초록 ▼

본 연구에서는 곡류 식품 중 트리코테센류 및 황변미 곰팡이독소의 안전성 평가를 위해 기기분석법을 확립한 다음 분석법의 유효성 평가(validation)를 실시하였으며, 확립된 분석법을 이용하여 국내 식품 중 트리코테센(니발레놀, 데옥시니발레놀, HT-2 및 T-2 독소) 및 황변미 곰팡이독소(시트리닌)의 오염도 조사 및 위해 평가를 실시하였다. 그 결과를 세부과제별로 요약하면 다음과 같다.
<제 1 세부: 식품 중 트리코테센류 곰팡이독소의 분석법 확립 및 안전성 평가>
트리코테센 기기분석법으로서 니발레놀, 데옥시니발레놀,

본 연구에서는 곡류 식품 중 트리코테센류 및 황변미 곰팡이독소의 안전성 평가를 위해 기기분석법을 확립한 다음 분석법의 유효성 평가(validation)를 실시하였으며, 확립된 분석법을 이용하여 국내 식품 중 트리코테센(니발레놀, 데옥시니발레놀, HT-2 및 T-2 독소) 및 황변미 곰팡이독소(시트리닌)의 오염도 조사 및 위해 평가를 실시하였다. 그 결과를 세부과제별로 요약하면 다음과 같다.
<제 1 세부: 식품 중 트리코테센류 곰팡이독소의 분석법 확립 및 안전성 평가>
트리코테센 기기분석법으로서 니발레놀, 데옥시니발레놀, HT-2 및 T-2 독소를 포함한 총 11종 트리코테센류의 동시분석이 가능한 GC-전자포획검출기 분석법과 HT-2 및 T-2분석을 위한 HPLC-형광검출기 분석법을 확립하였다. 확립된 GC-전자포획검출기에 의한 동시분석법에 대해 유효성을 검증한 결과, 검출한계와 정량한계의 경우 니발레놀은 2.6과 7.8 ${\mu}g$/kg, 데옥시니발레놀은 1.7과 3.5 ${\mu}g$/kg, HT-2는 1.6과 4.8 ${\mu}g$/kg, T-2는 0.6과 1.6 ${\mu}g$/kg이었다. 검량선의 직선범위(4종 독소 모두 >$R^2$=0.998)는 니발레놀, 데옥시니발레놀 HT-2인 경우 10-1000 ${\mu}g$/kg이었고 T-2는 5-500 ${\mu}g$/kg이었다. 옥수수, 보리, 밀에 50, 200 ${\mu}g$/kg을 첨가한 후 회수율을 측정한 결과 88.6-111.0%이었고 반복성은 3.2-14.5% 였다. 이러한 결과는 유럽연합의 분석능 기준에 모두 부합되는 결과였다. HPLC-형광검출기에 의한 HT-2 및 T-2 분석법의 검출한계는 각각 5와 10 ${\mu}g$/kg이었고 정량한계는 15와 30 ${\mu}g$/kg이었다. 검량선의 결정계수는 0-999이상이었고 직선범위는 100 - 400 ${\mu}g$/kg이었다. 옥수수, 보리, 밀에 50, 200 ${\mu}g$/kg을 첨가한 후 회수율을 측정한 결과 74.0-107.5%이었고 반복성은 5.0-17.9%이였다. 이러한 결과는 모두 유럽연합의 분석능 기준에 잘 부합하였고, 확립된 분석법에 대해 표준작업지침서를 작성하였다. 확립된 분석법을 이용하여 총 315개 시료를 수집 및 분석한 결과 각 독소별 검출률은 니발레놀 58%, 데옥시니발레놀 63%, HT-2 64%, T-2 91%이였고, 평균오염량은 니발레놀 20.9 ${\mu}g$/kg, 데옥시니발레놀 30.3 ${\mu}g$/kg, HT-2 16.5 ${\mu}g$/kg 및 T-2 33.4 ${\mu}g$/kg이였다. 각 독소별 평균오염량이 높은 식품을 살펴보면, 니발레놀은 시리얼(106.6 ${\mu}g$/kg), 데옥시니발레놀은 옥수수(123.8 ${\mu}g$/kg), HT-2는 옥수수(22.2 ${\mu}g$/kg), T-2는 밀가루(37.2 ${\mu}g$/kg)이었다. @Risk 프로그램을 사용하여 확률적인 방법으로 각 독소의 평균 외적노출량을 각 식품의 식이섭취량자료를 토대로 추정한 결과 니발레놀 0.090 ${\mu}g$/kg bw/day, 데옥시니발레놀 0.066 ${\mu}g$/kg bw/day였다.
<제 2 세부: 식품 중 황변미독소에 대한 분석법 확립 및 모니터링>
황변미 곰팡이독소 시트리닌 기기분석법으로서 HPLC-형광 검출기 분석방법을 개발하였으며, 이 방법에 의하여 유색미를 대상으로 실시한 시트리닌 1-50.0ppb 농도의 회수율시험결과 결과, 평균 79.5${\pm}$5.6 %의 회수율을 보였으며, 이로부터 측정된 최소검출한계와 최소정량한계는 각각 0.3 및 1ppb 이었다. 상기 확립된 시트리닌 분석방법을 사용하여 국내 유통 식품 302점의 시료를 대상으로 시트리닌 오염도를 모니터링 하였다. 시료는 곡류(쌀, 보리, 밀, 옥수수, 기장, 수수, 조, 메밀)와 옥수수 스낵류 및 홍국첨가식품 이었다. 각 시료는 서울과 전국 6대 광역시 및 인근지역, 강원도에서 수집하였으며, 인터넷 및 지방 식품의약품안전청을 통해서도 시료를 수집하였다. 시트리닌은 수집한 국내 유통식품 중 약 4%의 시료에서 검출되었다. 시트리닌 검출 양성시료는 밀(1/21), 옥수수(4/20), 기장(2/15), 조(2/12), 홍국첨가식품(3/3)이었으며, 각 양성 시료의 평균 시트리닌 오염량은 4.23. 2.10, 1.75, 1.84 및 1.01 ppb였다. 시트리닌의 외적 노출량은 각 식품의 식이섭취량자료에 의하여 추정한 결과, 0.014 ng/kg bw/day 미만이었으며, 이 값은 IARC group 3 곰팡이독소는 물론 IARC group 2 곰팡이독소의 TDI 값에 비하여 현저히 낮은 수준이어서 한국인의 2009년도 식품 중 오염된 시트리닌 섭취를 통한 건강상 위해가능성은 매우 적은 것으로 평가할 수 있었다.

Abstract ▼

For insuring food safety posed by contamination with trichothecenes and citrinin mycotoxins, analytical methods for trichothecens mycotoxins including nivalenol (NIV), deoxynivalenol (DON), HT-2 toxin and T-2 toxins, and yellow rice mycotoxin, citrinin were established and validated, and then their

For insuring food safety posed by contamination with trichothecenes and citrinin mycotoxins, analytical methods for trichothecens mycotoxins including nivalenol (NIV), deoxynivalenol (DON), HT-2 toxin and T-2 toxins, and yellow rice mycotoxin, citrinin were established and validated, and then their natural occurrence in foods marketed in Korea and risk assessment were carried out in this study. The results were as follows;

An analytical method for the simultaneous detection of the 11 trichothecenes (Type A: HT-2, T-2, T-2 triol, T-2 tetraol, diacetoxyscirpenol, neosolaniol, Type B: NIV, DON, fusarenon-X, 3- and 15-acetyldeoxynivalenol) using gas chromatography (GC) coupled with electron capture detection (ECD) was established and validated. Another method using high-performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection (FD) was also established and validated for the determination of HT-2 and T-2 in cereals and cereal products. The GC-ECD and HPLC-FD methods showed good performance characteristics in terms of limits of detection, limit of quantification, linearity, recovery and repeatability, and meet to the criteria for mycotoxin analyses issued by the European Committee of Standardization. A total of 315 cereals and cereal products was randomly collected from several retail markets and analyzed. The overall incidences of 4 trichothecenes in a total of 315 samples were 58% for NIV, 63% for DON, 64% for HT-2 and 91% for T-2. The food sample showing highest mean levels of NIV, DON/ HT-2 and T-2 were found to be 106.6 ${\mu}g$/kg in cereal product, 123.8 ${\mu}g$/kg in com, 22.2 ${\mu}g$/kg in corn and 37.2 ${\mu}g$/kg in wheat flour, respectively. Based on probabilistic approach using @Risk program, the estimated daily intake (EDI) of NIV, DON for an average Korean consumer were determined to be 0.090 ${\mu}g$/kg bw/day and 0.066 ${\mu}g$/kg bw/day, respectively. These results can be used as basic data for controlling food risk posed by contamination with NIV, DON.

An HPLC-Fluorescence method was chosen as the analytical method for citrinin by which the recovery rate was a mean of 79.5${\pm}$5.6 % and LOD and LOQ were 0.3 and 1.0 ppb of citrinin ranged from 1.0 to 50.0 ppb on black colored rice. Food commodities (rice, barley, wheat, com, corn snack, kaoliang, millet cho, buckwheat, mixed cereal, and products added with red Monascus koji) were collected from the retail markets in Seoul and six major cities and their urban area and Gangwon Province in Korea. A portion of samples was also collected on line as well as from KFDA. The overall incidence of contamination was 4.0% and the samples of wheat (1/21), com (4/20), kaoliang (2/15), cho (2/12), and products added with red Monascus koji (3/3) were contaminated with means of 4.23, 2.10, 1.75, 1.84, and 1.01 ppb citrinin, respectively. The EDI of citrinin for an average Korean consumer from the samples collected was found to be under 0.014 ng/kg bw/day, which showed much lower than the TDI's of IARC Group III mycotoxins and Group II mycotoxins as well, and the exposure to citrinin through food intake marketed in 2009 in Korea was considered as not serious.

목차 Contents

• 용역연구개발과제 최종보고서 ... 1
• 표지 ... 2
• 제출문 ... 4
• 목차 ... 5
• I. 총괄연구개발과제 요약문 ... 8
• 국문요약문 ... 8
• 영문요약문 ... 10
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 12
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 12
• 1.1 총괄연구개발과제의 목표 ... 12
• 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도 ... 16
• 1.3 총괄 국내.외 기술개발 현황 ... 18
• 1.4 총괄연구개발과정에서 수집한 국외과학기술정보 ... 31
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 36
• 2.1 연구내용 ... 36
• 2.2 연구방법 ... 37
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 46
• 3.1 트리코테센류 곰팡이독소의 기기분석법(GC, HPLC) 확립 및 유효성 평가(validation) ... 46
• 3.2 식품 중 트리코테센류 곰팡이독소의 모니터링 ... 61
• 3.3 식품 중 트리코테센류 곰팡이독소의 안전성 평가 ... 71
• 3.4. 요약 및 결론 ... 91
• 3.5 시트리닌의 HPLC 기기분석법 확립 및 method validation ... 93
• 3.6 시험표준작업지침서(SOP) 작성 ... 102
• 3.7 국내 유통식품에 대한 시트리닌 모니터링 및 위해평가 ... 103
• 3.8 시트리닌 열안정성 및 시트린닌과 Monacolin K 동시분석 ... 108
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 111
• 4.1 총괄활용성과 ... 111
• 4.2 총괄활용계획 ... 112
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 113
• 제6장 총괄참고문헌 ... 113
• 제7장 총괄첨부서류 ... 118
• III. 제(1)세부연구개발과제 연구결과 ... 119
• 제1장 제(1)세부 연구개발과제 요약문 ... 120
• 제2장 세부연구개발과제의 목적 ... 122
• 2.1 세부연구개발과제의 목적 ... 122
• 2.2 세부연구개발과제의 목표달성도 ... 122
• 제3장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 124
• 3.1 연구내용 ... 124
• 3.2 연구방법 ... 124
• 제4장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 132
• 4.1 트리코테센류 곰팡이독소의 기기분석법(GC, HPLC) 확립 및 유효성 평가(validation) ... 132
• 4.2 식품 중 트리코테센류 곰팡이독소의 모니터링 ... 147
• 4.3 식품 중 트리코테센류 곰팡이독소의 안전성 평가 ... 157
• 4.4. 요약 및 결론 ... 177
• 제5장 세부참고문헌 ... 179
• IV. 제(2)세부연구개발과제 연구결과 ... 185
• 제1장 제(2)세부 연구개발과제 요약문 ... 186
• 제2장 세부연구개발과제의 목적 ... 188
• 2.1 세부연구개발과제의 목적 ... 188
• 2.2 세부연구개발과제의 목표달성도 ... 194
• 제3장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 195
• 3.1 연구내용 ... 195
• 3.2 연구방법 ... 195
• 제4장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 197
• 4.1 시트리닌의 HPLC 기기분석법 확립 및 method validation ... 197
• 4.2 시험표준작업지침서(SOP) 작성 ... 206
• 4.3 국내 유통식품에 대한 시트리닌 모니터링 및 위해평가 ... 207
• 4.4 시트리닌 열안정성 및 시트린닌과 Monacolin K 동시분석 ... 212
• 제5장 세부참고문헌 ... 216