Determination of Fermentation Specific Carcinogen, Ethyl Carbamate, in Kimchi

김치에서 발효 식품의 고유 발암원 Ethyl Carbamate 검출

Ethyl carbamate is an animal carcinogen and a suspected human carcinogen found in fermented foods and beverages. For the determination of ethyl carbamate in typical Korean diet, an analytical method was established for the food as complex as Kimchi. Kimchi samples collected from various locations in the country were homogenized and extracted four times with ethyl acelate. Following concentration and reconstitution with water, the extract was loaded onto $C_{18}$ column. Fraction containing ethyl carbamate was eluted with methanol, while most of the red pigment of the sample was retained on the column. The eluent was further purified with alumina, followed by Florisil column. The final eluent was analyzed by gas chromatography mass spectrometry in the selected ion monitoring mode. None of the twenty Kimchi samples showed ethyl carbamate level higher than 4.6 ppb without correction for the recovery. The concentration of ethyl carbamate in Kimchi increased as pH decreased, suggesting fermentation dependent formation of ethyl carbamate.

한국의 발초식품 중 가장 많이 섭취하고 있는 김치 중에서 배추김치를 각 지방에서 15개, 시중에서 판매 되고 있는 5개를 수집하여 김치의 특성을 고려하여 ethyl carbamate의 부분 정제를 시도하였다. 단계별 효율을 검색하면서 에틸아세테이트로 추출하여 불용성 고분자 물질과 수용성 물질을 제거하고, $C_{18}$ 수지로 소수성 색소를 제거한 후 알루미나, Florisil을 순차적으로 통과시켜서 수분과 비극성 물질을 제거하는 부분 정제법을 정립하였다. 가스 크로마토그래프 상에 분리된 표준 ethyl carbamate 피크와 같은 시간에 검출된 김치 추출액의 피크의 질량 분석 스펙트럼을 비교한 결과, 분자 이온 m/z 89와 m/z 74.62 토막 이온이 공통적으로 나타났다. 선택 이온 모드로 감도와 선택성이 가장 좋은 Mxlafferty 토막 이온 m/z 62에서 정량한 결과 ethyl carbamate의 범위는 검출 한계 농도 이하부터 4.6 ppb까지 분포하였으며, 김치의 숙성이 진행될수록 ethyl carbamate 농도는 증가하는 경향을 보였다. 이 양은 다른 식이는 고려하지 dskg고 김치에서만 하루에 섭취하는 ethyl carbamate 양으로 추정하였을 때, 사람에게 실질적으로 안전하다고 보고된 양 정도의 수준에 미치는 것으로 나타났다.