식용유지류의 섭취로 인해 발생하는 PAHs의 대표적인 발암물질인 벤조피렌의 안전성을 판단하기 위해 시중에 유통되는 288건의 식용유지제품에 함유된 벤조피렌 함량을 분석한 후 위해성을 평가하였다. 사용된 제품은 옥수수기름, 포도씨유, 올리브유, 들기름, 미강유, 참기름, 콩기름, 해바라기유 등이며 벤조피렌의 검출 범위는 불검출 ${\sim}4.78{\mu}g/kg$이었고 평균 농도는 $0.11{\mu}g/kg$로 나타났다. 국민건강영양조사 5기 2차년도(2011) 자료를 이용하여 전체인구집단과 섭취군의 식용유지류 섭취량을 산출하여 만성 1일 인체노출량을 평가한 결과 식용유지류 섭취로 인한 벤조피렌 노출량은 전체인구집단의 경우 $4.26{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day, 식용유지류 섭취군의 경우 $7.64{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day로 나타났다. 인체 위해정도를 파악하기 위해 벤조피렌의 mouse 위상부암에 대한 $BMDL_{10}$값인 0.31~0.74 mg/kg b.w./day와 만성 1일 인체노출량을 이용하여 산출한 MOE 값은 전체인구집단에서는 $7.28{\times}10^7{\sim}1.74{\times}10^8$, 섭취자군에서는 $3.95{\times}10^7{\sim}9.42{\times}10^7$ 수준이었다. 따라서 식용유지류 섭취로 인한 벤조피렌 인체노출의 위해정도는 매우 낮은 것으로 판단된다.
식용유지류의 섭취로 인해 발생하는 PAHs의 대표적인 발암물질인 벤조피렌의 안전성을 판단하기 위해 시중에 유통되는 288건의 식용유지제품에 함유된 벤조피렌 함량을 분석한 후 위해성을 평가하였다. 사용된 제품은 옥수수기름, 포도씨유, 올리브유, 들기름, 미강유, 참기름, 콩기름, 해바라기유 등이며 벤조피렌의 검출 범위는 불검출 ${\sim}4.78{\mu}g/kg$이었고 평균 농도는 $0.11{\mu}g/kg$로 나타났다. 국민건강영양조사 5기 2차년도(2011) 자료를 이용하여 전체인구집단과 섭취군의 식용유지류 섭취량을 산출하여 만성 1일 인체노출량을 평가한 결과 식용유지류 섭취로 인한 벤조피렌 노출량은 전체인구집단의 경우 $4.26{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day, 식용유지류 섭취군의 경우 $7.64{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day로 나타났다. 인체 위해정도를 파악하기 위해 벤조피렌의 mouse 위상부암에 대한 $BMDL_{10}$값인 0.31~0.74 mg/kg b.w./day와 만성 1일 인체노출량을 이용하여 산출한 MOE 값은 전체인구집단에서는 $7.28{\times}10^7{\sim}1.74{\times}10^8$, 섭취자군에서는 $3.95{\times}10^7{\sim}9.42{\times}10^7$ 수준이었다. 따라서 식용유지류 섭취로 인한 벤조피렌 인체노출의 위해정도는 매우 낮은 것으로 판단된다.
To assess the health risk for benzo(a)pyrene by the intake of edible oils, 288 cases of edible oils collected from food markets were analysed using the high performance liquid chromatography with fluorescence detector. The levels of benzo(a)pyrene were from non-detection to $4.78{\mu}g/kg$
To assess the health risk for benzo(a)pyrene by the intake of edible oils, 288 cases of edible oils collected from food markets were analysed using the high performance liquid chromatography with fluorescence detector. The levels of benzo(a)pyrene were from non-detection to $4.78{\mu}g/kg$, and the average was $0.11{\mu}g/kg$. The chronic daily exposures of benzo(a)pyrene for total population group and consumer-only group were estimated using the food consumption data in the fifth Korea National Health and Nutrition Examination Survey in 2011. The estimated daily intake of benzo(a)pyrene was $4.26{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day for total population group and $7.64{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day for consumer-only group. The MOE (margin of exposure) of benzo(a)pyrene for total population group and consumer-only group was $7.28{\times}10^7{\sim}1.74{\times}10^8$ and $3.95{\times}10^7{\sim}9.42{\times}10^7$, respectively. Accordingly, the health risk from benzo(a)pyrene caused by the intake of edible oils was considered as a very low level.
To assess the health risk for benzo(a)pyrene by the intake of edible oils, 288 cases of edible oils collected from food markets were analysed using the high performance liquid chromatography with fluorescence detector. The levels of benzo(a)pyrene were from non-detection to $4.78{\mu}g/kg$, and the average was $0.11{\mu}g/kg$. The chronic daily exposures of benzo(a)pyrene for total population group and consumer-only group were estimated using the food consumption data in the fifth Korea National Health and Nutrition Examination Survey in 2011. The estimated daily intake of benzo(a)pyrene was $4.26{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day for total population group and $7.64{\times}10^{-3}ng/kg$ b.w./day for consumer-only group. The MOE (margin of exposure) of benzo(a)pyrene for total population group and consumer-only group was $7.28{\times}10^7{\sim}1.74{\times}10^8$ and $3.95{\times}10^7{\sim}9.42{\times}10^7$, respectively. Accordingly, the health risk from benzo(a)pyrene caused by the intake of edible oils was considered as a very low level.
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문제 정의
본 연구에서는 시중에 유통 중인 식용유지류의 벤조피렌 함량을 조사하고 식용유지 섭취로 인한 벤조피렌의 만성 1일 인체노출량을 산출하였다. 또한 인체노출량결과와 벤조피렌의 발암력을 고려한 Margin Of Exposure (MOE)를 산출하여 식용유지 섭취에 따른 벤조피렌의 안전성을 파악하고자 하였다.
본 연구에서는 시중에 유통 중인 식용유지류의 벤조피렌 함량을 조사하고 식용유지 섭취로 인한 벤조피렌의 만성 1일 인체노출량을 산출하였다. 또한 인체노출량결과와 벤조피렌의 발암력을 고려한 Margin Of Exposure (MOE)를 산출하여 식용유지 섭취에 따른 벤조피렌의 안전성을 파악하고자 하였다.
제안 방법
벤조피렌 분석을 위해 사용된 액체크로마토그래프/형광 검출기(HPLC/FLD)는 Agilent 1200 series (Agilent, USA)를 사용하였고, 컬럼은 Symmetry C18 (4.6 mm × 25 cm, i.d. particle size 5 µm, waters, Ireland)을 사용하였으며, 분석 조건은 Table 1과 같다.
벤조피렌의 발암 위해도 추정을 위한 MOE는 reference point로 mouse의 위상부암에 대한 BMDL10 값인 0.31~0.74 mg/kg b.w./day를 설정하고, 전체인구집단과 섭취자군의 만성 1일 인체노출량 4.26 × 10−3 ng/kg b.w./day와 7.85 ×10−3 ng/kg b.w./day를 이용하여 구하였다.
본 실험의 유효성 검증은 직선성(linearity), 정확성(accuracy), 정밀성(precision), 검출한계(limit of detection), 정량한계(limit of quantification) 및 회수율(recovery)을 측정하여 하였다. 직선성은 표준용액을 0.
본 연구에서 벤조피렌 분석값이 검출한계 미만(< LOD) 인 경우가 모두 ≤ 60%이었기 때문에 불검출 결과는 middle bound (MB, LOD/2)로 처리하였다18).
식용유지류의 섭취로 인해 발생하는 PAHs의 대표적인 발암물질인 벤조피렌의 안전성을 판단하기 위해 시중에 유통되는 288건의 식용유지제품에 함유된 벤조피렌 함량을 분석한 후 위해성을 평가하였다. 사용된 제품은 옥수수기름, 포도씨유, 올리브유, 들기름, 미강유, 참기름, 콩기름, 해바라기유 등이며 벤조피렌의 검출 범위는 불검출~4.
본 연구에서 조사된 8종류의 식용유지류 섭취로 인한 벤조피렌 노출 평가를 수행한 결과는 Table 4와 같다. 이때 전체인구집단의 섭취량뿐만 아니라 섭취량의 과소평가를 피하기 위해서 식용유지 섭취군의 섭취량을 이용하여 벤조피렌 노출평가를 수행하였다. 벤조피렌 함량이 가장 높았던 참기름의 경우 전체인구집단과 섭취자군의 평균 노출량은 각각 3.
정확성과 정밀성은 벤조피렌이 검출되지 않은 시료에 벤조피렌 최종농도가 1 µg/kg으로, 내부표준용액인 3-메틸콜란트렌 최종농도가 5 µg/kg가 되도록 첨가하여 회수율과 상대표준편차로 측정하였고, 검출한계와 정량한계는 ICH Q2B 가이드라인에 따라 다음과 같은 식으로 산출하였다17).
대상 데이터
벤조피렌 함량 실험을 위해 2013년 시중 대형마트 및 재래시장에서 유통되고 있는 식용유지류 8종류 288건의 시료를 사용하였다.
시중에서 유통되고 있는 식용유지류 288건을 구입하여 벤조피렌 함량을 조사하였다. 사용된 식용유지류는 옥수수기름, 포도씨유, 올리브유, 들기름, 미강유, 참기름, 콩기름, 해바라기유 등 8종류이며 그 결과는 Table 3과 같다. 식용유지류 중 벤조피렌은 참기름과 들기름에서만 검출되었으며 검출범위는 불검출~4.
사용된 제품은 옥수수기름, 포도씨유, 올리브유, 들기름, 미강유, 참기름, 콩기름, 해바라기유 등이며 벤조피렌의 검출 범위는 불검출~4.78 µg/kg이었고 평균 농도는 0.11 µg/kg로 나타났다.
시중에서 유통되고 있는 식용유지류 288건을 구입하여 벤조피렌 함량을 조사하였다. 사용된 식용유지류는 옥수수기름, 포도씨유, 올리브유, 들기름, 미강유, 참기름, 콩기름, 해바라기유 등 8종류이며 그 결과는 Table 3과 같다.
벤조피렌의 위해성 평가는 결정론적(deterministic) 방식에 따라 수행하였으며, 식용유지류별 벤조피렌의 평균 함량만을 사용하였다. 노출량 산출을 위한 식품섭취량은 질병관리본부에서 제공한 국민건강영양조사 5기 2차년도(2011) 자료를 활용하였으며19), 원시자료로 부터 통계프로그램 SAS 9.2 (SAS Institute Inc, Cary, NC, USA)를 사용하여 전체인구집단의 식용유지류 섭취량과 섭취량의 과소평가를 피하기 위해서 식용유지 섭취군의 섭취량을 산출하였고, 평균체중은 55 kg을 사용하였다.
이론/모형
. 벤조피렌의 위해성 평가는 결정론적(deterministic) 방식에 따라 수행하였으며, 식용유지류별 벤조피렌의 평균 함량만을 사용하였다. 노출량 산출을 위한 식품섭취량은 질병관리본부에서 제공한 국민건강영양조사 5기 2차년도(2011) 자료를 활용하였으며19), 원시자료로 부터 통계프로그램 SAS 9.
시료의 전처리 과정은 Cortesi 등14), Kim15)과 Jung 등16)의 방법을 적용하였다. 시료 2g을 정밀히 달아 50 µg/kg의 내부표준용액 1 mL를 첨가한 후 이소옥탄:사이클로헥산 (1:1)용액 10 mL로 정용하여 시험용액으로 하였다.
식용유지류 섭취로 인한 벤조피렌의 인체노출로부터 발생할 수 있는 위해성 평가는 식품 중 유전독성 발암물질의경우 사용되는 margin of exposure (MOE)를 이용하였으며 식 (4)와 같다.
성능/효과
내부표준물질이 5.0 µg/kg 수준으로 포함된 벤조피렌 표준용액 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 µg/kg을 주입하여 내부표준법으로 검량선을 작성한 결과 상관계수(R2)는 0.9999 이상의 우수한 직선성을 나타내었다.
42 × 107 수준으로 나타났다. 따라서 식용유지류 섭취로 인해 벤조피렌 노출 시 인체위해 영향은 negligible concern으로 평가할 수 있어 위해가능성은 매우 낮은 것으로 나타났다. 그러나 정 등26)의 연구에서 이미 보고된 위해평가 결과 중 벤조피렌의 MOE는 2.
0 µg/kg 이하로 함유되어 있었다. 따라서 참기름을 제외하고는 2007년 벤조피렌의 규격이 고시된 이후 대부분의 식용유지제품에서 벤조피렌이 저감화되었음을 알 수 있었다.
벤조피렌이 잔류하지 않는 것으로 확인된 시료를 통해 얻어진 회수율은 95.21 ± 0.94% 이었으며, 반복측정에 따른 C.V. (coefficient variation)는 10% 미만이었다(Table 2).
산출된 MOE값은 전체인구집단에서는 7.28 × 107~1.74 × 108 수준으로, 섭취자군에서는 3.95 × 107~9.42 × 107 수준으로 나타났다.
인체 위해정도를 파악하기 위해 벤조피렌의 mouse 위상부암에 대한 BMDL10값인 0.31~0.74 mg/kg b.w./day와 만성 1일 인체노출량을 이용하여 산출한 MOE 값은 전체인구집단에서는 7.28 × 107~1.74 × 108 ,섭취자군에서는 3.95 × 107~9.42 × 107 수준이었다.
콩기름에서는 벤조피렌이 검출되지 않았으나 불검출 결과를 middle bound (MB, LOD/2)로 처리한 결과, 다른 식용유지류에 비해 섭취량이 많아 전체인구집단과 섭취자군의 평균 노출량은 각각 2.30 × 10−4ng/kg b.w./day, 4.00 × 10−4ng/kg b.w./day이었다.
후속연구
91 × 108 수준이었다. 따라서 본 연구는 우리나라 국민이 섭취하는 모든 식품에 대한 위해성 평가가 이루어지지 않았기 때문에 실제 벤조피렌의 위해수준은 본 결과보다 다소 높을 가능성이 있으므로 식용유지에 함유된 벤조피렌에 대한 지속적인 모니터링를 통한 효과적인 위해성 평가 수행이 필요한 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
다환방향족탄화수소 중 벤조피렌의 특징은?
다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)는 2개 이상의 벤젠고리 구조로 이루어진 유기화합물로서 200여종의 유도체화합물이 알려져 있으며, 공장이나 화학연료, 담배, 숯불에 구운 육류와 같은 유기물의 불완전 연소로 생성된다1,2). 다양한 PAHs 중 벤조피렌(benzo(a)pyrene)은 황색의 결정성 고체로 300~600oC의 온도에서 불완전연소 시 생성되어 유전독성과 발암성이 강한 것으로 알려져 2006년 국제 암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 발암물질(Group 1)로 분류하였다3). 또한 벤조피렌은 PAHs 중 가장 많은 연구가 진행된 물질로 Scientific Committee on Food (SCF)에서는 식품에서 PAHs의 발암성을 판단하는 지표로 사용할 수 있다고 판단하였다4). 벤조피렌의 오염원은 매우 다양하여 환경오염 등으로 인해 가공하지 않는 농산물 및 수산물 등의 식품에도 존재하고 식품을 조리·가공할 때 식품의 주성분인 탄수화물, 단백질, 지방 등이 열분해되어 생성되는 것으로 알려져 있다5). Santodonato 등의 자료를 인용한 미국의 ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry)보고서에서는 일반인의 벤조피렌 인체노출 기여도가 공기 5.
다환방향족탄화수소란?
다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)는 2개 이상의 벤젠고리 구조로 이루어진 유기화합물로서 200여종의 유도체화합물이 알려져 있으며, 공장이나 화학연료, 담배, 숯불에 구운 육류와 같은 유기물의 불완전 연소로 생성된다1,2). 다양한 PAHs 중 벤조피렌(benzo(a)pyrene)은 황색의 결정성 고체로 300~600oC의 온도에서 불완전연소 시 생성되어 유전독성과 발암성이 강한 것으로 알려져 2006년 국제 암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 발암물질(Group 1)로 분류하였다3).
다환방향족탄화수소의 생성 원인은?
다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)는 2개 이상의 벤젠고리 구조로 이루어진 유기화합물로서 200여종의 유도체화합물이 알려져 있으며, 공장이나 화학연료, 담배, 숯불에 구운 육류와 같은 유기물의 불완전 연소로 생성된다1,2). 다양한 PAHs 중 벤조피렌(benzo(a)pyrene)은 황색의 결정성 고체로 300~600oC의 온도에서 불완전연소 시 생성되어 유전독성과 발암성이 강한 것으로 알려져 2006년 국제 암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 발암물질(Group 1)로 분류하였다3).
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