[국내논문]김치 저장 중 N-Nitrosodimethylamine 생성에 배추 내 아질산염과 질산염 함량의 영향 Effects of Nitrite and Nitrate Contents of Chinese Cabbage on Formation of N-Nitrosodimethylamine during Storage of Kimchi원문보기
아질산염과 dimethylamine(DMA)은 발암물질인 N-nitrosodimethylamines(NDMA)의 직접적인 전구물질이다. 본 연구에서는 아질산염과 질산염 함량이 다른 배추가 김치 저장 중에 NDMA, 아질산염, 질산염 그리고 DMA 함량 변화에 미치는 영향을 알아보았다. 배추 1(HNC), 배추 2(MNC) 그리고 배추 3(LNC)의 아질산염 농도는 각각 $47.54{\pm}1.07$, $10.12{\pm}0.31$ 그리고 $6.10{\pm}0.09mg/kg$이었다. 김치는 세 그룹으로 나누었다. 즉 HNC를 사용하여 제조한 HNK, MNC를 사용하여 제조한 MNK 그리고 LNC를 사용하여 제조한 LNK이다. HNK는 저장 10일과 20일째 아질산염과 질산염 수준이 MNK와 LNK의 그것들보다 더 높았다. 모든 김치에서 DMA와 NDMA 함량은 저장기간 동안 감소하였다. HNK는 저장 20일까지 LNK보다 높은 NDMA 함량을 가지고 있었다. 이들 결과들은 배추의 아질산염과 질산염의 함량이 김치 내 NDMA 형성에 현저한 영향력을 가지고 있다는 것을 제안하였다.
아질산염과 dimethylamine(DMA)은 발암물질인 N-nitrosodimethylamines(NDMA)의 직접적인 전구물질이다. 본 연구에서는 아질산염과 질산염 함량이 다른 배추가 김치 저장 중에 NDMA, 아질산염, 질산염 그리고 DMA 함량 변화에 미치는 영향을 알아보았다. 배추 1(HNC), 배추 2(MNC) 그리고 배추 3(LNC)의 아질산염 농도는 각각 $47.54{\pm}1.07$, $10.12{\pm}0.31$ 그리고 $6.10{\pm}0.09mg/kg$이었다. 김치는 세 그룹으로 나누었다. 즉 HNC를 사용하여 제조한 HNK, MNC를 사용하여 제조한 MNK 그리고 LNC를 사용하여 제조한 LNK이다. HNK는 저장 10일과 20일째 아질산염과 질산염 수준이 MNK와 LNK의 그것들보다 더 높았다. 모든 김치에서 DMA와 NDMA 함량은 저장기간 동안 감소하였다. HNK는 저장 20일까지 LNK보다 높은 NDMA 함량을 가지고 있었다. 이들 결과들은 배추의 아질산염과 질산염의 함량이 김치 내 NDMA 형성에 현저한 영향력을 가지고 있다는 것을 제안하였다.
Nitrite and dimethylamine (DMA) are the immediate precursors of carcinogenic N-nitrosodimethylamine (NDMA). This study investigated the effects of nitrite and nitrate contents in Chinese cabbage on changes in NDMA, nitrite, nitrate, and DMA contents during storage of kimchi. Contents of nitrite in C...
Nitrite and dimethylamine (DMA) are the immediate precursors of carcinogenic N-nitrosodimethylamine (NDMA). This study investigated the effects of nitrite and nitrate contents in Chinese cabbage on changes in NDMA, nitrite, nitrate, and DMA contents during storage of kimchi. Contents of nitrite in Chinese cabbage 1 (HNC), Chinese cabbage 2 (MNC), and Chinese cabbage 3 (LNC) were $47.54{\pm}1.07$, $10.12{\pm}0.31$, and $6.10{\pm}0.09mg/kg$, respectively. Kimchi were assigned to one of the following three groups: kimchi used HNC (HNK), kimchi used MNC (MNK), and kimchi used LNC (LNK). HNK had higher levels of nitrite and nitrate than those in MNK and LNK after storage for 10 days and 20 days. DMA and NDMA contents decreased in all kimchi during the storage period. HNK had higher NDMA content than LNK until 20 days of storage. These results suggest that the contents of nitrite and nitrate in Chinese cabbage have significant effects on the formation of NDMA in kimchi.
Nitrite and dimethylamine (DMA) are the immediate precursors of carcinogenic N-nitrosodimethylamine (NDMA). This study investigated the effects of nitrite and nitrate contents in Chinese cabbage on changes in NDMA, nitrite, nitrate, and DMA contents during storage of kimchi. Contents of nitrite in Chinese cabbage 1 (HNC), Chinese cabbage 2 (MNC), and Chinese cabbage 3 (LNC) were $47.54{\pm}1.07$, $10.12{\pm}0.31$, and $6.10{\pm}0.09mg/kg$, respectively. Kimchi were assigned to one of the following three groups: kimchi used HNC (HNK), kimchi used MNC (MNK), and kimchi used LNC (LNK). HNK had higher levels of nitrite and nitrate than those in MNK and LNK after storage for 10 days and 20 days. DMA and NDMA contents decreased in all kimchi during the storage period. HNK had higher NDMA content than LNK until 20 days of storage. These results suggest that the contents of nitrite and nitrate in Chinese cabbage have significant effects on the formation of NDMA in kimchi.
더하여 질산염은 아질산염으로 환원될 수 있으므로 배추와 무의 질산염의 함량도 NDMA 생성에 주요 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 김치 내 NDMA 생성 원인을 파악하기 위해 질산염과 아질산염 함량이 다른 배추를 이용하여 김치를 담았고, 김치 숙성 및 저장 중 NDMA, 아질산염, 질산염 및 DMA 함량 변화를 알아보았다.
제안 방법
전남 무안 1, 전남 무안 2 그리고 충남 아산 3 배추의 아질산염(nitrite)과 질산염(nitrate)의 함량을 분석하였다. 배추와 김치의 아질산염 측정은 nitrite assay(6)를 변형하여 측정하였다. 즉 배추와 김치를 믹서기(HMF-3450, Hanil Electric, Seoul, Korea)로 간 다음 시료 20 g에 증류수 25 mL를 넣고 vortex mixer(VM-10, Daihan Scientific Co.
전남 무안 1, 전남 무안 2 그리고 충남 아산 3 배추의 아질산염과 질산염의 함량을 분석한 결과 아질산염과 질산염의 농도가 가장 높은 배추(HNC)를 이용한 절임배추 1 (salted Chinese cabbage 1), 아질산염과 질산염의 농도가 중간 정도 수준인 배추(MNC)를 이용한 절임배추 2(salted Chinese cabbage 2) 그리고 아질산염과 질산염의 농도가 낮은 배추(LNC)를 이용한 절임배추 3(salted Chinese cabbage 3)을 김치 제조에 사용하였다. 즉 우선 포기당 중량 2.
0일차에 바로 실험을 할 수 없을 경우는 -20℃에서 냉동보관 하였다. 시료를 제조한 후 30일간 10일 간격으로 NDMA와 그것의 전구물질인 DMA, 아질산염 및 질산염의 함량 변화를 알아보았다.김치는 믹서기(Hanil Electric)로 갈아 균질화한 후 실험을 위한 시료로 사용하였다.
대상 데이터
배추는 전남 무안에서 재배된 것을 일주일 간격으로 두 번 구입하였고, 충남 아산에서 재배된 배추를 구입하였다. 전남 무안 1, 전남 무안 2 그리고 충남 아산 3 배추의 아질산염(nitrite)과 질산염(nitrate)의 함량을 분석하였다.
HNC를 사용하여 제조한 김치 HNK와 MNC를 사용하여 제조한 김치 MCK 그리고 LNC를 사용하여 제조한 김치 LNK 총 3종류의 김치(3 그룹)를 본 실험에 사용하였다. 제조한 김치는 각각 400 g씩 low density polyethylene(LDPE) 필름(폭 25 cm×길이 30 cm)으로 하나씩 포장한 후 김치 통에 넣어 실온에서 12시간 숙성시킨 다음 -1℃로 설정된 김치 냉장고(RP20H3010HY, Samsung, Seoul, Korea)에 넣거나 0일차는 바로 실험에 사용하였다.
데이터처리
본 실험 결과들은 평균(mean)±표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였고 실험군 간 평균의 차이는 oneway ANOVA로 유의성을 확인한 후 Duncan's multiple range test를 이용하여 사후 검정하였으며 P<0.05 수준에서 유의성의 여부를 검증하였다. 모든 통계 분석은 SPSS(statistical package for the social science) version 12.
이론/모형
김치에 함유된 DMA 함량은 Dyer와 Mounsey(9)의 copper-dithiocarbamate 방법을 응용한 Gou 등(10)의 방법으로 측정하였다. 즉 제조된 김치를 숙성 후 저장 0, 10, 20 그리고 30일에 채취하여 믹서기(Hanil Electric)로 갈아 균질화한 김치 25 g에 찬 7.
성능/효과
HNC와 MNC에 함유된 아질산염 함량은 47.54±1.07과 10.12±0.31 mg/kg이었고, 충남 아산에서 재배한 배추인 LNC에 함유된 아질산염 함량은 6.10±0.09 mg/kg이었다. HNC, MNC 그리고 LNC에 함유된 질산염 함량은 각각 2,595.
따라서 김치에 함유된 질산염과 아질산염은 니트로사민 생성에 가장 중요한 전구물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 김치 내 NA 생성 원인을 알아보기 위한 연구의 일환으로 질산염과 아질산염 함량이 다른 배추를 이용하여 김치를 제조하였고 아질산염과 질산염 함량이 높은 배추(HNC)로 제조한 김치(HNK)는 아질산염과 질산염 함량이 높았다. 배추의 아질산염과 질산염 함량의 차이가 크지 않은 배추들(LNC와 MNC)로 제조한 김치들(LNK와 MNK)에서는 뚜렷한 경향을 나타내지 않았다.
내부표준 물질로 NDPA를 사용하였고 김치 시료에는 NDMA만 검출되었다. 아질산염과 질산염 함량이 높은 배추로 제조한 김치(HNK)는 숙성 12시간 후 바로 시료로 사용한 0일, 저장 10일과 저장 20일째에 중간 정도 함량의 아질산염과 질산염을 함유한 배추로 제조한 김치(MNK)와 낮은 함량의 아질산염과 질산염을 함유한 배추로 제조한 김치(LNK)보다 NDMA 함량이 높았고 HNK는 LNK 와 비교하여 유의적으로 높았다. 그러나 저장 30일째 김치는 김치 종류에 따른 NDMA 함량 차이가 없었다.
후속연구
식품첨가물 ADI와 김치를 통해 섭취하는 질산염 및 아질산염이 인체에 미치는 영향이 다를 수 있지만 질산염인 경우는 ADI보다 높은 양을 김치로 섭취 가능하다는 것을 알 수 있었고 이것은 건강에 악영향을 줄 수 있을 가능성을 제시하였다. 김치에 함유된 질산염과 아질산염이 인체에 미치는 가장 큰 악영향은 니트로사민 형성에 전구물질로 관여하는 것이므로, 김치의 니트로사민 저감화의 일환으로 유통되는 배추와 무 및 양념에 사용할 부재료로 사용되는 채소의 질산염과 아질산염 적정 함량을 설정하고 함량 초과 시 규제하는 법적 조치와 아질산염과 질산염 함량을 줄일 수 있는 채소 재배법을 개발하여 농가에 보급하는 연구가 진행되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
강력한 발암물질로 알려져 있는 N-nitrosodimethylamines가 김치에서 형성 될수 있는 요인은?
김치는 주재료인 배추와 무를 절인 후 젓갈, 고추, 마늘, 생강, 파 등의 양념으로 버물려 숙성시킨 한국의 대표적인 발효식품으로 국민 1인당 하루 평균 배추김치 섭취량은 70 g 정도로 알려져 있다(5). 김치의 주재료인 배추와 무는 질산염과 아질산염이 다량 함유되어 있고, 전라도, 경상도 등에서는 다량의 젓갈을 김치의 부재료로 사용하고 있다. 새우 젓과 멸치젓을 많이 이용하고 있는데 이들 젓갈들에는 다량의 아민류 특히 DMA가 함유되어 있어, 김치 숙성 중에 pH 가 산성 조건이 되거나 김치를 섭취한 후 위 내 산성 조건에 도달하게 되면 배추에 함유된 아질산염과 젓갈에 함유된 DMA가 반응하여 NDMA를 형성할 수 있다(2). 한국인이 매일 섭취하는 김치에 강력한 발암물질인 NDMA 생성 가능성이 있다면 시판되는 김치의 모니터링, NA 생성 원인, NA 생성 저감화 기술 개발 등 체계적인 연구가 진행되어 안정성이 확보된 김치를 제공함으로써 국민보건 향상과 국내 김치 시장 활성화 및 중국 김치보다 안전성에서 우위를 확보하여 세계시장으로 김치 수출 확대 등과 같은 성과를 얻어야 할것이다.
질산염과 아질산염을 섭취하는 방법은?
다양한 식품에서부터 질산염과 아질산염을 섭취할 수 있는데 그중에서 야채가 가장 주된 섭취원이고 특히 한국인이 부식으로 식사 때마다 자주 섭취하고 있는 김치의 주재료인 배추와 무에는 다량의 질산염과 아질산염이 함유되어 있다. 배추의 질산염 함량은 평균 2,871.
김치란?
김치는 주재료인 배추와 무를 절인 후 젓갈, 고추, 마늘, 생강, 파 등의 양념으로 버물려 숙성시킨 한국의 대표적인 발효식품으로 국민 1인당 하루 평균 배추김치 섭취량은 70 g 정도로 알려져 있다(5). 김치의 주재료인 배추와 무는 질산염과 아질산염이 다량 함유되어 있고, 전라도, 경상도 등에서는 다량의 젓갈을 김치의 부재료로 사용하고 있다.
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