Acrylamide concentration in domestic foods and estimation of dietary exposure of acrylamide

국문 초록 (Abstract)

다양한 산업체, 실험실에서 이용되고 있는 공업용 화학물질인 아크릴아마이드는 발암유발가능성이 있는 것으로 알려져 있으며, 국내·외 모니터링 결과 감자, 밀 등 고탄수화물 식품을 고온에서 조리, 가공한 식품에서 많이 검출되는 것으로 알려져 있다. 아크릴아마이드의 위해평가를 위해서는 식품 내 아크릴아마이드 함량 및 식이노출평가 등의 기초자료가 절실히 요구되나 우리나라는 국외에 비해 식품 내 아크릴아마이드에 관한 데이터베이스는 미약한 편이다. 이에 본 연구는 국내에서 유통되는 식품의 모니터링 및 식이노출평가를 통해 아크릴아마이드의 국내 실태를 파악하기 위해 수행되었다. 모니터링 실험은 17개 식품군, 470여개의 샘플을 선정, FDA의 LC-MS/MS 방법으로 분석하였으며 샘플은 우리나라에서 많이 섭취한 식품을 중심으로 국내 food market shares 등의 통계를 이용하여 선정하였다. 아크릴아마이드 식이노출평가를 위해 ‘식이노출량평가를 위한 식품별 섭취량 분포’(식약청, 2005)와 본 모니터링 실험결과 및 2003, 2004년에 식약청에서 발표한 모니터링 자료를 이용하였으며 ‘deterministic' 방법으로 계산하였다.
모니터링 결과, ‘감자스낵류’, ‘비스킷류’, ‘시리얼류’, ‘초콜릿류’, ‘커피류’, ‘prune juice’ 등에서 비교적 많은 양의 아크릴아마이드가 검출되었으며 각 식품군의 검출 범위는 감자스낵류 195~4,002ppb, 비스킷류 ND~1,016ppb, 시리얼류 79~233ppb, 초콜릿류 ND~447ppb, 커피류 ND~681ppb, prune juice 366ppb로 이는 이전 국내외 분석결과와 비슷한 수치이다. 이외 껌 잼류 두부류 또는 묵류 포도씨유 주류 건포류는 아크릴아마이드가 검출되지 않았다.
본 실험을 통해 계산된 우리나라 국민의 아크릴아마이드 평균 식이노출량은 체중 55kg을 기준으로 하여 0.12㎍/㎏-bw/day로 추정되며 고위험군(95percentile consumer)의 식이노출량은 0.4㎍/㎏-bw/day로 추정되었다. 아크릴아마이드 식이노출량은 성별에 따른 유의적인 차이가 없었으나 연령에 따라 차이가 있었다. 3세에서 6세까지의 어린아이들의 아크릴아마이드 식이노출량이 0.46~1.88㎍/㎏-bw/day로 가장 컸으며 이는 전체국민의 아크릴아마이드 식이노출량의 3배에 달한다. 식이노출량에 기여하는 주 식품 역시 각 조사대상에 따라 다르나 대체적으로는 쌀, 스낵, 커피, 감자스낵 등이 아크릴아마이드 식이노출량에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 국외에서 수행된 아크릴아마이드 식이노출연구와 비교 시 추정된 식이노출량은 적었으며 식이노출량에 기여하는 식품 역시 외국과는 상당히 다른 양상을 보였다. 이 결과는 독특한 국내식이패턴과 이번에 수행된 연구의 한계로 설명될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to analyse acrylamide in food products consumed in Korea and to estimate intake of acrylamide from food products manufactured in Korea. Around four hundred seventy food products were categorised into seventeen groups, purchased at local markets and analysed for the acrylamide concentration by using an LC-MS/MS method. Samples were selected based on special consideration such as expert consultation, Korean food consumption data and food market shares were considered to be representative. Estimation of dietary exposure to acrylamide in the local population was conducted using a deterministic methods, combining the analytical data on acrylamide concentration -the previous local data released by KFDA as well as the results of this study- with consumption data from 'The 2001 National Health and Nutrition Survey'.
The acrylamide content in Korean food products is similar to that reported for domestic and international analyses; there are very large variations in acrylamide levels within tested foods as well as high within-group variations in acrylamide levels. Acrylamide levels are relatively high in 'cereal', 'coffee', 'potato snacks', 'biscuit', 'chocolate' and 'prune juice'. Acrylamide content ranged from ND(not detected) to 4,002 ㎍/㎏ with tested foods.
The mean dietary exposure to acrylamide from consumption of the foods tested was estimated to be 0.12μg/kg bodyweight/day and 0.40μg/kg bodyweight/day for the 95th percentile consumers, assuming a bodyweight of 55kg. Depending on groups, the estimated mean intake of acrylamide varied from 0.10 to 0.46 μg/kg bodyweight/day and from 0.29 to 1.88μg/kg bodyweight/day for 95th percentile consumers. Among the tested groups, children aged three to six years showed the highest intake. Their average acrylamide intake was 0.46μg/kg bodyweight/day, which was around three times higher than the values for the total population. The significant sex differential was not observed in acrylamide intake. With respect to the contribution of individual foods to acrylamide intake, contributors and its proportion varied slightly across the percentile ranges. However, on the whole, the most important food sources were rice products, coffee, snacks and pork. The acrylamide intake in this study may be estimated as less when compared to the results of an assessment of acrylamide intake done by other countries. This might be due to the different consumption patterns and the limitations of this study itself.

목차 (Table of Contents)

• Chapter Ⅰ Overview of Acrylamide = 1
• Chapter Ⅱ Acrylamide concentrations in food products from domestic market = 21
• 1. Introduction = 21
• 2.2. Materials and Methods = 27
• 2.2.1. Sampling = 27
• 2.2.2. Reagents and Chemicals = 28
• 2.2.3. Analytical instruments = 30
• 2.2.4. Sample preparation, clean up and analysis = 30
• 2.2.5. Analysis by LC/MS/MS of acrylamide in food products = 32
• 2.3. Results & Discussion = 37
• Chapter Ⅲ Acrylamide daily intake estimation = 80
• 1. Introduction = 80
• 3.2. Material & Method = 86
• 3.2.1. Material = 86
• 3.2.2. Method = 87
• 3.3. Results & Discussion = 95
• 3.3.1. Total estimated daily acrylamide intake = 97
• 3.3.2. The estimated daily acrylamide intake by different cohorts = 104
• 3.3.3. 'What if Scenario' = 106
• 3.3.4. The limitation of this study and suggestions for the future estimation = 115
• Conclusion = 120
• 감사의 글 = 122
• Reference = 123
• Appendix = 136
• 국문초록 = 159