본 연구에서는 서울시내에 유통 중인 버섯류의 유해중금속 함량을 조사하여 식품공전에 새로 신설된 납과 카드뮴의 함량을 파악하고, 재배환경과 환경오염에서 유래할 수 있는 유해중금속인 비소, 크롬, 니켈, 수은의 함량을 조사하였다. 서울시 소재 마트 및 전통시장에서 구입한 버섯류 5품목 150건을 시료로 습식분해법 중 microwave법을 이용하였으며, 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 니켈은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 조사결과 버섯류의 평균함량(최소-최대함량, ${\mu}g/kg$)은 Pb 7.8 (1.9-30.0), Cd 45.3 (0.7-292.4), As 54.6 (2.4-229.3), Cr 42.6 (8.4-334.3), Ni 22.4 (ND-180.4), Hg 8.9 (2.0-25.0)으로 나타났다. 본 연구를 통해 얻어진 결과는 기존 연구결과들과 비슷하거나 낮은 수준으로 나타났다. 또한 조사한 품목의 주간섭취량을 FAO/WHO에서 안전성 평가를 위해 설정한 PTWI와 비교한 결과 그 수준이 매우 낮아 서울시에서 유통되는 버섯류로부터 섭취하는 유해중금속의 양은 안전한 수준으로 생각된다. 본 연구결과는 2013년 8월에 새롭게 신설되어 모니터링 자료가 필요한 납과 카드뮴에 대한 자료와 더불어, 아직 세부기준이 설정되어 있지 않지만 관리가 필요한 비소, 크롬, 니켈, 수은의 중금속 기준을 설정하는데 있어 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 서울시내에 유통 중인 버섯류의 유해중금속 함량을 조사하여 식품공전에 새로 신설된 납과 카드뮴의 함량을 파악하고, 재배환경과 환경오염에서 유래할 수 있는 유해중금속인 비소, 크롬, 니켈, 수은의 함량을 조사하였다. 서울시 소재 마트 및 전통시장에서 구입한 버섯류 5품목 150건을 시료로 습식분해법 중 microwave법을 이용하였으며, 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 니켈은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 조사결과 버섯류의 평균함량(최소-최대함량, ${\mu}g/kg$)은 Pb 7.8 (1.9-30.0), Cd 45.3 (0.7-292.4), As 54.6 (2.4-229.3), Cr 42.6 (8.4-334.3), Ni 22.4 (ND-180.4), Hg 8.9 (2.0-25.0)으로 나타났다. 본 연구를 통해 얻어진 결과는 기존 연구결과들과 비슷하거나 낮은 수준으로 나타났다. 또한 조사한 품목의 주간섭취량을 FAO/WHO에서 안전성 평가를 위해 설정한 PTWI와 비교한 결과 그 수준이 매우 낮아 서울시에서 유통되는 버섯류로부터 섭취하는 유해중금속의 양은 안전한 수준으로 생각된다. 본 연구결과는 2013년 8월에 새롭게 신설되어 모니터링 자료가 필요한 납과 카드뮴에 대한 자료와 더불어, 아직 세부기준이 설정되어 있지 않지만 관리가 필요한 비소, 크롬, 니켈, 수은의 중금속 기준을 설정하는데 있어 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
This study determined the hazardous heavy metal content of mushrooms from markets in Seoul, Korea. One hundred and fifty mushroom samples were digested by the microwave method then the hazardous heavy metal (Pb, Cd, As, Cr, Ni and Hg) content was determined by the inductively coupled plasma-mass spe...
This study determined the hazardous heavy metal content of mushrooms from markets in Seoul, Korea. One hundred and fifty mushroom samples were digested by the microwave method then the hazardous heavy metal (Pb, Cd, As, Cr, Ni and Hg) content was determined by the inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) and mercury analyzer. The average values of heavy metals in the samples were as follows: (mean [minimum-maximum], ${\mu}g/kg$); Pb 7.8 (1.9-30.0), Cd 45.3 (0.7-292.4), As 54.6 (24.2-229.3), Cr 42.6 (8.4-334.3), Ni 22.4 (up to 180.4), and Hg 8.9 (2.0-25.0). The contents of hazardous heavy metal in mushrooms were lower than those reported previously and also lower than the Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI) limit prescribed by the FAO/WHO. Thus, it could be suggested that the hazardous heavy metals levels in the mushrooms of retail market were adequately safe for consumption.
This study determined the hazardous heavy metal content of mushrooms from markets in Seoul, Korea. One hundred and fifty mushroom samples were digested by the microwave method then the hazardous heavy metal (Pb, Cd, As, Cr, Ni and Hg) content was determined by the inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) and mercury analyzer. The average values of heavy metals in the samples were as follows: (mean [minimum-maximum], ${\mu}g/kg$); Pb 7.8 (1.9-30.0), Cd 45.3 (0.7-292.4), As 54.6 (24.2-229.3), Cr 42.6 (8.4-334.3), Ni 22.4 (up to 180.4), and Hg 8.9 (2.0-25.0). The contents of hazardous heavy metal in mushrooms were lower than those reported previously and also lower than the Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI) limit prescribed by the FAO/WHO. Thus, it could be suggested that the hazardous heavy metals levels in the mushrooms of retail market were adequately safe for consumption.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 국내에서 유통되는 버섯류의 중금속 함량 조사를 통해 새로 기준이 설정된 납과 카드뮴의 오염실태를 확인하고, 더 나아가 유해중금속인 비소, 크롬, 니켈, 수은의 오염현황을 파악하고자 하였다. 그리고 중금속의 주간 섭취량을 계산하여 FAO/WHO의 주간섭취허용량인 PTWI (Provisional Toler-able Weekly Intake)와 비교하여 본 연구에서 조사한 버섯류의 섭취에 의한 안전성을 평가하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 국내에서 유통되는 버섯류의 중금속 함량 조사를 통해 새로 기준이 설정된 납과 카드뮴의 오염실태를 확인하고, 더 나아가 유해중금속인 비소, 크롬, 니켈, 수은의 오염현황을 파악하고자 하였다. 그리고 중금속의 주간 섭취량을 계산하여 FAO/WHO의 주간섭취허용량인 PTWI (Provisional Toler-able Weekly Intake)와 비교하여 본 연구에서 조사한 버섯류의 섭취에 의한 안전성을 평가하고자 하였다.
본 연구에서는 서울시내에 유통 중인 버섯류의 유해중금속 함량을 조사하여 식품공전에 새로 신설된 납과 카드뮴의 함량을 파악하고, 재배환경과 환경오염에서 유래할 수 있는 유해중금속인 비소, 크롬, 니켈, 수은의 함량을 조사하였다. 서울시 소재 마트 및 전통시장에서 구입한 버섯류 5품목 150건을 시료로 습식분해법 중 microwave법을 이용하였으며, 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 니켈은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다.
제안 방법
5g을 고압 폴리테트라플로로에틸렌 용기에 옮긴 후. 65% 질산5mL을 가하고 2시간 정도 방치하여 예비분해를 한 후, Microwave digestion system을 이용하여 분해하였다. 증류수를 사용하여 25mL로 정용하고 여과하여 시험용액으로 하였다.
납 및 무기비소의 PTWI는 2010년 철회되어 현재 별도 PTWI가 없으므로 이전의 값(Pb: 25, As: 350 µg/kg bw/week)를 사용하였고, 카드뮴은 축적성 때문에 JECFA에서 설정하였으므로 25 µg/kg bw/month을 사용하였다.
증류수를 사용하여 25mL로 정용하고 여과하여 시험용액으로 하였다. 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 니켈은 ICP-MS로 분석하였고, 수은은 균질화한 버섯시료를 약 50mg을 수은분석기에 주입하여 가열기화금아말감법으로 측정하였다.
본 연구결과를 토대로 계산한 주간섭취량과 FAO/WHO의 주간섭취허용량 PTWI (Provisional Tolerable Weekly Intake)와 비교하여 본 연구에서 조사한 버섯류 섭취에 대한 안정성을 평가하였다. 시료의 1인 1회 섭취량과 1주 섭취량은 2011년 국민영양조사 결과보고서(11)를 참조하여 각각 5.
본 연구에서는 1주 단위의 위해성 평가이므로 6.25 µg/kg bw/week으로 계산하였다.
본 연구결과를 토대로 계산한 주간섭취량과 FAO/WHO의 주간섭취허용량 PTWI (Provisional Tolerable Weekly Intake)와 비교하여 본 연구에서 조사한 버섯류 섭취에 대한 안정성을 평가하였다. 시료의 1인 1회 섭취량과 1주 섭취량은 2011년 국민영양조사 결과보고서(11)를 참조하여 각각 5.0 g/1회, 1.2회/1주로 계산하였고, 주간섭취량의 계산하였을 때 성인 1인 체중을 70 kg로 고려하여 1일 섭취량 및 1주 섭취량을 산출하였다. 버섯섭취에 의한 인체 위해성 평가는 PTWI의 1일 인체노출허용지수를 사용 하였다.
전처리 방법의 정확도를 확인하기 위하여 표준물질에 대해 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 니켈은 0.1mg/L이 되도록 첨가한 후 시료와 동일한 방법으로 전처리 후 측정하였고, 수은은 4.0µg/L이 되도록 첨가하여 시료의 전처리와 동일한 방법으로 처리한 후 측정하여 첨가 농도에 대한 회수율과 허용범위로 정확도를 평가하였다.
대상 데이터
분해용 시약으로는 유해중금속 측정용 65% 질산(Merck, Darmstadt, Germany)을 사용하였다. 검량선 작성과 회수율시험에 필요한 표준 물질(Pb, Cd, As, Hg, Cr, Ni)은 Merck사에서 구입하여 사용하였다. 모든 실험초자는 10% 질산에 24시간 침지 후 3차 증류수로 씻어 건조한 다음 사용하였다.
구입한 샘플은 일정량을 취하여 균질화한 후 폴리에틸렌 용기에 담아 냉동(−20℃ 이하) 보관하여 실험재료로 사용하고, 조사항목은 기준이 설정된 납, 카드뮴 이외 비소, 수은, 크롬, 니켈을 선정하였다.
본 실험에 사용한 버섯은 국민건강영양조사(11)에서 한국인이 많이 섭취하는 버섯류 중 가장 많은 5가지를 선택하였다. 국내에서 유통되는 느타리버섯, 새송이버섯, 표고버섯, 양송이버섯, 팽이버섯을 서울시 소재 하나로마트 및 청량리청과물시장에서 구입하였다. 구입한 샘플은 일정량을 취하여 균질화한 후 폴리에틸렌 용기에 담아 냉동(−20℃ 이하) 보관하여 실험재료로 사용하고, 조사항목은 기준이 설정된 납, 카드뮴 이외 비소, 수은, 크롬, 니켈을 선정하였다.
무기물 분석에 사용한 전처리 장비는 Microwave (Qwave 2000, Tekton, Ontario, Canada)를 사용하였고, 분석에는 ICP MS (7700series, Agilent Technology, Tokyo, Japan)와 수은분석기(NICMA2, Nippon Instrument Corp., Tokyo, Japan)를 사용하였다. 분석조건은 Table 1과 같다.
본 실험에 사용한 버섯은 국민건강영양조사(11)에서 한국인이 많이 섭취하는 버섯류 중 가장 많은 5가지를 선택하였다. 국내에서 유통되는 느타리버섯, 새송이버섯, 표고버섯, 양송이버섯, 팽이버섯을 서울시 소재 하나로마트 및 청량리청과물시장에서 구입하였다.
데이터처리
0µg/L이 되도록 첨가하여 시료의 전처리와 동일한 방법으로 처리한 후 측정하여 첨가 농도에 대한 회수율과 허용범위로 정확도를 평가하였다. 정밀도는 표준품을 3회 측정하여 그 표준편차를 평균으로 나눈 상대표준편차(RSD %, Relative Standard Deviation)로 구하였다.
이론/모형
2회/1주로 계산하였고, 주간섭취량의 계산하였을 때 성인 1인 체중을 70 kg로 고려하여 1일 섭취량 및 1주 섭취량을 산출하였다. 버섯섭취에 의한 인체 위해성 평가는 PTWI의 1일 인체노출허용지수를 사용 하였다. 납 및 무기비소의 PTWI는 2010년 철회되어 현재 별도 PTWI가 없으므로 이전의 값(Pb: 25, As: 350 µg/kg bw/week)를 사용하였고, 카드뮴은 축적성 때문에 JECFA에서 설정하였으므로 25 µg/kg bw/month을 사용하였다.
본 연구에서는 서울시내에 유통 중인 버섯류의 유해중금속 함량을 조사하여 식품공전에 새로 신설된 납과 카드뮴의 함량을 파악하고, 재배환경과 환경오염에서 유래할 수 있는 유해중금속인 비소, 크롬, 니켈, 수은의 함량을 조사하였다. 서울시 소재 마트 및 전통시장에서 구입한 버섯류 5품목 150건을 시료로 습식분해법 중 microwave법을 이용하였으며, 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 니켈은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 조사결과 버섯류의 평균 함량(최소-최대함량, µg/kg)은 Pb 7.
성능/효과
6개의 원소 모두 정확도 허용범위인 80-120%를 만족하였다. ICP-MS로 측정한 중금속은 납, 카드뮴, 비소는 비교적 정확한 편이었으며, 상대적으로 크롬과 니켈은 정확도 허용범위는 만족했지만, 다른 원소에 비해 회수율이 낮은 편이었다.
6개의 원소 모두 정확도 허용범위인 80-120%를 만족하였다. ICP-MS로 측정한 중금속은 납, 카드뮴, 비소는 비교적 정확한 편이었으며, 상대적으로 크롬과 니켈은 정확도 허용범위는 만족했지만, 다른 원소에 비해 회수율이 낮은 편이었다. 수은은 회수율이 100%에 근접하였다.
본 연구를 통해 얻어진 결과는 기존 연구결과들과 비슷하거나 낮은 수준으로 나타났다. 또한 조사한 품목의 주간섭취량을 FAO/WHO에서 안전성 평가를 위해 설정한 PTWI와 비교한 결과 그 수준이 매우 낮아 서울시에서 유통되는 버섯류로부터 섭취하는 유해중금속의 양은 안전한 수준으로 생각된다. 본 연구결과는 2013년 8월에 새롭게 신설되어 모니터링 자료가 필요한 납과 카드뮴에 대한 자료와 더불어, 아직 세부기준이 설정되어 있지 않지만 관리가 필요한 비소, 크롬, 니켈, 수은의 중금속 기준을 설정하는데 있어 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구의 버섯류에서의 니켈 수준은 평균 22.4 µg/kg으로 낮은 수준이었다.
비교결과 조사한 시료에서 섭취되는 성인 1인의 중금속 주간 섭취량은 납은 0.00334 µg/kg bw/week, 카드뮴은 0.01941 µg/kg bw/week, 비소는 0.02338 µg/kg bw/week, 크롬은 0.01827 µg/kg bw/week, 니켈은 0.00935 µg/kg bw/week, 수은은 0.00383 µg/kg bw/week 으로서 PTWI에 비해 매우 낮은 수준이었다.
각각의 회수율은 Table 5에 나타내었다. 정밀도는 동일 시료를 3회 측정하여 그 표준편차를 평균으로 나눈 상대표준편차로 구한 결과 모든 측정값에서 3% 이하의 우수한 재현성을 보임을 알 수 있었다.
조사결과 버섯류의 평균 함량(최소-최대함량, µg/kg)은 Pb 7.8 (1.9-30.0), Cd 45.3 (0.7-292.4), As 54.6 (2.4-229.3), Cr 42.6 (8.4-334.3), Ni 22.4 (ND180.4), Hg 8.9 (2.0-25.0)으로 나타났다.
후속연구
또한 조사한 품목의 주간섭취량을 FAO/WHO에서 안전성 평가를 위해 설정한 PTWI와 비교한 결과 그 수준이 매우 낮아 서울시에서 유통되는 버섯류로부터 섭취하는 유해중금속의 양은 안전한 수준으로 생각된다. 본 연구결과는 2013년 8월에 새롭게 신설되어 모니터링 자료가 필요한 납과 카드뮴에 대한 자료와 더불어, 아직 세부기준이 설정되어 있지 않지만 관리가 필요한 비소, 크롬, 니켈, 수은의 중금속 기준을 설정하는데 있어 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
3) µg/kg으로 나타났다. 크롬은 모든 버섯류에서 비슷한 수준으로 검출되었으나, 버섯류에 대한 크롬의 연구는 아직 미비한 실정으로 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중금속이란?
중금속은 화학적으로 비중 4.0 이상의 무거운 금속으로 이동성이 낮고, 축적성은 높아 자연분해나 미생물에 의한 분해가 매우 어렵다(1). 또한 중금속이 오염된 농수산물의 섭취로 만성, 급성 건강장해를 일으켜 최근 식품위생상 중요한 문제로 대두되고 있다(2).
중금속 오염에 의해 암발생 위험성이 있는 중금속은?
식품 중 중금속 오염은 식품의 수확, 가공, 포장 등의 과정에서 우발적으로 일어나기도 하지만, 대부분 오염된 물과 토양 또는 대기오염이 심한 지역에서 재배되는 농작물에서 일어난다 (4). 납, 카드뮴, 크롬, 비소 등은 동식물체에 유해성이 큰 금속으로 국제암연구소의 발암기준물질분류기준에 따라 분류되며, 암 발생의 위험을 가진 중금속으로 알려져 있다(5).
버섯이란?
버섯은 분류학적으로 균류에 속하나 일반적인 균류와 다르게 포자를 형성하기 위한 대형의 자실체를 만드는 것이 특징으로 대부분 담자균류와 자낭균류에 속하는 고등균류이다. 버섯은 풍미가 뛰어나고 탄수화물, 단백질, 지질, 무기질, 비타민 및 미네랄 등의 각종 영양소를 다양하게 함유하고 있을 뿐만 아니라, 생리 활성 물질들을 생산함으로써 예로부터 식용뿐 아니라 약용으로도 이용되는 식품이다(6).
참고문헌 (15)
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Kang ST, Yoo HY, Jung JJ, Choi EJ. Heavy metal contents of vegetables from Korean markets. Korean J. Food Sci. Technol. 42: 502-507 (2010)
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KFDA. Korea Food & Drug Administration. Risk profile, Nichel. Available from: http://fse.foodnara.go.kr/origin. pp.17 Accessed Oct. 29, 2013.
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