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보고서 상세정보

농산물의 유기 및 무기비소 실험법 연구 및 실태조사
A Study on the Organic and Inorganic Arsenic in Agricultural Products

  • 사업명

    식품 등 안전관리

  • 과제명

    농산물의 유기 및 무기비소 실험법연구 및 실태조사

  • 주관연구기관

    식품의약품안전평가원

  • 연구책임자

    김동술

  • 참여연구자

    박성국   박희라   백옥진   강영운   최훈   조천호   이승철   박은혜  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2009-12

  • 과제시작년도

    2009

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000012723

  • 과제고유번호

    1475004603

  • 키워드

    유기비소.무기비소.농산물.모니터링.organic arsenic.inorganic arsenic.agricultural products.monitoring.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The present study was carried out to develop the methods of arsenic speciation (AsC, AsB, MMA, DMA, As(III), As(V)) by HPLC-ICP-M...

    The present study was carried out to develop the methods of arsenic speciation (AsC, AsB, MMA, DMA, As(III), As(V)) by HPLC-ICP-MS and to assess exposure & risk for Korean by total and inorganic As intake through agricultural products.
    Total arsenic analysis in samples was performed using microwave device and ICP-MS. The LOD and LOQ for total As were 0.0003~0.001, 0.001~0.004 mg/kg, respectively. The recovery at 5LOQ and 25LOQ level were in the range 81~104%.
    An anion-exchange HPLC-ICP-MS method has been developed to determine six arsenic species in 20 kinds of agricultural products. Arsenic compounds in sample were extracted with 50% MeOH. The LOD and LOQ for As(III), As(V), AsC, AsB, MMA, and DMA were 0.0024~0.012 and 0.008~0.04 mg/kg, respectively. The recovery at 10LOQ and 25LOQ level for arsenic species were ranged: As(III) 95~111, As(V) 87~104, AsC 81~101, AsB 87~104, MMA 64~109, DMA 94~108%. This simple and rapid method has good precision and accuracy.
    329 samples covering 20 kinds of agricultural products were collected from various retail outlets and markets across Korea.
    The amount of total and inorganic As was determined in samples. The concentration of total As was: rice 0.075~0.255, corn 0.007~0.091, bean 0.132~0.230, red-bean 0.066~0.181, potato 0.010~0.037, sweet-potato 0.028~0.052, sesame 0.460~0.718, cabbage 0.005~0.090, spinach 0.21~0.093, spring onion 0.021~0.093, leek 0.019~0.056, radish 0.016~0.026, onion 0.005~0.025, carrot 0.017~0.036, garlic 0.004~0.025, cucumber 0.015~0.023, pepper 0.011~0.028, tomato 0.003~0.022, orange 0.016~0.094, apple 0.001~0.029 mg/kg, respectively. Inorganic As in all samples was not determined. It was found that arsenic species in agricultural products were other organic species, not AsC, AsB, MMA, and DMA.
    For risk assessment, probable daily intake was calculated and compared with provisional tolerable weekly intake (PTWI) established by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). The PTWI of inorganic As is 15 $\mu$g/kg b.w./week.
    The risk assessment of total arsenic is conducted on assumption that arsenic in sample is 100% inorganic arsenic. The median daily exposure to total As by intake of agricultural products except rice was ranged 0.0002(corn)~0.012(sesame) $\mu$g/kg b.w./day, corresponding to 0.01~0.5% of PTWI. The median level of total As intake through rice was 0.603 $\mu$g/kg b.w./day, and 28.1% of PTWI.
    The residue of inorganic arsenic was assumed as LOD/2 for estimation of probable daily intake of inorganic As. The median level of inorganic As intake through agricultural products except rice was in the range of 0.0001(corn)~0.001(potato) $\mu$g/kg b.w./day, corresponding to 0.002~0.1% of PTWI. The median level of inorganic As intake through rice was 0.041 $\mu$g/kg b.w./day, and 1.9% of PTWI.
    Therefore, the level of overall exposure to arsenic for Korean through agricultural products was below the recommended JECFA levels, indicating of least possibility of risk.


    본 연구에서는 농산물 중 유기 및 무기비소 분석법을 개발하고, 국내에 유통되고 있는 농산물에 대한 비소 오염도를 확인하여 국민의 식품별 섭취량을 고려한 비소 위해성을 평가하였다.
    총 비소 오염도 확인을 위해 microwave장...

    본 연구에서는 농산물 중 유기 및 무기비소 분석법을 개발하고, 국내에 유통되고 있는 농산물에 대한 비소 오염도를 확인하여 국민의 식품별 섭취량을 고려한 비소 위해성을 평가하였다.
    총 비소 오염도 확인을 위해 microwave장치를 이용해 전처리한 후 ICP-MS로 측정하는 시험법을 확립하였다. 농산물 중 총 비소 시험법의 LOD와 LOQ는 각각 0.0003~0.001, 0.001~0.004 mg/kg이었다. 5×LOQ와 25×LOQ 수준에서 회수율 실험한 결과, 81~104%의 양호한 결과를 얻었다.
    농산물 중 유기 (AsC, AsB, MMA, DMA) 및 무기비소 (As(III), As(V)) 오염도를 측정하기 위해 50% 메탄올을 이용한 액액추출법과 이온교환크로마토그래피를 활용한 HPLC-ICP-MS법을 개발하였다. 농산물 중 비소화학종 분석법의 LOD와 LOQ는 각각 0.0024~0.012 and 0.008~0.04 mg/kg이었다. 10×LOQ와 25×LOQ 수준에서 As(III) 95~111, As(V) 87~104, AsC 81~101, AsB 87~104, MMA 64~109, DMA 94~108%의 회수율을 보임으로써 양호한 정확성과 정밀성을 보였다.
    비소 오염도 실태조사를 위해 국내 유통 중인 농산물 20개 품목, 329건을 수거하였다.
    농산물 중 총 비소 오염도를 조사한 결과, 쌀 0.075~0.255, 옥수수 0.007~0.091, 대두 0.132~0.230, 팥 0.066~0.181, 감자 0.010~0.037, 고구마 0.028~0.052, 참깨 0.460~0.718, 배추 0.005~0.090, 시금치 0.021~0.093, 양파 0.021~0.093, 부추 0.019~0.056, 무 0.016~0.026, 양파 0.005~0.025, 당근 0.017~0.036, 마늘 0.004~0.025, 오이 0.015~0.023, 고추 0.011~0.028, 토마토 0.003~0.022, 오렌지 0.016~0.094, 사과 0.001~0.029 mg/kg의 오염도를 보였다. 무기 및 유기비소 오염도는 모든 시료에서 검출한계 이하이었다. 따라서, 농산물에 존재하는 비소종은 AsC, AsB, MMA, DMA가 아닌 다른 유기비소종인 것으로 추정된다.
    노출 및 위해평가를 위해 농산물별 섭취를 통한 비소 노출량을 산출한 후, JECFA에서 설정한 PTWI값 대비 위해도를 평가하였다. 비소의 PTWI는 무기비소로써 15 $\mu$g/kg b.w./week이다.
    쌀을 제외하고 우리나라 국민의 해당 농산물 섭취를 통한 총 비소 중간노출량은 0.0002(옥수수)~0.012(참깨) $\mu$g/kg b.w./day이었으며, 이는 PTWI 대비 0.01~0.5%이었다. 쌀 섭취를 통한 총 비소 중간노출량은 0.603 $\mu$g/kg b.w./day이었으며, PTWI 대비 28.1%에 해당하였다.
    모든 농산물에서 무기비소는 검출한계 이하였기 때문에 오염도를 LOD/2로 가정하여 무기비소 위해 평가를 실시하였다. 쌀을 제외한 농산물 섭취를 통한 무기비소 중간노출량은 0.0001~0.001 $\mu$g/kg b.w./day이었으며, PTWI 대비 0.002~0.1%이었다. 쌀을 통한 우리나라 국민의 무기비소 중간노출량은 0.041 $\mu$g/kg b.w./day으로써, PTWI 대비 1.9%이었다.
    따라서, 국내 유통되는 농산물 섭취를 통한 비소의 노출량은 JECFA의 안전권고치보다 낮음으로써 위해도는 매우 낮아, 우리나라 국민은 농산물에 존재하는 비소의 위해성으로부터 안전한 것으로 사료된다


  • 목차(Contents) 

    1. 최종보고서 ... 1
    2. 표지 ... 2
    3. 요약문 ... 4
    4. SUMMARY ... 5
    5. 목차 ... 6
    6. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
    7. 제1절 연구개발과제의 목표 ... 8
    8. 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 9
    9. 제2...
    1. 최종보고서 ... 1
    2. 표지 ... 2
    3. 요약문 ... 4
    4. SUMMARY ... 5
    5. 목차 ... 6
    6. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
    7. 제1절 연구개발과제의 목표 ... 8
    8. 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 9
    9. 제2장 연구개발과제의 국내.외 연구개발 현황 ... 10
    10. 제1절 비소의 위해성 ... 10
    11. 1. 중금속의 위해성 ... 10
    12. 2. 비소의 특성 ... 11
    13. 3. 무기비소의 독성 ... 13
    14. 4. 중금속 독성동력학 ... 15
    15. 5. 환경 중 비소 오염 ... 17
    16. 제2절 국내.외 비소에 대한 연구 ... 18
    17. 1. 환경 및 식품 중 비소 시험법 연구 현황 ... 18
    18. 2. 식품 중 비소 모니터링 ... 20
    19. 제3절 국내.외 식품 중 비소관리 동향 ... 25
    20. 1. 국내 비소 관리 동향 ... 25
    21. 2. 국외 비소 관리 동향 ... 25
    22. 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 27
    23. 제1절 연구개발 내용 및 방법 ... 27
    24. 1. 검체선정 및 시약 ... 27
    25. 2. 시험방법 ... 31
    26. 3. 분석법 검증 ... 37
    27. 4. 위해성 평가 ... 38
    28. 제2절 총 비소 및 비소화학종 분석법 개발 ... 41
    29. 1. 식품 중 비소 화학종 분석법 확립 ... 41
    30. 2. 분석법 검증 ... 44
    31. 제3절 농산물의 비소 오염도 ... 48
    32. 1. 농산물 중 총 비소 오염도 ... 48
    33. 2. 농산물 중 비소 화학종(유기 및 무기비소) 오염도 ... 78
    34. 제4절 농산물의 비소 오염에 따른 위해도 평가 ... 78
    35. 1. 총 비소의 노출량 및 위해도 ... 78
    36. 2. 무기 비소의 노출량 및 위해도 ... 104
    37. 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 114
    38. 제1절 총 비소 및 비소화학종 분석법 개발 ... 114
    39. 제2절 농산물의 비소 오염도 ... 114
    40. 제3절 농산물의 비소 오염에 따른 위해도 평가 ... 116
    41. 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 118
    42. 제1절 목표 달성도 ... 118
    43. 제2절 관련분야에의 기여도 ... 119
    44. 제6장 연구개발과제 연구개발 결과 활용계획 ... 120
    45. 제1절 활용성과 ... 120
    46. 제2절 활용계획 ... 120
    47. 제7장 참고문헌 ... 122
    48. 제8장 첨부서류 ... 124
  • 참고문헌

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