Chapter 3 식중독

Chapter 3 식중독

Food hygiene

7. 화학성 식중독

§ 화학성 식중독

• 정의

– 유독성 화학물질에 오염된 식품 섭취에 의해 일어나는 식중독

• 특징

– 원인물질이 식품의 원재료에는 존재하지 않음

– 식품의 생산, 조리, 가공, 저장 중에 생성, 오용, 남용, 혼입, 잔류한 오염물질을 섭취 함으로써 발생하는 식중독

ü 독성 화학 물질의 체내 흡수가 빠름 ü 중독량에 도달하면 급성중독을 일으킴 ü 치사랑을 초과하면 사망에 이르게 됨

ü 미량이라도 장기간 동안 섭취하면 체내에 축적됨 ü 만성중독이 일어날 수 있음

7. 화학성 식중독

§ 화학성 식중독

7. 화학성 식중독

§ 고의 또는 오용에 의한 식중독 1) 보존료

– 방부 효과

– 보존 기간을 증가시키기 위해 사용 – 사용기준 정해져 있음

– 대상식품, 사용량에 주의

• 붕산(H₃BO₃)

– 붕산(Na₂B₄O₇∙10H₂O), 붕산나트륨(NaBO₃∙4H₂O) – 햄, 베이컨, 버터, 어육연제품 등에 사용 (과거) – 수증기에 의해 휘산 됨

– 소화효소작용 저해 → 식욕감퇴, 소화불량

– 영양소 동화작용 방해, 지방분해 촉진 → 체지방 감소 – 사람은 1~3g 중독, 8~17g 사망

7. 화학성 식중독

• 승홍– Mercury Chloride(HgCl₂)

– 강한 살균력, 주류에 주로 사용

– 사람에 대한 경구치사량 : 평균 0.5 g

– 피부 접촉 시 피부 알러지, 세포 대사기능 억제, 사구체 및 세뇨관에 변성 – 급성중독 : 구토, 복통, 요독증

– 만성중독 : 신장장애, 구내염

• 폼알데하이드(Formaldehyde) – HCHO

– 물에 녹기 쉬운 무색의 기체 (물에 녹으면 포르말린) – 합성수지(플라스틱 제품)의 제조 중에도 형성

– 세포 단백질 변성 작용 → 살균, 방부 기능 (육제품) – 체내에서 포름산(HCOOH)로 대사됨

– 소화작용 저해, 두통, 구토, 위경련, 신장 염증

– 0.002% 용액 : 세균 발육 저지, 0.1% 용액 : 포자형성균 살균 유효

7. 화학성 식중독

• 베타-나프톨(β-Naphthol)

– 나프탈렌의 수소원자를 하이드록시기로 치환한 구조 – 간장의 방부제로 일시 사용

– 백색 결정, 123℃의 융점, 끓는 물에 약간 용해, 알코올 및 에테르에는 용해 – 고양이 대상 실험에서 0.1g/kg으로 수시간 이내 사망

– 구토, 복통, 경련, 현기증 등

• 불소화합물

– 불화수소(HF), 불화나트륨(NaF) – 육류, 우유, 알코올 음료 등에 첨가

– 급성중독 : 구토, 복통, 장/방광의 점막 침해

– 만성중독 : 반상치, 불소증(골연화증, 체중감소, 빈혈 등)

• 유로트로핀(Urotropin)

– 폼알데하이드와 암모니아의 반응 생성물

– 백색의 수용성 결정, 263℃ 내외에서 분해/승화 – 폼알데하이드가 유리 → 방부력

– 피부 발진, 혈뇨, 구토

7. 화학성 식중독

2) 인공착색료 (주로 만성중독)

• 타르(tar)색소

– 값이 싸고, 색이 선명해 불법으로 사용

– 독성이 비교적 낮은 몇 가지 산성 색소만 식용으로 허가

– 유해타르색소는 대부분 염기성 혹은 nitro group을 가지고 있음

• 아우라민(Auramine)

– 녹색을 띠는 황색, 염기성 색소

– 과자, 앙금류, 단무지, 카레 등 광범위하게 사용 – 다량 복용 시 20~30분 후 피부에 흑자색 반점 – 두통, 심계항진, 서맥, 의식불명 등

– 만성독성시험 결과, 동물의 간 조직에서 혈관 확장 및 지방 변성이 발생

7. 화학성 식중독

• 로다민 B (Rhodamine B) – 핑크색, 복숭아색 색소

– 과자, 어묵, 토마토케첩 등에 사용

– 동물에 대한 급성독성실험 결과, LD₅₀이 0.1~0.2 mg/kg

– 사람의 경우, 0.1 g/kg 섭취 시 전신에 착색, 착색된 소변 배설

• 파라니트로아닐린 (p-nitroaniline)

– 물에 녹지 않는 황색의 합성착색료

– 융점이 146℃인 황색 결정, 무미/무취, 불용성 – 혈액독, 신경독

– 섭취 10~30분 후 두통, 청색증, 혼수, 심계항진, 서맥, 황색뇨 배출 등 증상 발생

• 말라카이트 그린 : 녹색계, 소독약으로도 사용, 발암성

• 수단 III : 적색계, 발암성

7. 화학성 식중독

3) 표백료

– 색깔이 좋지 않은 식품을 표백하여 제품의 색을 좋게 하기 위해 사용 – 산화작용을 이용 : 과산화수소(H₂O₂)

– 환원작용을 이용 : 아황산계통 표백제

• 론갈리트 (Rongalite)

– 폼알데하이드에 아황산나트륨(NaHSO₃)을 축합시킨 후 이것을 환원하여 제조한 것

– Sodium formaldehyde bisulfite와 sodium formaldehyde sulfoxylate의 혼 합물– 아황산에 의한 환원작용으로 표백작용 → 폼알데하이드가 식품 중에 유리 됨 (신장 자극)

– 우리나라 1967년 사용 금지 (물엿 오용 사건)

7. 화학성 식중독

• 삼염화질소(Nitrogen trichloride) – NCl₃

– 자극성의 황색 유상(액상)의 물질, 휘발성 – 미국에서 밀가루의 표백, 숙성에 사용

• 표백 밀가루를 개에게 급여한 결과 히스테리 증상을 나타내어 금지

• 형광표백제

– 디아미노스틸벤 설폰산 (diaminostilben sulfonic acid) – 국수, 어묵 등에 사용

7. 화학성 식중독

4) 인공감미료

– 설탕 대용으로 사용, 과잉의 칼로리 섭취 예방 – 가격 저렴, 갈변 반응 無

– 삭카린나트륨, 소르비톨, 말티톨, 아스파탐, 아세설팜 칼륨, 수크랄로스 등

• 둘신(Dulcin)

– P-ethoxyphenylurea

– 융점이 175℃인 백색 결정 – 감미도가 설탕의 250배

– 과자류, 청량음료수, 절임류에 널리 쓰였음 – 우리나라에서 1966년부터 사용 금지

– 분해되어 p-aminophenol 생성 → 혈액독 생성, 중추신경계 자극 – 동물시험 결과 간 종양 발생, 소화효소 작용 억제

7. 화학성 식중독

• 사이클라메이트(Cyclamate)

– 나트륨염, 칼슘염의 형태로 존재

– 수용성, 유기용매에는 난/불용성, 열/햇빛에 안정 – 감미도가 설탕의 4~50배

– 설탕과 유사한 단맛을 내어 가장 많이 사용, 청량감 – 우리나라에서 1970년부터 사용 금지

– 체내에서 가수분해 → cyclohexylamine (발암성) – 동물시험 결과 방광암 발생

• 파라-니트로-오쏘-톨루이딘 – ρ-nitro-o-toluidine

– 융점이 105℃인 황색 결정 – 감미도가 설탕의 200배

– 일본에서 많은 중독사고 발생 ü 살인당, 원폭당

– 물에 타서 먹은 지 2일 후 위 통증, 황달 → 4일 후 사망 – 혈액독, 신경독… 장기간 섭취 시 간, 신장 장애

7. 화학성 식중독

• 페릴라틴(Peryllartine)

– 자소유의 성분인 peryllaldehyde로부터 제조

ü 자소유 : Labiatae (자소과) 식물에서 추출, 식용유로 사용 – 융점이 102℃인 백색 결정

– 감미도가 설탕의 2000배

– 구조 중의 옥심(oxime)기가 불안정하여 열, 타액에 의해 aldehyde 형성 – 동물실험 결과 신장을 자극하여 염증 발생

7. 화학성 식중독

§ 제조/가공과정 중에 혼입되는 유해물질

• 비소중독

– 1965년 일본 오카야마현

– 조제분유의 단백질 안정제로 사용된 제2인산나트륨에 불순물인 비소 (As₂O₃)가 함유

– 중독 12,159명, 사망자수 131명

– 발열, 운동저하, 식욕부진, 수면불량, 설사, 구토, 피부발진, 색소침착, 흑피증, 신경염, 각화증, 빈혈

– 표적장기 : 뼈, 모발, 손톱, 발톱

• mee’s line 손톱의 성장, 거리 비교하여 노출시간 추정

7. 화학성 식중독

• 미강유중독

– 1968년 일본 후쿠오카현, 1979년 대만 중부

– 미강유 탈취공정 중에 폴리염화바이페닐(PCB)이 혼입 – 중독자 섭취량 0.5~2.0 g

– 중독환자 1,788명, 사망자 112명

– 손톱 및 발톱, 잇몸의 색소 침착, 여드름 모양의 피부발진, 손톱변형, 눈꺼풀과 관절의 종창

– 간경병, 간종양, 지질함량 증가

• 특성– 지용성, 불연성, 불건성, 절연성 – 지방조직에 축적

– 간기능 장애, 갑상선 장애, 면역기능 장애, 피부발진, 색소침착, 두통, 관절통 등등

7. 화학성 식중독

§ 제조/가공/저장 중에 생성되는 유해물질

• 지질의 산화생성물

– 산소, 효소, 미생물에 의해 식품에 존재하는 불포화지방산의 산화

⇒ 과산화지질 생성 (식품의 산패나 부패 야기)

– 히드로과산화물(hydroperoxide) : 유지의 자동산화에 의하여 생성되는 주요 한 과산화물. -OOH기를 가지고 있으며 화학 반응성이 높고 독성이 강함

– hydroperoxide 체내에 유입 → 장관에서 흡수 → 혈류를 따라 각 조직에 운 반 → 분해 → 수산기 라디칼(OH-radical) 생성 → 막에 존재하는 불포화지방산 과 반응 → 과산화지질 생성 → 동맥경화 등의 노화현상 촉발

– 지질과산화물인 알데히드 중 말론알데히드 (malonaldehyde)는 발암성 의심

※ 다환 방향족 탄화수소 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs))

ü 화석연료, 유기물질이 불완전 연소 시(산소 부족) 발생, 300℃ 이상 의 고온에서 촉진

ü 과도하게 가열한 유지, 튀김식품 등 ü 말론알데히드 생성 촉진

7. 화학성 식중독

• 가열식품 중의 발암 ∙ 변이원성 물질 – 벤조피렌 (benzo( )pyrene)

– 산소가 부족한 상태에서 생기는 열분해 생성물

– 벤조피렌(C₂₀H₁₂) 대사산물(원-하이드록시파이렌)은 인체내 조직세포 유전자(DNA)와 결합해 돌연변이를 일으킴.

– WHO 및 IARC(국제암연구소)에서는 발암물질로 분류

– 독성이 알려진 화합물로는 benzo(α)pyrene 외에도 50종으로 밝혀졌고, 특히 benzo(α)pyrene, benz(α)anthracene, dibenzo(α,h)anthracene,

chrysene 등은 유전독성과 발암성이 강함

– 다환 방향족 탄화수소 중 가장 강력한 발암물질 – 숯불갈비, 구운생선, 훈연한 육류 등

7. 화학성 식중독

• 가열식품 중의 발암 ∙ 변이원성 물질 – 아크릴아마이드 (Acrylamide)

– 아미노산과 당이 열에 의해 결합하여 생성 – 고온에서 조리 및 가공되는 일부 식품에 함유

ü 가열시간이 길어지면 증가

ü 감자 튀김(고온 처리된 전분 식품)

– 120℃ 이하에서 조리된 식품, 끓이는 정도에서는 발견되지 않음 – 발암성

7. 화학성 식중독

• 가열식품 중의 발암 ∙ 변이원성 물질

– 헤테로싸이클릭 아민류 (Heterocyclic amines, HCAs)

– HCAs는 육류나 생선을 고온(300℃ 이상)에서 조리할 때 육류나 생선 에 존재하는 아미노산과 크레아틴이라는 물질이 반응하여 생성되는 물 질로 약 20여 종의 물질이 포함되어 있음

– 마일라아드(maillard) 반응에 의해서도 생성 (300 ℃ 이하의 일상적인 조리 온도)

– 돌연변이원성

ü 쥐에서 간, 소장, 대장에 암 유발

ü 국제암연구소에서는 HCAs 중 일부를 인체발암추정물질 또는

인체발암가능물질로 분류하고 있음

7. 화학성 식중독

• 니트로스아민(N-nitrosamine)

– 아질산염, 질산염 : 육류의 색소고정, Clostridium botulinum 억제효과가 있지만 니트로스아민 생성의 전구체

– 아질산염과 2급아민이 산성조건에서 반응하여 생성 – 아질산염, 질산염

ü 자연식품 중 항상 미량 존재, 발색제, 비료 – 2급 아민

ü Diethylamine, dimethylamine, proline, creatine 등 ü 어패류에 많이 함유

– 아질산나트륨 + 트리메틸아민(생선비린내 성분)

⇒ 디메틸 니트로스아민

(Dimethylnitrosamine : 간독성, 간암)

7. 화학성 식중독

§ 기구 또는 용기∙포장재 등에 기인하는 유독∙유해물질

• 중금속 성분의 침출 (산이나 산성식품)

• 단량체(monomer)의 잔류

• 첨가제 및 도포제의 용출

• 용제(solvent)의 휘발과 흡착

7. 화학성 식중독

§ 제조/가공과정 중에 혼입되는 유해물질 1) 종이 및 가공지

– 목재펄프를 주원료로 하여 표백제, 충진제, 사이징제(sizing agent, 물에 대한 저항성을 갖게 함), 착색료 등의 화합물 첨가

– 가공지: 종이 제조 시 화학합성섬유를 혼합, 방습이나 방수의 목적으로 왁스 또는 합성수지를 도장 가공, 또는 알루미늄과 폴리에틸렌을 접합함 – 형광증백제 (diaminostilbene, disulfonic acid 등) 사용, 현재 규제 대상 (식품포장지 및 냅킨에서 형광증백제 검출 사례)

– 파라핀 도포 가공지: 음료수 & 주류의 컵 (안전성 의심) 2) 셀로판

– 재생셀룰로오스 (regenerated cellulose) ü 투명성 및 착색성 탁월

ü 인스턴트 면류 및 알사탕의 포장지 (폴리에틸렌 접합) ü 셀로판에 파라핀 도포한 포장지가 유제품에 많이 사용

7. 화학성 식중독

3) 금속제

– 알루미늄

ü 솥, 냄비, 호일 등 다양하게 사용 ü 산, 알칼리에 부식되어 용출됨

ü 뜨겁고 습기가 있는 음식을 싸두면 검게 변함 (산화알루미늄, 독성 이 더 강함)

ü 복통, 간/신장 이상, 알츠하이머병 – 스테인리스스틸

ü 18%의 크롬과 8강의 니켈로 만든 스테인리스강 사용 ü 내식성 강해 위생상 가장 적당한 소재

ü 가공처리가 부적절할 경우 크롬이 용출될 우려

7. 화학성 식중독

4) 도자기, 법랑, 옹기 – 도자기, 법랑

ü 흙, 돌, 광물류 등 무기물질이 원료

ü 안료(착색료), 에나멜 도료, 유약 등에 안티몬(Sb), 납(Pb), 카드뮴 (Cd) 등 포함

ü 도자기를 구울 때, 유약, 안료의 소성 온도가 충분하지 않으면 → 산성 식품 등에 의해 용출

ü 법랑제 식기가 오래 닳아 벗겨지면 유약이 용출 – 옹기

ü 옹기와 법랑 냄비에서 납이 함유된 연단 사용

ü 산성식품과 장기간 접촉하면 납이 용출 (1981~1982) ü 급성 중독은 구토, 복통, 만성 중독은 치아 축적 등 ü 임산부 섭취 시 조산, 유산, 저체중아 출산

ü 다량 노출 시 신장장해 등

7. 화학성 식중독

– 열경화성 플라스틱

– 저분자량의 물질을 열, 경화제를 이용하여 경화

– 경화 : 분자들이 서로 연결되어 그물 구조, 비가역적 – 미반응원료, 중합물이 플라스틱에 잔류하면 해를 끼침 – 요소수지, 멜라민 수지 : formaldehyde 잔류 가능성 – 페놀수지 : formaldehyde, phenol 잔류 가능성

– 열가소성 플라스틱

– 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스틸렌(PS), 염화비닐수지(PVC) – 가열하면 연화, 냉각하면 고화

– 배합되는 첨가제, 미반응 원료 잔류에 의한 용출이 문제 – 염화비닐, 염화비닐리덴, 아크릴로니트릴 : 발암성

– 스틸렌 : 자극성, 마취성

– PVC의 프탈산에스테르계 가소제 : 간독성, 환경호르몬

ü 버터, 마가린, 마요네즈, 샐러드유 등의 지방 식품과 직접 접촉은 위험

ü 천일염 등 염전의 장판