Chapter 3 식중독

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Chapter 3 식중독

Food hygiene

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§ 자연독 식중독

• 자연독(natural toxin)

– 식용 동/식물이 생존하는 중에 선천적으로 보유하거나 또는 생육 중에 스스로 생산하여 본연의 성분으로 함유하는 물질

– 내인성독, 외인성독

– 사람이 섭취하면 위해를 나타냄

• 자연독 식중독

– 사람이 동/식물성 식품의 유독성분을 섭취하여 나타나는 급성의 중독

• 발생경위

1) 유독 동/식물체를 식용 동/식물과 혼돈하여 섭취 ü 독버섯 중독 등

2) 일반적으로 식용으로 이용되는 동/식물이 유독화되어 있는 것을 모르고 섭취 (특수조건)

ü 패류 중독, 시안화배당체 함유식물 중독 등 3) 동/식물 중 독성물질 함유 부위 섭취

ü 복어 중독, 감자싹 중독 등

6. 자연독 식중독

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§ 동물성 자연독

- 내인성독, 외인성독

(1) 복어(Puffer fish, swell fish)

- 동물성 자연독에 의한 식중독은 대부분 해산 어패류에 의한 것이고, 그 중에서도 복어중독이 가장 많이 발생

- 복어의 독성분은 테트로도톡신(tetrodotoxin)으로 맹독성

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• 테트로도톡신(tetrodotoxin)

– 복어의 난소에서 분리, 명명 (일본, 1909) – C17H17N3O8

– 물에 녹지 않는 약염기성, 유기용매에도 난용성

ü pH7에서 30~60분 끓이거나 120℃에서 1시간 동안 고압증기 멸균하여도 불활성화되지 않음

ü pH4 이하, pH9 이상에서 완전/부분적으로 불활성화

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• 중독 증상

– 20분~3시간 이내

– 입술과 혀의 마비, 구토, 보행곤란, 무게감 둔화 →촉각, 미각 둔화, 손발 운동 장애, 발성장애, 호흡곤란 → 골격근 완전 마비, 운동 불능, 지각마비, 언어장애, 호흡 곤란, 청색증 → 의식혼탁, 사망

– 보통 4~6시간 정도에 사망

• 예방 대책

– 복어독을 가질 우려가 있는 권패류를 섭취할 때에는 알, 난소, 내장, 껍질 부분 은 피할 것

– 복어는 전문음식점에서만 섭취할 것

– 유독부분의 폐기처리 철저히하여 사고 방지 – 중독 환자 발생 경우 신속히 병원 후송

6. 자연독 식중독

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6. 자연독 식중독

(2) 시가테라(ciguatera)

- 카리브해에서 어획된 시가(cigua) 소라를 섭취하여 발생한 중독에 의해 명명된 이름인데, 오늘날은 열대, 아열대 해안의 산호초 주변에 서식하는 어패류에 의해 발생하는 식중독을 총칭

- 유독 플랑크톤(Gambierdiscus toxicus 등) → 물고기(시가테라 독어) → 사람(먹이사슬)

- 독소: 시가톡신(ciguatoxin), 시가테린, 스카리톡신, 펠리톡신, 마이토톡신, 시가 테린, 그람미스틴의 독성분

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(3) 조개류

① 섭조개(홍합) 및 대합조개 :

• 마비성 패중독

– Paralytic shellfish poisoning, PSP

– 플랑크톤(Protogonyaulax)이 생산하는 독으로서, 이것을 일부 조개류가 먹어 유 독화– 유독 플랑크톤 : P. catenella, P. tamarensis 등

– 섭조개(홍합) 및 대합조개

– 독소 : 삭시톡신(saxitoxin, STX), 고니오톡신 (gonyautoxin, GTX)

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② 모시조개 및 굴 :

– 와편모조류나 플랑크톤에 의한 것 – 독소: 베네루핀(venerupin)

ü 열에 안정, pH 5~8에서는 100℃에서 1시간 가열하여도 파괴되지 않음 ü pH9에서는 오래 가열하면 파괴됨

– 독력

ü 1~4월에 높고 6~11월에 무독 – 중독증상

ü 섭취 후 24~28시간 발현

ü 식욕부진, 복통, 권태감, 오심, 구토, 피하출혈반

– 피하출혈반 : 흉부, 견갑부, 상박부, 대퇴부 등에 적색, 암적색의 좁쌀 크기 정도로 나타남

ü 중증인 경우에는 의식 장애, 1주일 이내 사망 (4) 기타

① 독꼬치 : 안면, 입술에 마비가 오고, 사지와 전신에 마비

② 뱅어 : 뱅어의 독성물질 섭취 시 비장과 간장에 괴저를 일으킴

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• 독버섯 종류

– 광대버섯속(Amanita), 화경버섯속(Lampteromyces), 개암버섯속(Naematoloma), 깔대기버섯속(Clitocybe), 마귀곰보버섯속(Gyromitra)

• 버섯독 분류 – 뇌신경계

• Muscarine, muscaridine, neurine, choline – 소화기계/신장

• Phaline, gyromitrin, amanitatoxin

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(2) 감자

– 감자의 표피(녹색부)와 발아 부위에 존재 – 싹에 약 0.04% 함유 (0.1% 정도까지) – 조리 전에 제거하면 무해

– 독소 : 솔라닌(solanine) (알칼로이드 배당체) – 중독증상 : 구토, 설사, 경련, 동공확대 등

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(3) 독미나리

– 뿌리에 많이 함유된 이 독소는 신경중추에 작용하는 Cicutoxin (C19H26O3) – 미나리와 비슷한 모양의 식물

– 수 분 또는 수 시간 후에 복통, 구토, 어지러움 및 경련 발생, 10~20시간 사망 사례

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(4) 피마자

– 종자에 내열성은 약하지만 유독 단백체인 리신, 리시닌, 알레르겐 존재

– 독소 : 리신(Ricin) (독성이 매우 강하나 열에 쉽게 파괴됨, 피마자 외에도 널 리 발견, 적혈구 응집시킴)

– 피마자 기름을 용매로 추출한 후 용매를 제거하는 과정에서 제거됨 – 중독증상 : 복통, 구토, 설사 등

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(5) 목화

– 종자, 뿌리, 줄기 그 자체에 고시폴(gossypol)이라는 유독성분 함유 – 목화의 종자, 뿌리, 줄기, 정제가 덜 된 면실유 및 cake

– 중독증상 : 심부전, 심비대, 간장해, 황달, 장기출혈 등

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(6) 고사리

– 생고사리 새순에 고사리 독소인 프타퀼로사이드(ptaquiloside) 존재

– 고사리에 가축에게 비뇨기나 장관의 출혈을 일으키고 급성중독으로 죽게 하는 물질이 존재하는 사실 확인(영국)

– 프타킬로사이드: 수용성

→ 물, 알코올 등 이용해 제거 가능 – 발암물질

– 소에서의 방광 종양 발생

– 마우스에서 암 발생, 기형 유발

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(7) 기타

① 미치광이풀 :

– 아트로핀, 히오시아민, 스코폴라민 – 의약품 아트로핀의 제조원료

– 뇌흥분, 심계항진, 호흡마비, 광란 등

② 디기탈리스 :

– 포푸리아 배당체, 루테올린 배당체, 디기톡신, 기오스틴

③ 붓순나무열매 :

– 시키민, 네오애니사틴, 애니사틴

④ 꽃무릇 : – 리코린

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• 곰팡이의 생육

– 온도 20~25℃, 상대 습도 80~85% 이상, 기질의 수분 16% (수분활성 0.80) 이상 – 대부분 호기성이므로 공기 중 노출되어 있는 기질의 표면에 많이 생김

ü 건조 곡물류의 경우 수분활성도가 0.7(수분함량이 13.5~14%) 이하 ü 수확 직후 곡류는 수분활성도가 0.85 이상

• 곰팡이독소

– 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물

– 사람이나 동물에 급/만성 질병 및 생리적 장해를 유발하는 물질군 총칭 – 곰팡이(Mykes) + 독(Toxicum) = mycotoxin

– 열에 강하여 조리/가공 중에 분해/파괴되지 않음 – 독성이 강하고 발암성이 있음

8. 곰팡이독

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• 곰팡이독소 중독 – 특정 식품과 관련

ü 탄수화물이 풍부한 농산물에서 압도적으로 발생 – 기후와 관련 있음

ü Aspergillus 관련 사고는 봄~여름 (또는 열대지방) ü Fusarium 관련 사고는 추울 때 (한대지방)

– 감염성이 아님

– 발증이 일어난 동물에 항생물질, 약제요법 시행 효과 없음

• 장해 내용에 따른 분류

8. 곰팡이독

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§

Aspergillus

(1) 아플라톡신(aflatoxin) 중독

• 아플라톡신

– 봄~여름 수개월간 10만 마리 이상의 칠면조가 떼 죽음(영국, 1960)

• 칠면조 X병(turkey-X disease)

– 칠면조 사료 중 브라질에서 수입된 땅콩박에 기생한 곰팡이 Aspergillus flavus 가 형광성 물질 생산, 이 물질에 의해 급성 간장장해

– 1962년에 aflatoxin으로 명명

• 생성조건

– 곰팡이 : A. flavus, A. parasiticus, A. nomius

– 열대 및 아열대지역에 널리 분포하며, 온대지역으로 가면서 적어지고 한대지역 에는 거의 서식하지 않음

– 기질로 탄수화물 선호(쌀, 보리, 옥수수 등 곡류 및 땅콩) – 수분 16% 이상, 상대습도 80~85% 이상, 온도 25~30℃

8. 곰팡이독

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• 아플라톡신의 특징

– B1, B2, G1, G2, M1, M2가 많이 발견

ü 청색 형광(aflatoxin B1, B2), 녹색 형광 (aflatoxin G1, G2)

ü 동물의 소변, 대변, 유즙 중에서 발견(M1, – 무색~담황색 결정M2)

– 물에는 난용성, 메탄올/아세톤/클로로폼 등에 는 가용성

– 열에 매우 강하여 280~300℃에서 분해

– 강산, 강알칼리에 약간 분해되거나 독력이 약하 게 변화

ü 일상의 조리방법, 일반적인 가공살균처리 로 파괴되지 않음

8. 곰팡이독

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8. 곰팡이독

• 아플라톡신의 독성

– 발암성, 면역독성, 성장지연

– 간독성 (aflatoxin B1이 가장 강함)

ü 생체 내 간의 microsome에서 대사되는 과정 중 epoxide가 형성

→ epoxide가 DNA와 비가역적 공유결합 → 암 발생

• 아플라톡신의 제거 및 대책

– 곡류 수확 시에 곰팡이의 오염 방지 – 수확 후 건조 및 저장 시 주의

ü 상대습도 70% 이하 유지

ü 식품 중 수분을 옥수수와 밀은 13% 이하, 땅콩은 7% 이하 유지 – 열에 강함

ü 식품에 적용할 수 있는 획기적인 방법은 아직 없음

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(2) 스테리그마토시스틴 중독증

• 스테리그마토시스틴 (sterigmatocystin)

– Aspergillus versicolor, A. nidulans의 대사산물 ü 아플라톡신의 전구체

ü 아플라톡신에 비해 용해성이 낮아 독성이 낮음

– 아세틸화(o-acetylsterigmatocystin) 후 독성 상승 – 중독증상

ü 간장, 신장의 변성 초래 ü 발암성은 약함

(3) 말토리진 중독증

• 말토리진(Maltoryzine)

– Aspergillus oryzae var. micospour

– 식욕상실, 근육마비, 경련, 사망, 뇌와 장막에 현저한 출혈

8. 곰팡이독

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(4) 오크라톡신 중독증

• 오크라톡신

– Aspergillus ochraceus의 대사산물 ü Ochratoxin A, B, C, mellein 등

ü 자외선 하에서 녹색의 형광 나타냄

– 최소 구조적으로 관련이 있는 7 종류를 포함하며 그 중 오크라톡신 A가 가장 잘 알려져 있고 독성 또한 가장 강함

– Aspergillus ochraceus, Aspergillus alliaceus, Penicillium viridicatum – 주로 옥수수, 콩 등 곡류에 오염

– 오크라톡신 중독은 오염된 곡류의 섭취나 돼지 신장이나 피를 원료로 한 음식 이나 소시지 등의 섭취에 의해서도 야기될 수 있음

– 독성 : 간장 및 신장 장해

ü Ochratoxin A가 가장 강함

ü 간에서 지방 변성, glycogen 합성효소 저해 (간의 glycogen 함량 저하)

8. 곰팡이독

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§

Penicillium

(1) 황변미 중독

• 황변미 중독증(yellowed rice toxicosis)

– 쌀이 14~15%의 수분함량 함유하는 경우 곰팡이 발생

ü 독소를 생산하는 곰팡이에 오염되어 변질된 쌀은 외관상 황색을 나타냄 – 원인 독소

ü 시트레오비리딘(citreoviridin) ü 루테오스키린(luteoskyrin) ü 이슬란디톡신(islanditoxin) ü 시트리닌(citrinin)

8. 곰팡이독

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• 시트레오비리딘(Citreoviridin) – Toxicarium 황변미 (현미 > 백미)

– 1940년, 타이완 쌀에서 분리된 Penicillium citreoviride의 대사산물 – 신경독

ü 마비, 호흡장애, 혈액순환이상, 경련 ü 만성 중독에서는 빈혈을 일으킴

– 자외선 또는 2일간의 햇빛 조사에 의해 불활성화됨

• 루테오스키린(Luteoskyrin), 이슬란디톡신(Islanditoxin) – Islandia 황변미

– 1948년 이집트산 쌀에서 분리된 Penicillium islandicum이 생성하는 황색 색소

• Luteoskyrin : 지효성 독소 – 지용성 황색 결정

– 간장독, DNA 합성 저해

• Islanditoxin : 속효성 독소 – 수용성 무색 결정

– 발암성 및 간장독

– 분자 중 염소 원자가 제거되면 독성 상실

8. 곰팡이독

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• 시트리닌(Citrinin) – 태국 황변미

– 1951년 태국쌀에서 분리된 Penicillium citrinum의 대사산물 ü P. citreoviride, P. terreus에 의해서도 생성

– 신장독성

– 주로 백미, 온대지방의 곡류와 땅콩 등 – 쌀 이외의 옥수수에서도 생성됨

8. 곰팡이독

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(2) 파툴린 중독증

• 파툴린 (patulin, clavicin, expansin) – Pencillium patulum의 대사산물

ü 1954년 맥아뿌리에 의한 젖소 중독사고

ü P. expansum, P. lapidosum, Aspergillus clavatas 등 – 다른 곰팡이 독소에 비해 위험성 적음 but 발암성

– 과일의 부패를 일으키는 Aspergillus clavatus 등 에서도 발견

ü P. claviforme, P. expansum, A. terreus, Byssochlamys nivea 등에 의해서 도 생성

• 특징– 열에 안정

ü 100℃에서 15분 가열에도 파괴되지 않음

– 곰팡이가 자란 빵이나 소시지, 과일, 사과주스 또는 집에서 만든 잼의 표면에 곰팡이가 자라는 경우에 발견

ü 사과, 사과 주스에서의 오염 사례 많음

ü 사과 부패균(P. expansum)이 독소 대량 생산

8. 곰팡이독

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(3) 루브라톡신 중독증

• 루브라톡신(rubratoxin)

– Pencillium rubrum의 대사산물

ü 1957년 옥수수에 의한 소, 면양 중독사고 – 열저항성

– 중독증상 : 주로 간

ü 장기의 출혈, 간장 및 신장에 조직장애

ü 정상적인 간 기능이 저해, 신장 및 폐에 대해서도 해를 끼침 ü 발암성은 없음

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§

Fusarium

(1) 트리코테신류 중독증

• 주로 Fusarium 곰팡이

– Fusarium 곰팡이 유독 대사산물에서 기인

ü Fusarium roserum – diacetoxy scirpenol ü F. tricinctum – T-2 toxin, butenolide ü F. nivale – nivalenole, fusarenon X ü F. graminearum – vomitoxin

ü Trichoderma viride – trichodermin

ü Trichothecium roseum – trichothecin, trichothecolone

• 중독증상

– 장관비대출혈, 흉선의 위축출혈, 간장/비장의 비대

– 중독이 심한 경우, 소장점막의 궤양화 및 박리, 출혈, 골수 림프계의 기능 부전 ü DNA 및 단백질 합성의 저해 → 여러 조직 손상

– 구역질, 구토, 설사, 출혈, 피부점막자극, 재생불량성빈혈 등

8. 곰팡이독

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(2) 제랄레논 중독증

• 제랄레논(Zearelanone)

– Fusarium graminearum (Gibberella zeae)의 대사산물

ü 1927년 미국에서 돼지 등 가축의 이상발정증후군 보고

ü 1962년 G. zeae에 오염된 옥수수를 먹은 돼지에서 에스트로겐 증후군 발견

ü F. roseum, F. tricinctum, F. oxysporum 등

ü 옥수수 뿐만 아니라 쌀 등의 농산물에서도 검출 ü F-2 toxin, FES(fermentation estrogenic substance) – 독성 : 생식 계통에 영향

ü 외성기 이상증상(외음부 팽윤, 유선/자궁 비대) ü 동물에서 출산력 저하 및 유산 발생시킴

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(3) 식중독성 무백혈구증

• 동부 시베리아 및 아무르 지방 – 겨울과 봄 사이에 발생

ü 기온이 매우 낮고(-15~2℃) 강설량이 많은 지방에서 발생

ü 눈이 얼고 녹고의 반복 → 야외에 방치된 수수, 조 등에 곰팡이 번식 ü 이러한 조건에서 잘 번식하는 곰팡이(Fusarium poae, F.

sporotrichioides 등)가 생산하는 독성

• 독소– Sporofusariogenin, epicladosporic acid, fagicladosporic acid

• 증상– 구강 및 소화기에 이상

ü 위염, 구역질, 구토, 호흡곤란 등

ü 장기 섭취 시 조혈기능장애, 백혈구의 감소, 림프구 이상 증대, 혈액응 고 시간 지연 등

→ alimentary toxic aleukia (ATA, 무백혈구증)

8. 곰팡이독

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(4) 푸모니신 중독증

• 푸모니신(Fumonisin)

– Fusarium moniliforme의 대사산물

• 1998년에 Fumonisin B1, Fumonisin B2 분리

• 적어도 7가지 종류

• F. proliferatum, F. hygamain 등도 생성

• 수용성, 열에 안정 – 옥수수가 주 오염식품

– 독성• 말의 뇌백질연화증, 돼지의 폐수종 유발

• 역학조사 결과 사람의 식도암 유발과 관련 有

8. 곰팡이독

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§ Ergotism (맥각중독증)

• 맥각(ergot)

– 호밀 또는 보리 등의 씨방에 Claviceps purpurea (맥각곰팡이) 잘 번식 ü 감염 보리는 흑청색으로 변색

ü 감염 식물 속에 존재하는 곰팡이의 균핵이 맥각(ergot)

8. 곰팡이독

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• 맥각 알칼로이드(ergot alkaloid):

→ 에르고타민(ergotamine), 에르고톡신(ergotoxine), 에르고메트린(ergometrine) ü 근육 수축, 특히 자궁 수축을 가져오므로 희석하여 의약품으로 사용

→ 양이 많은 경우는 독성 물질로 작용(ergotoxicosis, ergotism)

ü 가수분해 시: 아미노산, 피루브산, 암모니아, lysergic acid(리세르그산) 등으로 분해

ü Lysergic acid + diethylene amine

→ lysergic acid diethylamide (LSD) : 환각 작용, 향정신성의약품으로 분류

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• 독성– 0.5% 혼입된 것 섭취 시 발생, 7% 정도이면 치사량 – 증상

ü 구토, 설사, 복통 등의 소화기 계통의 장애, 두통, 이명, 무기력 ü 중독이 심한 경우에는 지각이상, 운동장애, 현기증, 환각, 경련 등 ü 임산부에게는 조산 및 유산

• 예방 대책

– 맥각 곰팡이에 저항성이 있는 곡식 이용

– 맥각 곰팡이의 균핵(ergot)을 물리적으로 제거 – 항곰팡이제의 사용

– 작물 경작에 있어서의 윤작(작물을 주기적으로 교대하여 재배)

8. 곰팡이독

수치

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참조

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