HACCP 제도에 의한 우유의 아플라톡신 M1의 저감화 Decrease of Aflatoxin M1 Level in Raw Cow’s Milk using the Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) System원문보기
원유중의 아플라톡신 M1의 오염도를 측정한 결과, 일부 지역 원유 중, 일반수준으로 관리한 지역의 집합유, HACCP으로 지정되어 관리되는 농가의 집합유, 아플라톡신 M1 저감화 배합사료를 제공한 지역의 집합유를 검체로 하여 1년간 아플라톡신 M1의 수준을 모니터링을 실시한 결과, 일반적인 관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.023±0.005 μg/l, HACCP 지정관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.017±0.004 μg/l 그리고 저감화배합사료 제공을 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.013±0.003 μg/l으로 나타났다. 이러한 결과는 3개 지역 모두 한국이나 미국 그리고 유럽에서 정한 아플라톡신 M1의 기준치 이하로 검출되었으며, 저감화 배합사료를 제공한 농가의 아플라톡신 M1수준이 가장 적게 검출되었다. 아플라톡신 M1의 특성으로서 사료공급상태에 따른 평균검출농도가 계절별로 차이가 나는 경향을 보이며, 3가지 실험군에서 공통적으로 여름철에 비해 겨울철 아플라톡신 M1 수준이 가장 높게 검출되었다. 이는 겨울철 사료의 관리미흡과 더불어 사료 보관기간이 늘어나며 일반배합사료의 섭취량이 증가되고 장기화됨에 따라, 젖소에서의 아플라톡신 B1의 양이 농축되어 결과적으로 아플라톡신 M1 수준이 증가된 것으로 판단된다. 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 직접적인 방법으로는 곰팡이 독소를 흡착하게 하는 배합사료를 공급하여 원유로 아플라톡신 M1이 전이되지 못하도록 하는 것으로써 일반수준으로 관리한 농가의 집합유에 비해 아플라톡신 M1의 수준이 감소하는 경향을 보였다. 효율적이고 경제적인 측면을 고려하여 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 효과적인 방안은 HACCP 지정관리를 통한 농가 및 사료의 관리라 할 수 있다. 또한 보다 실질적인 아플라톡신 M1의 수준을 감소시키기 위해서는 정부의 제도적인 지원과 낙농업계의 관리 및 농가의 철저한 위생관리가 필요하다고 사료된다.
원유중의 아플라톡신 M1의 오염도를 측정한 결과, 일부 지역 원유 중, 일반수준으로 관리한 지역의 집합유, HACCP으로 지정되어 관리되는 농가의 집합유, 아플라톡신 M1 저감화 배합사료를 제공한 지역의 집합유를 검체로 하여 1년간 아플라톡신 M1의 수준을 모니터링을 실시한 결과, 일반적인 관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.023±0.005 μg/l, HACCP 지정관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.017±0.004 μg/l 그리고 저감화배합사료 제공을 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.013±0.003 μg/l으로 나타났다. 이러한 결과는 3개 지역 모두 한국이나 미국 그리고 유럽에서 정한 아플라톡신 M1의 기준치 이하로 검출되었으며, 저감화 배합사료를 제공한 농가의 아플라톡신 M1수준이 가장 적게 검출되었다. 아플라톡신 M1의 특성으로서 사료공급상태에 따른 평균검출농도가 계절별로 차이가 나는 경향을 보이며, 3가지 실험군에서 공통적으로 여름철에 비해 겨울철 아플라톡신 M1 수준이 가장 높게 검출되었다. 이는 겨울철 사료의 관리미흡과 더불어 사료 보관기간이 늘어나며 일반배합사료의 섭취량이 증가되고 장기화됨에 따라, 젖소에서의 아플라톡신 B1의 양이 농축되어 결과적으로 아플라톡신 M1 수준이 증가된 것으로 판단된다. 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 직접적인 방법으로는 곰팡이 독소를 흡착하게 하는 배합사료를 공급하여 원유로 아플라톡신 M1이 전이되지 못하도록 하는 것으로써 일반수준으로 관리한 농가의 집합유에 비해 아플라톡신 M1의 수준이 감소하는 경향을 보였다. 효율적이고 경제적인 측면을 고려하여 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 효과적인 방안은 HACCP 지정관리를 통한 농가 및 사료의 관리라 할 수 있다. 또한 보다 실질적인 아플라톡신 M1의 수준을 감소시키기 위해서는 정부의 제도적인 지원과 낙농업계의 관리 및 농가의 철저한 위생관리가 필요하다고 사료된다.
Aflatoxin M1 can be produced in cow’s milk when cows eat contaminated produce. Milk is a major source of food for infants and for children who have a weak level of immunity, and the detection of Aflatoxin M1 for risk assessment is necessary in order to reduce the amount of it in milk. In this...
Aflatoxin M1 can be produced in cow’s milk when cows eat contaminated produce. Milk is a major source of food for infants and for children who have a weak level of immunity, and the detection of Aflatoxin M1 for risk assessment is necessary in order to reduce the amount of it in milk. In this study, the Aflatoxin M1 level was monitored for one year in raw milk samples obtained from Chungnam Province, Korea. The milk samples were divided into three categories: 1. milk samples from a standard general farm, 2. milk samples from a HACCP controlled farm, and 3. milk samples from the supply of Aflatoxin M1 reduced fodder. The average concentrations of Aflatoxin M1 in milk were 0.023±0.005 ug/l for the standard general farm, 0.017±0.004 ug/l for the HACCP controlled farm, and 0.013±0.003 ug/l for the supply of Aflatoxin M1 reduction fodder. Milk collected from the supply of Aflatoxin M1 reduction fodder had the lowest level of Aflatoxin M1. However, when efficiency and economic aspects are considered the most effective way of reducting Aflatoxin M1, could be taking milk from the HACCP controlled farm and implementing good feed management. Institutional support from the government, careful management of dairy farming, and a strict farm sanitation program are required in order to lower the level of Aflatoxin M1 in milk.
Aflatoxin M1 can be produced in cow’s milk when cows eat contaminated produce. Milk is a major source of food for infants and for children who have a weak level of immunity, and the detection of Aflatoxin M1 for risk assessment is necessary in order to reduce the amount of it in milk. In this study, the Aflatoxin M1 level was monitored for one year in raw milk samples obtained from Chungnam Province, Korea. The milk samples were divided into three categories: 1. milk samples from a standard general farm, 2. milk samples from a HACCP controlled farm, and 3. milk samples from the supply of Aflatoxin M1 reduced fodder. The average concentrations of Aflatoxin M1 in milk were 0.023±0.005 ug/l for the standard general farm, 0.017±0.004 ug/l for the HACCP controlled farm, and 0.013±0.003 ug/l for the supply of Aflatoxin M1 reduction fodder. Milk collected from the supply of Aflatoxin M1 reduction fodder had the lowest level of Aflatoxin M1. However, when efficiency and economic aspects are considered the most effective way of reducting Aflatoxin M1, could be taking milk from the HACCP controlled farm and implementing good feed management. Institutional support from the government, careful management of dairy farming, and a strict farm sanitation program are required in order to lower the level of Aflatoxin M1 in milk.
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문제 정의
2006년에는 농장에 적용하게 되었다. 본 연구는 충청남도 일부 지역 중에서 일반적인 수준으로 관리되는 지역농가(HACCP 비지정)의 집합유, HACCP으로 지정되어 관리되는 지역농가의 집합유, 그리고 아플라톡신 M1 저감화 배합사료를 제공한 지역농가의 집합유를 가지고 1년 동안의 모니터링을 통하여 원유 중에 존재하는 아플라톡신 M1의 수준을 조사하였고, 본 연구를 통해서 향후 원유 품질향상에 있어서의기초자료 및 실질적인 관리방향을 제시하고자 수행하였다.
또한 아플라톡신 M1은 약 9 min 경에 검출되었으며, 주변에 정량을 방해할만한 peak는 검출되지 않았다. 시험법 검증을 위해 의약품 등 시험방법 밸리데이션 가이드라인 [11]에 준하여 시험방법이 목적에 적합한 시험방법임을 증명하고자 하였다. 유효성 검증의 파라미터로는 특이성, 정확성, 정밀성, 검출한계, 정량한계, 방법검출한계, 직선성, 범위 등을 선정하여 각각의 파라미터를 평가하였다.
시험법 검증을 위해 의약품 등 시험방법 밸리데이션 가이드라인[7]에 준하여 시험방법이 목적에 적합한 시험방법임을 증명하고자 하였다. 유효성검증의 파라미터로는 특이성, 정확성, 정밀성, 검출한계, 정량한계, 방법검출한계, 직선성, 범위 등을 선정하여 평가하였다.
제안 방법
목장에서 착유한 원유는 농가의 저유탱크에 5℃로 냉각되어 보관되며, 3~5개 농가의 저유탱크에 보관중인 원유를 집유차량을 이용하여 통합 집유한 것으로 집합유의 샘플은 지역별, 차량별로 채취를 진행하였다. 각 지역별로 주 1회씩 매달 8개의 집합유 샘플을 각각 구분하여 사용하였다.
범위(Range)란 적절한 정밀성, 정확성 및직선성을 제시할 수 있는 검체 중 분석대상물질의 양 또는농도의 하한 및 상한 값 사이의 영역을 말한다. 두 가지 유효성검증을 위해 아플라톡신 M1 표준물질을 10 μg/l가 되도록 stock standard solution을 제조한 후, 분석할 때 일정 농도로희석하여 working standard solution으로 사용하였다. 희석된표준물질을 이용하여 각 농도 별로 intensity를 측정하여 그결과를 Fig.
채취하여 실험에 사용하였다. 목장에서 착유한 원유는 농가의 저유탱크에 5℃로 냉각되어 보관되며, 3~5개 농가의 저유탱크에 보관중인 원유를 집유차량을 이용하여 통합 집유한 것으로 집합유의 샘플은 지역별, 차량별로 채취를 진행하였다. 각 지역별로 주 1회씩 매달 8개의 집합유 샘플을 각각 구분하여 사용하였다.
아플라톡신 M1의 검출한계 및 정량한계는 신호대 잡음비(S/N비; signal-to-noise)를 측정하여 S/N 비가 3:1 일 때 LOD, 10:1 일때 LOQ로 설정하였다. 방법 검출한계 (MDL, Method of Detection Limit)는 전처리 또는 기기분석과정을 포함한 분석대상물질의 검출 가능한 최소량을 말하며, 본 연구는 아플라톡신 M1정량분석을 위한 계산식 중 검량선에 의한 농도 값에 LOQ 값을 대입하여 산출된 결과 값을 MDL로 설정하였다. 각각의 결과는 Table5에 나타내었다.
아플라톡신 M1의 저감화 방법을 도출하기 위해서 농가 관리 방법에 따라 아플라톡신 M1 함량이 어느 정도 수준인지 알아보기 위해 3종류의 집합유로 구분하였다. 즉, 일반적 관리 수준의 농가 집합유(HACCP 비지정농가 집합유), HACCP 지정 농가 집합유, 아플라톡신 M1 저감화 배합사료(TMR)를 공급한 농가 집합유로 구분하여 실험을 수행하였다.
즉, 분산 정도를 말한다. 아플라톡신 M1의 정밀성 검증을 위해 ERM의 whole milk powder BD284를 사용하여 ‘Certificate of Analysis’에 수록된 인증 값을 기준으로 인증범위 내에 시험결과 값이 들어가는지 여부를 확인하였다.
4 (WhatmanTM Maidtone, Kent, UK)로 여과하였다. 여과액 50 ml을 아플라톡신 M1에 특이한 항체를 가지고 있는 면역친화성 컬럼(IAC, Immunoaffinity column)인 AflaM1TMHPLC (VICAM, Mil-ford, Ma, USA)을 이용하여 1 drop/sec을 낙하시키면서 정제하였다. 여과액이 완전히 빠지면 증류수 20 ml를 가하여 세척하고, acetonitrile과 methanol을 3:2 비율로 제조한 용액 1.
시험법 검증을 위해 의약품 등 시험방법 밸리데이션 가이드라인 [11]에 준하여 시험방법이 목적에 적합한 시험방법임을 증명하고자 하였다. 유효성 검증의 파라미터로는 특이성, 정확성, 정밀성, 검출한계, 정량한계, 방법검출한계, 직선성, 범위 등을 선정하여 각각의 파라미터를 평가하였다.
하였다. 유효성검증의 파라미터로는 특이성, 정확성, 정밀성, 검출한계, 정량한계, 방법검출한계, 직선성, 범위 등을 선정하여 평가하였다.
정확성이란 측정값을 이미 알고 있는 참값이나 표준 값에근접한 정도를 말한다. 이플라톡신 M1의 정확성 검증을 위해 whole milk powder (ERM®-BD284, European Reference Materials)를 사용하여 ‘Certificate of Analysis’에 수록된 인증값(certified value 0.44 μg/kg, uncertainty 0.06 μg/kg)을 기준으로 회수율을 계산하여 확인하였다(Table 2).
위해 3종류의 집합유로 구분하였다. 즉, 일반적 관리 수준의 농가 집합유(HACCP 비지정농가 집합유), HACCP 지정 농가 집합유, 아플라톡신 M1 저감화 배합사료(TMR)를 공급한 농가 집합유로 구분하여 실험을 수행하였다.
대상 데이터
실험에 사용한 아플라톡신 M1의 표준물질은 Sigma (St. Louis, Mo, USA)사에서 구입하였으며, 추출과 분석에 사용되는 acetonitrile과 methanole HPLC용 특급(Budick & Jac- kson, Muskegon, MI, USA)을 구입하여 사용하였다.
아플라톡신 M1을 분석하기 위해 HPLC system (Waters al- liance 2690, Milford, MA, USA)을 사용하였고, 컬럼은 SHISEIDO (Tokyo, JAPAN)사의 CAPCELL PAK C18 UG120 5 μm (4.6 mm I.D ×250 mm)를 사용하였다. 이동상은 acetoni- trile과 water를 1:3(v/v)으로 제조한 용액을 사용하였으며, 검출기는 fluorescence detector (Ex.
D ×250 mm)를 사용하였다. 이동상은 acetoni- trile과 water를 1:3(v/v)으로 제조한 용액을 사용하였으며, 검출기는 fluorescence detector (Ex. wavelength 365 nm, Em. wavelength 435 nm)를 사용하였다.
충청남도 일부 지역 농가를 대상으로 1년에 걸쳐서 집합 유 샘플을 채취하여 실험에 사용하였다. 목장에서 착유한 원유는 농가의 저유탱크에 5℃로 냉각되어 보관되며, 3~5개 농가의 저유탱크에 보관중인 원유를 집유차량을 이용하여 통합 집유한 것으로 집합유의 샘플은 지역별, 차량별로 채취를 진행하였다.
성능/효과
경향을 보였다. 3가지 실험군을 비교한 결과, 공통적으로여름철인 7월의 아플라톡신 M1수준이 가장 낮게 검출되었고 (0.013±0.001 μg/l), 겨울철인 1, 2월의 아플라톡신 M1수준이가장 높게 검출되었다(0.023±0.002 μg/l). 이러한 결과는 여름철에는 고온다습한 환경 때문에 사료원료를 저장할 때 비닐같은 덮개를 사용하지 않고 개방하여 저장하기 때문에 사료원료에 곰팡이 서식이 잘 되지 않지만, 겨울철에는 사료원료를비닐 같은 덮개로 덮어 보관하기 때문에 습도가 높아 사료에곰팡이가 서식할 수 있는 환경이 조성되기 때문으로 사료된다.
Table 7에 나타난 바와 같이, 충청남도 지역을 대상으로 일반관리 수준의 2개 지역 집합유, HACCP 지정관리농가 2개 지역 집합유 그리고 저감화 배합사료를 제공한 농가 2개 지역집합유, 총 6개 집합유에 대해서 아플라톡신 M1의 오염도를 각각 조사한 결과, 일반적인 수준으로 관리되어 집유된 집합 유의 평균검출농도는 0.023±0.005 μg/l, HACCP 지정관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.017±0.004 μg/l 그리고 저감화 배합사료제공을 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.013±0.003 μg/l으로 나타났다.
099 μg/l로 가장 낮게 검출되었다고 보고하였다[6]. 본 연구결과 3가지 실험군에서 나타난 아플라톡신 M1의 계절별 특성은 이 2가지 연구결과와 비슷한 경향으로 나타났으며, 또한 아플라톡신 M1의 평균 검출수준은 낮은 농도로 검출되는 것으로 확인되었다. 사료뿐만 아니라 다양한 외부환경은 사료에 존재하는 아플라톡신 B1의 수준에 변화를 주고 아플라톡신 M1의 수준에 영향을 가져다 주는 것으로 사료된다.
본 연구결과에서 나타난 또 하나의 특징은, Table 7에서 보는 바와 같이 저감화 배합사료를 제공한 농가의 집합유에서아플라톡신 M1의 검출수준이 가장 낮게 나타났다는 것이다. 이는 3가지 실험군 중 아플라톡신 M1저감화에 있어서 가장큰 효과를 나타낸 것으로 아플라톡신 M1의 감소효과를 극대화하고자 곰팡이 독소의 흡착제인 벤토나이트와 만노스 올리고당을 사용한 배합사료(TMR)를 통해 곰팡이 독소를 흡착하게 함으로써 아플라톡신 M1이 원유로 전이되지 못하도록 한결과이다.
1에 나타내었다. 수집한 원유샘플의 검량선 작성을 위하여 각각 4개의 농도로 제조된 표준용액들을 분석하여 아플라톡신 M1의 독소량에 대한 peak의 면적으로 검량선을 작성하였고 Fig. 2A에 나타난 바와 같이 검량선은 Y=9420X-17.1이었고, 상관계수(R2)는 0.9999 이상으로써 각 농도의 범위에서 매우 양호한 직선성을 나타내었다. 또한 아플라톡신 M1은 약 9 min 경에 검출되었으며, 주변에 정량을 방해할만한 peak는 검출되지 않았다.
연구결과, 3개 지역 모두 한국(0.5 μg/kg)이나 미국(0.5 μg/ kg) 그리고 유럽(0.05 μg/kg)에서 정한 기준치 이하로 검출되었다. 국내에서 유통되고 있는 우유와 원유에 대하여 아플라톡신 M1의 수준을 검출한 결과, 시료의 5%에서 총 0.
원유의 일반성분은 Table 1에 나타난 바와 같이 일반농가 (HACCP 비인증)는 유지방 3.98±0.25%, 유단백질 3.16±0.06%, 유당 4.66±0.08% 및 총고형분 12.50±0.39% 이며, HACCP 인증농가는 3.99±0.26%, 유단백질 3.18±0.06%, 유당 4.66±0.08%, 총고형분 12.53±0.39% 이며, 저감화 배합사료를 제공한 농가는 유지방 3.97±0.25%, 유단백질 3.17±0.06%, 유당 4.67±0.08% 및 총고형분 12.51±0.39%로 각각 나타났다. 이와 같이 3종류의집합유 성분의 차이는 나타나지 않았다.
후속연구
따라서 경제적이면서 효율적인 아플라톡신 M1의 저감화 방안을 위해서는 낙농가 HACCP 지정 등 제도적으로 적극적 위생관리를 통한 방안이 보다 현실적인 것으로사료된다. 또한, 실질적인 유지관리 및 안전한 원유공급을 위해서 유가공장의 담당자와 정부의 적극적인 관리지원 및 낙농업자들의 철저한 위생관리가 중요하며, 사료나 축산물 그리고식품 등 단계별 모니터링과 연구를 통한 아플라톡신의 추적시스템을 구축하여 보다 체계적이면서 효과적인 아플라톡신 M1 의 대응관리가 필요하다고 판단한다.
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