[논문]초등학생의 식습관과 요 중 프탈레이트 대사체 농도와의 관계

최지희; 김정훈; 최길용; 김규상

doi:10.5668/jehs.2018.44.5.433

초등학생의 식습관과 요 중 프탈레이트 대사체 농도와의 관계
Relationship between Dietary Habits and Urinary Phthalate Mtabolite Concentrations in Elementary School Children 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.44 no.5, 2018년, pp.433 - 443

최지희 (서울의료원 의학연구소 환경건강연구실) , 김정훈 (서울의료원 의학연구소 환경건강연구실) , 최길용 (부산대학교 환경공학과) , 김규상 (서울의료원 의학연구소 환경건강연구실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: The purpose of this study was to examine the relationship between dietary habits and concentrations of urinary phthalate metabolite in elementary school children. Methods: This study was conducted in Seoul, South Korea. We collected urine samples from 156 children from a single school in September 2016. Information on dietary habits was obtained from the parents of the children. Five types of urinary phthalate metabolites were analyzed using a high-performance liquid chromatography tandem mass spectrometer. Multiple linear regression analysis was used to determine the factors affecting the concentrations of urinary phthalate metabolite. Results: Girls had a significantly lower concentration of urinary mono-n-butyl phthalate (MnBP) (p=0.006) than did boys. When the consumption of bean processed food and wrapped delivery food were more than once a week, urinary MnBP (p=0.021) and monobenzyl phthalate (MBzP) (p=0.032) concentrations were the highest, respectively. Conclusion: Several urinary phthalate metabolite concentrations were associated with demographic and dietary habits. Particularly, urinary MnBP and MBzP were associated with several processed foods. The findings of this study might be useful as basic data for establishing and educating on environmental health policy.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Analysis condition of HPLC-MS/MS
표 Table 2. HPLC gradient program used to separate 5 phthalate metabolites
표 Table 3. Concentration of urinary phthalate metabolites
표 Table 4. Correlation between creatinine-adjusted concentration of phthalate metabolites
표 Table 5. Concentration of biomarkers in children categorized by general characteristics and dietary habits
표 Table 6. Multiple regression analysis of the influencing factors of phthalate metabolites
표 Table 7. Summary of studies on urinary phthalate metabolites

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

2016년도 초등학교의 5-6학년(만 11-12세) 156명을 대상으로 식습관과 요 중 프탈레이트 대사체(MEHHP, MEOHP, MECPP, MnBP, MBzP) 농도와의 관련성을 살펴보았다. 그 결과, 요 중 MnBP 농도는 성별, 콩 가공식품 섭취 요인에서 유의한 차이를 보였고, 요 중 MBzP 농도는 랩 포장 배달식품의 주 1회 이상 섭취 요인과 통계적으로 유의한 연관이 있었다.
그러나 프탈레이트 노출과 가공식품 섭취 관련 연구는 일부 수행된 바 있었지만, 어린이를 대상으로 한 가공식품의 섭취빈도와 프탈레이트 농도와의 연관성에 관한 국내 연구는 부족한 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 프탈레이트 중 국내 규제 대상물질 5종을 중심으로 초등학생의 요 중 프탈레이트 대사체 농도를 파악하고 프탈레이트 노출에 영향을 줄 수 있는 가공식품 관련 식습관 요인을 평가하여 환경보건 분야의 기초자료로 제공하고자 한다.

제안 방법

Table 1과 Table 2의 분석조건에 따라 multiple reaction monitoring (MRM)mode로 각 물질의 안정화 작업을 통하여 측정값을 보정한 후 결과에 반영하였다. 검량선은 내부표준물질의 피크 면적에 대한 프탈레이트 대사체의 피크 면적비를 구하여 작성하였다.²²⁾
총 연구 대상자 156명에 대한 요 중 크레아티닌농도는 모두 정상범위(30-300 mg/dL) 내에 포함되었다. 모든 요 중 프탈레이트 대사체는 기하평균과 기하표준편차를 이용하여 요 중 크레아티닌 농도로 보정하지 않은 값과 보정한 값으로 제시하였고, 요 중DEHP의 대사체 농도값은 MEHHP, MEOHP, MECPP의 합으로 나타내었다. 요 중 프탈레이트 대사체 농도는 대수정규분포를 이루고 있었기 때문에 로그(log)변환된 값으로 분석하였다.
설문조사 시 성(남학생, 여학생), 연령(만 11세, 만12세), 신장, 체중, 월평균소득(300만원 미만, 300-500만원, 500-700만원, 700만원 이상, 모름), 냉장식품 보관 용기(사기 그릇, 유리 그릇, 플라스틱 그릇), 냉동식품 보관 용기(유리 그릇, 지퍼 백, 플라스틱 그릇),평소 가공식품(컵라면, 햄버거와 피자, 냉동식품, 캔 음식, 콩 가공식품, 비닐 팩 음료, 랩 포장 배달식품, 페트병 음료)의 섭취빈도(먹지 않음, 월 1회, 월 2-3회, 주 1회, 주 2-3회, 주 4-6회, 일 1회, 일 2회, 일 3회 이상)에 대한 문항을 포함하였다. 섭취빈도의 경우 전체가공식품에 대하여 삼분위수를 기준으로 분류(먹지 않음, 주 1회 미만, 주 1회 이상)하여 나타내었다.
모든 요 중 프탈레이트 대사체는 기하평균과 기하표준편차를 이용하여 요 중 크레아티닌 농도로 보정하지 않은 값과 보정한 값으로 제시하였고, 요 중DEHP의 대사체 농도값은 MEHHP, MEOHP, MECPP의 합으로 나타내었다. 요 중 프탈레이트 대사체 농도는 대수정규분포를 이루고 있었기 때문에 로그(log)변환된 값으로 분석하였다. 요 중 프탈레이트 대사체 농도 사이의 연관성은 Pearson 상관분석을 실시하였고, 연구 대상자의 일반적 특성과 식습관에 따른 요 중 프탈레이트 대사체 농도는 변수의 수준에 따라 T-test 또는 one-way ANOVA 분석을 이용하였다.
채취한 소변 시료는 검량선용 표준용액(mono(2-ethyl-5-hydroxyhexyl) phthalate (MEHHP), mono(2-ethyl-5-oxohexyl) phthalate (MEOHP), mono(2-ethyl5-carboxypentyl) phthalate (MECPP), monobenzylphthalate (MBzP): 5, 10, 25, 50, 100, 200 ng/mL, mono-n-butyl phthalate (MnBP): 10, 25, 50, 100,200, 400 ng/mL)을 조제하여 각각의 urine matrix500 μL에 2 M sodium acetate 1 mL와 β-glucuronidase 20 μL를 넣고 10분간 vortex-mixing을 하였다.
최종적으로 1 μL를 고성능액체크로마토그래피(high performance liquid chromatography, HPLC, Nexera X2 system, Shimadzu, Japan) 탠덤질량분석기(tandem mass spectrometer, MS/MS, TQ4500 tandem mass detector, AB sciex, USA)에 주입하여 요 중 프탈레이트 대사체 5종(DEHP의 세가지 2차 대사산물인 MEHHP, MEOHP, MECPP, DnBP의 1차 대사산물인 MnBP, BBzP의 1차 대사산물인 MBzP)을 분석하였다.

대상 데이터

2016년도 서울시 소재 1개 초등학교의 협조를 통하여 5-6학년(만 11-12세)을 대상으로 수행하였다.2016년 9월 21일에 보건교사 또는 담임교사를 통해198명에게 설문지 및 소변용기를 배부하였고, 사전교육을 받은 조사원이 직접 초등학교에 방문하여 연구 참여자의 부모님을 통해 기입된 설문지와 1인당하나의 소변시료가 채취된 용기를 모두 회수하였다.
2016년 9월 21일에 보건교사 또는 담임교사를 통해198명에게 설문지 및 소변용기를 배부하였고, 사전교육을 받은 조사원이 직접 초등학교에 방문하여 연구 참여자의 부모님을 통해 기입된 설문지와 1인당하나의 소변시료가 채취된 용기를 모두 회수하였다. 그 중 설문 응답이 불완전한 42명을 제외하여 총156명을 대상으로 분석에 포함하였다. 본 연구는 서울의료원의 의생명 윤리위원회로부터 승인을 받았다(IRB no.
이 연구는 다음과 같은 제한점을 가지고 있다. 첫째, 연구 대상자 선정에 있어서 무작위 추출법이 아닌 임의의 초등학교를 통해 모집되었다. 둘째, 초등학생을 대표하기에는 156명의 적은 연구 대상자 수로 결과 해석에 대한 신중함이 요구된다.

데이터처리

요 중 프탈레이트 대사체 농도 사이의 연관성은 Pearson 상관분석을 실시하였고, 연구 대상자의 일반적 특성과 식습관에 따른 요 중 프탈레이트 대사체 농도는 변수의 수준에 따라 T-test 또는 one-way ANOVA 분석을 이용하였다. 또한 요 중 프탈레이트 대사체 농도에 영향을 주는 요인을 파악하기 위하여 단계선택법에 의한 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 수행하였다. 통계분석은 SPSS (version 18.
요 중 프탈레이트 대사체 농도는 대수정규분포를 이루고 있었기 때문에 로그(log)변환된 값으로 분석하였다. 요 중 프탈레이트 대사체 농도 사이의 연관성은 Pearson 상관분석을 실시하였고, 연구 대상자의 일반적 특성과 식습관에 따른 요 중 프탈레이트 대사체 농도는 변수의 수준에 따라 T-test 또는 one-way ANOVA 분석을 이용하였다. 또한 요 중 프탈레이트 대사체 농도에 영향을 주는 요인을 파악하기 위하여 단계선택법에 의한 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 수행하였다.

성능/효과

1) 식품의약품안전처에 의하면 가공식품의 매출액은 2012년부터 2016년까지 약 24.7% 증가한 것으로 보고되었다.²⁾ 가공식품이란 식품 원료에 세척, 탈피, 절단 등 간단히 물리적 조작만을 거치거나 물리적, 화학적 또는 미생물학적 처리를 하여 저장 기간을 연장한 제품 모두를 말한다.
05)이 보고되었다.³³⁾ 포르투갈에서는 포장 및 가공식품이 아닌 신선하고 건강한 식단을 먹은 어린이 대부분이 프탈레이트에 대한 섭취가 상당히 감소하는 경향을 보였다.³⁸⁾ 이처럼 가공식품의 용기 포장재가 저장, 조리 또는 음식을 담아 사용하는 과정에서 식품과 접촉함으로써 인체의 프탈레이트 노출 요소로 작용한 것으로 생각된다.
³⁾ 이러한 가공식품은 식품의 생산, 가공 및 조리, 유통과정, 포장재 등에 의해 유해물질이 노출되어 체내로 유입될 수 있으며, 만성적으로 노출되는 경우가 많다.⁴⁾ 특히 포장재는 식품의 가공부터유통 단계에 걸친 전 과정에서 식품과 직접 접촉하거나 접촉할 가능성이 높아 포장재에 포함된 유해물질 노출 위해의 잠재적 요소로 작용할 수 있다.⁵⁾또한 포장재를 생산·제조 시 첨가되는 여러 화학물질들이 식품으로 이행하여 소비자의 섭취로 인한 건강상의 문제를 야기하고 국민의 불안을 증대시키고 있다.
⁸⁾ Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), Di-iso-nonyl phthalate (DiNP), Di-iso-decyl phthalate (DiDP), Di(2-propylheptyl) phthalate (DPHP) 등과 같은 고분자량의 프탈레이트는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC) 가소제로서 식품 포장재 등에 사용되며, Dimethyl phthalate (DMP), Diethyl phthalate(DEP), Butyl benzyl phthalate (BBzP), Di-n-butylphthalate (DnBP), Di-iso-butyl phthalate (DiBP) 등의 저분자량 프탈레이트는 주로 식품이나 생활용품 등에 첨가제로 포함된다.⁹⁾ 프탈레이트류의 인체에 대한 노출은 경구, 흡입, 경피 등 다양한 경로를 통하여 이루어지며, 특히 식품 섭취는 일반인에게 가장 큰 노출 요인으로 알려져 있다.¹⁰⁾또한 프탈레이트류는 체내에서 빠르게 대사되어 대부분 요를 통해 배설 되므로, 요 중에 존재하는 프탈레이트 대사체 농도는 인체의 프탈레이트 노출 정도를 측정하는 방법으로 빈번하게 사용되고 있다.
DEHP의 대사체인 요 중 MEHHP, MEOHP, MECPP 각각의 농도는 26.5 μg/g creatinine, 17.6 μg/g creatinine, 32.6μg/g creatinine으로 나타났다.
가공식품 관련 식습관에 의한 이 연구의 요 중 프탈레이트 대사체 농도의 경우 콩 가공식품을 섭취하지 않은 어린이보다 주 1회 이상 섭취한 어린이가요 중 MnBP의 creatinine 보정 전·후 농도 모두 높았다.
그 결과, ΣDEHP, MEHHP, MEOHP, MECPP, MnBP, MBzP 모두 서로 간의 유의한 양의 상관관계가 나타났고(p<0.01),creatinine 보정 전 요 중 프탈레이트 대사체 농도 또한 비슷한 양상을 보였다.
Table 7은 국가별로 성별, 연령에 따른 요 중 프탈레이트대사체 농도를 비교한 것이다. 그 결과, 대체적으로 본 연구와 같이 성별이 남성이거나 비교 연령이 어릴수록 프탈레이트 대사체 농도가 높은 경향을 보였다.
2016년도 초등학교의 5-6학년(만 11-12세) 156명을 대상으로 식습관과 요 중 프탈레이트 대사체(MEHHP, MEOHP, MECPP, MnBP, MBzP) 농도와의 관련성을 살펴보았다. 그 결과, 요 중 MnBP 농도는 성별, 콩 가공식품 섭취 요인에서 유의한 차이를 보였고, 요 중 MBzP 농도는 랩 포장 배달식품의 주 1회 이상 섭취 요인과 통계적으로 유의한 연관이 있었다. 따라서, 이 연구에서 확인된 영향 요인은 향후 가공식품 관련 식습관과 요 중 프탈레이트 대사체 농도 간의 연관성을 확인하기 위한 중요한 데이터로 활용될 것으로 생각된다.
냉장식품 보관 용기의 경우 요 중 MnBP의 creatinine 보정 후 농도에서 플라스틱 그릇일 때 57.8 μg/g creatinine으로 가장 높았으며, 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05).
또한, 이 연구에서 랩 포장 배달식품의 섭취빈도가 많을수록 요 중 MBzP의 creatinine 보정전·후 농도가 증가하였다.
비닐 팩 음료 섭취는 요 중 MEHHP(먹지 않음 21.8μg/L, 20.2 μg/g creatinine, 주 1회 미만 34.6 μg/L,27.6 μg/g creatinine, 주 1회 이상 41.9 μg/L, 29.7μg/g creatinine)의 creatinine 보정 전·후 농도 모두 유의한 차이가 나타났다(p<0.01).
둘째, 초등학생을 대표하기에는 156명의 적은 연구 대상자 수로 결과 해석에 대한 신중함이 요구된다. 셋째, 프탈레이트의 노출 경로는 매우 다양하고 광범위하여 이 연구에서 조사되지 않았거나 아직 알려져 있지 않은 혼란변수가 존재할 가능성이 있다. 그러나 이 연구는 서울시 일부 어린이의 요 중 프탈레이트 대사체 농도를 파악하고 프탈레이트 노출에 영향을 미치는 가공식품 관련 식습관 요인을 살펴봄으로써 향후 이와 관련한 환경보건 정책의 수립과 교육을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
연령의 경우 요 중 MEHHP와 MEOHP에서 creatinine 보정 전 농도에서는 유의한 차이가 없었지만, creatinine 보정 후 농도에서는 만 11세가 만12세에 비해 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 creatinine의 농도가 만 11세보다 만 12세에서 더 높기 때문에 creatinine 농도의 영향을 받은 것으로 생각된다.
요 중 MBzP 농도 또한 creatinine 보정 전·후 농도 모두 랩 포장 배달식품의 주 1회 이상 섭취(p=0.048, p=0.032) 항목과 통계적으로 유의한 연관을 보였다.
이 연구에서 초등학생의 요 중 프탈레이트 대사체 농도 중 요 중 MEHHP와 MEOHP의 creatinine 보정 전 농도는 여학생보다 남학생의 농도가 더 높았다. 이러한 결과는 성별에서 요 중 MEHHP (p<0.
05). 컵라면, 햄버거와 피자, 냉동식품, 캔 음식 섭취의 경우 요 중 프탈레이트 대사체 농도와의 연관성이 없었으나, 일부는 섭취빈도가 많아짐에 따라 농도가 증가하는 양상을 보였다. 비닐 팩 음료 섭취는 요 중 MEHHP(먹지 않음 21.
01)의 creatinine 보정 후 농도도 통계적으로 유의하게 증가하였다. 페트병음료 섭취는 빈도가 많아질수록 요 중 MBzP 농도가 증가하는 양상을 보였으나 유의한 차이는 없었다.
프탈레이트 대사체 5종 농도 간의 상관분석 결과,이 연구는 MEHHP, MEOHP, MECPP, MnBP, MBzP 모두 서로 양의 상관관계가 있었다. 스웨덴의 한 연구에서는 어린이의 요 중 ΣDEHP, MBzP, MnBP농도 간의 양의 연관성이 있는 것으로 보고되었다.

후속연구

셋째, 프탈레이트의 노출 경로는 매우 다양하고 광범위하여 이 연구에서 조사되지 않았거나 아직 알려져 있지 않은 혼란변수가 존재할 가능성이 있다. 그러나 이 연구는 서울시 일부 어린이의 요 중 프탈레이트 대사체 농도를 파악하고 프탈레이트 노출에 영향을 미치는 가공식품 관련 식습관 요인을 살펴봄으로써 향후 이와 관련한 환경보건 정책의 수립과 교육을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
그 결과, 요 중 MnBP 농도는 성별, 콩 가공식품 섭취 요인에서 유의한 차이를 보였고, 요 중 MBzP 농도는 랩 포장 배달식품의 주 1회 이상 섭취 요인과 통계적으로 유의한 연관이 있었다. 따라서, 이 연구에서 확인된 영향 요인은 향후 가공식품 관련 식습관과 요 중 프탈레이트 대사체 농도 간의 연관성을 확인하기 위한 중요한 데이터로 활용될 것으로 생각된다.
그러나 요 중 MEHHP와 MEOHP의 creatinine 보정 후 농도는 creatinine 농도와 음의 상관관계를 나타내었다. 또한, 이 연구와 일부 상반된 결과²⁸⁾도 보고되고 있어 추후 성별과 프탈레이트의 다양한 노출경로 간의 지속적인 연구가 필요한 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	내분비계 장애물질은 무엇이며, 어떤 종류가 있는 가?	여러 화학물질들 중 환경호르몬이라 불리는 내분비계 장애물질(endocrine disrupting chemicals, EDCs)은 체내의 생체 리듬 유지와 발달 과정을 조절하는 생체 내 호르몬의 생산, 분비, 이동, 대사, 결합작용 및 배설을 방해하는 유해물질이며, 프탈레이트류(phthalates), 비스페놀 A (bisphenol A), 다이옥신류(dioxin), 알킬페놀류(alkyl phenol), 중금속 등이 있다.7) 그 중 프탈레이트는 플라스틱에 유연성을 증가시키기 위해 사용되는 유기화합물의 한 종류로, 열전도율과 기화성이 높아 환경 속에 쉽게 방출된다.
	가공식품이란 무엇인가?	7% 증가한 것으로 보고되었다.2) 가공식품이란 식품 원료에 세척, 탈피, 절단 등 간단히 물리적 조작만을 거치거나 물리적, 화학적 또는 미생물학적 처리를 하여 저장 기간을 연장한 제품 모두를말한다.3) 이러한 가공식품은 식품의 생산, 가공 및조리, 유통과정, 포장재 등에 의해 유해물질이 노출되어 체내로 유입될 수 있으며, 만성적으로 노출되는 경우가 많다.
	일부 프탈레이트류는 인체에 어떤 영향을 미치는 가?	일부 프탈레이트류는 미국 환경보호청(environmentalprotection agency, EPA)에서 사람에게 발암 가능한물질(Group B2)로 분류되고 있고, 동물실험에서 생식기계의 기능적·구조적 장애 및 태아의 테스토스테론 감소와 같은 변이원성 및 생식독성을 일으키는것으로 알려져 있다.12) 인체에 있어서는 성 호르몬 수준 저하13), 학령기 아동의 지능 감소14), 복부 비만15,16),어린이의 주의력결핍 과잉행동장애(attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD)17) 등과의 연관성이제시되고 있다. 특히 어린이는 성인에 비해 프탈레이트에 노출될 수 있는 경로가 많고, 상대적으로 높은 대사속도를 가지고 있어 프탈레이트 노출에 더취약하다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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