농식품중 화학적 위해요소 위험도 평가 결과에 따른 바이오마커 개발 대상 물질 최종 선정

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정준 강
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1 C-1-Outline 클로르피리포스 축산물중에잔류가능한유기인계살충제 1. 물질의특성 물질명클로르피리포스 (Chlorpyrifos) 물질분류유기인계살충제 (Organophosphate insecticide) 용도가정이나가축의벼룩및진드기살충제, 기타가축의해충구제등세계적으로널리사용되고있음 인체위해가능성때문에, 일부국가들에서일부사용 ( 예 : 주 거공간내애완동물에의사용등 ) 에대해금지하고있는추 세임 관련축수산식품돼지, 말, 사슴, 소, 양, 염소, 포유류, 가금류, 양식용어류등 분자식 C 9 H 11 Cl 3 NO 3 PS 분자량 CAS Number log Kow 위해성 흡수 / 분포 / 대사 / 배출 경구, 호흡및피부를통해빠르게흡수됨 주로체지방및지방조직에축적됨 섭취후대사되지않은약제는혈액, 뇌, 간등에서검출됨 대사는간에서산화효소작용과가수분해과정을통해이루어지고, 3,5,6-trichloro-2-pyridyl phosphate와 3,5,6- trichloro-2-pyridonol (3,5,6-TCP) 의대사체가형성됨 성인남성에게약제를투여시경로에상관없이제거반감기는 27시간이고, 경구투여한경우가피부도포로투여한경우보다소변으로더많이배출됨 랫드에게단회경구투여시 72시간후에체내에투여량의 1.7% 가잔존하고이중지방조직에가장많이분포함 독성 독성발현기전 - 생체내에서 chlorpyrifos-oxon으로변환되어콜린에스테라아제 (acetylcholinesterase) 의활성을방해하여중추신경계및말초신경계에영향을줌

2 급성경구독성수치 (LD 50 ) mg/kg bw ( 닭 ); 60 mg/kg bw ( 마우스 ) 1,000 mg/kg bw ( 토끼 ); 82 mg/kg bw ( 랫드 ) 504 mg/kg ( 기니피그 ) 급성흡입독성수치 (LC 50 ) >200 mg/m 3 ( 랫드 ) 발암성에대한자료부족 유전독성물질 생식독성, 발생독성여부에대해불분명 신경독성 : 중추신경계와말초신경계영향 ( 경련, 호흡곤란등 ) 독성기준치중추신경계, 말초신경계흥분, 유전독성, 신경독성 NOAEL : 0.03 mg/kg bw/day ( 호주 ) 1 mg/kg bw/day (JMPR) 인체안전기준치 FAO/WHO JMPR (1999) 0~0.01 mg/kg bw/day (ADI), 3. 분석법 검사대상물질클로르피리포스 분석법 GC-EPD, NPD 검출한계 ppm 정량한계 0.01 ppm 0.1 mg/kg bw (RfD) US EPA (2006) mg/kg bw/day (Chronic RfD) EU EFSA (2005) 0.01 mg/kg bw/day (ADI), 0.1 mg/kg bw (RfD) 일본 (2011) mg/kg bw/day (ADI) 호주 mg/kg bw/day (ADI) 4. 노출량 국내오염현황 경기도의정부시중랑천에서붕어와잉어등집단폐사클로르피리포스 ppm 검출 ( ) 외국오염현황 외국산축수산물검출례없음 5. 위해도평가 오염량위해도 클로르피리포스 ppm이함유된잉어섭취시위해도 - 국민평균생선섭취량 : 50 g - 국민평균체중 : 55 kg - 노출량 : 0.3 μg/kg bw/day - 안전역 (MOS) : 10/0.3 = 33.3 ( 클로르피리포스 ppm이함유된잉어섭취시노출량은일일섭취허용량의약 3% 임을의미하므로 ppm을함유한잉어섭취는인체위해수준아님 )

3 6. 관리기준 한국 (mg/kg) 가금류고기, 가금류부산물, 돼지부산물, 소간, 소신장, 알, 양 부산물 :0.01 돼지고기, 유 : 0.02; 소고기, 양고기 ; 1.0 CODEX (mg/kg) 소신장, 소간, 알, 돼지부산물, 가금류고기, 가금류부산물, 양부 산물 : 0.01 소고기, 양고기 : 1; 유, 돼지고기 : 0.02 외국 (mg/kg) 영국소, 알, 유 : 0.01; 염소, 말, 양, 가금류 : 0.05 미국소고기, 소부산물, 염소고기, 염소부산물, 돼지고기, 돼지부산물, 양고기, 양부산물 : 0.05 가금류고기, 가금류부산물, 가금류지방, 알 : 0.1 염소지방, 돼지지방, 양지방 : 0.2 말지방, 말고기, 말부산물, 유 : 0.25; 소지방 : 0.3 EU 가금류, 알, 유 : 저감화방안 생산단계 가축에클로르피리포스가오염된사료급여하지않음 가축방목지역에서는클로르피리포스를살포하지아니함 8. 위해사고이력및대처 가공 / 유통단계 축산물에대한클로르피리포스검사 소비단계 되도록익히는등의조리과정을거치도록함 수입축산물오염 검출례없음 9. 기타사항

4 C-1-Full Profile 클로르피리포스 축산물중에잔류가능한유기인계살충제 1. 개요클로르피리포스는 organophosphate계열의살충제로서강타자, 그로포, 크로르피리포스등여러상품명으로알려져있다. 농작물의해충방제에도사용되고가정이나애완동물및가축등의벼룩과진드기같은해충구제, 정원골프장등의해충피해방지등에사용된다. 무색또는흰색의결정형태로물에잘녹지않으며유 기용매들에잘녹기때문에유기용매에녹아있는형태로살포및도포한다. 환경중에서빠르게분해 되지만낮은수준에서는장시간남아있을수도있으며, 섭취및호흡, 피부접촉을통해체내로유입 될수있다. 체내에들어온클로르피리포스및대사산물은경련, 호흡기능장애, 피부과민성등이나 타날수있으며약제의반감기는약 24 시간이다 년미국에서인체위해가능성을우려하여주거용공간내애완동물에서의사용을금지하였고 EU에서도비농업적이용은금지되고있는추세이다. 현재농작물의해충에대한피해를방지할목적으로세계적으로널리사용하고있다. 2. 물질의특성 물질명 : 클로르피리포스 (Chlorpyrifos) 물질구성 : 3,5,6-trichloro-2-pyridinol 와 diethylthiophsphoryl chloride 를반응시켜생성 CAS No.: 분자식 : C 9 H 11 Cl 3 NO 3 PS ( 분자량 : ) 물리적성상 : 무색또는백색결정 녹는점 : 41~42 끓는점 : 106 밀도 : g/ml (43.5 ) 증기압 : mm Hg (25 ) 용해도 : 물 1.4 mg/l; 벤젠 7900 g/kg; 아세톤 6500 g/kg; 클로로포름 6300 g/kg; 카본디설파이드 5900 g/kg; 디에틸에테르 5100 g/kg; 자일렌 5000 g/kg; 이소옥탄올 790 g/kg; 메탄올 430 g/kg (25 ) 옥탄올물분배계수 (log Kow): 4.7

5 3. 생체내흡수 / 분포 / 대사 / 배설클로르피리포스는오염된물이나음식의섭취, 호흡, 피부접촉등을통해체내로빠르게흡수되고, 혈액을통해신체의각조직으로분포된다. 남성지원자에게 0.5 mg/kg bw을경구투여후 1/2시간후에혈중최고농도에도달했다. 클로리포스는주로체지방및지방조직에축적된다. 암탉에게 30~45일간사료를통해공급했을때, 지방조직에서만검출되었다. 또한약제를섭취한후 1일동안생존한 61세남성환자의혈액, 뇌, 간에서도미량의대사되지않은클로리피리포스가검출되었고, 소변에서대사체들이확인되었다. 대사는주로간에서이루어지며, 산화효소의작용으로탈황되어 chlorpyrifos oxon으로변환되고, 이어서 3,5,6-trichloro-2-pyridonol (3,5,6-TCP) 와 diethylthiophsphoryl chloride로분해되며, 일부는가수분해과정을거쳐 monoethyl 3,5,60trichloro-2-pyridinyl phosphoro thioate를형성한다. 인체에 3,5,6-trichloro-2-pyridonol을단회경구투여하면 6시간이내에혈중최고농도에도달한다. 해독과정은간과혈장에서이루어진다. 클로르피리포스는주로소변으로배설되며, 성인남성에게약제를투여하면투여경로에상관없이반감 기는 27 시간이고, 경구투여한경우 (70%) 가피부도포로투여한경우 (1.3%) 보다더많이소변으로배 출된다. 수컷랫드에게단회경구투여시소변, 대변, 호흡순으로많이배설되며 72 시간후에체내 에투여량의 1.7% 가잔존하고이중지방조직에 1 ppm 이하로가장많이분포하고있다. 4. 독성 생체내에서 chlorpyrifos-oxon 으로변환되어콜린에스테라아제 (acetylcholinesterase) 의활성을방해 하여중추신경계및말초신경계에영향을주어경련, 눈물흘림, 침분비, 호흡곤란, 구토, 설사등을유 발하거나피부에접촉했을때알러지반응을유발하는피부과민성, 가벼운화상등이나타날수있 다. 급성경구독성수치인 LD 50 은닭의경우 25.4 mg/kg bw, 마우스의경우 60 mg/kg bw, 토끼의경우 1,000 mg/kg bw, 랫드의경우 82 mg/kg bw, 기니피그의경우 504 mg/kg/day 이었다. 급성흡입독성의 LC50은랫드의경우 200 mg/m 3 이상이었다. 피부접촉의경우 Sprague-Dawley 랫드에게 5,300 mg/m 3 농도로 4시간동안노출시켰을때, 수컷 80%, 암컷 20% 가사망했다. 유전독성은마우스의소핵시험결과일시적이지만소핵다염성적혈구의증가가나타났으며, 초파리 D. melanogaster를대상으로한완전염색체소실빈도측정실험결과완전염색체소실이증가했다. 신경독성의경우, 0.1 mg/kg/day를 9일간급성경구노출시킨사람에게서혈장의 cholinesterase 활성이 66% 감소하였고, 이와관련하여동공수축, 근육단일수축, 반사저하, 과다반사, 눈물흘림, 침분비, 땀흘림, 동공의무정위움직임등의증상을확인했다. 또 300 mg/kg을섭취한사람에게서는원위부다발신경병증 (distal polyneuropathy) 이 90일간나타나었다. 고양이, 랫드, 마우스에게급성경구노출시켰을때, 전체혈액중 acetylcholinesterase의활성이감소됨을볼수있었다. 발암성에대한동물의만성실험결과랫드와비글견에서암발생이증가하지않았고, 인체를대상으로한자료는부족하다. 임신한랫드에약제를투여했을때, 고용량군에서생식기출혈이관찰되었으나다른생식기관에대한독성은보이지않았고, 1~2년간랫드와비글에게만성노출시킨결과고환무게나생식기관의조직에별다른변화가없었다. 임신한마우스에게약제를노출시킨결과고용량군

6 신생자에게서골격이상이나타났으며두개골과흉골의골화지연개체수가증가하였고, cholinesterase 의활성이감소하였다. 반면랫드를대상으로비슷한조건의실험을한결과발생독성이 나타나지않았다. 5. 독성기준치및인체안전기준호주에서는무독성량을 0.03 mg/kg bw/day로정하였으며이에종간차이 10을적용하여일일섭취허용량 (ADI) 를 mg/kg bw/day로평가하였다. 우리나라와 WHO, EU는 RfD는 0.1 mg/kg bw으로, ADI를 0~0.01 mg/kg bw/day로설정하였다. 미국은 chronic RfD를 mg/kg bw/day로, 일본은 ADI를 mg/kg bw/day로설정하였다. 6. 분석법축산물시료를석유에테르또는헥산으로추출한후칼럼크로마토그래피 ( 활성탄 : 미결정셀룰로오스분말. (1:10) 의혼합물 ) 로정제하여기체크로마토그래피로측정한다. 기체크로마토그래피는전자포획검출기 (ECD) 및질소 인검출기 (NPD) 를사용한다. 검출한계는 ppm이고, 정량한계는 0.01 ppm이다. 7. 오염현황및위해사고발생례 2003년 11월 6일경기도의정부시중랑천상류송산교부근에서물고기가집단폐사했다. 보건환경연구원에서폐사한물고기중 10여마리의아가미에서표본을추출해성분검사를실시한결과, 클로르피리포스 ppm이검출되었다. 6일오전이부근하수관에모기가많다는민원으로중랑천상류에클로르피리포스성분이포함된살충제 50리터를뿌린것을확인했고, 보건환경연구원은살충제가직접적인원인이라고추정하였다. 외국산축수산물위반사례및검출례가보고된바없다. 8. 위해도평가클로르피리포스 ppm이함유된생선섭취를가정한위해도평가시, 국민평균생선섭취량 50 g/person/day을국민평균체중 55 kg으로적용시클로르피리포스의노출량은 0.3 μg/kg bw/day로산출된다. 이때, 일일섭취허용량대비노출량의비율인안전역 (MOS) 를계산하면 10/0.3로서 33.3으로계산되어지며, 이는인체위해수준인 1보다 33.3배높은안전한값이며, 클로르피리포스 ppm을함유한생선섭취시클로르피리포스의노출량은일일섭취허용량의약 3% 임을의미하므로, 즉 ppm을함유한생선섭취는인체위해수준은아니다

7 9. 각국의관리현황 한국 (mg/kg) 가금류고기, 가금류부산물, 돼지부산물, 소간, 소신장, 알, 양부산물 :0.01; 돼지고기, 유 : 0.02; 소고기, 양고기 ; 1.0 CODEX (mg/kg) 소신장, 소간, 알, 돼지부산물, 가금류고기, 가금류부산물, 양부산물 : 0.01; 소고기, 양고기 : 1; 유, 돼지고기 : 0.02 외국 (mg/kg) 영국소, 알, 유 : 0.01; 염소, 말, 양, 가금류 : 0.05 미국소고기, 소부산물, 염소고기, 염소부산물, 돼지고기, 돼지부산물, 양고기, 양부산물 : 0.05; 가금류고기, 가금류부산물, 가금류지방, 알 : 0.1; 염소지방, 돼지지방, 양지방 : 0.2; 말지방, 말고기, 말부산물, 유 : 0.25; 소지방 : 0.3 EU 10. 저감화방안 가금류, 알, 유 : 0.01 가축의사육시가축에클로르피리포스가오염된사료를급여하지않으며가축방목지역에서는클로 르피리포스를살포하지않는다. 소비단계에서는깨끗이세척하고열에가하는등의조리과정을거쳐 소비자가섭취하도록한다. 11. 참고문헌 식품의약품안전청잔류농약데이터베이스클로르피리포스 식품공전 (2010) 식품등의기준및규격, 고시제 호, 식품의약품안전청 Amer SM, Fahmy MA (1982). Cytogenetic effects of pesticides. I. Induction of micronuclei in mouse bone marrow by the insecticide Dursban. Mutat Res, 101(3):247~255. ATSR (1997). Toxicological profile for Chlorpyrifos, US Department of Health and Human Service, Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Eaton, David L. et al. (2008). Review of the Toxicology of Chlorpyrifos With an Emphasis on Human Exposure and Neurodevelopment, Critical Reviews in Toxicology, S2 1~125. FAO/WHO (1999) Pesticide Residues in Food, Toxicological Evaluations, Chlorpyrifos WHO (2009) The WHO Recommended Classification of Pesticides by Hazard and Guidelines to Classification 2009 WHO/JMPR (2009) Inventory of IPCS and other WHO pesticide evaluations and summary of

8 toxicological evaluations performed by the Join Meeting on Pesticide Residues(JMPR) through 2009

농식품중 화학적 위해요소 위험도 평가 결과에 따른 바이오마커 개발 대상 물질 최종 선정

농식품중 화학적 위해요소 위험도 평가 결과에 따른 바이오마커 개발 대상 물질 최종 선정 E-1-Outline 엔도설판 축산물중에잔류가능한유기염소계농약 1. 물질의특성 물질명엔도설판 (Endosulfan) 물질분류유기염소계농약 ( 살충제 ) Cyclodiene organochlorine 용도담배잎, 뽕나무, 배추등의거세미나방, 애바구미, 벼룩잎벌레의구제등식용작물의병해충방제제로사용되었음 2. 위해성 흡수 / 분포 / 현재는식용작물에사용금지상태임 관련축수산식품포유류및가금류고기,