초록 ▼

Aflatoxin은 여러 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물로서 곰팡이 독소 중 가장 독성이 강한 것으로 알려져 있으며 발암성을 포함한 강한 독성으로 aflatoxin은 인간의 건강측면 뿐 아니라 식품을 포함한 산업 전반에 경제적으로 큰 손실을 입히고 있는 실정이며 국가적 관리가 대단히 필요한 실정이다. 본 연구는 Aflatoxin의 국가안전관리체계구축이라는 목표를 위하여 4개의 세부과제로 구성되었으며 세부과제별로 1차년도에 수행된 연구내용은 다음과 같다. 제1세부과제는 aflatoxin분석법의 개발과 활용도증진으로 간편하고 신속한 분

Aflatoxin은 여러 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물로서 곰팡이 독소 중 가장 독성이 강한 것으로 알려져 있으며 발암성을 포함한 강한 독성으로 aflatoxin은 인간의 건강측면 뿐 아니라 식품을 포함한 산업 전반에 경제적으로 큰 손실을 입히고 있는 실정이며 국가적 관리가 대단히 필요한 실정이다. 본 연구는 Aflatoxin의 국가안전관리체계구축이라는 목표를 위하여 4개의 세부과제로 구성되었으며 세부과제별로 1차년도에 수행된 연구내용은 다음과 같다. 제1세부과제는 aflatoxin분석법의 개발과 활용도증진으로 간편하고 신속한 분석법의 개발에 연구의 역점을 두었다. 따라서 aflatoxin의 기기분석법과 면역분석법을 확립하였고, aflatoxin$B_{1}$분석을 위한 각종시료의 전처리조건을 다양하게 실험하였으며, aflatoxin의 대량생산과 정제, 생체시료중의 유리 aflatoxin$B_{1}$, aflatoxin$B_{1}$-DNA adduct분석에 대한 실험을 실시하였다. 제2세부과제는 aflatoxin의 체계적 모니토링을 통한 위해평가 시스템구축으로 각종시료의 aflatoxin의 모니토링에 관한 다양한 연구를 수행하였다. 먼저 식품과 사료 중에 오염되어있는 aflatoxin $B_{1}$을 체계적으로 조사하기위하여 쌀, 보리를 포함한 곡류, 땅콩, 각종곡류가공품 및 사료를 대상으로 광범위하게 모니토링을 실시하였다. 아울러 우유 중의 aflatoxin M1을 모니토링 할 수 있는 HPLC system도 구축하였다. 또한 혈청 및 뇨 시료중의 aflatoxin $B_{1}$의 모니토링을 실시하였으며 사업을 위하여 2003년 7월부터 9월 사이에 경남, 충남 및 서울에 소재하는 대학병원으로부터 총 678점의 생체시료 (혈청 339점, 뇨 339점)를 수집하여 직접경쟁효소면역법 (DC-ELISA)으로 aflatoxin $B_{1}$분석을 실시하였다. 제3세부과제는 Aflatoxin의 상대독성계수 및 생체 내 Biomarker에 대한 연구로서 여러 생체지표를 사용하여 아플라톡신($AFB_{1}$, $AFB_{2}$, $AFG_{1}$ and $AFG_{2}$)종류간의 상대독성 및 배양세포 내 독성마커를 분석하고자 하였다. 제4세부과제는 Aflatoxin생성균의 분리 생성방지 및 독성저감을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 먼저 전통발효식품과 곡류에서 aflatoxin을 생성하는 곰팡이의 검출을 위한 다중중합효소반응 (Multiplex Polymerase Chain Reaction)을 확립하였고, aflatoxin생성균주와 Aspergillus oryzae등의 일반국균을 혼합배양하여 aflatoxin생성이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 인간유래 간 세포주 (HepG2 cell)에서 Aflatoxin $B_{1}$ 유발 독성저감 물질을 탐색하기 위한 실험모델을 정립한 다음, 독성저감 효과를 나타내는 후보 식물 추출물을 조사하고 추출물이 아플라톡신 대사에 미치는 영향을 조사하였다. 아울러 여러 식품가공조건에서 aflatoxin의 독성 저감화에 대한 연구를 수행하기 위해 미국밀 3종(Soft white wheat(SW), Hard red winter wheat(HRW), Dark northern spring wheat(DNS)), 국산밀 2종(금강밀, 안백밀)에 대해서 세척 시간과, 가열 온도와 시간에 따른 aflatoxin의 저감화에 대한 실험을 수행하였다.

Abstract ▼

Aflatoxins are produced by the secondary metabolism of various fungal species and have the highest toxicity among mycotoxins. Due to their toxicity including carcinogenic activity, aflatoxins affect not only the health of humans and animals but also the economics of agriculture and food, so the esta

Aflatoxins are produced by the secondary metabolism of various fungal species and have the highest toxicity among mycotoxins. Due to their toxicity including carcinogenic activity, aflatoxins affect not only the health of humans and animals but also the economics of agriculture and food, so the establishment of natural safety control system is necessary. For this purpose, this project was designed with 4 subprojects. The contents of study at first year was as follows. The first subproject was on the development of analytical method and the increase of it's use. The more simple and rapid method was very important, and we established instrumental method and immunoassay system including direct competitive enzyme-linked immunosorbent assay(DC-ELISA) and also various sample preparation methods were examined. Additionally, aflatoxin production, purification, and specially analysis of free aflatoxin $B_{1}$, aflatoxin $B_{1}$-DNA adduct and the localization of aflatoxin in biosamples were examined. The second subproject was on the systematical monitoring of aflatoxin $B_{1}$ and the establishment of risk assesment, so extensive monitoring of aflatoxin $B_{1}$ in rice, barley, peanut, cereal, feeds, and biosamples was carried out. The analytical system of aflatoxin $M_{1}$ was also established for aflatoxin $M_{1}$ monitoring in milk samples. And we monitored aflatoxin $B_{1}$ in biosamples(678) including sera(339) and urine(339) samples collected from University Hospital located in Gyeongnam, Chungnam and Seoul districts from July to September 2003 were examined by DC-ELISA. The third subproject was on the relative toxicities and it's biomarker of in vivo system. so we investigate the relative toxicity of $AFB_{1}$, $AFB_{2}$, $AFG_{1}$ and $AFG_{2}$ using several parameters and the markers for aflatoxin toxicity in culture cells. The fourth subproject was on the isolation of aflatoxigenic molds, the inhibition of aflatoxin production, and the reduction of aflatoxin toxicity. For the isolation of aflatoxigenic strains from Korean fermented foods and grains, multiplex polymerase chain reaction (PCR) was developed. We also confirmed that mixed culture with Aspergillus flavus and non-aflatoxin producing strains such as Aspergillus oryzae, and Bacillus subtilis reduced aflatoxin production. To investigate the protective effects of selected medicinal herbs against $AFB_{1}$ toxicity, an experimental model using human hepatoma cells (HepG2) were established, and then the protective effects of selected extracts from medicinal herbs on $AFB_{1}$-induced cytotoxicity were examined. Finally to investigate the effects of washing and heat treatment on the reduction of aflatoxin, 3 kinds of United States wheats and 2 kinds of Korean wheats-were analyzed the aflatoxin concentration according to washing time and temperature of heat treatment.

목차 Contents

• 용역연구개발사업 최종보고서 ...1
• 표지 ...2
• 제출문 ...4
• 연구사업 최종보고서 요약문 ...5
• Project Summary ...7
• 목차 ...8
• I. 총괄 연구과제 ...11
• 제1장서론 ...12
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...14
• 1. Aflatoxin 분석법 개발 분야 ...14
• 2. Aflatoxin의 모니터링 및 위해평가 분야 ...14
• 3. Aflatoxin의 상대독성계수 및 생체내 biomarker 연구 분야 ...15
• 4. Aflatoxin 생성균의 분류, 생성방지 및 독성저감 연구 분야 ...16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...18
• 1. 연구내용(1차년도) ...18
• 2. 연구 결과 ...19
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...20
• 1. 연구개발 목표 달성도 및 활용계획 ...20
• 2. 활용계획 ...21
• 3. 대외기여도 및 향후추진계획 ...22
• 4. 정책대안제시 ...24
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...26
• 1. 계량적 성과 ...26
• 2. 성과내용기술 ...26
• 3. 활용계획 ...26
• 제6장 기타 중요변경사항 ...27
• 제7장 참고문헌 ...28
• II. 제1세부연구과제 ...36
• 목차 ...37
• 제1장 서론 ...38
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...39
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...41
• 제1절. 실험 재료 ...41
• 제2절. 실험 방법 ...41
• 1. 기기분석의 확립과 응용 ...41
• 2. 면역분석의 확립과 응용 ...42
• 3. ELISA법의 안정화 ...43
• 4. Aflatoxin 모니터링을 위한 시료의 전처리 ...43
• 5. Aflatoxin의 대량생산 ...43
• 6. 생체 시료 중 유리 aflatoxin B1, aflatoxin-DNA adduct 측정 ...44
• 제3절. 실험결과 ...47
• 1. 기기분석의 확립과 응용 ...47
• 2. 면역분석의 확립과 응용 ...49
• 3. ELISA법의 안정화 ...51
• 4. Aflatoxin 모니터링을 위한 시료의 전처리 ...53
• 5. Aflatoxin의 대량생산과 정제 ...90
• 6. 생체시료 중 유리 aflatoxin 및 aflatoxin DNA 검색 ...91
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ...95
• 1. 연구개발 목표달성도 ...95
• 2. 활용계획 ...95
• 3. 대외기여도 및 향후추진계획 ...96
• 4. 정책대안제시 ...96
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...97
• 가. 계량적 성과 ...97
• 나. 성과내용기술 ...97
• 다. 활용계획 ...97
• 제6장 기타중요변경사항 ...97
• 제7장 참고문헌 ...98
• III. 제2세부연구과제 ...102
• 목차 ...103
• 제1장 서론 ...104
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...105
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...107
• 제1절. 실험 재료 ...107
• 제2절. 실험 방법 ...107
• 1. 곡류 가공식품 중 aflatoxin 모니터링 ...107
• 2. 유제품 중 aflatoxin M1 모니터링 ...111
• 3. 생체시료 중 aflatoxin B1 모니터링 ...111
• 제3절. 실험결과 ...113
• 1. 곡류 및 가공식품 중 aflatoxin B1의 모니터링 ...113
• 2. 유제품 중 aflatoxin M1 모니터링 ...121
• 3. 생체시료 중 aflatoxin B1 모니터링 ...123
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ...128
• 1. 연구개발목표 달성도 ...128
• 2. 활용 계획 ...128
• 3. 대여기여도 및 향후추진계획 ...129
• 4. 정책대안제시 ...129
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...131
• 가. 계량적 성과 ...131
• 나. 성과내용기술 ...131
• 다. 활용계획 ...131
• 제6장 기타중요변경사항 ...131
• 제7장 참고문헌 ...132
• IV. 제3세부연구과제 ...135
• 목차 ...136
• 제1장 서론 ...137
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...139
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...141
• 제1절. 연구 내용 ...141
• 제2절. 연구 방법 ...141
• 1. 실험설계 및 실험군 ...141
• 2. 시험물질 ...142
• 3. 병리조직학적 검사 ...142
• 4. 8-OHdG ELISA 분석 ...142
• 5. ras 발암유전자의 발현분석 (RT-PCR) ...143
• 6. 세포배양 ...144
• 7. Glutathione S-transferase P1-1 (GST P1-1) 단백질 발현유발 측정 (SDS-PAGE/Western-blotting ) ...145
• 8. 세포독성 측정 ...146
• 제3절. 연구 결과 ...146
• 1. 장기무게변화 ...146
• 2. 병리조직검사 ...147
• 3. 8-OHdG (DNA 부가체) 변화 ...147
• 4. ras 발암유전자의 발현변화 ...148
• 5. 현미경 관찰 - LLC-PK1 세포 ...149
• 6. 세포사 측정 : 부유세포수 산정 ...150
• 7. 세포사 측정 : MTT assay ...151
• 8. Glutathione S-transferase P1-1 expression (GST P1-1) ...152
• 제4절. 고찰 ...153
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ...155
• 1. 연구개발 목표 달성도 ...155
• 2. 활용계획 ...155
• 3. 대외기여도 및 향후추진계획 ...155
• 4. 정책대안제시 ...156
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...157
• 1. 계량적 성과 ...157
• 2. 성과내용기술 ...157
• 3. 활용계획 ...157
• 제6장 기타중요변경사항 ...157
• 제7장 참고문헌 ...158
• V. 제4세부연구과제 ...160
• 목차 ...161
• 제1장 서론 ...162
• 1. 연구목적 및 필요성 ...162
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...164
• 1. Aflatoxin생성균의 동정 및 분류 ...164
• 2. 균학적 성질을 이용한 독소 생성 억제 및 방지 ...165
• 3. Aflatoxin 유발 독성저감 물질의 탐색 ...166
• 4. 가공처리에 따른 aflatoxin의 감소효과 조사 ...168
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...171
• 제1절. 연구재료 및 방법 ...171
• 1. Aflatoxin 생성균의 동정 및 분류 ...171
• 2. 균학적 성질을 이용한 독소 생성 억제 및 방지 ...175
• 3. Aflatoxin 유발 독성저감 물질의 탐색 ...176
• 4. 가공처리에 따른 aflatoxin의 감소효과 조사 ...178
• 제2절. 연구결과 ...181
• 1. Aflatoxin 생성균의 동정 및 분류 ...181
• 2. 균학적 성질을 이용한 독소 생성 억제 및 방지 ...188
• 3. Aflatoxin 유발 독성저감 물질의 탐색 ...189
• 4. 가공처리에 따른 aflatoxin의 감소효과 조사 ...197
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ...202
• 1. 연구개발 목표 달성도 ...202
• 2. 활용계획 ...202
• 3. 대외기여도 및 향후추진계획 ...202
• 4. 정책대안제시 ...203
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...204
• 1. 계량적 성과 ...204
• 2. 성과내용기술 ...204
• 3. 활용계획 ...204
• 제6장 기타중요변경사항 ...204
• 제7장 참고문헌 ...205
• VI. 연구과제 요약문 ...210
• 1. 총괄연구과제 요약 ...211
• 2. 제1세부 연구과제 요약 ...213
• 3. 제2세부 연구과제 요약 ...215
• 4. 제3세부 연구과제 요약 ...218
• 5. 제4세부 연구과제 요약 ...220