[논문]한국산 곡류에서의 곰팡이독소 오염현황 및 동시분석

김동호; 장한섭; 최규일; 김현정; 김호진; 김효린; 조현정; 이찬

doi:10.9721/kjfst.2013.45.1.111

[국내논문] 한국산 곡류에서의 곰팡이독소 오염현황 및 동시분석
Occurrence of Mycotoxins in Korean Grains and Their Simultaneous Analysis 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.45 no.1, 2013년, pp.111 - 119

김동호 (국립농산물품질관리원) , 장한섭 (국립농산물품질관리원) , 최규일 (국립농산물품질관리원) , 김현정 (국립농산물품질관리원) , 김호진 (국립농산물품질관리원) , 김효린 (국립농산물품질관리원) , 조현정 (국립농산물품질관리원) , 이찬 (중앙대학교)

초록
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11종(아플라톡신 $B_1$, $B_2$, $G_1$, $G_2$, 오크라톡신 A, 푸모니신 $B_1$, $B_2$, 제랄레논, 데옥시니발레놀, T-2 toxin과 HT-2 toxin) 곰팡이독소 동시분석법을 정립하였다. 1/6 면역친화컬럼을 이용하여 정제하였으며, LC/MS/MS로 분석하였다. 각각 독소별 정성한계는 S/N=3에서 0.1-3.0 ${\mu}g/kg$이었으며, 정량한계는 S/N=10에서 0.3-10.0 ${\mu}g/kg$이었다. 회수율(recovery)은 70.45-111.11%이었으며, 상대표준편차(RSD)는 0.10-14.45%로 나타났다. 동 분석법을 이용하여 대표적인 한국산 농산물인 백미, 보리, 옥수수에 대한 곰팡이독소 오염실태를 조사하였다. 푸모니신, 데옥시니발레놀, 제랄레논이 백미와 보리에서 각각 평균 29.8, 6.4, 36.2%와 2.3, 55.8, 34.9%의 평균 오염율을 보였으며, 다른 독소들은 나타나지 않았다. 옥수수에서는 1개의 시료에서 푸모니신($B_1+B_2$)이 100.90 ${\mu}g/kg$ 검출되었다. 하지만, 곰팡이독소 오염 수준은 현재 우리나라 각 곰팡이독소 허용 최대기준치 이내로 나타났다. 한편, 벼의 가공단계, 재배지역, 벼 품종 및 품질 등급에 따른 곰팡이독소 오염현황을 비교하였다. 벼에서 현미, 백미로 가공될수록 곰팡이독소 오염도는 감소하였다. 동일 품종의 경우에 상대적으로 기온이 높은, 낮은 위도의 지역에서 재배된 벼가 곰팡이독소가 많이 오염된 것으로 나타났으며, 벼의 품질 등급이 낮아질수록 높은 곰팡이독소 오염도를 나타내었다. 이러한 결과를 종합적으로 살펴보았을 때 국내산 주요 농산물의 곰팡이독소 오염수준이나 위해도가 기준치 이내이며, 위험한 수준은 아닌 것으로 판단된다. 그러나, 곰팡이독소는 코덱스 등 국제사회에서 중요하게 다루어지고 있고, 현재까지 알려지지 않은 위험성이나 신규 독소들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 만큼 우리나라도 충분한 연구를 통하여 우리 식품에 대한 안전성 논란에 사전 대비토록 하여야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Eleven mycotoxins, including aflatoxins, ochratoxin A, fumonisins, zearalenone, T-2 toxin, deoxynivalenol, and HT-2 toxin, were analyzed simultaneously in rice, barley, and maize produced in 2011 by liquid chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry (LC/MS/MS). Limits of detection (LOD) are 0.2 ${\mu}g/kg$ for aflatoxin $B_1$, and $G_1$, 0.3 ${\mu}g/kg$ for aflatoxins $B_2$, and $G_2$, 0.1 ${\mu}g/kg$ for ochratoxin, fumonisins, zearalenone, and T-2 toxin and 3.0 ${\mu}g/kg$ for deoxynivalenol and HT-2 toxin. Limits of quantification (LOQ) were 0.6 ${\mu}g/kg$ for aflatoxins $B_1$, and $G_1$, 0.9 ${\mu}g/kg$ for aflatoxins $B_2$, and $G_2$, 0.3 ${\mu}g/kg$ for ochratoxin, fumonisins, zearalenone, and T-2 toxin and 10.0 ${\mu}g/kg$ for deoxynivalenol and HT-2 toxin. Recoveries for 11 mycotoxins ranged from 70.45 to 111.11%. Fumonisins, deoxynivalenol, and zaeralenone were detected from 0.9 to 334.0 ${\mu}g/kg$ in the polished rice, barley and raw corn cultivated in Korea. Other mycotoxins were not detected. Deoxynivalenol contamination was mainly found in barley (24 out of 43 samples) and the average value in positive samples was 113.30 ${\mu}g/kg$.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

한국의 주식은 쌀로 곡류 중 생산량 및 소비량이 가장 많으며, 현미는 웰빙 열풍에 더불어 그 소비가 증가하고 있다. 따라서, 이러한 식품의 안전관리를 위하여 벼, 현미, 도정 백미로 진행되는 가공과정에서 곰팡이독소 오염율 변화를 조사하였다. 일반적으로 현미에서 백미보다 곰팡이독소가 높게 오염되어 있는 것으로 예상되므로 곰팡이독소 위해평가를 위해 현미와 백미의 곰팡이독소 노출 정도, 비율 등을 정확히 파악하고 있어야 한다.
따라서 곰팡이독소의 발생량과 발생양상도 다르게 나타나며, 벼 품종의 곰팡이에 대한 저항성에 따라 곰팡이독소 발생 양상도 차이 날 수 있다. 따라서 지역 및 품종에 따른 곰팡이독소 발생양상을 구분하여 조사하였다. 시료가 부족한 강원과 전남의 시료 각 1점씩을 제외한 37점을 대상으로 Table 6에서 보는 바와 같이 경기, 충남북, 경남북, 전북지역에서 데옥시니발레놀, 제랄레논, 푸모니신 양성시료를 분석하였다.

제안 방법

Imtakt사의 C18컬럼(150×2 mm, 3 µm, Kyoto, Japan)을 사용하여 다양한 독소를 분리하였으며, Agilent사의 HPLC(1200series)가 연결된 질량분석기(AB, Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)로 곰팡이독소를 확인하였다.
본 연구에서 아플라톡신 B₁, B₂, G₁, G₂(AFB₁, AFB₂, AFG₁, AFG₂), 오크라톡신 A, 푸모니신(B₁, B₂), 데옥시니발레놀, 제랄레논, T-2 toxin, HT-2 toxin을 한번에 정제할 수 있도록 새롭게 개발된 면역친화컬럼(1/6 column, vicam, USA)을 사용하여 LC/MS/MS로 동시 분석하는 방법을 검증하였다. 그리고 이 분석법을 이용하여 한국에서 대표적인 곡류인 쌀, 현미, 보리 및 생옥수수(raw corn)에 대하여 곰팡이독소 동시발생 실태를 조사하였다.
), 데옥시니발레놀, 제랄레논, T-2 toxin, HT-2 toxin을 한번에 정제할 수 있도록 새롭게 개발된 면역친화컬럼(1/6 column, vicam, USA)을 사용하여 LC/MS/MS로 동시 분석하는 방법을 검증하였다. 그리고 이 분석법을 이용하여 한국에서 대표적인 곡류인 쌀, 현미, 보리 및 생옥수수(raw corn)에 대하여 곰팡이독소 동시발생 실태를 조사하였다. 쌀은 전통적으로 우리나라의 주식이며, 일반적으로 10%정도 도정하여 백미(white rice, polished rice) 형태로 섭취하였으나, 근래에 들어서는 벼(unprocessed rice) 외피만을 제거한 현미(brown rice, unpolished rice) 형태 소비도 증가하고 있다.
현재까지 한국 농산물에 대하여 11종 곰팡이독소의 오염현황을 동시에 조사한 자료는 없으며, 곰팡이독소 오염수준을 동시분석 한 사례가 없다. 이 같은 배경하에 2011년 산 벼, 쌀, 보리, 옥수수에서 11종 곰팡이독소를 동시분석 하였으며, 곰팡이독소별 오염도를 조사하였다. 이 연구결과는 한국 내 유통되는 곡류의 곰팡이독소 오염현황을 밝히는 자료이며, 국내 유통되는 식품의 안전관리를 위한 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
5 mL를 동일한 방법으로 흘려주고, 5 mL의 DW로 세척하였다. 주사기나 감압장치를 이용하여 천천히 컬럼에 남아 있는 물을 제거 한 후 메탄올 5 mL를 이용하여 컬럼에 잔류하고 있던 모든 독소를 추출하였다. 추출한 액을 50℃ 질소로 건조 하였으며 최종적으로 0.
다양한 곰팡이독소 분리를 위해 농도구배(gradient)조건을 이용하였다(Table 1). A용액은 HPLC용 증류수이며, ACN/0.
각각의 독소에 대한 스펙트럼과 크로마토그램(EIC)을 Fig. 1에 나타내었으며, 이를 바탕으로 독소들의 검량선을 작성하였다. 질량분석기로 정량분석 시 검량선 작성은 HPLC 분석시보다 매우 어렵다.
11종의 곰팡이독소가 검출되지 않은 쌀 시료에 Table 4와 같은 농도로 곰팡이독소를 인위적으로 오염시킨 후 독소들을 분석하여 회수율을 측정하였다. 70.
시중 유통 백미 47점, 보리 43점, 생옥수수(raw corn) 54점과 강원, 충북지역의 생산단계(cultivation stage) 생옥수수 30점에 대하여 곰팡이독소 오염도 조사를 실시하였다. 조사 대상 모든 시료에서 아플라톡신, 오크라톡신 A, T-2 toxin 및 HT-2 toxin은 검출되지 않았다.
한편, 옥수수 84점에 대하여 곰팡이독소 동시 오염 조사를 실시하였다. 경기도 지역 유통옥수수 38점과 전라북도 유통옥수수 6점, 그리고 강원, 충북 지역의 유통옥수수 각 5점, 두 지역의 포장에서 수확을 기다리고 있던 생산단계 생옥수수 각 15점을 대상으로 하였다.
일반적으로 현미에서 백미보다 곰팡이독소가 높게 오염되어 있는 것으로 예상되므로 곰팡이독소 위해평가를 위해 현미와 백미의 곰팡이독소 노출 정도, 비율 등을 정확히 파악하고 있어야 한다. 이 같은 목적으로 19점의 벼와 현미, 그리고 5점의 쌀을 1차 실험 재료로 사용하였으며, 벼를 직접 도정하여 현미 및 백미로 만들어 분석결과를 비교하였다(Table 5).
동일지역에서 재배되는 서로 다른 품종의 곰팡이독소 오염도 비교를 위하여 충남지역에서 재배된 주남벼(junam)와 호품벼(hopum)를 비교하여 보았다(Table 7). 오염율과 오염도에서 호품 벼보다 주남벼에서 더 높은 오염도를 나타내었다.
한국에서는 벼를 알곡의 충실도, 피해립 함유 여부 등 품질의 차이에 따라 등급으로 구분하여 관리하고 있다. 일반적으로 등급이 높은 특등의 품질이 좋고, 가격도 높게 받게 되는데, 독소 발생의 관점에서 실제 차이를 확인하기 위하여, 벼의 등급(특등, 1등, 2등)에 따른 곰팡이독소 오염도를 조사하였다. 등급에 따라 유의적인 차이를 보였는데, 특등에서 2등급으로 갈수록 오염율과 오염도가 증가하는 결과를 나타내었다.
11종(아플라톡신 B₁, B₂, G₁, G₂, 오크라톡신 A, 푸모니신 B₁, B₂, 제랄레논, 데옥시니발레놀, T-2 toxin과 HT-2 toxin) 곰팡이독소 동시분석법을 정립하였다. 1/6 면역친화컬럼을 이용하여 정제하였으며, LC/MS/MS로 분석하였다.
, 제랄레논, 데옥시니발레놀, T-2 toxin과 HT-2 toxin) 곰팡이독소 동시분석법을 정립하였다. 1/6 면역친화컬럼을 이용하여 정제하였으며, LC/MS/MS로 분석하였다. 각각 독소별 정성한계는 S/N=3에서 0.
동 분석법을 이용하여 대표적인 한국산 농산물인 백미, 보리, 옥수수에 대한 곰팡이독소 오염실태를 조사하였다. 푸모니신, 데옥시니발레놀, 제랄레논이 백미와 보리에서 각각 평균 29.
하지만, 곰팡이독소 오염 수준은 현재 우리나라 각 곰팡이독소 허용 최대기준치 이내로 나타났다. 한편, 벼의 가공단계, 재배지역, 벼 품종 및 품질 등급에 따른 곰팡이독소 오염현황을 비교하였다. 벼에서 현미, 백미로 가공될수록 곰팡이독소 오염도는 감소하였다.
4), Merck(Darmstadt, Germany)사의 메탄올을 사용하였다. 정제용 면역친화컬럼(immunoaffinity column)으로 Vicam(Milford, MA, USA)사의 1/6 컬럼을 사용하였으며, 전처리 장비로 왕복식 진탕기(Taitec, SR-2w, Saitamaken, Japan), 원심분리기(Hanil, Combi 514R, Incheon, Korea), 질소농축기(Interface, HyperVap HV-300, Daejeon, Korea) 등을 사용하였다. Imtakt사의 C₁₈컬럼(150×2 mm, 3 µm, Kyoto, Japan)을 사용하여 다양한 독소를 분리하였으며, Agilent사의 HPLC(1200series)가 연결된 질량분석기(AB, Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)로 곰팡이독소를 확인하였다.

대상 데이터

한국의 주요 곡류의 곰팡이독소 오염연구를 위하여 2011년산 벼 39점, 쌀 47점, 보리 43점, 옥수수 84점을 전국에서 수거하였다. 벼 가공단계에 따른 독소의 변화양상을 조사하기 위하여 벼 39점으로부터 외피를 제거한 현미 19점, 현미를 다시 도정한 백미 5점을 수집하였다.
한국의 주요 곡류의 곰팡이독소 오염연구를 위하여 2011년산 벼 39점, 쌀 47점, 보리 43점, 옥수수 84점을 전국에서 수거하였다. 벼 가공단계에 따른 독소의 변화양상을 조사하기 위하여 벼 39점으로부터 외피를 제거한 현미 19점, 현미를 다시 도정한 백미 5점을 수집하였다. 보리는 시중에 유통 중에 있는 2011년산을 대상으로 하였으며, 유통중인 생옥수수 54점과 강원도와 충북지역의 옥수수재배포장에서 각각 15점씩 수거된 생옥수수를 분석 시료로 사용하였다.
벼 가공단계에 따른 독소의 변화양상을 조사하기 위하여 벼 39점으로부터 외피를 제거한 현미 19점, 현미를 다시 도정한 백미 5점을 수집하였다. 보리는 시중에 유통 중에 있는 2011년산을 대상으로 하였으며, 유통중인 생옥수수 54점과 강원도와 충북지역의 옥수수재배포장에서 각각 15점씩 수거된 생옥수수를 분석 시료로 사용하였다.
분석을 위해 모두 11종의 곰팡이독소 표준물질이 준비되었다. 아플라톡신(aflatoxin mix, 5 mL)과 오크라톡신(5 mL)은 Biopure(Biopure, Tulln, Austria)사의 제품이며, 데옥시니발레놀(2 mL), 푸모니신(fumonisin B₁, B₂), 제랄레논(2 mL), T-2 toxin(T-2, 1 g)과 HT-2 toxin(HT-2, 2 mL)은 Sigma사에서 구입되었다.
분석을 위해 모두 11종의 곰팡이독소 표준물질이 준비되었다. 아플라톡신(aflatoxin mix, 5 mL)과 오크라톡신(5 mL)은 Biopure(Biopure, Tulln, Austria)사의 제품이며, 데옥시니발레놀(2 mL), 푸모니신(fumonisin B₁, B₂), 제랄레논(2 mL), T-2 toxin(T-2, 1 g)과 HT-2 toxin(HT-2, 2 mL)은 Sigma사에서 구입되었다. 질량분석기의 감도(sensitivity)를 위한 저장표준액(stock solution)으로 아세토니트릴(ACN)이 사용되었으며, 표준용액(working solution)을 20% 아세토니트릴로 제조하였다.
아플라톡신(aflatoxin mix, 5 mL)과 오크라톡신(5 mL)은 Biopure(Biopure, Tulln, Austria)사의 제품이며, 데옥시니발레놀(2 mL), 푸모니신(fumonisin B₁, B₂), 제랄레논(2 mL), T-2 toxin(T-2, 1 g)과 HT-2 toxin(HT-2, 2 mL)은 Sigma사에서 구입되었다. 질량분석기의 감도(sensitivity)를 위한 저장표준액(stock solution)으로 아세토니트릴(ACN)이 사용되었으며, 표준용액(working solution)을 20% 아세토니트릴로 제조하였다.
한편, 옥수수 84점에 대하여 곰팡이독소 동시 오염 조사를 실시하였다. 경기도 지역 유통옥수수 38점과 전라북도 유통옥수수 6점, 그리고 강원, 충북 지역의 유통옥수수 각 5점, 두 지역의 포장에서 수확을 기다리고 있던 생산단계 생옥수수 각 15점을 대상으로 하였다. 모든 시료 중 경기도 유통시료 1점에서 푸모니신이 검출되었으나, 이 시료는 껍질이 벗겨진 상태로 포장되어 유통 중이던 시료로서 유통조건이 좋지 않아 곰팡이독소가 발생한 것으로 사료된다.
따라서 지역 및 품종에 따른 곰팡이독소 발생양상을 구분하여 조사하였다. 시료가 부족한 강원과 전남의 시료 각 1점씩을 제외한 37점을 대상으로 Table 6에서 보는 바와 같이 경기, 충남북, 경남북, 전북지역에서 데옥시니발레놀, 제랄레논, 푸모니신 양성시료를 분석하였다. 푸모니신은 충북에서 평균 83%의 오염율로 가장 많이 검출되었고, 전북시료에서 1080.

성능/효과

각 독소들의 최적 분석조건들이 서로 다르므로 동시분석 조건에서 어떤 독소들은 최적의 감도로 분석되지 않는다. 본 연구에서 positive mode로 분석이 설정된 독소들은 비교적 높은 감도로 분석될 수 있었으나 negative mode에서 감도가 좋은 데옥시니발레놀의 경우 positive mode에서 상대적으로 낮은 감도에 분석조건을 정립할 수 밖에 없었다. 제랄레논은 negative mode에서 감도가 더 좋으나 오크라톡신 피크(peak)와 분리가 어려워 positive mode에서 분석되었다.
ZEN은 47개 시료 중 17개에서 검출되어 36.2%의 검출율을 보였으며, 양성시료평균은 2.46 µg/kg이었다.
11종의 곰팡이독소가 검출되지 않은 쌀 시료에 Table 4와 같은 농도로 곰팡이독소를 인위적으로 오염시킨 후 독소들을 분석하여 회수율을 측정하였다. 70.45%로 제랄레논의 회수율이 가장 낮았으며 나머지 독소들은 79.05-111.11%의 양호한 결과를 나타내었다. 각각의 독소에 대한 회수율 및 정성, 정량한계는 Table 3과 같다.
시중 유통 백미 47점, 보리 43점, 생옥수수(raw corn) 54점과 강원, 충북지역의 생산단계(cultivation stage) 생옥수수 30점에 대하여 곰팡이독소 오염도 조사를 실시하였다. 조사 대상 모든 시료에서 아플라톡신, 오크라톡신 A, T-2 toxin 및 HT-2 toxin은 검출되지 않았다. 백미의 경우 푸모니신과 제랄레논이 각각 17점에서 양성으로 나타나 조사 대상 독소 중 가장 오염이 심한 것으로 나타났다.
조사 대상 모든 시료에서 아플라톡신, 오크라톡신 A, T-2 toxin 및 HT-2 toxin은 검출되지 않았다. 백미의 경우 푸모니신과 제랄레논이 각각 17점에서 양성으로 나타나 조사 대상 독소 중 가장 오염이 심한 것으로 나타났다. 푸모니신 B₁은 14점에서 양성으로 나타나 29.
10 µg/kg이었다. 따라서, 제랄레논과 푸모니신이 데옥시니발레놀보다 상대적으로 높은 오염율을 보이는 것으로 나타났으며, 푸모니신과 제랄레논이 동시에 오염된 경우는 전체 47점 중 6건으로 12.8%이었다.
데옥시니발레놀 양성시료 평균오염은 37.4 µg/kg이었으며, 제랄레논 14개 시료 중 1개만이 33.3 µg/kg 수준으로 검출되었다.
제랄레논의 경우 7개 시료에서 검출되어 37% 오염율로 감소하였으며, 평균 26.09 µg/kg의 오염도를 나타내었으며, 데옥시니발레놀은 검출되지 않았다.
2005년과 2006년에 수집된 옥수수에서는 데옥시니발레놀과 제랄레논이 각각 71%, (379.4 µg/kg 평균오염도)와 64% 오염율(42.8 µg/kg 평균오염도)로 검출되었으며, 옥수수통조림(canning corn)도 데옥시니발레놀이 86% 오염된 것으로 나타났다(66.3 µg/kg 평균오염도)(20).
푸모니신은 단지 1개의 시료에서만 양성으로 나타났다. 검출된 독소 중 푸모니신은 주로 백미에서 많이 검출되었으며, 데옥시니발레놀은 보리에서 많이 검출되었고, 제랄레논이 비슷한 수준으로 오염된 것으로 확인되었다. 따라서, 백미과 보리에 발생하는 곰팡이의 종류가 다른 것으로 사료되었다.
4 µg/ kg으로 보고하였다. 이 연구에서 제랄레논은 검출되지 않았으며, 보리에서 데옥시니발레놀은 39%의 오염율을 나타내었다. 데옥시니발레놀 양성시료 평균오염은 37.
이 같이 건조옥수수에서의 곰팡이독소 오염 실태 분석에 관한 연구는 많이 있으나, 생옥수수에서의 오염도 조사 결과 보고는 아직 없다. 이번 연구조사에서 생식을 위한 생옥수수에서는 곰팡이독소가 거의 발견되지 않았으며, 대부분의 곰팡이독소 오염은 건조, 저장단계에서 발생되는 것으로 사료된다. 이번 조사에서 아플라톡신, 오크라톡신, T2 toxin(HT-2 toxin)은 나타나지 않았다(Table 4).
벼에서 푸모니신B₁, B₂가 68%와 47%, 제랄레논이 68%, 데옥시니발레놀이 16%의 평균 오염율을 나타내었다. 현미에서는 푸모니신B₁이 19개 시료 중 9개 시료에서 검출되어 47%로 감소하였으며, 양성시료 평균 2.
43 µg/kg 검출되었다. 벼에서 양성비율이 가장 높았으며, 현미나 백미에서 상대적으로 낮은 농도로 검출되거나 불검출되어 가공 과정을 거치면서 시료 외부의 독소들이 대부분 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 주요 오염 독소들은 푸모니신과 제랄레논이었으며, 아플라톡신과 오크라톡신, T-2 toxin은 검출되지 않았다.
푸모니신은 충북에서 평균 83%의 오염율로 가장 많이 검출되었고, 전북시료에서 1080.00 µg/kg의 매우 높은 오염도를 나타내는 시료가 확인되었다.
제랄레논은 모든 지역에서 광범위하게 나타났으며, 전북시료에서 100%의 오염율과 평균 265.31 µg/kg로 가장 높은 오염도를 나타내었다.
벼에서 양성비율이 가장 높았으며, 현미나 백미에서 상대적으로 낮은 농도로 검출되거나 불검출되어 가공 과정을 거치면서 시료 외부의 독소들이 대부분 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 주요 오염 독소들은 푸모니신과 제랄레논이었으며, 아플라톡신과 오크라톡신, T-2 toxin은 검출되지 않았다. 1개의 벼 시료에서 HT-2 toxin이 15.
벼, 현미, 백미로 직접 가공하고 분석시 데옥시니발레놀은 각각 3, 0, 0점이 오염되었으며, 각각 13, 7, 0점이 검출된 제랄레논보다 양성시료 수가 적었다. 도정백미에서는 푸모니신FB₁만이 검출되었다(Table 5).
00 µg/kg의 매우 높은 오염도를 나타내는 시료가 확인되었다. 데옥시니발레놀은 경북에서 60%의 오염율을 나타내었고, 경기, 전북, 경남에서는 나타나지 않았다. 제랄레논은 모든 지역에서 광범위하게 나타났으며, 전북시료에서 100%의 오염율과 평균 265.
31 µg/kg로 가장 높은 오염도를 나타내었다. 경기, 전북, 경남 지역의 시료에서는 11종의 조사대상 독소 중 푸모니신과 제랄레논이 검출되었으며, 충남과 경북 지역에서 재배된 벼에서도 데옥시니발레놀과 제랄레논이 검출되었다. 충북시료의 경우 3가지 독소가 모두 검출되었다.
동일지역에서 재배되는 서로 다른 품종의 곰팡이독소 오염도 비교를 위하여 충남지역에서 재배된 주남벼(junam)와 호품벼(hopum)를 비교하여 보았다(Table 7). 오염율과 오염도에서 호품 벼보다 주남벼에서 더 높은 오염도를 나타내었다. 벼의 품종에 따라서 곰팡이독소의 오염정도가 다르게 나타날 수 있다는 가능성을 보여주고 있으나, 샘플수가 적고(5개) 독소 오염에는 많은 변수들이 작용하기 때문에 정확히 단정지을 수는 없었다.
제랄레논의 경우 특등, 1등급, 2등급에서 각각 35.41, 108.98, 202.20 µg/kg의 양성평균오염도를 나타내 일반적으로 등급이 낮은 벼일수록 곰팡이독소 오염도가 높은 것으로 나타났다.
충남과 전북지역에서 재배된 호품벼에서 두 지역 모두 100%의 오염율을 보였으나, 전북지역의 벼에서 제랄레논이 4배 이상 높은 오염도를 나타내었다. 두 경우 모두 상대적으로 위도가 낮은 지역의 벼에서 곰팡이독소가 높게 검출되는 결과를 나타내었다.
일반적으로 등급이 높은 특등의 품질이 좋고, 가격도 높게 받게 되는데, 독소 발생의 관점에서 실제 차이를 확인하기 위하여, 벼의 등급(특등, 1등, 2등)에 따른 곰팡이독소 오염도를 조사하였다. 등급에 따라 유의적인 차이를 보였는데, 특등에서 2등급으로 갈수록 오염율과 오염도가 증가하는 결과를 나타내었다. 제랄레논의 경우 특등, 1등급, 2등급에서 각각 35.
20 µg/kg의 양성평균오염도를 나타내 일반적으로 등급이 낮은 벼일수록 곰팡이독소 오염도가 높은 것으로 나타났다. 따라서, 일반적으로 외견상 양호한 벼가 독소의 오염도 적은 것을 확인할 수 있었다. 곰팡이독소는 재배과정 중 여러가지 농작물에 곰팡이에 의하여 감염된 후 발생하게 된다.
0µg/kg이었다. 회수율(recovery)은 70.45-111.11%이었으며, 상대표준편차(RSD)는 0.10-14.45%로 나타났다.
동 분석법을 이용하여 대표적인 한국산 농산물인 백미, 보리, 옥수수에 대한 곰팡이독소 오염실태를 조사하였다. 푸모니신, 데옥시니발레놀, 제랄레논이 백미와 보리에서 각각 평균 29.8, 6.4, 36.2%와 2.3, 55.8, 34.9%의 평균 오염율을 보였으며, 다른 독소들은 나타나지 않았다. 옥수수에서는 1개의 시료에서 푸모니신(B₁+B₂)이 100.
한편, 벼의 가공단계, 재배지역, 벼 품종 및 품질 등급에 따른 곰팡이독소 오염현황을 비교하였다. 벼에서 현미, 백미로 가공될수록 곰팡이독소 오염도는 감소하였다. 동일 품종의 경우에 상대적으로 기온이 높은, 낮은 위도의 지역에서 재배된 벼가 곰팡이독소가 많이 오염된 것으로 나타났으며, 벼의 품질 등급이 낮아질수록 높은 곰팡이독소 오염도를 나타내었다.
벼에서 현미, 백미로 가공될수록 곰팡이독소 오염도는 감소하였다. 동일 품종의 경우에 상대적으로 기온이 높은, 낮은 위도의 지역에서 재배된 벼가 곰팡이독소가 많이 오염된 것으로 나타났으며, 벼의 품질 등급이 낮아질수록 높은 곰팡이독소 오염도를 나타내었다.
이러한 결과를 종합적으로 살펴보았을 때 국내산 주요 농산물의 곰팡이독소 오염수준이나 위해도가 기준치 이내이며, 위험한 수준은 아닌 것으로 판단된다. 그러나, 곰팡이독소는 코덱스 등 국제사회에서 중요하게 다루어지고 있고, 현재까지 알려지지 않은 위험성이나 신규 독소들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 만큼 우리나라도 충분한 연구를 통하여 우리 식품에 대한 안전성 논란에 사전 대비토록 하여야 할 것이다.
그러나, 데옥시니발레놀은 43개 시료 중 24개에서 양성으로 나타나 55.81%의 오염율을 보였으며, 평균 오염도도 334.00µg/kg으로 상대적으로 가장 높은 오염도를 나타내었다.
벼의 품종에 따라서 곰팡이독소의 오염정도가 다르게 나타날 수 있다는 가능성을 보여주고 있으나, 샘플수가 적고(5개) 독소 오염에는 많은 변수들이 작용하기 때문에 정확히 단정지을 수는 없었다. 경기도에서 재배된 추청벼(chuchung)에서 충북 지역에서 재배된 벼보다 더 많은 독소가 더 높은 농도로 오염되었다고 확인되었다. 충남과 전북지역에서 재배된 호품벼에서 두 지역 모두 100%의 오염율을 보였으나, 전북지역의 벼에서 제랄레논이 4배 이상 높은 오염도를 나타내었다.
경기도에서 재배된 추청벼(chuchung)에서 충북 지역에서 재배된 벼보다 더 많은 독소가 더 높은 농도로 오염되었다고 확인되었다. 충남과 전북지역에서 재배된 호품벼에서 두 지역 모두 100%의 오염율을 보였으나, 전북지역의 벼에서 제랄레논이 4배 이상 높은 오염도를 나타내었다. 두 경우 모두 상대적으로 위도가 낮은 지역의 벼에서 곰팡이독소가 높게 검출되는 결과를 나타내었다.

후속연구

이 같은 배경하에 2011년 산 벼, 쌀, 보리, 옥수수에서 11종 곰팡이독소를 동시분석 하였으며, 곰팡이독소별 오염도를 조사하였다. 이 연구결과는 한국 내 유통되는 곡류의 곰팡이독소 오염현황을 밝히는 자료이며, 국내 유통되는 식품의 안전관리를 위한 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
2%의 제랄레논 오염율을 보인 이번 연구결과와 많은 차이가 있었으나, 보리의 경우는 오염율과 오염수준에서 과거의 연구결과와 이번 조사결과 간에 큰 차이가 나지 않았다. 연구결과의 차이는 제한적인 시료수, 상이한 재배 환경이나 유통경로, 정확성(accuracy)과 감도(sensitivity)가 다른 분석방법 등의 원인으로 생길 수 있으며, 보다 정확한 오염실태 파악을 위해서는 정밀하고 광범위한 오염조사가 필요한 것으로 사료된다.
이러한 결과를 종합적으로 살펴보았을 때 국내산 주요 농산물의 곰팡이독소 오염수준이나 위해도가 기준치 이내이며, 위험한 수준은 아닌 것으로 판단된다. 그러나, 곰팡이독소는 코덱스 등 국제사회에서 중요하게 다루어지고 있고, 현재까지 알려지지 않은 위험성이나 신규 독소들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 만큼 우리나라도 충분한 연구를 통하여 우리 식품에 대한 안전성 논란에 사전 대비토록 하여야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	오크라톡신은 체내 어떤 악영향을 끼치는가?	ochraceus, Asp. ostianus 등의 Aspergillus species와 Penicillium viridicatum 같은 Penicillium species 곰팡이에 의해 생성되고, 신장 및 간장 독성, 면역저하 및 기형유발 등을 일으킨다(5). 한편, 푸모니신은 Fusarium moniliforme, F.
	아플라톡신을 생성하는 곰팡이는?	아플라톡신(aflatoxin, AF), 오크라톡신(ochratoxin, OT), 푸모니신(fumonisins) 등의 곰팡이독소(mycotoxin)는 곰팡이에 의하여 생성되는 2차 대사산물이며, 지금까지 400여 종이 알려져 있다(1-3). 아플라톡신은 Aspergillus flavus, Asp. parasiticus 같은 곰팡이에 의해 생성되며, 간독성 등을 유발하는 것으로 알려져 있으며 (4), 오크라톡신은 Asp. ochraceus, Asp.
	Fusarium species이 생산하는 데옥시니발레놀과 제랄레논은 동물들에게 어떤 악영향을 끼치는가?	culmorum, 그리고 F. crookwellense 같은 곰팡이에 의해 주로 생성되는 독소들이며, 동물들에게 사료거부(feed refusal), 면역저하(immunosuppression), 발정증후군(estrogenic syndrome) 등을 유발한다(6). T-2 toxin(T-2)은 F.

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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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