아플라톡신

3. 오염 조건

아스페르길루스 플라버스( ''Aspergillus flavus'')와 아스페르길루스 파라시티쿠스( ''Aspergillus parasiticus'')와 같은 특정 곰팡이는 토양, 썩어가는 식물, 건초, 곡물 등에서 자라며, 독성이 있고 암을 유발하는 아플라톡신을 생성한다.^[16][17] 이 곰팡이의 존재 자체가 항상 유해한 수준의 아플라톡신을 의미하는 것은 아니지만, 고온 다습한 환경이나 가뭄과 같은 스트레스 조건에서는 곰팡이가 번식하여 농산물을 오염시킬 수 있다. 특히 기후 변화는 곰팡이 번식에 유리한 환경을 조성하여 옥수수와 같은 작물의 아플라톡신 오염 위험을 증가시키고 있다.^[14][15]

아플라톡신 생성을 위한 최적 조건은 높은 수분 함량(최소 7%)과 27°C 에서 30°C의 온도이다.^[16][17] 아플라톡신은 카사바, 고추, 옥수수, 면실, 수수, 땅콩, 쌀, 해바라기 씨, 견과류, 밀, 다양한 향신료 등에서 자주 발견된다.^[18] 케냐와 말리의 연구에 따르면, 옥수수 건조 및 저장 방식이 아플라톡신 오염을 악화시키는 주요 요인으로 작용한다. 살균제 처리되지 않은 유기농 작물은 아플라톡신 오염에 더 취약할 수 있다.

4. 예방

식품 공급에서 아플라톡신 위험을 제한하는 주요 방법은 곰팡이가 핀 곡물을 식품 가공 공장에서 사용하지 않도록 하고, 혼합물에 첨가하기 전에 아플라톡신 수치를 검사하는 식품 위생과 같은 상업적 공급망 관리이다. 미국 식품의약청(FDA)과 같은 규제 기관은 허용 가능한 수준의 제한을 설정한다. 곡물 건조는 저장된 곡물이 너무 습하지 않도록 하여 곰팡이 번식을 억제하는데, 많은 지역에서 생존 가능한 콤바인 수확에 필요하다.^[19]

케냐와 말리에서 실시된 연구에 따르면 옥수수의 건조 및 저장에 대한 주요 관행은 아플라톡신 노출을 최소화하는 데 부적절했다. 농업 및 영양 교육이 저소득 및 중간 소득 국가에서 아플라톡신 노출을 줄일 수 있다는 증거는 매우 제한적이다.^[19]

살균제로 처리되지 않은 유기농 작물은 아플라톡신에 오염되기 더 쉬울 수 있다.

5. 병리학적 영향

아플라톡신은 급성 및 만성 독성 모두를 나타낼 수 있으며, 주요 표적 장기는 간이다. 높은 수준의 아플라톡신에 노출되면 급성 간(hepatic) 괴사 (급성 아플라톡신증)가 발생하며, 이는 나중에 간경변 또는 간의 암종을 유발할 수 있다. 급성 간부전은 출혈, 부종, 소화 변화, 영양소 흡수 및/또는 대사 변화, 정신 변화 및/또는 혼수로 나타난다. 성인은 아플라톡신 노출에 대한 내성이 높아 급성 아플라톡신증으로 사망하는 경우는 드물지만, 어린이는 특히 영향을 받아 성장 지연과 발달 지연을 초래할 수 있다.

만성적이며 무증상적 노출은 급성 아플라톡신증만큼 극적인 증상을 유발하지 않는다. 만성 노출은 아플라톡신 대사 산물이 DNA에 끼워넣기를 하고, 에폭사이드 부분을 통해 염기를 알킬화할 수 있으므로 간 및 담낭암 발생 위험을 증가시킨다.^[20] 이는 DNA 돌연변이가 있을 때 세포 주기 진행을 막거나 세포 자멸사 (프로그래밍된 세포사)를 신호하는 데 중요한 유전자인 ''p53'' 유전자에 돌연변이를 일으키는 것으로 생각된다. 이러한 돌연변이는 다른 염기 쌍 위치보다 일부 염기 쌍 위치에 더 영향을 미치는 것으로 보이며, 예를 들어 p53 유전자의 코돈 249의 세 번째 염기는 인접 염기보다 아플라톡신 매개 돌연변이에 더 취약한 것으로 보인다.^[21] 다른 DNA 알킬화제와 마찬가지로 아플라톡신 B₁은 면역 억제를 유발할 수 있으며, 이에 대한 노출은 HIV 양성 개인의 바이러스 부하 증가와 관련이 있다.

아플라톡신 관련 질병의 발현은 종, 나이, 영양, 성별 및 다른 독소에 동시 노출 가능성과 같은 요인의 영향을 받는다. 포유류의 주요 표적 장기는 간이므로, 아플라톡신증은 주로 간 질환이다. B형 간염 감염자가 아플라톡신을 섭취하면 간암 위험이 상승한다.^[42] 당근, 파스닙, 샐러리, 파슬리와 같은 미나리과 채소를 포함한 규칙적인 식단은 아플라톡신의 발암 효과를 줄일 수 있다.

아플라톡신증에 대한 특정 해독제는 없다. 간 질환의 심각성에 맞춰 증상 완화 및 보조 치료를 하며, 여기에는 포도당을 포함한 정맥 수액, 활성 비타민 K, 비타민 B, 제한적이지만 고품질의 단백질 식단과 적절한 탄수화물 함량이 포함될 수 있다.

5. 1. 동물에 대한 영향

6. 인체 검출

인간의 아플라톡신 검출에는 두 가지 주요 기술이 사용된다.

첫 번째는 대상자의 소변에서 AFB₁-구아닌 부가물을 측정하는 방법이다. 이 분해 산물의 존재는 지난 24시간 동안 아플라톡신 B₁에 노출되었음을 나타낸다. 그러나 이 기술은 최근 노출만 측정하며, 대사 산물의 반감기로 인해 측정된 AFB₁-구아닌 수준은 식단에 따라 매일 달라질 수 있어 장기적인 노출 평가에는 이상적이지 않다.

두 번째는 혈청에서 AFB₁-알부민 부가물 수준을 측정하는 기술이다. 이 방식은 여러 주 또는 수개월에 걸친 노출을 통합적으로 측정할 수 있게 해준다.

7. 아플라톡신 관련 사건/사고

1960년 잉글랜드에서 10만 마리 이상의 칠면조가 원인 불명의 질병으로 죽는 사건이 발생했는데, 이는 '칠면조 X 질병'으로 불렸다. 조사 결과, 브라질산 땅콩 사료가 아스페르길루스 플라버스(Aspergillus flavus)라는 곰팡이에 오염되었고, 이 곰팡이가 생성하는 독성 물질이 원인으로 밝혀졌다. 이 독성 물질은 곰팡이의 이름을 따서 아플라톡신이라고 명명되었다.^[27]

1973년 폴란드에서는 카지미에시 4세 야기에우워의 무덤을 발굴하는 과정에서 10명이 사망했다. 이는 무덤 내부에 있던 아플라톡신을 생성하는 곰팡이에 노출되었기 때문으로 밝혀졌다.^[27]

2004년 케냐에서는 오염된 옥수수를 섭취한 125명이 아플라톡신 중독으로 사망했다.

2013년에는 루마니아, 세르비아, 크로아티아에서 생산된 옥수수가 아플라톡신에 오염된 채로 유럽으로 수입되어 문제가 되었다.

2021년 미국에서는 아플라톡신에 오염된 반려동물 사료로 인해 최소 70마리의 개가 사망했다.^[31]

대한민국에서도 수입 농산물에서 아플라톡신이 검출되는 사례가 발생하고 있다. 주요 사례는 다음과 같다.

8. 아플라톡신 기준 및 규제

각국은 아플라톡신 함량에 대한 엄격한 기준을 마련하고 있으며, 이를 초과하는 식품은 유통이 금지된다.^[45] 그러나 현실적인 기준치는 발암 위험을 0으로 만드는 것이 아니라, 위험을 억제하고 기준치 이상 함유로 폐기되는 곡물을 억제하며, 기아를 발생시키지 않기 위한 값을 각국의 사정에 따라 정하고 있다.^[46]

검역소의 검사나 지방 자치 단체의 위생 연구소에 의한 모니터링 조사를 통해 감시가 이루어지고 있지만, 식탁에 오르는 요리의 식재료 대부분을 수입에 의존하는 일본에서는 아플라톡신을 비롯한 곰팡이 독은 섭취를 피할 수 없는 독이다.^[47]

2010년까지 아플라톡신이 검출된 것은 모두 수입 식품이었지만, 2011년에 미야자키 대학 농학부가 생산한 식용 쌀에서 B형 아플라톡신이 검출되었다.^[48] 곡물, 콩류뿐만 아니라, 생약의 원료가 되는 건조된 약초에서도 검출이 보고되고 있다.

일본의 경우, 2011년 10월부터 아플라톡신의 지표가 아플라톡신 B에서 총 아플라톡신(아플라톡신 B, B, G 및 G의 총합)으로 변경되었다.^[49] 이를 초과하여 검출되는 식품은 식품위생법 제6조 제1항 제2호에 위반하는 것으로 처리된다.^[49]

9. 아플라톡신 구조

많은 화학자가 연구하였으며, 1963년 Cheung 등이 G₁의 구조를, 1964년 van Soest 등이 B₁의 구조를 결정하였고, 1967년에는 Buechi 등이 전합성에 성공하였다.^[34]

아플라톡신 B₁의 화학식은 C₁₇H₁₂O₆이다.

10. 아플라톡신 생성균

; 비생성균^[36]

''Aspergillus'' 속에서는

• ''A. oryzae''
• ''A. sojae''
• ''A. tamarii''
• ''A. caelatus''

참조

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