제 8장 환경오염과 식품위생

식품오염물 : 식품 중에 어느 일정 수준 이상으로 존재하는 불필요한 물질 환경오염 : 사업활동, 사람의 활동에 의해 발생되는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 해양오염, 방사능오염, 소음, 진동, 악취 등으로 사람의 건강이나 환경에 피해를 주는 상태 식품오염물 : 식품 중에 어느 일정 수준 이상으로 존재하는 불필요한 물질 8-1  환경에서 유래되는 식품오염물질

생물농축 : 생물에 의해 특정원소 또는 화합물이 선택적으로 흡수, 섭취, 저장되어 농축되는 현상 생물농축은 먹이연쇄를 통하여 더욱 증폭 수생생물의 예 : 식물성 플랑크톤→동물성 플랑크톤→소형어패류→중대형 어류→사람 8-2  생물농축과 먹이연쇄

Chemical structure of polyhexamethylene guanidine

8-3 오․폐수에 의한 식품오염 1 수질오염의 발생원 생활하수 2. 산업폐수 3. 축산폐수 4. 광산폐수 8-3  오․폐수에 의한 식품오염 물은 인체에 절대 필요한 물질이고 식품의 조리, 가공, 제조 등에서 필수적으로 사용되지만, 모든 환경오염물질의 집합장소이기도 하여 오염되기 쉬운 속성 1  수질오염의 발생원 생활하수 2. 산업폐수 3. 축산폐수 4. 광산폐수 ★미생물을 이용한 축산폐수 처리

2 수질오염의 지표 수질오염은 수질의 물리적․화학적․생물학적 작용의 복합 오염정도는 물리적․생물학적․화학적 요소들 종합, 판단 2  수질오염의 지표 수질오염은 수질의 물리적․화학적․생물학적 작용의 복합 오염정도는 물리적․생물학적․화학적 요소들 종합, 판단 물리적 지표 : 온도 , 탁도, 색, 취기, pH 화학적 지표 : 알칼리도, 산도, DO, BOD, COD, SS 생물학적 지표 : 박테리아, 대장균군의 수

먹는 샘물 : “샘물을 먹는데 적합하도록 물리적 처리 등의 방법으로 제조한 물”로 정의되며, 종래의 생수 또는 광천수의 별칭 1  먹는 물의 수질기준 먹는 물 : 먹는데 통상 사용하는 자연상태의 물과 자연상태의 물을 먹는데 적합하게 처리한 수돗물, 먹는 샘물, 먹는 해양심층수 등을 말한다. 샘물 : 암반대수층 안의 지하수 또는 용천수 등 수질의 안전성을 계속 유지할 수 있는 자연상태의 깨끗한 물을 먹는 용도로 사용하기 위한 원수 먹는 샘물 : “샘물을 먹는데 적합하도록 물리적 처리 등의 방법으로 제조한 물”로 정의되며, 종래의 생수 또는 광천수의 별칭 8-4  먹는 물의 수질기준과 안전성

2 먹는물의 안전성 트리할로메탄 상수원 물을 오염시키는 발암성이나 만성중독을 유발시 2  먹는물의 안전성 트리할로메탄 상수원 물을 오염시키는 발암성이나 만성중독을 유발시 키는 화학물질 중 가장 관심의 대상이 되는 것은 트리할 로메탄(trihalomethane, THM)인데, THM은 일반식 CHX3(X는 할로겐원소)로 표시되며, 수돗물 생산과정서 자연적으로 생성되므로 문제 THM은 humin질(humic substance)에서 유래하는 부식 산(humic acid) 등의 유기물 또는 화학물질이 염소처리 에 의해 생성된다. 검출량이 많고 가장 독성이 강한 chloroform(CHCl3)

(2) 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 및 1,1,1-트리클로로에탄 (3) 암모니아성 질소와 질산성 질소 유기질소화합물의 분해과정 : 단백질 아미노산 암모니아성 질소 (NH3−N) 아질산성 질소(NO2−N) 질산성 질소(NO3−N) Methemoglobin혈증 : 혈중 산소운반장애로 청색증 음용수와 식품에 존재하는 질산이온과 아질산이온은 식품 중의 2급아민과 반응하여 발암성의 N-nitrosamine을 생성한다. (4) 유독물질 시안이온, 수은, 유기인계 농약, 벤젠, 톨루엔 (5) 특정물질 동, 철, 망간, 아연, 알루미늄, 6가크롬, 카드뮴, 비소, 불소 1991년 3월과 4월에 대구서 발생한 수돗물 페놀오염사건

중금속(heavy metal)은 비중 4.0 이상의 금속을 의미 인체에 흡수, 축적되어 만성중독 일으킴 금속원소는 미량으로 인체에 필수불가결한 것(Fe, Zn, Cu, Co 등), 극히 미량일지라도 인체에 나쁜 영향을 미치는 것, 생리적 특성이 알려지지 않은 것의 세가지 그룹이 있다. 인체에 비교적 독성이 강한 것 : As, Cd, Hg, Pb 8-5  중금속에 의한 식품오염

1 수 은 미나마타 사건 가성소다공업, 전기제품, 도료, 약품, 농약제조 등. 무기수은이 메틸화되어 메틸수은 생성. 1  수  은 가성소다공업, 전기제품, 도료, 약품, 농약제조 등. 무기수은이 메틸화되어 메틸수은 생성. 무기수은의 메틸화반응에 cobalamine(비타민 B12) 관여. ( methylcobalamine(CH3−B12)의 메틸기가 전이) 식품에는 수은이 미량 함유, 어패류, 특히 다랑어류에 多 고농도의 수은함량은 먹이연쇄의 최종단계 동물로서 먹이연쇄를 통한 생물농축에 기인 수은화합물의 독성은 메틸수은이 가장 강하다. 메틸수은 지용성 크고 소화관과 폐에 흡수, 중추신경계 와 태아조직에 농축 미나마타 사건

2 카 드 뮴 합금, 전기도금, 배터리, 용접, 도료 등에 이용 카드뮴은 주로 벼와 같은 식물에 잘 흡수 2  카 드 뮴 합금, 전기도금, 배터리, 용접, 도료 등에 이용 카드뮴은 주로 벼와 같은 식물에 잘 흡수 표적장기는 신장, 카드뮴은 신장세뇨관에서의 저분자단백질의 재흡수를 방해하여 단백뇨 ⇒ 중독의 초기증상 판단 칼슘과 인 손실 ⇒ 골다공증 이타이이타이병

3 납 인체섭취량의 약 60%는 식품에서 유래. 쌀, 야채, 어패류 도료, 납용융, 제련, 배터리, 인쇄, 크레파스, 유약을 바른 도자기 등 유기납 : 중추신경계 장해 무기납 : 조혈기 (hemoglobin 합성저해의한 빈혈) 가장 심각한 납중독은 어린이의 뇌질환 중독자의 25% 정도는 사망, 살아남더라도 심각한 후유증으로 고생.

4 비 소 자연계에서 주로 As3＋, As5＋의 화합물로 존재 특히 해산물의 비소함량은 대단히 높다. 4 비  소 자연계에서 주로 As3＋, As5＋의 화합물로 존재 특히 해산물의 비소함량은 대단히 높다. 섭취된 무기비소는 대부분이 흡수된다. 주요장기는 간, 신장, 뼈, 피부이고 손, 발톱, 모 발에 축적 비소화합물에 의한 급성중독에서는 발열, 식욕부 진, 구토, 탈수증상 뒤에 복통, 체온저하, 혈압저 하, 경련, 혼수상태가 되어 사망 만성중독의 경우에는 피부가 청색으로 변하고 손발, 피부에 각화현상 모리나카 조제분유사건

8-6 농약에 의한 식품오염 1 농약의 종류와 그 독성 1.유기인제 살충제 : 탁월한 살충효과 8-6  농약에 의한 식품오염 1  농약의 종류와 그 독성 1.유기인제 살충제 : 탁월한 살충효과 독성은 비교적 강한 편이고 독성발현이 매우 신속. Parathion, malathion, fenitrothion 신경에 존재하는 cholinesterase의 작용 억제 ⇒ 신경에 acetylcholine축적⇒신경감수장치 과도하게 자극⇒자율신경계, 중추신경계 증상(심한 발한, 호흡곤란, 두통, 구토, 복통, 설사, 시력장애, 혼수상태) 비교적 분해 쉬워 잔류독성은 크게 문제 없다 ⇒심각한 환경오염 일으키지 않으며 먹이연쇄 통한 인체 이행도 거의 없다.

여러 내장기관의 같은 곳에 교감과 부교감 분포: 길항작용 ⇒ 항상성 유지

2. 유기염소제 살충제, 살균제, 제초제 등으로도 널리 이용 살충제 : DDT, BHC, drin제 제초제 : PCP, 2,4-D, 2,4,5-T 잔류성이 지나치게 크고 지용성, 인체지방조직에 축적 ⇒사용제한, 식품 중의 잔류량도 규제 중추신경계에 작용함으로써 독작용 DDT : 중추신경 흥분작용, 간질 비슷한 신경중독, 식욕부진, 구토, 복통, 현기증, 입술의 감각이상, 수족의 마비, 경련, 심하면 혼수상태를 거쳐 사망. BHC는 DDT보다 급성독성이 크다. 중추신경기능장애 등의 중독증상, 특히 호흡중추마비가 사망 주원인. 유기염소제는 유기인제에 비해 저독성 ⇒ 급성 중독사고는 적은 편이나 잔류성 커서 축적, 생물농축, 만성중독

DDT(dichloro diphenyl trichloro ethane)

DDT(Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane) 1874년 처음으로 합성 제2차 세계 대전때 말라리아, 티푸스를 일으키는 모기의 구제와 질병의 구제에 사용 살충능력을 처음 발견한 스위스 화학자인 폴 허먼 뮐러(Paul Hermann Müller)는 1948년에 노벨 생리학·의학상 전쟁이 끝나고, DDT는 농업분야에서 살충제로 쓰이게 되었고, 곧 생산과 사용이 급상승 1962년 미국의 해양 생물학자인 레이첼 카슨은 《침묵의 봄》 : 생태계나 사람의 건강에 끼치는 영향을 논리적으로 설명. 암 을 일으킬 수 있다는 것과, 농업에 쓰는 화학물질이 야생동물과 여러 조류를 위협 "침묵의 봄"이 불러온 대규모 항의로 인해서 미국에서 1972년도에 DDT 사용을 전면 중단. DDT는 그 후 전 세계적으로 농작물에 사용하는 것이 금지되었으나, 질병을 매개하는 곤충에 대해서는 아직도 쓰이고 있어, 전 세계적으로 많은 논의를 불러일으켰다.

DDT사용금지로 수천만 명의 사망자와 수십억 명의 질병 유발 2007년 WHO에서 사용금지해제

3. 카바메이트제 카바메이트(carbamate)제는 살충제, 제초제 등 사용. 유기인제와 같이 cholinesterase 가역적 저해제 독성이 낮고 화학적으로 안정, 빨리 대사되므로 체내에 축적되어 만성중독을 일으킬 염려가 없다. Carbaryl

4. 농약의 잔류성 농 약 명 잔류기간 농약은 그 잔류성에 따라 비잔류성(nonpersistent), 중간잔류성 (moderately persistent) 및 잔류성(persistent)으로 구분. 농약의 잔류기간 : 살포장소에서 농약잔류물이 75～100% 소실 되는 데에 걸리는 기간.  잔류성 농약은 먹이연쇄를 통하여 농축되어 인체에 심각한 영향. 농  약  명 잔류기간 chlordane DDT BHC dieldrin heptachlor epoxide Heptachlor 5년 4년 3년 2년 aldrin chlorpropham 2,4-D diazinon parathion malathion 8개월 1개월 12주 1주

2  농약의 오염방지 잔류허용량이란 - 농산물 중에 함유된 농약의 양이 일생동안 그 농산물을 섭취하여도 전혀 해가 없는 수준을 법으로 규제한 것을 일컬으며, 1일 섭취허용량(ADI), 국민평균체중, 해당 농약이 사용된 식품의 1일 섭취량(food factor)에 의해 산출.

배합사료에 질병치료나 발육촉진을 목적으로 항생물질, 합성항균제 및 합성호르몬제가 첨가 8-7  항생물질에 의한 식품오염 배합사료에 질병치료나 발육촉진을 목적으로 항생물질, 합성항균제 및 합성호르몬제가 첨가 식육, 우유, 수산물에 잔류, 식품 통해 인체 이행

1 식품 중 항생물질의 잔류 식육, 어류 및 갑각류에 잔류허용기준 정하여 규제 동물(가축, 어류)의 사료 및 의약품 1  식품 중 항생물질의 잔류 식육, 어류 및 갑각류에 잔류허용기준 정하여 규제 동물(가축, 어류)의 사료 및 의약품 가축의 질병예방과 치료 및 성장촉진을 위해 동물사료에는 tetracycline류 등의 항생물질이 첨가 sulfadimethoxine 등의 합성항균제가 사용, diethylstilbestrol(DES) 등의 성호르몬제가 불법사용. 2. 농용(農用) 항생물질 농약으로 사용되는 항생물질로 그 작용에 따라 항곰팡이성, 항세균성 및 항virus성의 3가지로 나눈다. 3. 식품제조

방사능이란 - 불안정한 원소의 원자핵이 방사선을 방출하여 스스로 붕괴되고 안정된 다른 원자핵으로 변환하는 현상을 말한다. 2  잔류의 문제점과 대책 잔류의 문제점으로는 급․만성 독성, 내성균의 출현, 균교대증(菌交代症), allergy의 발현 등이 지적되고 있다. 80% 이상의 동물이 항생물질 등이 첨가된 사료로 사육. 특히 동물약품 중에는 만성독성, 발암성 현재의 여건에서는 항생물질의 사용은 피할 수 없는 일 ⇒식품에서 불검출을 기대할 수는 없다. 8-8  방사능에 의한 식품오염 방사능이란 - 불안정한 원소의 원자핵이 방사선을 방출하여 스스로 붕괴되고 안정된 다른 원자핵으로 변환하는 현상을 말한다. Chernobyl, 후쿠시마 원자력 발전소 폭발.

방사선(放射線)은 방사능을 가진 원자(Cs137, Co60 등) 에서 발생하는 빛 또는 물질이다. 몸을 투과하면 분자와 공명하여 세포나 유전자를 파괴하거나 변형시킨다. 일반적인 노출은 인체에 해가 되지만 이를 집중하여 쬐면 종양 등을 파괴하고 유전자를 변형시킬 수 있는 수단

균교대증 항생물질을 대량투여하게 되면 존재하는 미생물총내의 미생물의 균형이 깨지고 병원성이 강하지 않은 미생물이 급격하게 증식해서 감염을 일으키거나 특히 그 항생물에 저항성이 있는 균이 이상하게 늘어 감염을 일으킨 경우

1  방사성 물질에 의한 식품오염 방사성 강하물 2. 온배수와 방사성 폐기물

2 방사성 물질의 식품오염경로 음 료 수 빗물, 수돗물, 우물물이 있는데 가장 문제되는 것은 빗물 2. 농산물 2  방사성 물질의 식품오염경로 음 료 수 빗물, 수돗물, 우물물이 있는데 가장 문제되는 것은 빗물 2. 농산물 농작물, 야채 등의 식물체에 있어서는 방사성 강하물이 뿌리에 의한 흡수, 표면에 부착 또는 직접 흡수의해 오염 3. 수산물 수중에서 어패류나 해조류의 체표면에 직접 흡수되거나 아가미나 먹이를 통해 섭취, 생물농축 4. 축산물 축산물의 오염은 가축을 통한 2차적인 것으로 가축의 오염과 가장 밀접한 것은 사료와 음료수

3  오염식품의 인체에 대한 작용 방사성 물질에 오염된 식품을 섭취하게 되면 방사성 물질은 그 핵종 고유의 성질에 따라 흡수, 침착, 배설되는데 이 과정에서 방사선을 방출하여 여러 장해를 일으킨다. 방사선의 인체에 대한 장해는 오염된 식품의 경우 만성적 장해가 대부분이다. 주요 장해로는 탈모, 눈의 자극, 궤양의 암변성, 세포분열억제, 세포기능장해, 세포막투과성 변화, 생식불능, 백혈병, 염색체의 파괴, 유전자의 변화, 돌연변이 유발

인체의 정상적인 호르몬의 작용을 방해하거나 교란시 키는 물질을 내분비계 교란물질(endocrine disruptor) 환경호르몬, 내분비계 장애물질 면역계, 생식계, 신경계의 이상 초래, 발암의 위험성 8-9  내분비계 장애물질에 의한 식품오염

우리 몸의 한 부분에서 분비되어 혈액을 타고 표적기관으로 이동하는 일종의 화학물질 호르몬 [ hormone ] 우리 몸의 한 부분에서 분비되어 혈액을 타고 표적기관으로 이동하는 일종의 화학물질

[내분비계 장애물질의 대표적인 영향] 호르몬 분비의 불균형 생식능 저하 및 생식기관 위축과 기형 암 유발 면역기능 저해 뇌 호르몬 조절부진에 의한 행동장애 작용기전 : 모방, 차단, 촉발, 간접영향

Endocrine Disruptors

Dibutyl phthalate (DBP) DBP is mainly used as softener for different polymer materials such as PVC. It can be contained e.g. in paints, adhesives, sealants or cosmetics. DBP is very toxic to aquatic organisms. DBP has been found in breast milk. DBP may cause harm to the unborn child and impair fertility.

3-Day Uterotrophic Effects DES CON

1. 폴리염화비닐(PCB) PCB(polychlorinated biphenyl), biphenyl의 수소가 염소 치환 PCB는 물에 녹지 않아 미생물에 의한 분해속도가 아주 늦고 물리․화학적으로 안정, 환경오염물질로서 관심의 대상. PCB는 많은 나라에서 규제. PCB의 독성은 급성독성이 되면 초기에는 눈꺼풀과 다리가 붓고, 식욕부진, 구토증세가 있고 심하게 되면 피부의 색소가 검은색으로 변하고 전신에 여드름 발생. 미강유 중독사건

2  다이옥신 4 염화다이옥신 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(2,3,7,8-TCDD) : 가장 맹독성, 최기형성 다이옥신 전구체로 가장 대표적인 것 2,4,5-trichlorophenol(TCP) TCP는 제초제 2,4,5-T와 소독제 hexachlorophene합성에 쓰이는 중간체. 제초제와 소독살균제의 제조과정에서 부산물로 생성. 연소의해서도 생성. 독성 강력, 만성적, 잔류성, 생물농축계수가 지나치게 크다. 흉선 임파구의 감소, 최기형성, 강력한 발암성, 염소여드름

5 Diethylstilbestrol(DES) 3  프탈산에스테르류 프탈산에스테르류(phthalate esters)는 플라스틱제품의 가소제, lacquer, 접착제, 인쇄잉크, 염료, 살충제 등의 제조에 대량 사용, 회수되지 않고 환경에 방출⇒새로운 환경오염물질로 부각 난분해성, 발암, 기형유발성 가장 널리 사용되는 것은 di-2-ethylhexyl phthalate(속칭 DOP) 4  Bisphenol A Bisphenol A는 음료수캔의 내부코팅제, 유아용 우유병, 급식용 식판 및 생수용기 등의 소재로 사용 고압증기멸균기에서 polymer가 파괴, 중합⇒플라스틱에서 용출 피부, 눈의 염증, 발열, 발암, 태아 발육 이상, 피부알레르기 유발 5  Diethylstilbestrol(DES) Diethylstilbestrol(DES)은 강력한 합성 여성호르몬, 여성호르몬인 estradiol과 유사한 작용, 임신 중 노출 시 자손에 생식 결함 유발