하였다.
/day이었다. 이 때 김의 1일 섭취량과 평가대상 인구집단의 평균체중(55 kg)은 2007년 국민건강 영양조사 자료를 근거로 활용하였다.
이론/모형
수은은 자동수은분석기(Automatic Mercury analyzer, Model IT/DMA-80, Milestone S&T, Italy)를 사용하여 가열기화 금아말감법(Combustion gold amalgamation method)으로 측정하였다. 수은분석을 위한 검량선은 표준인증물질(Certified reference material; 이하 CRM)로 MESS-3 (National Research Council, Nova Scotia, Canada)를 사용하였으며, 회수율은 CRM으로 Dorm-3 ((National Research Council, Nova Scotia, Canada)를 사용하여 측정하였다. 수은 분석에 사용되는 니켈 boat는 증류수를 이용하여 초음파 세척 후 빈 boat의 height가 0.
수은은 자동수은분석기(Automatic Mercury analyzer, Model IT/DMA-80, Milestone S&T, Italy)를 사용하여 가열기화 금아말감법(Combustion gold amalgamation method)으로 측정하였다.
성능/효과
그리고 실험에 사용된 마른 김 중 각 중금속의 오염도가 가장 높은 값을 기준으로 하였을 때 JECFA에서 설정한 PTWI 대비한 위해도는 수은이 0.04%, 납이 0.18%, 카드뮴이 5.63%로 마른 김의 평균 섭취량에 비해서 약 1.6-2.3배 높은 것으로 확인되었다.
본 연구결과에서 검출된 카드뮴의 평균함량은 Choi et al. (1998)이 보고한 0.096±0.002 mg/kg보다는 높은 결과를 보였으며, Hwang et al. (2007)과 Kim et al. (2005)이 각각 보고한 1.322±0.432 mg/kg 및 1.60±1.19 mg/kg 보다는 낮은 값을 나타내었다.
본 연구에 사용된 시험법의 신뢰성을 확인하기 위하여 CRM의 한 종류인 DORM-3를 사용하여 수은, 납, 카드뮴의 회수율을 측정해 본 결과, CRM에서 제시한 인증값에 대하여 수은은 99.5%, 납은 94.4%, 카드뮴은 98.3%로 비교적 높은 회수율을 나타내었다(Table 3).
수은과 납의 위해도는 JECFA에서 설정한 PTWI인 5 μg/kg b.w./week 및 25 μg/kg b.w./week에 대비하여 각각 0.02% 및 0.11%이었으며, 카드뮴은 PTMI인 25 μg/kg b.w./month의 2.47%로 나타나 매우 안전한 수준이었다.
유통 마른 김에서 검출된 수은의 평균함량은 0.006±0.0017 mg/kg (검출범위 0.003-0.010 mg/kg)이었으며, 무안 시료에서 0.011 mg/kg로 가장 높은 값을 나타내었다.
이상의 결과에서 살펴본 바와 같이 국내에서 유통되는 마른 김에 함유되어 있는 중금속(수은, 납, 카드뮴)의 인체 위해도는 JECFA의 권고기준인 PTWI에 대비한 위해도 및 각 중금속의 1일 노출량에 대한 JECFA의 1일 인체 노출량으로 산출한 위해 지수와 비교해 본 결과 매우 안전한 수준인 것으로 확인되었다.
한편 마른 김에 함유되어 있는 수은, 납, 카드뮴의 1일 노출량을 JECFA의 1일 인체노출 허용량과 비교하여 연령별로 위해지수(QI)를 평가해 보았다(Table 7). 평균 연령을 포함한 모든 연령대에서 위해지수가 1보다 훨씬 낮아 유해영향 발생이 우려되지 않는 안전한 수준을 나타내었다. 위해지수는 단일물질에 의한 1일간 인체 노출량을 표준물질에 의한 1일간 인체 노출량으로 나눈 값으로서 1 이상이면 유해영향 발생이 우려되고, 1보다 같거나 작으면 유해영향 발생이 우려되지 않는 값을 의미한다(Gerba, 2006; Kim et al.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내에서 양식되고 있는 김의 대표적인 품종으로는 무엇이 있는가?
국내에서 양식되고 있는 김의 대표적인 품종으로는 참김(P. tenera), 방사무늬김(P. yezoensis), 모무늬돌김(P. seriata) 및 잇바디돌김(P. dentata) 등이 있는데, 이들 중 참김과 방사무늬김이 예로부터 양식되어져 온 주요 품종으로 엽체가 얇고 부드러운 것이 특징이며 국내 생산량의 약 70%를 차지하고 있다 (Hwang et al., 2005).
참김과 방사무늬김의 특징은 무엇이며 국내 생산량의 몇 %를 차지하는가?
seriata) 및 잇바디돌김(P. dentata) 등이 있는데, 이들 중 참김과 방사무늬김이 예로부터 양식되어져 온 주요 품종으로 엽체가 얇고 부드러운 것이 특징이며 국내 생산량의 약 70%를 차지하고 있다 (Hwang et al., 2005).
시중에 유통되는 마른 김의 대표적인 품종은 무엇인가?
, 2005). 시중에 유통되는 마른 김은 100% 돌김이나 일반적으로 방사무늬김과 돌김이 혼합되어 있는 형태로 양식지역마다 현지 사정에 따라 몇 품종들을 섞어서 마른 김으로 제조하는 경우가 대부분이다.
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