경기도에서 유통되고 있는 건조수산물 95건에 대하여 유해중금속인 납, 카드뮴, 수은 및 미량영양소인 셀레늄 함량을 조사하였다. 금아말감법의 수은분석기, 유도결합플라즈마 질량분석기를 사용하여 측정하였으며, 각 항목별 평균함량은 납 0.062±0.071(0.002-0.428) mg/kg[평균값±표준편차(최소값-최대값) mg/kg], 카드뮴 0.083±0.100(0.004-0.540) mg/kg, 수은 0.012±0.012(N.D-0.054) mg/kg, 셀레늄 0.839±0.371(0.362-2.124) mg/kg으로 나타났으며, 유해중금속인 납, 카드뮴, 수은 모두 기준규격 이하로 나타났다. 멸치 크기에 따른 중금속 및 셀레늄 함량은 수은이 대멸치에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났으며(P<0.05), 셀레늄은 잔멸치와 대멸치의 크기에 따른 유의적인 함량 차이를 나타냈다(P<0.05). 새우 종류에 따른 중금속 및 셀레늄 함량을 비교한 결과 보리새우가 납, 카드뮴, 수은에서 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 대멸치, 밴댕이의 부위별 중금속 및 셀레늄 함량은 내장부위가 가장 높았고, 새우는 머리부위가 중금속 및 셀레늄 함량이 높게 나타났다. 건조수산물을 통해 섭취하는 수은, 카드뮴의 주간 및 월간섭취량은 JECFA에서 설정한 PTW(M)I의 0.712%와 2.978%로 조사된 건조수산물 내 중금속 함량은 안전한 농도수준으로 판단된다.
경기도에서 유통되고 있는 건조수산물 95건에 대하여 유해중금속인 납, 카드뮴, 수은 및 미량영양소인 셀레늄 함량을 조사하였다. 금아말감법의 수은분석기, 유도결합플라즈마 질량분석기를 사용하여 측정하였으며, 각 항목별 평균함량은 납 0.062±0.071(0.002-0.428) mg/kg[평균값±표준편차(최소값-최대값) mg/kg], 카드뮴 0.083±0.100(0.004-0.540) mg/kg, 수은 0.012±0.012(N.D-0.054) mg/kg, 셀레늄 0.839±0.371(0.362-2.124) mg/kg으로 나타났으며, 유해중금속인 납, 카드뮴, 수은 모두 기준규격 이하로 나타났다. 멸치 크기에 따른 중금속 및 셀레늄 함량은 수은이 대멸치에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났으며(P<0.05), 셀레늄은 잔멸치와 대멸치의 크기에 따른 유의적인 함량 차이를 나타냈다(P<0.05). 새우 종류에 따른 중금속 및 셀레늄 함량을 비교한 결과 보리새우가 납, 카드뮴, 수은에서 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 대멸치, 밴댕이의 부위별 중금속 및 셀레늄 함량은 내장부위가 가장 높았고, 새우는 머리부위가 중금속 및 셀레늄 함량이 높게 나타났다. 건조수산물을 통해 섭취하는 수은, 카드뮴의 주간 및 월간섭취량은 JECFA에서 설정한 PTW(M)I의 0.712%와 2.978%로 조사된 건조수산물 내 중금속 함량은 안전한 농도수준으로 판단된다.
The heavy metal concentrations in dried seafoods commonly consumed in Gyeonggi-do were analyzed. Concentrations of lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg) and selenium (Se) were measured in 95 samples with an inductively-coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS) and an Hg analyzer. The average concent...
The heavy metal concentrations in dried seafoods commonly consumed in Gyeonggi-do were analyzed. Concentrations of lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg) and selenium (Se) were measured in 95 samples with an inductively-coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS) and an Hg analyzer. The average concentration [mean±SD(minimum-maximum) mg/kg] of heavy metals were as follows: Pb 0.062±0.071(0.002-0.428), Cd 0.083±0.100(0.004-0.540), Hg 0.012±0.012(N.D-0.054) and Se 0.839±0.371(0.362-2.124). All the levels were below the recommended standards of the MFDS (Ministry of Food and Drug Safety). In the comparison of heavy metal content by anchovy size, it was shown that mercury was significantly higher in large anchovy (P<0.05). Selenium levels were found to differ significantly in small anchovy and large anchovy (P<0.05). Pb, Cd and Hg were significantly higher in Tiger prawn among shrimp (P<0.05). The heavy metal and selenium levels of anchovy and shad were highest in the intestine. However, the heavy metal and selenium levels of shrimp were highest in the head. In addition, weekly (monthly) intake of mercury and cadmium from dried seafoods was found to be 0.712% and 2.978% of PTW(M)I (Provisional Tolerable Weekly(Monthly) Intake) respectively. Therefore, it was found that dried seafoods were safe for consumption.
The heavy metal concentrations in dried seafoods commonly consumed in Gyeonggi-do were analyzed. Concentrations of lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg) and selenium (Se) were measured in 95 samples with an inductively-coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS) and an Hg analyzer. The average concentration [mean±SD(minimum-maximum) mg/kg] of heavy metals were as follows: Pb 0.062±0.071(0.002-0.428), Cd 0.083±0.100(0.004-0.540), Hg 0.012±0.012(N.D-0.054) and Se 0.839±0.371(0.362-2.124). All the levels were below the recommended standards of the MFDS (Ministry of Food and Drug Safety). In the comparison of heavy metal content by anchovy size, it was shown that mercury was significantly higher in large anchovy (P<0.05). Selenium levels were found to differ significantly in small anchovy and large anchovy (P<0.05). Pb, Cd and Hg were significantly higher in Tiger prawn among shrimp (P<0.05). The heavy metal and selenium levels of anchovy and shad were highest in the intestine. However, the heavy metal and selenium levels of shrimp were highest in the head. In addition, weekly (monthly) intake of mercury and cadmium from dried seafoods was found to be 0.712% and 2.978% of PTW(M)I (Provisional Tolerable Weekly(Monthly) Intake) respectively. Therefore, it was found that dried seafoods were safe for consumption.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 경기도내에서 유통되는 건조수산물을 대상으로 현재 수산물에 공통적으로 기준과 규격이 설정되어 있는 납(Pb), 수은(Hg), 카드뮴(Cd) 뿐만 아니라, 필수 미량 원소인 셀레늄(Se) 함량을 분석하고 이를 바탕으로 위해도 평가를 실시하여 건조수산물의 식품 안전성 확보를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
05 수준에서 유의성을 검정하였다. 건조수산물 섭취를 통한 중금속에 대한 안전성을 평가하기 위해 FAO/WHO 합동 식품첨가물 전문가 위원회(The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, 이하 JECFA)에서 설정한 독성자료 등을 바탕으로 위험성을 확인하였다. 납은 잠정주간섭취허용랑인 PTWI(Provisional Tolerable Weekly Intake, 이하 PTWI)가 2010년 철회되어18) 구할 수 없었다.
카드뮴은 월간섭취량(1일 평균 섭취량 ×30)과 중금속 평균함량을 곱한 후 평균체중으로 나누어 노출량을 구한다. 구한 노출량을 JECFA에서 설정한 중금속 월간잠정섭취허용량(Provisional Tolerable Monthly Intake, 이하 PTMI)으로 나눈 뒤, 100을 곱하여 위해도 %로 나타내었다.
수은은 가열기화 금아말감법의 원리로 분석을 하는 수은분석기(MA-3000, Nippon Instruments Corporation, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. 균질화한 시료 0.1 g 미만을 수은분석기에 연결된 정밀저울에 정밀히 달아 분석하였으며, 150℃에서 60초, 180℃에서 120초로 시료 건조 후, 80℃에서 120초 분해 및 아말감화를 조건으로 분석하였다. 시료의 전처리는 납, 카드뮴, 셀레늄 분석시료의 처리와 동일하게 하였다.
균질화한 시료 약 0.5 g을 취하여 질산용액 7 mL, 과산화수소 1 mL 첨가 후 마이크로웨이브(START-D, Milestone, Bergamo, Italy)를 사용하여 분해하였고, 유도결합플라즈마 질량분석기(ICP-MS, Nexion 300 D, Perkin-Elmer, Waltham, MA, USA)를 이용하여 측정하였으며, 기기조건은 Table 1과 같다.
부위별 중금속 및 셀레늄 함량을 측정하기 위하여 대멸치, 밴댕이는 머리, 몸통, 내장 세 부분으로 나누어 시료로 하였고, 새우류인 보리새우, 홍새우는 머리, 몸통 두 부분으로 나누어 시료로 하였다.
크기별 중금속 및 셀레늄 함량을 측정하기 위해 멸치를 잔멸치, 소-중멸치, 대멸치(국물용멸치)로 분류하였고, 전체를 시료로 하였다. 새우 중 보리새우(5 cm 미만의 작은 새우), 홍새우는 전체를 섭취하므로 전체를 시료로 하였고, 두절꽃새우는 머리부위를 제외하여 섭취하므로, 몸통부위를 시료로 하였다.
모든 측정 결과는 수분을 보정하여 생물로 환산·적용한 값이며, 부위별 중금속 및 셀레늄 함량 비교측정시 부위별로 같은 수분보정환산계수를 곱하였다. 수분보정을 하기 위하여 건조된 시료의 수분 측정은 자동수분측정기(MA-100, Sartorius, Goettingen, Germany)를 이용하여 분쇄한 시료 약 3 g을 취하여 분석하였다. 제품의 수분함량은 농촌진흥청 농식품종합정보시스템의 국가표준식품성분표15)와 국립수산과학원의 수산물성분표16)를 참조하였고 Table 2와 같다.
제품의 수분함량은 농촌진흥청 농식품종합정보시스템의 국가표준식품성분표15)와 국립수산과학원의 수산물성분표16)를 참조하였고 Table 2와 같다. 이 중 보리새우는 크기가 비슷한 젓새우를, 홍새우는 북쪽분홍새우의 생물수분함량을 적용하였다. 생물 중 검출농도 계산식은 아래와 같다.
총수은, 납, 카드뮴, 셀레늄의 검출한계는 각각 0.001 μg/kg, 0.016 μg/kg, 0.006 μg/kg, 0.014 μg/kg, 정량한계는 각각 0.003 μg/kg, 0.049 μg/kg, 0.017 μg/kg, 0.0438 μg/kg으로 나타났으며, 검출한계 미만의 결과는 N.D(not detected) 처리하였다.
크기별 중금속 및 셀레늄 함량을 측정하기 위해 멸치를 잔멸치, 소-중멸치, 대멸치(국물용멸치)로 분류하였고, 전체를 시료로 하였다. 새우 중 보리새우(5 cm 미만의 작은 새우), 홍새우는 전체를 섭취하므로 전체를 시료로 하였고, 두절꽃새우는 머리부위를 제외하여 섭취하므로, 몸통부위를 시료로 하였다.
회수율(recovery)은 한국표준과학연구원(KRISS)에서 구입한 인증표준물질(certified reference material, CRM)을 이용하여 3회 반복 측정하여 구하였다.
대상 데이터
시료는 식품공전 제7. 검체의 채취 및 취급방법14)에 따라 수거하였으며, 2018년 3월부터 11월까지 경기도 대형유통판매점 및 수산시장 등지에서 유통되는 건조수산물 95건을 대상으로 분석하였다. 이 중 멸치가 37건, 새우(보리새우, 홍새우, 두절꽃새우)가 23건, 밴댕이 11건, 황태 9건, 오징어 9건, 홍합 6건을 시료로 하였다.
분석에 사용된 표준원액은 납, 카드뮴, 셀레늄(MultiElement standard solution, PerkinElmer, Inc. Waltham, MA, USA), 수은(Mercury, PerkinElmer, Inc. Waltham, MA, USA)을 사용하였다. 분해용 시약으로는 질산(동우화인켐, Iksan, Korea)과 과산화수소(Junsei.
분해용 시약으로는 질산(동우화인켐, Iksan, Korea)과 과산화수소(Junsei. Tokyo, Japan)를 사용하였고, 증류수는 18.2 MΩ 수준으로 정제된 물을 사용하였다.
시료는 식품공전 제7. 검체의 채취 및 취급방법14)에 따라 수거하였으며, 2018년 3월부터 11월까지 경기도 대형유통판매점 및 수산시장 등지에서 유통되는 건조수산물 95건을 대상으로 분석하였다.
일반시험법 9. 식품 중 유해물질 9.1 중금속 9.1.1 시험시료 9.1.1.2 수산물14)에 따라 새우는 근육부 만을 시료로 사용해야하나, 건조된 새우는 근육부만 취할 수 없어 머리를 제외하여 시료로 하였고, 나머지 건조수산물은 식품공전14)에 준하여 시료로 하였다.
납은 잠정주간섭취허용랑인 PTWI(Provisional Tolerable Weekly Intake, 이하 PTWI)가 2010년 철회되어18) 구할 수 없었다. 우리나라 국민의 평균 체중 및 식품별 1인 1일 평균 섭취량은 2016년 국민건강영양조사 자료 중 건강설문조사 및 영양조사(24시간회상법) 원시자료19)를 이용하여 구하였다. 위해도 평가는 수은의 경우 주간섭취량(1일 평균 섭취량 × 7)과 중금속 평균함량을 곱한 후 평균체중으로 나누어 노출량을 구한다.
검체의 채취 및 취급방법14)에 따라 수거하였으며, 2018년 3월부터 11월까지 경기도 대형유통판매점 및 수산시장 등지에서 유통되는 건조수산물 95건을 대상으로 분석하였다. 이 중 멸치가 37건, 새우(보리새우, 홍새우, 두절꽃새우)가 23건, 밴댕이 11건, 황태 9건, 오징어 9건, 홍합 6건을 시료로 하였다.
식품공전 제8. 일반시험법 9.1.2.에 등재된 마이크로웨이브법14)에 따라 시료 약 1 g 미만을 취하여 질산 7 mL와 과산화수소 1 mL를 넣고 분해하여 시험용액으로 하였다. 건조수산물 중 중금속 및 셀레늄 함량을 측정하기 위해 식품공전 제8.
데이터처리
모든 결과는 평균(mean)과 표준편차(SD)로 나타냈으며, 자료의 통계분석은 SPSS(Statistical Pakage for Social Science, Version 18)를 이용하였으며, 멸치의 크기 및 새우의 종류에 따른 중금속 함량 차이를 알아보기 위해 ANOVA test를 실시한 후, Tukey test를 이용하여 P<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
모든 측정 결과는 수분을 보정하여 생물로 환산·적용한 값이며, 부위별 중금속 및 셀레늄 함량 비교측정시 부위별로 같은 수분보정환산계수를 곱하였다.
이론/모형
996 이상이었다. 각각의 검출한계(limit of detection, LOD)와 정량한계(limit of quantitation, LOQ)는 ICH (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use) 가이드라인17)에 따라 아래의 방법으로 계산하였다.
수은은 가열기화 금아말감법의 원리로 분석을 하는 수은분석기(MA-3000, Nippon Instruments Corporation, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. 균질화한 시료 0.
수분보정을 하기 위하여 건조된 시료의 수분 측정은 자동수분측정기(MA-100, Sartorius, Goettingen, Germany)를 이용하여 분쇄한 시료 약 3 g을 취하여 분석하였다. 제품의 수분함량은 농촌진흥청 농식품종합정보시스템의 국가표준식품성분표15)와 국립수산과학원의 수산물성분표16)를 참조하였고 Table 2와 같다. 이 중 보리새우는 크기가 비슷한 젓새우를, 홍새우는 북쪽분홍새우의 생물수분함량을 적용하였다.
성능/효과
978%로 나타났다. 각각을 살펴보면 수은은 멸치 0.033%, 황태 0.165%, 오징어 0.449%, 홍합 0.018%, 새우 0.047%로 나타났으며, 카드뮴은 멸치 0.158%, 황태 0.165%, 오징어 1.734%, 홍합 0.426%, 새우 0.495%로 나타나 평균함량과 일일평균섭취량이 가장 높은 오징어에서 수은 및 카드뮴 위해도가 0.449%, 1.734%로 가장 높게 나타났다. 하지만 Kim 등22)의 연구결과인 어류의 수은 위해도 1.
멸치를 크기별로 잔멸치(지리멸치), 소-중멸치, 대멸치(국물용 멸치)로 분류하여 중금속 및 셀레늄 함량을 비교해 본 결과 납, 카드뮴, 수은의 함량보다 셀레늄의 함량이 모든 시료에서 월등히 높은 농도로 나타났으며 Table 6과 같다. 중금속 중 납과 카드뮴의 경우 잔멸치가 각각 0.
/month이다. 본 연구에서 조사된 건조수산물 5종과 PTWI 및 PTMI 대비 위해도를 산출한 결과 수은은 0.712%, 카드뮴은 2.978%로 나타났다. 각각을 살펴보면 수은은 멸치 0.
셀레늄 함량은 거의 모든 부위에서 유해중금속인 납, 카드뮴, 수은보다 높은 함량을 나타냈다. 우선 대멸치, 밴댕이의 경우 내장>몸통>머리 순으로 높게 나타났으며, 밴댕이의 내장부위 함량이 5.
셀레늄은 잔멸치 0.964 mg/kg, 소-중멸치 0.833 mg/kg, 대멸치 0.649 mg/kg으로 나타나 수은과는 반대로 잔멸치>소-중멸치>대멸치 순으로 높았으며, 잔멸치와 대멸치는 크기에 따른 유의적 함량 차이를 보였다(P<0.05).
본 연구에서 분석한 건조수산물에 대한 중금속(납, 카드뮴, 수은) 및 셀레늄 평균함량을 유형별과 품목별로 Table 4-5에 나타내었다. 수산물 총 95건 중 유해중금속으로 관리대상 항목인 납, 카드뮴, 수은은 모두 기준규격 이하로 나타났다. 납의 함량(평균±표준편차(최소값-최대값), mg/kg)은 멸치 0.
521)로 나타났다. 평균값 최대값 모두 오징어가 가장 높게 나타났으며 전체 평균값은 0.083 mg/kg이었다.
016)로 나타났다. 평균값은 오징어, 최대값은 황태가 높았으며, 전체 평균값은 0.012 mg/kg로 나타났다. 이러한 조사결과는 국내 Hwang 등13)의 연구결과에 납 0.
058)로 나타났다. 평균값은 홍합, 최대값은 밴댕이가 가장 높았으며, 전체 평균값은 0.062 mg/kg로 나타났다.
표준용액을 5가지 농도로 제조하여 검량선을 각각 작성하여 직선성의 범위를 확인하였으며 납, 카드뮴, 셀레늄은 평균 0.999 이상의 상관계수(R2)값을 나타내었고 수은은 0.996 이상이었다. 각각의 검출한계(limit of detection, LOD)와 정량한계(limit of quantitation, LOQ)는 ICH (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use) 가이드라인17)에 따라 아래의 방법으로 계산하였다.
홍새우, 보리새우는 납과 마찬가지로 머리>몸통 순으로 높게 나타났으며, 보리새우의 머리는 3.986 mg/kg으로 가장 높게 나타났다.
홍새우, 보리새우는 머리>몸통 순으로 높게 나타났으며, 가장 높게 나타난 부위는 보리새우 머리로 1.327 mg/kg이었다.
홍새우, 보리새우는 머리>몸통 순으로 높게 나타났으며, 그 중 보리새우 머리가 0.020 mg/kg으로 가장 높게 나타났다.
홍새우, 보리새우는 머리>몸통 순으로 높게 나타났으며, 머리부위가 몸통에 비해 약 5배 높은 함량을 나타냈다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중금속은 어떤 경로로 인간에게 쉽게 노출되는가?
중금속은 지각운동, 지반의 침식작용, 화산활동 등에 의해 공기, 물, 토양 및 식품 등에 포함되어 자연 환경 중에 일정 농도로 존재하여 인간에게 쉽게 노출되고 있다1). 또한 급속한 산업 발달로 인해 환경이 오염됨에 따라 식품의 오염도 증가되고 있다.
카드뮴(Cd)의 초기 증상과, 40대 여성에게 유발하는 증상은 무엇인가?
납(Pb)은 신경, 평활근 장애와 적혈구 중의 헤모글로빈을 감소시켜 빈혈을 유발하는 금속으로 알려져 있으며, 급성 중독 증상은 헤모글로빈으로 인한 빈혈, 산통, 뇌손상 마비, 신경장애 등이 있고, 만성 장애 증상은 창백한 피부, 두통, 식욕 감퇴 등을 일으킨다6). 카드뮴(Cd)은 잘 알려져 있는 이타이이타이병의 원인 물질로 주로 신장 독성을 일으키고, 초기 증상은 뇨로 단백질이 배설되고 골조직에서의 경우 칼슘과 인 대사의 불균형을 초래하여 주로 40세 이상의 여성에게 요통, 골절, 골다공증 등을 유발하며, 비장의 기능 장애, 고혈압, 간장 손실, 폐 손상, 기형 발생, 뼈 손상 등을 일으킨다7). 수은(Hg)은 과거 일본에서 발생한 수은 중독증(Minamata disease)으로 유해성이 잘 알려져 있으며, 장기간 노출될 경우 영구적으로 뇌, 소뇌, 척수 등의 중추신경계에 축적되어 신경세포 장애를 일으키며, 신장 손상과 임신에 나쁜 영향을 줄 수 있다8).
수산물 섭취를 통한 유해물질의 인체 노출 평가와 위해평가가 필요한 사회적 원인은 무엇인가?
2016년 유엔식량농업기구(FAO, The Food and Agriculture Organization of the World Health Organization) 자료에 따르면 우리나라 연간 수산물 섭취량은 58.4 kg으로 전세계 평균인 20.2 kg보다 약 3배 가까이 되는 양을 섭취하고 있으며, 우리나라, 노르웨이, 일본 순으로 수산물을 많이 섭취하고 있다11). 또한 국민소득수준의 향상에 따라 건강증진에 대한 국민의 관심이 급속도로 높아지고 있어 육류보다는 수산물을 통한 단백질 섭취가 늘어나고 있는 추세이다12). 따라서 우리나라는 수산물 섭취를 통한 유해물질의 인체 노출 평가와 위해평가가 중요하다.
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