초록 ▼

벤젠은 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC, 1987)에서 인체 발암물질(Group 1)로 분류한 휘발성 유기 화합물이다. 벤젠에 장기간 반복적으로 노출되면 신경학적 손상, 면역기능 이상, 암 등을 일으킬 수 있다. 일반 사람들에게 벤젠이 노출되는 주요경로는 담배연기를 포함한 대기 중 노출, 교통량이 많은 지역, 휘발유 주유소주위 등 벤젠에 오염된 공기, 벤젠에 오염된 물이나 오염된 음식을 섭취하는 경우이다.
1993년 비타민C 존재 하에 안식향산으로부터 벤젠

벤젠은 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC, 1987)에서 인체 발암물질(Group 1)로 분류한 휘발성 유기 화합물이다. 벤젠에 장기간 반복적으로 노출되면 신경학적 손상, 면역기능 이상, 암 등을 일으킬 수 있다. 일반 사람들에게 벤젠이 노출되는 주요경로는 담배연기를 포함한 대기 중 노출, 교통량이 많은 지역, 휘발유 주유소주위 등 벤젠에 오염된 공기, 벤젠에 오염된 물이나 오염된 음식을 섭취하는 경우이다.
1993년 비타민C 존재 하에 안식향산으로부터 벤젠 생성기전이 보고되면서, 세계각국에서 음료 중 벤젠 농도에 대한 모니터링이 실시되었고, 벤젠 농도가 10 ppb 이상 검출된 제품에 대해서는 자진회수 하도록 권고한 바 있다. 그러나 안식향산이 첨가되지 않은 식품에서도 천연적으로 안식향산이 존재하고, 제조가공 중에도 벤젠이 생성될 수 있다. 현재 전세계적으로 먹는 물과 음료 중 벤젠 분석법과 관리지침은 있으나, 식품에 대해서는 공인된 분석법과 관리지침이 확립되지 않았다. 따라서 본 연구는 벤젠이 검출될 것으로 우려되는 식품에 대한 안전 관리 방안을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 식품 중 벤젠 시험법을 확립하고, 확립된 분석법에 따라 모니터링 및 위해 평가를 수행하였다.
제외국 문헌을 검토하여 헤드스페이스 가스크로마토그래피/질량분석기(HS-GC/MS)를 통한 식품 중 벤젠 분석법을 확립하였으며, 국제 공인기관의 가이드라인에 따라 유효성 검증을 실시하였다. 선택성, 직선성을 확인하였고, 검출한계(limit of detection, LOD)와 정량한계(limit of quantification, LOQ)는 각각 0.9 ppb와 3.0 ppb 이었다. 일내 및 일간 정밀도와 회수율도 AOAC 가이드라인에 적합하였다. 실험실간 교차검증 결과, 두 실험실의 회수율 및 상대표준편차 모두 AOAC의 가이드라인에 적합하였고, 결과 값도 유의적인 차이가 없었다(p < 0.05).
국내외 벤젠 모니터링 자료와 우리나라 국민의 다소비 다빈도 식품 등의 섭취량 자료를 근거로 검체를 선정하여 14개군, 111개 품목, 455건의 식품을 분석하였다. 이는 우리나라 국민 평균 섭취량의 약 74%에 해당된다. 식품 중 벤젠 검출수준은 불검출(ND)-27.7 ppb이었고, 정량한계 이상으로 검출된 건수는 14건(3%)이었다. 위해 평가를 위해 불검출 및 정량한계(LOQ)이하의 분석결과 값은 GEMS/Food-EURO(1995) 가이드라인에 따라 lower bound와 upper bound를 적용하여 처리하였다. 모니터링 자료로부터 얻은 식품 중 벤젠 농도 자료와 국민건강영양조사로부터 얻은 평균 식품 섭취량으로부터 산출한 우리나라 국민의 식품 중 벤젠 일일추정섭취량(EDI)은 0.073 μg/kg b.w./day이었고, 위해도는 미국 환경청(US EPA)에서 제안한 독성참고치(RfD, 4 μg/kg b.w./day) 대비 1.83% 수준으로 인체에 위해 발생 우려가 없는 것으로 나타났으며, 노출안전역(MOE)도 안전한 것으로 나타났다.

Abstract ▼

Benzene is a volatile organic compound (VOC) classified as a known to carcinogenic to humans (Group 1) by the International Agency for Research on Cancer (IARC, 1987). Long-term and repeated exposure to benzene primarily harms the neurological disorder, impaired immune system and cancer. The major s

Benzene is a volatile organic compound (VOC) classified as a known to carcinogenic to humans (Group 1) by the International Agency for Research on Cancer (IARC, 1987). Long-term and repeated exposure to benzene primarily harms the neurological disorder, impaired immune system and cancer. The major sources of exposure to benzene for the general population are tobacco smoking, contaminated air in areas with heavy traffic, around gasoline filling-stations, drinking contaminated water and foods.
In 1993, benzene was found to form in beverages containing added benzoic acid and ascorbic acid. The occurrence of benzene in foods has been potential sources, such as manufacturing process, heat degradation, various packing materials or storage environments. Although WHO and Health Canada presented the analytical methods and guideline for water or beverages, there is no official method for determination of benzene in foods. Therefore, the aims of this study are to establish analytical method for determining benzene in foods and to evaluate dietary exposure to benzene.
Methods for determination of benzene in foods usually apply GC/MS and various sample clean-up techniques, such as distillation, headspace(HS), solid-phase dynamic extraction (SPME) and purge and trap (P&T). After throughly reviewing several methods, we established analytical assay for benzene in foods using by HS-GC/MS. We performed a single laboratory method validation including selectivity, linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision and accuracy and intra-laboratory method validation such as precision and accuracy.
We used to assess benzene levels in 14 groups, 111 products, 455 samples based on the contaminations of benzene and food consumption data collected of Korea National Health and Nutrition Examination Survey conducted by Korea Centers for Disease Control and Prevention in 2008-2010. Benzene was detected above the LOQ in 3% of analyzed samples. According to the GEMS/Food-EURO guideline (1995), we applied lower bound and upper bound. Estimated daily intake (EDI) was calculated by combining the dietary intake data for each food with the corresponding average contamination of benzene, dividing by the mean body weight of Korean. The EDI of benzene was 0.073 μg/kg b.w./day. The risk of dietary benzene exposure was 1.83% comparing with reference dose (RfD; 4 μg/kg b.w./day) set by US EPA. The margin of exposure (MOE) was above 10,000, which is considered to be the threshold for public health concern.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 자체연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 국문 요약문 ... 3
• Summary ... 5
• 목 차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구개발과제의 필요성 ... 10
• 제2절 연구개발과제의 최종 목표 및 방법 ... 12
• 1. 연구개발과제의 최종 목표 ... 12
• 2. 연구개발과제의 내용 및 범위 ... 13
• 3. 연구개발과제의 추진전략 및 방법 ... 14
• 제2장 연구개발과제의 국내․외 연구개발 현황 ... 15
• 제1절 벤젠의 개요 ... 15
• 1. 벤젠에 대하여 ... 15
• 2. 벤젠의 물리·화학적 특성 ... 16
• 3. 벤젠의 노출원 및 노출경로 ... 17
• 5. 벤젠의 독성 ... 31
• 5. 벤젠의 독성동력학 ... 37
• 6. 벤젠의 생성 기전 ... 44
• 제2절 국내·외 벤젠에 대한 연구 ... 47
• 1. 국내 모니터링 ... 47
• 2. 국외 모니터링 ... 48
• 3. 노출평가 및 위해 평가 ... 59
• 제3절 국내·외 벤젠 관리 동향 ... 64
• 1. 국내 벤젠 유통현황 및 배출량 ... 64
• 2. 벤젠 규격기준 및 관리 동향 ... 65
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 방법 ... 68
• 제1절 벤젠 분석법 검토 ... 68
• 1. 분석법 검토 ... 68
• 2. 전처리 방법 검토 ... 70
• 제2절 식품 중 벤젠 분석법 확립 ... 72
• 1. 분석법 선정 ... 72
• 2. 시약 및 기구 ... 73
• 3. 분석 기기 ... 74
• 4. 분석 방법 ... 74
• 5. 분석법 유효성 검증(method validation) ... 77
• 제3절 식품 중 벤젠 모니터링 ... 80
• 1. 검체 선정 및 구입 ... 80
• 2. 분석 방법 ... 83
• 3. 분석 결과 처리 방법 ... 84
• 제4절 식품 중 벤젠 위해 평가 ... 85
• 1. 위해 평가 근거 및 지침 ... 85
• 2. 위험성 확인(Hazard identification) ... 86
• 3. 위험성 결정(Hazard characterization) ... 87
• 4. 노출평가(Exposure assessment) ... 88
• 5. 위해도 결정(Risk determination) ... 91
• 제4장 연구개발과제의 연구 결과 및 고찰 ... 93
• 제1절 식품 중 벤젠 분석법 확립 ... 93
• 1. 분석법 확립 ... 93
• 2. 분석법 유효성 검증(Method validation) ... 97
• 제2절 식품 중 벤젠 모니터링 ... 101
• 1. 검체 선정 및 구입 ... 101
• 2. 모니터링 ... 101
• 제3절 식품 중 벤젠 위해 평가 ... 110
• 1. 위해 평가 ... 110
• 2. 위해 평가의 제한요소 및 불확실성 ... 123
• 제4절 식품 중 벤젠 안전관리 방향 ... 125
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 127
• 제6장 연구개발과제의 연구개발 결과 활용계획 ... 128
• 제1절 활용성과 ... 128
• 제2절 활용계획 ... 128
• 제7장 참고문헌 ... 129
• 제8장 첨부서류 ... 147
• 1. 검체 선정 근거 및 수거계획 ... 147
• 2. 학술발표 ... 154
• 끝페이지 ... 158