초록 ▼

트로판알칼로이드는 식물에서 자연적으로 생성되는 이차대사산물로서, 분자구조에 트로판 링을 가지고 있는 식물독소이다. 트로판알칼로이드가 함유된 식품 섭취로 인한 식중독, 사망 등의 국외 위해정보가 발생되고 있으나, 국내에서는 트로판알칼로이드의 오염도수준 및 섭취로 인한 위해수준 등 관련 연구가 미비한 실정이다.
본 연구에서는 트로판알칼로이드 중 급성 신경독성이 있는 datura type 9종과 급성독성은 없으나 트로판알칼로이드 생합성 경로 중 전구체 물질인 low molecular type 6종을 포함하여 총 15종에 대한 UPL

트로판알칼로이드는 식물에서 자연적으로 생성되는 이차대사산물로서, 분자구조에 트로판 링을 가지고 있는 식물독소이다. 트로판알칼로이드가 함유된 식품 섭취로 인한 식중독, 사망 등의 국외 위해정보가 발생되고 있으나, 국내에서는 트로판알칼로이드의 오염도수준 및 섭취로 인한 위해수준 등 관련 연구가 미비한 실정이다.
본 연구에서는 트로판알칼로이드 중 급성 신경독성이 있는 datura type 9종과 급성독성은 없으나 트로판알칼로이드 생합성 경로 중 전구체 물질인 low molecular type 6종을 포함하여 총 15종에 대한 UPLC-MS/MS 동시분석법을 확립하고 국내 식물성 원료 기반 식품 중 트로판알칼로이드 오염도 조사 및 위해평가를 수행하였다.
먼저, 전처리 방법은 균질화된 검체(2g)에 0.4% 개미산을 함유한 메탄올 혼합용액으로 추출 후, MCX 카트리지를 이용하여 정제 후, 0.5% 암모니아를 함유한 메탄올을 사용하여 용출하였으며 시린지 필터에 여과한 용액을 최종 시험용액으로 사용하였다. 기기의 분석능과 이동상 기울기 조건 및 주입량 등을 비교하여 LC-MS/MS 기기분석 조건을 최적화하였고, 각 물질별 최적화된 정량 및 정성 이온, 충돌에너지 값을 설정하여 트로판알칼로이드 15종 동시분석조건을 확립하였다.
확립된 시험법에 대한 유효성 검증을 위해 대표매질(쌀, 과자, 우유)를 선정하였고, 2개 기관과의 유효성 검증(선택성, 직선성, 정확도, 정밀도, 검출한계, 정량한계) 결과 AOAC 가이드라인에서 제시하고 있는 범위에 적합한 것으로 나타내었다.
최종 확립된 동시시험법을 기반으로, 식물성 원료 기반 식품 64품목, 673건을 오염도 조사한 결과, 트로판알칼로이드는 26품목 85건(13%)에서 검출되었다. 급성독성이 있는 datura type 9종 중 4종-아니소다민(유가공품),스코폴라민(곡류,장류,특수용도식품),아트로핀(곡류,수산가공식품류,특수용도식품),아포스코폴라민(채소류)이 검출되었으며. 식품별 검출률(%)은 장류(25%), 채소류(10%), 곡류(10%), 유가공품(10%), 수산가공식품류(10%), 특수용도식품(4.5%), 검출농도의 범위는 0.10∼1.05㎍/㎏이었다.
제외국의 트로판알칼로이드 기준규격 중, 유럽 연합(EU)과 비교하여 오염도 수준을 확인한 결과, 국내에서 유통되는 기장 10건 중 1건에서 아트로핀 0.46, 스코폴라민 0.24 ㎍/㎏, 영유아용이유식 1건에서 아트로핀 0.21, 스코폴라민 0.12 ㎍/㎏이 각각 검출되었다. 이는, 유럽연합(EU)에서 기준규격으로 설정되어 있는 기장(아트로핀과 스코폴라민의 합으로서 5㎍/㎏), 영유아용이유식(아트로핀,스코폴라민 각각 1.0㎏)보다 낮은 수준인 것으로 확인하였다.
Low-molecular type 6종의 성분별 분석 결과, 수거된 제품 중에서 6종 모두 검출되었다. 트로핀, 슈도트로핀의 경우 김치,고추장,풋고추에서 모두 검출되었으며, 6-하이드록시트로피논은 유가공품 6건(9%), 스코핀-채소류 7건(27%), 스코폴린-음료류 2건(8.7%) 순으로 나타났다. Low-molecular type의 검출량은 대체적으로 datura-type에 비해 높으나, 트로판알칼로이드 생합성 경로에 사용되는 전구체 물질로 급성 신경독성은 없는 물질이다.
식품 중 트로판알칼로이드 오염도 조사를 토대로, 국민건강영양조사(6-7기) 섭취량을 활용하여 급성독성이 있다고 보고된 datura-type이 검출된 식품을 다량으로 섭취하였을 극단 시나리오를 고려하여 노출평가를 수행하였다. 전 연령에 대한 노출량을 산출한 결과, 고추장(0.00027㎍/㎏ bw/day), 오이(0.00021㎍/㎏ bw/day), 된장(0.00018㎍/㎏ bw/day), 당근(0.00013 ㎍/㎏ bw/day), 어묵(0.00011㎍/㎏ bw/day), 기장(0.00002 ㎍/㎏ bw/day), 산양유(0.00001㎍/㎏ bw/day) 순으로 나타났다.
인체노출안전기준이 설정된 2종(스코폴라민, 아트로핀의 합으로서 ARfD, 0.015 ㎍/㎏ b.w./day)이 검출된 식품에 대한 위해도(%)를 확인하였다. 스코폴라민, 아트로핀이 검출된 식품은 기장 1건 (10%), 고추장 3건(30%), 된장 2건(20%), 어묵 1건(10%), 영유아용이유식 1건(5%)이었으며, 최대오염도(아트로핀과 스코폴라민의 합)는 0.21∼1.05 ㎍/㎏이었다. 극단 섭취량을 활용하여 전연령에 대한 위해도 확인 결과 기장(0.13%), 고추장(3.4%), 된장(1.5%), 어묵(0.75%)였다. 영유아용이유식의 경우 영유아(1-2세) 대상 극단섭취량을 활용하여 위해도 확인 결과, 위해도는 4.82%로 위해우려는 없다.

(출처 : 요약문 3p)

Abstract ▼

Tropane alkaloid(TA) is a naturally occurring secondary metabolite of plants, but it is harmful after intake. TA such as scopolamine and atropine are reported to have acute neurotoxicity if intaken above a certain amount. Risk information has also been generated, in in the foreign countries, but res

Tropane alkaloid(TA) is a naturally occurring secondary metabolite of plants, but it is harmful after intake. TA such as scopolamine and atropine are reported to have acute neurotoxicity if intaken above a certain amount. Risk information has also been generated, in in the foreign countries, but researches in Korea have rarely been done. In this study, a simultaneous UPLC-MS/MS analysis method was established for 15 types of TA in food (9 of datura type, 6 of low molecular weight type), and TA contamination in food was investigated and risk assessment was conducted.
In order to establish the simultaneous analysis method of TA, the LC-MS/MS analysis conditions were optimized by comparing the column, mobile phase gradient conditions and injection amount, and the optimized quantitative, qualitative ions and collision energy values for each TA. To verify the established method, three representative matrices(rice, snack and milk) were selected and selectivity, linearity, accuracy, precision, limit of detection, and limit of quantification were confirmed and cross-validation was performed. As a result ofvalidation, the TA test method is suitable for the AOAC guidelines, indicating that the test method established in this study is suitable for the analysis of TA in food.
As a result of a contamination survey, 15 types of TA were detected in 85 cases (13%) of 26 items. Datura type were detected in 8 items out of 673 cases in a total of 64 items, and among them, 5 items and 8 cases in which scopolamine and atropine for which ARfD was set were detected. In addition, as a result of calculating the risk compared to ARfD, the highest risk was 4.82% in infants, who are the subjects of infant formula, followed by red pepper paste 3.39% in all age groups, and doenjang 2.34% and fish cake 1.56% in infants.
However, it was found that there was no risk of harm overall.
Therefore, it is expected to be used for food safety management policy by providing the results of risk assessment derived through this research project as basic data.

(source : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 국문 요약문 ... 3
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구개발과제의 목표 ... 10
• 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 10
• 1. 연구의 배경 ... 10
• 2. 연구의 필요성 ... 19
• 제2장 연구개발과제의 국내·외 연구개발 현황 ... 20
• 제1절 국내 연구현황 ... 20
• 제2절 국외 연구현황 ... 20
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 22
• 제1절 연구개발 방법 ... 22
• 1. 식품 중 트로판알칼로이드 시험법 개발 방법 ... 22
• 2. 식품 중 트로판알칼로이드 시험법의 유효성 검증 방법 ... 25
• 3. 식품 중 트로판알칼로이드 오염도 조사 방법 ... 32
• 4. 식품 중 트로판알칼로이드 위해평가 방법 ... 38
• 제2절 연구개발 결과 ... 51
• 1. 식품 중 트로판알칼로이드 시험법 개발 결과 ... 51
• 2. 식품 중 트로판알칼로이드 시험법의 유효성 검증 결과 ... 66
• 3. 식품 중 트로판알칼로이드 오염도 조사 결과 ... 98
• 4. 식품 중 트로판알칼로이드 위해평가 결과 ... 118
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 123
• 제1절 식품 중 트로판알칼로이드 시험법 확립 ... 123
• 제2절 식품 중 트로판알칼로이드 시험법 유효성 검증 ... 124
• 제3절 식품 중 트로판알칼로이드 오염도 조사 및 위해평가 ... 126
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 129
• 제1절 목표 달성도 ... 129
• 제2절 관련분야에서의 기여도 ... 130
• 제6장 연구개발과제의 연구개발 결과 활용계획 ... 131
• 제1절 연구성과 및 활용계획 ... 131
• 제7장 참고문헌 ... 132
• 제8장 첨부서류 ... 137
• 끝페이지 ... 147