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논문 상세정보

초록

시중 유통 중인 곡류, 콩류, 견과류, 종실류 등 134건에 대하여 8종의 곰팡이독소를 LC-MS/MS를 이용하여 동시 분석하였다. 전체 시료 중 22건에서 fumonisin $B_1$, $B_2$, zearalenone, ochratoxin A 등 4종이 검출되어 16.4%가 곰팡이독소에 오염된 것으로 나타났으며 독성이 강한 aflatoxin $B_1$, $B_2$, $G_1$, $G_2$는 검출되지 않았다. 검출된 곰팡이독소 중 fumonisin ($B_1+B_2$)은 $0.48{\sim}560.2{\mu}g/kg$, zearalenone은 $0.22{\sim}28.6{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었고 평균 검출량은 fumonisin이 곡류 $49.3{\mu}g/kg$, 유지종실류 $10.1{\mu}g/kg$, zearalenone이 곡류 $1.9{\mu}g/kg$, 콩류 $1.5{\mu}g/kg$이었으며, ochratoxin A는 곡류에서 $0.08{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었다. 기장에서 검출된 ochratoxin A는 $4.8{\mu}g/kg$으로 기준치인 $5.0{\mu}g/kg$에 근접하여 검출되었는데 생산년도가 2016년인 것을 감안하면 상당히 높은 수준으로 지속적인 관심이 필요한 것으로 판단된다. 곰팡이독소가 검출된 나머지 품목은 2015년에 생산되었는데 특히 곡류 중 율무와 수수는 대부분의 시료에서 곰팡이독소가 검출됐으며 땅콩 및 견과류에서는 검출되지 않았다. 곰팡이독소가 검출된 품목의 검출빈도를 살펴보면 율무 66.7%, 수수 87.5%, 조 20%, 기장 20%로 곡류 중 약 27%가 독소에 오염된 것으로 나타났고, 콩류는 팥에서 60%가 검출되어 콩류 전체로는 12.5%가 오염됐으며 유지종실류는 깨에서 33.3%가 검출되어 유지종실류 전체로는 11.8%가 독소에 노출된 것으로 나타났다. 한편 곰팡이독소 중 fumonisin과 zearalenone이 동시에 검출된 품목은 율무 2건, 수수 3건이었으며 fumonisin이 검출된 경우 대부분의 시료에서 fumonisin $B_1$, $B_2$ 가 동시에 검출되었으나 율무, 조, 참깨 각 1건에서 fumonisin $B_1$만 검출되었다. 본 연구결과를 기초로 하여 산출한 1인 1일 노출량은 곡류의 경우 fumonisin $1.4{\times}10^{-2}{\mu}g/kgb\;.w./day$, zearalenone $5.6{\times}10^{-4}{\mu}g/kg\;b.w./day$, ochratoxin A $2.2{\times}10^{-5}ng/kg\;b.w./day$이었으며 콩류에서는 zearalenone $5.4{\times}10^{-5}{\mu}g/kg\;b.w./day$, 종실류는 $7.4{\times}10^{-5}{\mu}g/kg\;b.w./day$으로 이를 바탕으로 WHO/JECFA에서 제시한 자료를 바탕으로 PMTDI 대비 인체 노출량을 산출한 결과 fumonisin은 곡류 0.72% 종실류 0.004% zearalenone 곡류 0.11%, 콩류 0.01%에 해당하는 양이었으며 ochratoxin A는 PTWI 대비 0.14%, EC의 TDI 대비 0.45%로 검출된 곰팡이독소가 인체에 대한 유해할 가능성은 낮은 것으로 판단된다. 본 연구결과 곰팡이독소는 기준치 이내의 아주 적은 양 검출되었지만 기후 온난화로 인해 독성이 강한 곰팡이독소가 생성되기 쉬운 환경으로 변해가고 있어 농산물의 생산, 저장, 포장 과정에 이르기까지 보다 폭 넓은 연구가 이루어져 곰팡이독소로 인한 안전성 논란에 대비해야 할 것으로 판단된다.

Abstract

The purpose of this study was to investigate and evaluate the safety of the grains, nut products, beans and oilseeds being sold in Gyeonggi province by analyzing mycotoxins. A multi-mycotoxins analysis method based on LC-MS/MS was validated and applied for the determination of eight mycotoxins, including aflatoxins ($B_1$, $B_2$, $G_1$ and $G_2$), fumonisins ($B_1$, $B_2$), zearalenone and ochratoxcin A in 134 samples. The limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) for the eight mycotoxins ranged from 0.14 to $8.25{\mu}g/kg$ and from 1.08 to $7.21{\mu}g/kg$, respectively. Recovery rates of mycotoxins were determined in the range of 61.1 to 97.5% with RSD of 1.0~14.5% (n=3). Fumonisin $B_1$, $B_2$, zearalenone, and ochratoxin A were detected in 22 samples, indicating that 27% of grains, 12.5% of beans and 11.8% of oilseeds were contaminated. Fumonisin and zearalenone were detected simultaneously in 2 adlays and 3 sorghums. Fumonisin $B_1$ and $B_2$ were detected simultaneously in most samples whereas fumonisin $B_1$ was detected in 1 adlay, 1 millet and 1 sesame sample. The average detected amount of fumonisin was $49.3{\mu}g/kg$ and $10.1{\mu}g/kg$ for grains and oilseeds, respectively. The average detected amount of zearalenone was $1.9{\mu}g/kg$ and $1.5{\mu}g/kg$ for grains and beans, respectively. In addition, the average amount of ochratoxin A was $0.08{\mu}g/kg$ for grains. The calculated exposure amounts of fumonisin, zeralenone and ochratoxin A for grains, beans and oilseeds were below the PMTDI/PTWI.

본문요약 

문제 정의
  • 곰팡이독소와 같이 자연에서 유래되는 오염 물질은 사전에 차단하거나 식품에서 완벽하게 제거하는 것은 사실상 불가능하기 때문에 본 연구에서는 곡류 등에서 곰팡이독소에 대한 오염수준을 조사하고 안전성을 평가하여 도민에게 건강한 먹거리 선택에 유용한 정보를 제공하고자 하였다.

    기후변화로 인한 폭염, 집중호우, 기온상승과 같은 환경변화로 인해 농산물과 이를 제조 가공한 식품에서 곰팡이독소에 대한 노출가능성은 지속적으로 높아질 것으로 판단된다. 곰팡이독소와 같이 자연에서 유래되는 오염 물질은 사전에 차단하거나 식품에서 완벽하게 제거하는 것은 사실상 불가능하기 때문에 본 연구에서는 곡류 등에서 곰팡이독소에 대한 오염수준을 조사하고 안전성을 평가하여 도민에게 건강한 먹거리 선택에 유용한 정보를 제공하고자 하였다.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
곰팡이독소
곰팡이독소는 무엇인가?
Aspergillus 속, Penicillium 속 및 Fusarium 속 등의 곰팡이가 생산하는 대사물질인 곰팡이독소(mycotoxin)는 곡류와 같은 농산물에서 빈번하게 발생하여 이를 섭취하는 사람과 가축에 암을 비롯한 각종 질병을 유발하는 물질이다

Aspergillus 속, Penicillium 속 및 Fusarium 속 등의 곰팡이가 생산하는 대사물질인 곰팡이독소(mycotoxin)는 곡류와 같은 농산물에서 빈번하게 발생하여 이를 섭취하는 사람과 가축에 암을 비롯한 각종 질병을 유발하는 물질이다. 곰팡이독소는 화학적으로 안정하여 조리 가공 중에 잘 소실되지 않아 최종식품에 잔존하여 식탁에 오르거나 동물사료로 여러 가지 유해한 영향을 끼친다.

Aflatoxin
곰팡이 독소 중 가장 널리 알려진 Aflatoxin의 인체 유해성은?
aflatoxin B1의 독성이 가장 크며 체내에서 간경변과 간암 등을 유발시킨다

가장 널리 알려져 있는 aflatoxin과 같은 곰팡이독소는 국제암연구소(IARC, International Agency for Researchon Cancer)에서 Group 1에 속한 발암물질로 분류하며 다습한 열대 및 아열대지방에서 주로 보고되고 있다1,2). Aflatoxin은 20여종의 독소가 있는 것으로 알려져 있는데 이중 aflatoxin B1의 독성이 가장 크며 체내에서 간경변과 간암 등을 유발시킨다고 보고되고 있다3).

곰팡이독소를 관리
현재 식품공전에서 이용중인 곰팡이독소를 관리하는 방법의 문제점은?
현재 식품공전에는 형광검출기를 이용한 HPLC법이 수록되어 있으나 동시분석에 어려움이 있고 검출될 경우 질량분석기로 재확인해야 하는 번거로움

이와 같이 식품위생상 중요한 물질인 곰팡이독소를 관리하기 위해서 다양한 방법들이 시도되었는데 정량한계가 높은 편이지만 실험실에서 경제적으로 쉽게 접근할 수 있는 TLC (thin layer chromatograp hy)법10), 위양성에 따른 확인 검사가 필요하지만 신속한 결과를 도출할 수 있는 ELISA (enzyme linked immu nosorbent assay)법11) 등이 많이 이용돼 왔다. 현재 식품공전에는 형광검출기를 이용한 HPLC법이 수록되어 있으나 동시분석에 어려움이 있고 검출될 경우 질량분석기로 재확인해야 하는 번거로움을 줄이기 위해 본 연구에서는 LC/MS/MS만을 이용하여 aflatoxin B1, B2, G1, G2, fumonisin B1, B2, zearalenone, ochratoxin A 등 8종의 곰팡이독소를 동시 분석하였다.

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