LC-MS/MS를 이용한 설사성패류독소의 분석조건 확립

이가정(Ka Jeong Lee),스즈키 도시유키(Toshiyuki Suzuki),김풍호(Poong Ho Kim),오은경(Eun Gyoung Oh),송기철(Ki Cheol Song),김지회(Ji Hoe Kim) 한국식품과학회 2009 한국식품과학회지 Vol.41 No.4

설사성패류독의 신속정밀 분석조건 확립을 위하여 LC-MS/MS를 사용하여 이동상, 분석용 column 및 collision energy 등을 변화시키면서 시험하였다. 50 mM formic acid와 2 mM ammonium formate가 함유된 acetonitrile 수용액을 이동상으로 사용하였을 때 OA와 DTX1이 검출되었다. Collision energy는 독소 성분에 따라 달리하는 것이 다성분 동시분석에 적합하였으며 OA와 DTX1 고유의 fragment ion들은 48 V 정도에서 최적의 intensity로 확인되었다. Column의 종류에 따라서는 C8 column의 경우 OA, DTX1, DTX3, PTX2 및 YTX 모두 검출 가능하였으나 실제 검출 대상이 OA와 DTX1인 경우에는 일반적으로 사용되는 Csub{18} column도 적합한 것으로 확인되었다. 본 연구에서 확립한 LC-MS/MS 분석 조건의 검출한계는 OA와 DTX1 모두 1 ng/g, 정량한계는 각각 3ng/g이었고, 표준독 성분을 첨가한 시료에서 process efficiency는 굴의 경우 91-118%, 진주담치에서는 96-117%이었고, matrix의 영향은 거의 없었다. 마우스 시험에서 양성을 나타낸 시료를 LCMS/MS법으로 분석한 결과, 일부 시료에서만 OA 및 DTX1이 검출되어 두 시험법의 독성은 일치하지 않았으며 LC-MS/MS법은 마우스 시험법보다 하루 이상 분석시간을 단축할 수 있었다. To establish and validate a liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method for the rapid and accurate quantitation of diarrhetic shellfish poisoning (DSP) toxins, we compared the results from different mobile phases and columns used for their analysis and collision energies for MS/MS experiments. Clear peaks of okadaic acid (OA) and dinophysistoxin-1 (DTX1) were obtained by using a mobile phase comprising aqueous acetonitrile containing 2 mM ammonium formate and 50 mM formic acid. The collision energies were optimized to facilitate the most sensitive detection for each toxin, namely, OA, DTX1, pectenotoxin-2 (PTX2), or yessotoxin (YTX). Further, the maximum ion response was obtained at a collision energy of 48 V for OA and DTX1. We compared the analytical performance of Csub{8} and Csub{18} columns. A wide range of toxins namely, OA, DTX1, PTX2, and YTX, except DTX3, were detected by both the columns. Although DTX3 was only detected by the Csub{8} column, we found that the Csub{18} column was also suitable for the quantitation of OA and DTX1 the toxins responsible for inducing diarrhea. The limit of detection of OA and DTX1 by the established LC-MS/MS conditions was 1 ng/g, and the limit of quantitation of the toxins under the same conditions was 3 ng/g. The process efficiencies were 91-118% for oysters (Crassostrea gigas) and 96-117% for mussels (Mytilus galloprovincialis) further, we observed no significant effect of matrix during the ionization process in LC-MS/MS. The comparison between mouse bioassay (MBA) and LC-MS/MS yielded varying results because low concentrations of OA and DTX1 were detected by LC-MS/MS in some shellfish samples, which provided positive results on MBA for DSP. The analysis time required by MBA for DSP analysis can be reduced by LC-MS/MS.

경남 한산·거제만해역에서 생산된 패류의 위생학적 안전성 평가

하광수,이가정,정연중,목종수,김풍호,김연계,이희정,김동욱,손광태,Ha, Kwang-Soo,Lee, Ka-Jeong,Jeong, Yeon-Jung,Mok, Jong-Soo,Kim, Poong-Ho,Kim, Yeon-Kye,Lee, Hee-Jung,Kim, Dong-Wook,Son, Kwang-Tae 한국식품위생안전성학회 2018 한국식품위생안전성학회지 Vol.33 No.5

본 연구는 2013년부터 2017년까지 경남 한산 거제만 해역에서 생산되는 패류에 대한 위생지표세균, 마비성 패류독소, 설사성 패류독소를 분석하여 세균학적 독물학적 안전성을 평가하였다. 굴 시료 404점에 대한 분변계대장균은 < 18~330 MPN/100 g의 범위를 나타내었으나, 대장균 230 E. coli MPN/100 g을 초과한 시료는 없었다. 굴 수확시기 동안 분석한 대장균의 기하학적 평균치는 24.3 MPN/100 g으로 매우 낮게 나타났다. 한산 거제만해역에서 생산되는 굴의 세균학적 안전성을 평가한 결과, 식품위생법의 생식용 굴에 대한 위생기준을 만족하였고, EU의 패류생산해역 A등급 기준에 부합하였다. 한산 거제만해역의 독물학적 평가를 위해 굴 532개 시료와 패류독소 지표종인 지중해담치 268개 시료에 대한 분석을 실시하였다. 마비성패류독소는 2013년 4월에 지중해담치 3개 시료에서 1.20~2.29 mg/kg 범위로 기준을 초과하여 검출되었으나, 굴시료에서는 전혀 검출되지 않았다. 총 120개 시료에서 설사성패류독소를 분석하였으나, 정량한계 이하로 매우 낮게 나타났다. 독물학적 안전성 평가결과, 굴 시료에서는 마비성 및 설사성패류독소가 전혀 검출되지 않았으나, 지표종인 지중해담치에서는 마비성패류독소 기준치를 초과한 것으로 나타나 지속적인 모니터링과 안전관리가 요구되었다. To evaluate bacteriological and toxicological safety hygienic indicator bacterium and paralytic and diarrhetic shellfish toxins in the shellfish produced in Hansan Geojeman 2013-2017 were investigated. Fecal coliforms were < 18~330 MPN/100 g in 404 oyster samples. But all samples tested, did not exceed 230 E. coli MPN/100 g. Geometric mean of E. coli for oyster samples collected during major shellfish production period was 24.3 MPN/100 g, considerde stable results. Bacteriological quality of oysters collected from Hansan Geojeman meets the standard value based on shellfish hygiene of the Food Sanitation Act of Korea and also meets Grade A, according to classification of shellfish harvesting areas of the European Union. For toxicological evaluation of Hansan Geojeman, 532 oyster samples and 268 mussel samples as an indicator, were analyzed. Paralytic shellfish toxins were detected in the range of 0.42~2.29 mg/kg in eight mussel samples, and exceeded criteria in three samples from early to late April 2013. Diarrhetic shellfish toxin was detected in three of 120 samples, but it was revealed to be under regulation value (0.16 mg Okadaic Acid equ./kg). As a result of toxicological evaluation, paralytic and diarrhetic shellfish toxins were not detected in oyster samples, but it was found that mussel as an indicator species, exceeded the threshold value of paralytic shellfish toxin. Accordingly, sanitary surveys were continuously requested for food safety management of shellfish.

LC-MS/MS와 Lon Chromatography를 이용한 테트라민 분석

송기철 ( Ki Cheol Song ),이가정 ( Ka Jeong Lee ),김지회 ( Ji Hoe Kim ),윤호동 ( Ho Dong Yoon ),유홍식 ( Hong Sik Yu ),목종수 ( Jong Soo Mok ) 한국수산과학회(구 한국수산학회) 2011 한국수산과학회지 Vol.44 No.1

As a first step toward identifying a new method for testing sea snail tissue for toxins, and thus prevent food poisoning due to the ingestion of contaminated snails, we measured the tetramine [(CH3)4N+] contents of sea snails from the Korean coast using both liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and ion chromatography. For tetramine tested, good linearity (r2= 0.9996) was observed between the amounts in the injected samples and the peak areas of standard toxins, which ranged from 0.1 to 100 ng. The recovery (%) of tetramine from spiked tissue and mid-gut gland samples ranged from 84.0 to 95.3%. The quantitative results for tetramine using this method were in good agreement with the theoretical values. LC-MS/MS has both high sensitivity and selectivity, which makes it possible to measure trace quantities of tetramine in samples.

활성탄을 이용한 톳(Sargassum fusiforme) 자숙농축액 내 무기비소 저감 기술

강은혜 ( Eun Hye Kang ),이가정 ( Ka Jeong Lee ),조미라 ( Mi Ra Jo ),유홍식 ( Hongsik Yu ),손광태 ( Kwang Tae Son ),윤민철 ( Minchul Yoon ) 한국수산과학회 2021 한국수산과학회지 Vol.54 No.4

The edible sargasso seaweed hijiki Sargassum fusiforme is known to have high concentration of arsenic, which is a threat to human health, particularly due to inorganic arsenic. In this study, various methods were used to remove inorganic arsenic from steamed hijiki concentrate. The highest concentration of arsenate [As(V)] in both raw and processed hijiki during steamed hijiki manufacturing process was within the range of 8.213-14.356 mg/kg, and it is a potential source of inorganic arsenic, which can result in re-contamination and cause environmental pollution. The removal efficiencies of the various removal methods were within the range of 57.3-83.4%, and 19.0% reduction was achieved using activated carbon and alginate bead. Further, activated carbon showed the best adsorption effect of inorganic arsenic. Therefore, we suggest that activated carbon is a suitable efficient method for removing inorganic arsenic and has low operational costs in field applicability.

LC- MS/ MS를 이용한 마비성패류독소 분석조건 검토

송기철 ( Ki Cheol Song ),이가정 ( Ka Jeong Lee ),유홍식 ( Hong Sik Yu ),목종수 ( Jong Soo Mok ),김지회 ( Ji Hoe Kim ),임근식 ( Keun Sik Lim ),이미애 ( Mi Ac Lee ) 한국수산과학회 2013 한국수산과학회지 Vol.46 No.2

The AOAC Mouse Bioassay method (MBA) has been widely used for routine monitoring of paralytic shellfish poisoning (PSP) for more than 50 years. However, this method has low sensitivity and experiences interference from other components in the extract. Also, ethical issues have been raised against the continued use of this live-mouse assay. To establish an alternative method for PSP analysis, we attempted to develop PSP analysis conditions using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The LC-MS/MS analysis of reference material showed very reasonable accuracy, and the analysis time was just 15 mm. However, the recovery rate of toxin spike samples using the LC-MS/MS analysis was 59.4-91.0%. We also attempted to remove the matrix effect using shellfish extracts, but recoveries of C1 and C2 did not improve. A comparison between the results of MBA and LC-MS/MS analysis revealed good correlations, with values of 0.8878 and 0.9211 for oyster and mussel matrices, respectively.

HPLC에 의한 Domoic acid 분석법 검정

목종수 ( Jong Soo Mok ),이가정 ( Ka Jeong Lee ),송기철 ( Ki Cheol Song ),김지희 ( Ji Hoe Kim ) 한국수산과학회(구 한국수산학회) 2010 한국수산과학회지 Vol.43 No.4

굴과 진주담치 중 마비성 패류독소 분석을 위한 HPLC post-column oxidation method의 시험소 내 유효성 검증

송기철(Ki Cheol Song),이가정(Ka-Jeong Lee),유홍식(Hong-Sik Yu),목종수(Jong-Soo Mok),김지회(Ji Hoe Kim),임근식(Keun-Sik Lim),이미애(Mi-Ae Lee),김미혜(Mee-Hye Kim) 한국식품과학회 2013 한국식품과학회지 Vol.45 No.2

동물시험법과 동일한 시료 전처리법을 이용하고 HPLC의 높은 감도와 선택성을 극대화하여 독소성분의 그룹분석이 가능한 PCOX법을 우리나라 패류시료의 매트릭스 특성에 맞도록 최적화하였다. 이 분석법은 GTXs/STXs와 C toxins의 그룹별 동시 분석과 독소성분의 분리와 정량이 가능하였다. 회수율은 83.5% 이상이며 반복시험에서 나타난 표준편차는 7% 이하로 AOAC international의 기준에 부합되었다. 총 독소에 대한 정량한계는 최고 8.6 ㎍/100 g 수준으로 동물시험법에 비하여 약 4.6배 이상의 향상된 분석능력을 가진 것으로 확인되었다. 또한 AOAC guidelines에 근거한 시험소 내 시험법 유효성 검증결과 모든 항목에서 적합한 결과가 도출되었다. 동물시험법과의 동등성 비교에서는 굴과 진주담치 매트릭스에 대한 두 시험법은 상관계수가 각각 0.9534와 0.9109로 매우 좋은 상관관계를 나타내었다. 한편 분석에 사용된 column (C₁? 및 C?)의 특성차에 의한 시험결과의 영향 정도를 파악하기 위해 시판 column 7종에 대하여 평가를 실시한 결과, 동일 계열의 column을 사용하더라도 column의 물리화학적 특성과 수지와 반응기의 결합특성과 수지 봉쇄특성에 따라 분리도와 분석시간에 영향을 받는 것으로 나타나 column 적용 가능범위는 다소 좁은 것으로 확인되었다. 동물시험법에 비하여 PCOX 법은 단백질 제거, 크로마토그래피 현상을 이용한 독소성분의 분리, 독소성분 산화를 통한 형광성 퓨린의 형성과 특이적 파장을 이용한 형광검출과 같은 단계를 가지고 있어 특이성이 더 높았다. PCOX 법은 이러한 시험원리에 기인한 특이성과 더불어 동물시험법에서 방해물질로 작용하는 carbamate와 같은 신경독소와 유기인계 살충제에 영향을 받지 않는 점과 blank 시료에 대한 false positive 결과를 배제할 수 있는 점에서 기인한 특이성을 동시에 가지고 있다. 또한 국제적으로 제기되고 있는 실험동물 사용억제 노력에 부응할 수 있는 윤리적 측면의 이점뿐만 아니라 동물시험법으로는 알아낼 수 없는 시료 중 마비성 패류독소 성분을 밝힐 수 있는 과학적 측면의 이점도 가지고 있다. 독소성분 분석을 통해 마비성 패류독소 원인 플랑크톤과 패류 중 독소성분을 비교하고 패종 별 독소축적 양상을 파악할 수 있어 마비성 패류독소 위해관리 대책수립에 필요한 정보를 제공할 수 있다. 한편, HPLC 기반 분석법의 사용확대를 위해서는 관련 표준독소의 상업적 생산과 유통이라는 제한점을 극복해야 한다. 최근 캐나다 NRCC와 일부 관련기관에서 독소성분별 표준품을 시판하고 있으나, 지속적인 독소성분의 동정과 표준물질의 개발에 관련 연구자의 지속적인 관심과 노력이 필요하다. AOAC Mouse Bioassay Analysis (MBA) has been the gold standard for the analysis of paralytic shellfish poisoning toxin (PSP toxin) for more than 50 years. However, this method has inaccurate limit of quantification and cannot be used to determine toxic profiles. An HPLC method (PCOX) was optimized for Korean shellfish to establish an alternative or supplementary method for PSP analysis and was intended to be used for the official monitoring and regulation of food. The recovery rate of the PCOX method was 83.5-112.1% and the limit of quantification for total toxin was about 8.6 ㎍/100 g. A long-term comparison study showed a good correlation of the PCOX results with the AOAC MBA results: the correlation factors were 0.9534 and 0.9109 for oyster and mussel matrices, respectively. The PCOX method may be used as an alternative or supplementary method for AOAC MBA to monitor the occurrence of PSP and to analyze PSP toxin profile in oysters and mussels.

한국 연안산 해산 무척추동물의 중금속 함량

목종수(Jong-Soo Mok),이가정(Ka-Jeong Lee),심길보(Kil-Bo Shim),이태식(Tae-Seek Lee),송기철(Ki-Cheol Song),김지회(Ji-Hoe Kim) 한국식품영양과학회 2010 한국식품영양과학회지 Vol.39 No.6

본 연구에서는 2003년부터 2004년까지 동해, 서해 및 남해연안에서 채취하여 위판장에서 판매되고 있는 연안산 패류(복족류 및 이매패류), 두족류, 갑각류 등의 해산무척추동물 52종 239개체에 대한 중금속 함량을 분석하였다. 인증표준물질(certified reference material, CRM)을 사용한 각 중금속에 대한 회수율은 평균 86.3~104.6%로 Codex에서 요구하고 있는 수준에 부합하였다. 우리나라 연안산 복족류의 중금속 함량은 아연 21.471±10.794 ㎍/g, 구리 4.115±2.565㎍/g, 망간 0.868±0.593 ㎍/g, 니켈 0.254±0.418 ㎍/g, 납 0.238±0.220 ㎍/g, 카드뮴 0.154±0.170 ㎍/g, 크롬 0.110±0.082 ㎍/g 순이었고, 이매패류의 경우는 아연 35.655±46.978㎍, 망간 5.500±9.943 ㎍, 구리 3.129±5.979 ㎍, 카드뮴 0.423±0.345 ㎍/g, 니켈 0.402±0.379 ㎍, 크롬 0.233±0.234 ㎍/g, 납 0.232±0.216 ㎍/g 순이었다. 또한, 두족류는 아연 18.380±5.479 ㎍/g으로 가장 높았으며, 다음으로 구리 3.594±1.823㎍/g, 망간 0.630㎍0.603 ㎍/g, 크롬 0.150±0.115 ㎍/g, 납 0.068±0.066 ㎍/g, 카드뮴 0.034±0.046 ㎍/g, 니켈 0.030±0.047 ㎍/g 순이었고, 갑각류의 경우 아연 25.333±9.608 ㎍/g으로 가장 높았으며, 다음으로 구리 9.042±8.895 ㎍/g, 망간 0.659±0.412 ㎍/g, 크롬 0.592±2.172 ㎍/g, 카드뮴 0.207±0.204 ㎍/g, 납 0.126±0.094 ㎍/g, 니켈 0.094±0.110 ㎍/g 순이었다. 따라서 카드뮴, 납 등 유해 중금속의 함량은 이매패류>갑각류=복족류>두족류 순으로 높게 함유하고 있는 것으로 나타났다. 한편, 우리나라 국민의 수산물을 통한 중금속의 1일 섭취량은 각각 카드뮴 6.88 ㎍, 크롬 19.13 ㎍, 구리 137.02 ㎍, 망간 156.13 ㎍, 니켈 11.39 ㎍, 납 7.01 ㎍ 및 아연 1,025.94 ㎍이었다. 이는 FAO/WHO에서 설정한 잠정주간섭취허용량인 PTWI와 비교해 보면, 카드뮴의 11.47%, 구리의 0.46%, 납의 3.27% 및 아연의 1.71% 수준이었다. 따라서 우리국민이 수산물을 통하여 섭취하는 카드뮴 및 납 등 유해 중금속 함량은 매우 안전한 수준인 것으로 판단된다. To measure the heavy metal contents of marine invertebrates, we collected 239 individuals representing 52 species from the eastern (Pohang), western (Gunsan), and southern (Tongyeong) coasts of Korea: 34 species of molluscan shellfish (Gastropoda and Bivalvia), 6 species of Cephalopoda, 8 species of Crustacea, and 4 other species. The mean levels of the heavy metals in the samples taken from the edible portion of each Gastropoda were high in the order of Zn (21.471 ㎍/g), Cu (4.115 ㎍/g), Mn (0.868 ㎍/g), Ni (0.254 ㎍/g), Pb (0.238 ㎍/g), Cd (0.154 ㎍/g), and Cr (0.110 ㎍/g). The heavy metals in the Bivalvia were high in the order of Zn (35.655 ㎍/g), Mn (5.500 ㎍/g), Cu (3.129 ㎍/g), Cd (0.423 ㎍/g), Ni (0.402 ㎍/g), Cr (0.233 ㎍/g), and Pb (0.232 ㎍/g). The heavy metals in the Cephalopoda were high in the order of Zn (18.380 ㎍/g), Cu (3.594 ㎍/g), Mn (0.630 ㎍/g), Cr (0.150 ㎍/g), Pb (0.068 ㎍/g), Cd (0.034 ㎍/g), and Ni (0.030 ㎍/g). The heavy metals in the Crustacea were high in the order of Zn (25.333 ㎍/g), Cu (9.042 ㎍/g), Mn (0.659 ㎍/g), Cr (0.592 ㎍/g), Cd (0.207 ㎍/g), Pb (0.126 ㎍/g), and Ni (0.094 ㎍/g). Therefore, the mean levels of the harmful heavy metals (Cd and Pb) in marine invertebrates were high in the order of Bivalvia>Crustacea=Gastropoda>Cephalopoda. The average daily intakes of the heavy metals from the fisheries products were as follows: Cd (6.88 ㎍), Cr (19.13 ㎍), Cu (137.02 ㎍), Mn (156.13 ㎍), Ni (11.39 ㎍), Pb (7.01 ㎍) and Zn (1,025.94 ㎍). The average weekly intakes of Cd, Cu, Pb and Zn from the fisheries products were 11.47%, 0.46%, 3.27% and 1.71% respectively, as compared with PTWI (Provisional Tolerable Weekly Intakes) established by FAO/WHO Expert Committee for Food Safety Evaluation.

창선 해역의 지중해담치(Mytilus galloprovincialis) 양식장 및 육상오염원에서 분리한 대장균(Escherichia coli)의 항생제 내성

권순재 ( Soon Jae Kwon ),이가정 ( Ka Jeong Lee ),정연중 ( Yeoun Joong Jung ),박상기 ( Sang Gi Park ),고경리 ( Kyeong Ri Go ),양지혜 ( Ji Hye Yang ),목종수 ( Jong Soo Mok ) 한국수산과학회(구 한국수산학회) 2016 한국수산과학회지 Vol.49 No.5

In this study, we isolated and characterized Escherichia coli from mussels and inland pollution sources in or in proximity to the Changseon area on the southern coast of Korea in 2014. A total of 147 strains of E. coli were isolated from 54 mussels and 32 pollution-source samples. The susceptibility of the isolates to 24 antimicrobial agents was analyzed. The resistance of E. coli isolates to rifampin was highest at 100%, followed by cephalothin (98.6%), tetracycline (91.8%), amikacin (81.0%), ampicillin (79.6%), cefazolin (79.6%), streptomycin (73.5%), piperacillin (70.7%), gentamicin (37.4%), cefoxitin (35.4%), cefamandole (34.7%), tobramycin (29.9%), amoxicillin/clavulanic acid (24.5%), nalidixic acid (21.8%), trimethoprim (19.0%), chloramphenicol (17.7%), cefotaxime (12.9%), trime-thoprim (10.9%), ceftazidime (10.2%), aztreonam (7.5%), imipenem (2.7%), cefepime (2.0%), and cefotetan (0.0%). In addition, the antimicrobial resistance of E. coli isolates from inland pollution sources was slightly greater than or similar to that of isolates from mussels.

한국 연안산 방사무늬김(Porphyra yezoensis)의 일반성분 및 미네랄 함량

목종수 ( Jong Soo Mok ),이태식 ( Tae Seek Lee ),손광태 ( Kwang Tae Son ),송기철 ( Ki Cheol Song ),권지영 ( Ji Young Kwon ),이가정 ( Ka Jeong Lee ),김지회 ( Ji Hoe Kim ) 한국수산과학회(구 한국수산학회) 2011 한국수산과학회지 Vol.44 No.5

To measure the proximate composition and mineral content of laver Porphyra yezoensis, we collected 30 raw and 30 dried laver from the major production area of the south coast of Korea (Busan, Goheung, Haenam, Wando). The approximate composition of a 100 g edible portion of raw laver was 89.9±1.4 g moisture, 3.7±1.0 g protein, 0.5±0.2 g lipids, 2.1±1.8 g carbohydrate and 3.9±0.6 g ash. The approximate composition of a 100 g portion of dried laver was 8.9±1.6 g moisture, 31.5±6.5 g protein, 1.9±0.3 g lipids, 48.4±6.5 g carbohydrate and 9.3±1.1 g ash. No clear regional variation in laver composition was observed. The mineral content of laver was expressed as dry weight. The mean macro mineral content per 100 g portion of raw laver was (in descending order): K (1,979± 863.0 mg), Na (1,063.2±498.8 mg), P (658.7±101.8 mg), Mg (432.3±83.5 mg) and Ca (394.2±136.5 mg). In comparison, the mean micro mineral content of raw laver was (in descending order): Fe (243.72±154.75 ?g/g), Zn (72.76±30.61 ?g/g), Mn (41.53±15.33 ?g/g), Cu (4.16±1.66 ?g/g) and Ni (0.43±0.70 ?g/g) No clear regional variation in the mineral content of laver was observed; however, raw laver contained a higher mineral content than dried laver.