아플라톡신(aflatoxin)은 곰팡이의 2차 대사산물이며 인간발암원으로 보건상 위해를 준다. 쌀은 아플라톡신을 생성하는 곰팡이인 Aspergillus flavus와 A. parasitidcus에 좋은 기질이다. 이 연구에서는 쌀과 쌀제품 및 쌀부산물에서 전세계적으로 나타나고 있는 아플라톡신 오염 정도와 오염 수준에 대하여 고찰하였다. 아플라톡신 오염 정도와 오염 수준은 시료의 유형과 시료채취 지역에 따라 다르게 나타나는 것으로 보인다. 쌀과 쌀제품 2,511 시료 중 36.6%에서, 그리고 쌀부산물 374 시료 중 57.8%에서 아플라톡신이 검출되었다. 이들 시료에서 aflatoxin $B_{1}$ 및 total aflatoxin오염도는 $0-185{\mu}g/kg$였다. 일부 백미 시료에서는 $20{\mu}g/kg$을 초과하는 시료가 있었다. 쌀의 아플라톡신 관련 위생관리지표를 고안할 수 있는 기초자료를 제공하기 위하여 쌀의 아플라톡신 오염에 대한 모니터링이 필요하다. 또 쌀과 쌀제품 생산의 모든 단계와 저장에서 아플라톡신 관리를 위한 통합적 접근법이 필요하다. 가축을 아플라톡신으로부터 보호하는 전략은 인간집단을 보호할 수 있는 효과적인 접근법이 될 수 있다.
본 연구는 아플라톡신 생성균의 생육을 억제시킬 수 있는 길항 미생물을 분리하고 그 길항미생물을 이용한 된장 제조시 아플라톡신 제어 효과와 된장의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 아플라톡신 생성균인 Asp. flavus와 Asp. parasiticus에 대해 길항력이 가장 강력한 균을 분리하였으며 그 균은 Bacillus 속의 특성을 보였다. 분리한 길항균과 아플라톡신 생성균을 처리하여 제조한 된장의 아플라톡신 함량은 Asp. flavus을 처리하였을 때 아플라톡신 $B_1$이 27.2 ppb에서 길항균과 함께 처리로 87.5% 감소한 3.4 ppb였으며 Asp. parasiticus을 처리하였을 때 아플라톡신 $B_1$이 30.3 ppb에서 길항균과 함께 처리로 87.8% 감소한 3.7 ppb였다. 길항균과 아플라톡신 생성균을 처리한 된장의 유리지방산, 유리당, 유기산함량은 대조구와 큰 차이 없이 비슷하였다. 유리아미노산 총 함량은 길항균과 아플라톡신 생성균 처리로 다소 낮아지는 경향을 보였으나 큰 영향을 미치지 못하였다. 주로 glutamic acid, aspartic acid, tryptophan이 감소하였다. 된장의 향기성분은 아플라톡신 생성균을 처리하였을때 대조구에 비하여 큰 변화가 없었다. 그러나 길항균 처리로 변향인 2-pentyl furan와 불쾌취인 butanoic acid류가 소멸되거나 감소하고 octadecene 화합물은 생성 되었다. 결국 분리된 길항균은 아플라톡신 생성을 억제시켰으며 된장의 품질에는 그다지 영향을 미치지 않았다.
아플라톡신 생성균의 생육을 억제할 수 있는 미생물을 분리동정하고 진공동결 건조한 대사산물로부터 길항물질을 분리하였다. 대두로부터 아플라톡신 생육을 저해하는 길항균을 분리하였으며, 그 균은 Bacillus subtilis로 동정되었다. Bacillus subtilis는 아플라톡신 생성균에 대한 길항물질을 생산하였으며 MeOH추출, 실리카겔 흡착 크로마토그래피법, Sephadex LH-20 크로마토그래피법으로 길항물질을 분리하였다. 아플라톡신 생성균인 Asp. flavus와 Asp. parasiticus의 생육은 길항미생물인 Bacillus subtilis가 생산하는 길항물질에 의해 강하게 저해되었으며 이는 아플라톡신 오염방지를 위하여 효과적인 생물학적 방법일 것이라 기대된다.
원유중의 아플라톡신 M1의 오염도를 측정한 결과, 일부 지역 원유 중, 일반수준으로 관리한 지역의 집합유, HACCP으로 지정되어 관리되는 농가의 집합유, 아플라톡신 M1 저감화 배합사료를 제공한 지역의 집합유를 검체로 하여 1년간 아플라톡신 M1의 수준을 모니터링을 실시한 결과, 일반적인 관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.023±0.005 μg/l, HACCP 지정관리를 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.017±0.004 μg/l 그리고 저감화배합사료 제공을 통해 집유된 집합유의 평균검출농도는 0.013±0.003 μg/l으로 나타났다. 이러한 결과는 3개 지역 모두 한국이나 미국 그리고 유럽에서 정한 아플라톡신 M1의 기준치 이하로 검출되었으며, 저감화 배합사료를 제공한 농가의 아플라톡신 M1수준이 가장 적게 검출되었다. 아플라톡신 M1의 특성으로서 사료공급상태에 따른 평균검출농도가 계절별로 차이가 나는 경향을 보이며, 3가지 실험군에서 공통적으로 여름철에 비해 겨울철 아플라톡신 M1 수준이 가장 높게 검출되었다. 이는 겨울철 사료의 관리미흡과 더불어 사료 보관기간이 늘어나며 일반배합사료의 섭취량이 증가되고 장기화됨에 따라, 젖소에서의 아플라톡신 B1의 양이 농축되어 결과적으로 아플라톡신 M1 수준이 증가된 것으로 판단된다. 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 직접적인 방법으로는 곰팡이 독소를 흡착하게 하는 배합사료를 공급하여 원유로 아플라톡신 M1이 전이되지 못하도록 하는 것으로써 일반수준으로 관리한 농가의 집합유에 비해 아플라톡신 M1의 수준이 감소하는 경향을 보였다. 효율적이고 경제적인 측면을 고려하여 아플라톡신 M1의 수준을 낮출 수 있는 가장 효과적인 방안은 HACCP 지정관리를 통한 농가 및 사료의 관리라 할 수 있다. 또한 보다 실질적인 아플라톡신 M1의 수준을 감소시키기 위해서는 정부의 제도적인 지원과 낙농업계의 관리 및 농가의 철저한 위생관리가 필요하다고 사료된다.
이번 연구는 아플라톡신 $B_1(AFB_2)$의 독성이 오리의 생산성, 체내 기관, 간 효소 활성도, 외관상 소화율, 영양소 소화율에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 1일령의 육용오리 90마리를 3개의 처리군으로 나눠 10마리씩 펜에서 사육하였다. 그룹1은 일반 사료를 급여하였고, 그룹 2와 3은 각각 아플라톡신 $20{\mu}g/kg$, $40{\mu}g/kg$이 포함된 오염된 쌀을 섞어 6주 동안 급여하였다. 그 결과 아플라톡신에 오염된 사료를 섭취한 그룹의 증체량과 사료 섭취량이 감소하였고, 사료요구률(feed to gain ratio), 간, 신장, 췌장의 무게가 높은 것으로 나타났다. 알라닌 아미노전이효소(ALT, serum alanine aminotransferase)와 혈중 아스파라진산 아미노전이효소(AST, aspartate aminotransferase)의 활성도도 아플라톡신 오염 그룹에서 유의성을 보이며 높았다. 아플라톡신 오염 그룹의 오리들의 십이지장에서 채취한 단백질 분해효소, 키모트립신, 트립신(이자액에서 분비되는 단백질 분해효소), 전분 가수 분해효소 등 소화효소의 활성도가 증가한 반면, 조단백질의 외관상 소화율은 유의성있게 낮은 것으로 나타났다. 이는 아플라톡신에 오염된 사료로가 오리의 생산성과 영양소의 외관상 소화율을 감소시키고 십이지장 내용물의 소화효소활성을 변화시킨다고 볼 수 있다.
서울시내에서 2010년 중 유통된 한약규격품 19종 (360건)을 구입하여 면역친화성칼럼과 유도화장치가 부착된 액체크로마토그래프를 이용하여 아플라톡신의 함량을 분석 하였다. 그 결과 전체 시료 360건 중 아플라톡선 B1은 168건 (46.4%), 아플라톡신 B2는 92건 (25.4%), 아플라톡신 G1은 137건 (37.8%) 그리고 아플라톡신 G2는 88건 (24.3%) 검출되었고, 검출량은 아플라톡신 B1 $1.4{\pm}1.8\;{\mu}g/kg$, 아플라톡신 B2는 $0.4{\pm}1.1\;{\mu}g/kg$, 아플라톡신 G1은 $1.1{\pm}5.0\;{\mu}g/kg$ 그리고 아플라톡신 G2는 $0.9{\pm}3.4\;{\mu}g/kg$이었으며, 백자인과 빈랑자를 제외한 모든 시료에서 아플라톡선 B1 허용 기준 ($10\;{\mu}g/kg$ 이하)에 적합하였다. 위해성 평가 결과 전체 시료의 초과발암위해도는 B형 간염 비보균자의 경우는 $1.30{\times}10^{-5}{\sim}1.22{\times}10^{-7}$이었고, B형 간염보균자의 경우는 $3.31{\times}10^{-4}{\sim}3.12{\times}10^{-6}$의 범위이었다. 본 연구의 대부분 시료에서 아플라톡신의 오염량은 적은 것으로 평가되었으나, 다른 종류의 곰팡이독소와 다른 경로에 의한 아플라톡신의 섭취를 감안하여, 향후 아플라톡신을 비롯한 포괄적인 곰팡이독소에 관한 연구가 진행되어야 될 것으로 생각된다.
2012년 2월부터 11월까지 인천 지역에서 유통된 건고추 및 고춧가루 193건을 대상으로 아플라톡신 $B_1$과 오크라톡신 A의 오염도를 조사하였다. Immunoaffinity column 및 HPLC를 이용한 시험법은 모두 80% 이상의 회수율을 보였고, 아플라톡신 $B_1$ 및 오크라톡신 A의 검출한계는 각각 0.13 ${\mu}g/kg$, $0.30{\mu}g/kg$였다. 오염도 조사를 한 결과 아플라톡신 $B_1$은 17.1%의 검출율을 보였고 오크라톡신 A는 20.7%의 검출율을 보였으며, 아플라톡신 $B_1$의 검출농도는 0.14~9.67 ${\mu}g/kg$였고, 오크라톡신 A의 검출 농도는 0.31~3.31 ${\mu}g/kg$였다. 이는 우리나라 식품공전 상의 기준인 10 ${\mu}g/kg$(아플라톡신 $B_1$), 7 ${\mu}g/kg$(오크라톡신 A)보다는 낮은 수치로 비교적 안전한 수준이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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