농업환경중 화학물질의 위해성평가시스템 구축

최시내(Shinai Choi),백민경(Min-Kyoung Paik),박병준(Byung-Jun Park) 환경독성보건학회 2016 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2016 No.10

Construction of risk assessment system on chemical residue in agricultural products

Shinai Choi(최시내),Jiyeon Hong(홍지연),Dayeon Lee(이다연),Minkyoung Paik(백민경),Kyunghun park(박경훈) 환경독성보건학회 2014 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2014 No.11

Food value chain의 글로벌 동향과 식품안전

최시내(Choi, Shinai) 한국식품과학회 2013 식품과학과 산업 Vol.46 No.1

농산물중 잔류화학물질의 위해평가 및 관리시스템 구축

최시내(Shinai, Choi),홍지연(jiyeon, Hong),백민경(Min-Kyoung, Paik) 환경독성보건학회 2013 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2013 No.10

농업환경 및 농산물의 통합 노출평가 시스템 확립 및 적용

최시내 ( Shinai Choi ),백민경 ( Min-kyoung Paik ),박병준 ( Byung-jun Park ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-

위해성평가 업무를 효율적으로 수행하고, 그간 축적된 농업환경 및 농산물중 유해화학물질 모니터 링자료의 보관과 활용을 지원하기 위한 시스템으로 APRAS를 개발하였다. APRAS는 국립농업과학원에 서 보유하고 있는 모니터링 데이터를 기반으로 한 모니터링 데이터베이스 시스템과 국내에서 생산되고 있는 식품소비량자료 중 현재 가장 높은 활용도를 보이고 있는 국민건강영양조사 데이터를 기반으로 한 식품소비량 데이터베이스 시스템으로 이루어져 있다. 본 시스템은 주요 데이터베이스시스템으로부터 노출 및 위해평가시 노출시나리오에 따라 추출가능하도록 하여, 평가목적에 맞는 노출평가와 위해평가가 가능하도록 개발된 시스템이다. 본 시스템은 생산된 잔류모니터링 데이터의 축적과 데이터의 효율적인 연계성을 고려하여 웹기반으로 개발되었고, 위해성평가시스템은 농산물중 잔류화학물 질의 위해성평가를 위한 노출시나리오 구축에 따른 변수 설정과 연계가 이루어지고, 위해도를 예측할 수 있도록 하였다. 또한, 농산물과 관련한 환경매체(토양 및 수질)에서의 잔류량 모니터링 데이터베이스를 포함할 수 있도록 확장시키고, 위해성평가 모듈을 probabilistic approach을 통한 분포추정이 가 능하도록 하였다. APRAS was developed to efficiently carry out risk assessment and support the storage and utilization of the previously accumulated monitoring data of hazardous chemical residues in the agricultural environment and products. APRAS consists of two database systems, the monitoring data in the NAAS and a food consumption database based on the NHNES data. This system is designed to extract data from major database systems relevant to a given exposure scenario so that proper exposure and risk assessment can be performed to achieve evaluation objectives. For the accumulation of the currently available data and efficient data connectivity, the system was developed to be web-based. The risk assessment system sets and associates parameters according to an exposure scenario constructed to evaluate the risk of agricultural chemical residues and predicts corresponding risk. In addition, APRAS was developed to incorporate monitoring databases of the residues and their quantities in the environmental media related to agricultural products, such as soil and water, and the risk assessment module can provide an estimated prediction through a probabilistic approach.

식품중 미생물 위해성평가 방법론 연구

김길생,이효민,임철주,권오란,최시내,윤은경,홍지연 식품의약품안전청 1998 식품의약품안전청 연보 Vol.2 No.-

최근 국내에서는 Sgcfericfia cofi 0157 : 딘T, 교leferia monoefofeH쁠등의 미생물페 대한 건강웨해성이 강조되면서 미생물 위해성평가에 대한 찔요성이 제기되고 있고, If.5.FOA, U-5.DA, FAO/WHO를 비롯한.국제기구 및 외국 유관기관들께서도 미생물 위해성평가빙법을 식품관리에 활용코자 방뻔론 연구에 주력하고 있다. 미생물 위험성은 화학 물질과 달리 인체건강에 대한 영창이 즉각적이고, 심각하게 나타나 껑량적인 위해성평가가 용이하지 않고 유해화학물 질과는 다른 평가방법이 요구된다. 식품중 미생물의 위해썽평가는 크게 4단계로 구분되는데, 미생물관련질환 추세락악 및 미생물 관련질병에 관한 역학조사등을 활웅하는 위험성확인 잔계와 실제 식품원료, 식품가공, 순송, 포장단계중식품의 물리적, 화학적 조건에 파른 미생물 변화를 고려하여 식품중 미생물에 대한 노출을 정량화하는 노출평가 단계, 미생물의 용량에 따른 꼰병발생에 근거하여 용량-반응관계를 규명하는 용략-반응평가 단계, 곤명된 모질을 활용하여 모든 평가결과를 통합하므로 위해도치 예측과 불확실성분석등을 수챙하는 위해도결정단계로 구성되어 있다. 미생물 용량-반응평가는 크게 비역치(Nonthreshold) 및 역치(Threshold) 정가 방법론으로 구분되는데, 비역치평가방법론은 단일 병원균이 감염을 일으킬 수 있다는 것과 김염을 일으킬수 있는 확률이 독립적이라는 가정을 전제로 하고, 역 치평가방법론은 미생물이 감염을 일으키기 위해서 각기 개별 역치가 존재하는데 어느 정도의 미생물 수가 모여 서로 작용해야 독성운발물질을 만들어 낸다는 가정을 전제로 한짜. 현재 발아들여지고 있는 비역치 모질로는 Exponential,Beta-polsson, Gomperts, Gamma-weibull모델등이 있으며, 역치모질로는 Log-normal. Log-logistic 모질등이 있다. 본 연구에서는 인체 v01un01 자료를 활용하여 충량-반응자료를 입력하고 용량-반응자료를 토대로 적합한 수학적 모델을 찾아내어 , 선별한 모질의 적합도검정을 실시하는 방법론 연구를 실시하였으며, 노출평가 자료와 용량-반응평가 결과를 연계하여 위체도를 결정하는 과정에 대해 연구하였다. 이 밖에도 모질(Food MicroModel·)을 이용하여 식품의 NaCl. wateractivity,온도, pH 둥의 조건에 따른 미생물의 성장를,사멸률 등 변화를 예측할 수 있는 방럽론 연구를 통해 식품의 최적보관조건등을 찾아내는 방법을 습득하였다. 미생물 위해성평가는 외국에서도 아직 초기연구단계에 있으며 현재로서 사후조사자료인 역학자료보다 건강한 성인남자를 대상으로 한 volunteer 자료를 우선 sensitivity를 비교할 수 있는 기초자료를 확보하므로써 미생물께 대한 인구집단의 반응 민감성 차이를 비교하교, 시료채취후 즉각적인 실험실적분억이 가능토록하여 정확한 인체노출평가를 수행하므주싸 미생물 위해성평가방법론을 식 품미생물관리에 적용하는 것이다. Recently, it is continuously rising to concern about the health risk being induced by rnicreorganisrns in food such as Srcberichia cofi 0157 : HT and ttsferia moooefog☞ns. Various orgaBisationsand regulatory ageacies fncluding U.S.EPA,0.5.DA and FAO/WHO are preparing the methodologybuilding to apply microbial quantitative risk assessnlent to risk-based food safety program. Microbialrisks are primsrily the result of single exposvre and its health impacts are imnlediate and serious.Therefore, the methodology of risBt assessmeBt di(fers from that of chemical risk assessment. Microbialquantitative risk assessment consists of four steps ; hazard identification, exposure assessment, dose-response assessnlent and risk characterization. Hazard identification is accomplished by observing and 'defining the types of adverse health effects ia hltmaBs associated with exposure to foodborne agents.Epidemiological evidertce which links the various disease with the parti;ular exposure route is an impor-tant compoBent of this identification. Exposure assessment includes the quantification of microbiat erfo-sure regarding the dynarnlcs of microbial growth in food processing, transport, paclcaging and specifictime-temperature conditions at various points from animal productiou to consumption. Dose-responseassessruent is the process characterizing dose-response correlatioB betweeu microbial exposure and dis-ease ineidefce. Unlilte chemical carcinogens, the dose-response assessrneBt for microbial pathogens hasnot focufff on animal models for extrapolation to humans. Risk characterisation liuks the exposure as-sessment and dose-respoase assessment and involve uncertainty analysis. The methodologr of microbial dose-response assessment is classified as Bonthreshotd and thresholdapproach.The nonthreshold model have assumption that one organism is capable of producing an infec-tion if it arriues at an appropriate site and organisms have independence. Recently, The ExpoBential,Beta-poissioa, Gompertz, and Gamma-weibvll models are usillg as nonthreshold model. The Log-nerualand Log-logistic models are using as threshold model. The threshold has the assumption that a toxicantis produce by iBteraction of organisms. In this stvdyr it was reviewed detailed process including riskvalue using model paralneter and microbial exposure dose. Also this studr suggested model applicationmethodology in fietd of exposure assessment using assumed food microbial data(Naclf water activity,temperature, pH, etc.) and the conlmercially used Food MicroModel" . We recogniBed that human volun-teer data to t.4e health? man are preferred rather than epidemiological data for obtaining exact dose-response data. But, the foreign agencies are studying the characterization of correlation betf·eon huuanand animal. For the comparison of differences to the population sensitivity, it must be executed domestlcstudy svch as the establishment of dose-response data to the Korean volunteer by eacD microbial andmicrobial exposure assessment in food.

식품 중 카드뮴의 위해성평가

이효민,임철주,윤은경,김종욱,최시내,김효미,한지연,김부영 식품의약품안전청 2000 식품의약품안전청 연보 Vol.4 No.-

쳐근의 선진외국에서 수행되고 있는 식품중 오염물질의 관리경향을 살펴보면 위험성확인, 노출평가,용량-반응평가, 위해도결정 등의 4단계로 진행되는 위해성평가 (risk assessment)를 통해 그 안전여부를 판단하고 있고, 노출집단의 식품섭취패턴을 고려한 위해성관리를 수행하고 있다. 본 연굴에서는 식품섭취를 통한 카드뭄의 1일노출수준을 파악하고 독성자료를 이용하여 현 노출의 안전여부를 판단코자 하였으며, 식품섭취량을 고려한 식품군별 카드윰의 인체노출기여도를 고려하므로 위해성평가결과에 근거찬 관리패안을 제시코자 하였다. 평가에 고려된 식품꼬염도자료는 친종의 식품을 대상으로 수집된 오염도자료(식품의약품안전청, 국링 수의과학검역원, 국립수산연구소, 1992-1998)를 Meta 분석」동일 목적으로 수행된 독립적 연구결과들을 종합 ·분석하여 대표값을 유도하는 방법)을 통해 얻어진 가중평균 값을 활용하였다. 인체노출평가를 위해 평가대상인구집단을, 우리나라 평균성인으로 하여, 60kg (한국표준과학연구원,1998.1 성인으로 하였으며, 개별식품의 평균오염도자료를 이용하여 구한 1일인체노출량을 모두 합산하여 정량화하는 만성노출평가와 단일식품의 최대오염도값을 이용하여 1일인체노출수준을 정량화하는 단기 노출평가를 수행하였다. 인체노출평가에 ·.초려된 식품소비량자료는 최근에 보고된바 있는 국민건강영양조사결과보고서 (보건 복지븐, 2000)의 연령별 (20-64세) 최고값 (단기노출)과 펼균값 (만섣노출)을 활용하였다. 용량-반응평가에 쓰여진 카드윰의 독성값들은 만성위해성평가를 위하여 FAOJWHO, U.S.FDA,U.S.EPA 등에서 제시하고 있는 신장독성을 toxicologlcal endpoint로 하는 1일 허욥노출수준인 TDI(Tolerable Daily Intakr), RfD (Reference Dose)를 고려하였으며, 단기위해성평가를 웠해서 본 연구에서는 차세대 생식 · 발생독성에 근거한 단기독성자료를 선별하여 구해진 NOAEL 값에 불확실성 계수 100(10 ;from animal to human, 10 , human variabaity)을 고려하므로 단기1일허용노출수준 (Permissible Intake Level, PU)을 구하였다. 노출평가결과와 용량-반응평가결과를 종합하는 위해도결정단계에서는 1일인체노출량을 1일허용노출 수준으로 나누어주므로 러험지수 (퍼azard Index, Hl)를 구하였고, Hl가 1이상일 경우 식품을 통한 카드윰노출로 인하여 유해떵향발생이 기대된다고 판단하며 Hl가 1이하일 경우는 유해영향발쟁이 기대륵지 않는다고 판단하였다. 위해성평가결과에 근거한 관리대안끼시를 위하여 식품섭취를 통한 카드윰1일인체노출량이 만성1일허용노출수준을 초과하지 말아야 한다는 이론하에 식봄섭취패펀(식품군별 소비량, 카드윰의 인체노출기여도)과 체중을 고려하여 제시하였다. 인체노출평가를 통해 구해진 급성노출펑가에서의 식품군별 노출량범위는 곡류(8.Br10-9_1.)4H )0-"mg/Btg/day), 과일류(6.1·7H10~s_1.46 H 10-in)g/kg/day), 두류(1.53×10-7_3.47×10-6mg/1tg/day), 서류(7.45 H 10-6_8.4×10-smg/kg/day), 어 패류(1.i8×107 _ 1.27x tO-imgAgJday), 윽류(1.07 f 10-3_1.33x10-"n19fg/day), 채소류(ri.23r10-7_1.28×10-img/lfg/day)먼으며, 모든 식품의 평균 인체노출량을 합산한 만성인체노출량은 2.09r10-4mgfg/day 였다. 용량-반응평가메서 산출된 신장독성에 근거하 만성1일허용노출수준은 TDI 0.Oo079ing/kg/day, RfD 0.001mg/)tg/daf였으며, 생식 ·발생독성에 근거한 단기1일허용노출수준은 PIL 0.O071mg/kg/daylf)와 0.03smg/h9/dayis)로 산출되었다. 식품섭취를 통한 카드윰의 만성로출에 대한 위해도결정을 위하여 만성인체뇨출량 2.09×10-4D9/k9/0ay를 가장 엄격한 만성1일허용노출수준인 TDI 0.Oo079rrlg/kg/day으로 나누어수므로 구한 Hl는 0,26으로써 본 평가에 고려된 로출상황에서는 유허영향발생(신장독성)이 기대되지 않는 것으로 판단되어졌고, 단기 노출에 대한 위해도결정을 인해서는 단일식품의 단기인체노출량 6.17×10-8_1.33×10-4m8/1t9/day을 가장 엄격한 단기1일허용노출수준인 0.0071in9/k9/0ay로 나누어주므로 53종 식품에 대한 Hl범위가 8.5 x10-s_1.gx10-2로 산출되었다. 이와 같은 결과는 모체의 식품섭취를 통한 단기 카드윰노출로 인해 태아의 생식 ·발생독성이 기대뵉지 않는다는 것을 의미한다. 본 위해성평가에 고려된 총식품량은 176g/4ay로서 성인1일총식품섭취량 ll18g/day(모건복지부,1999)의 약 70%에 해당하는 란으로 본 평가에 고려되지 않은 기타 식품섭취로 인한 카드윰노출과 대기. 토양을 통한 노출을 고려한다면 인체노출량은 다소 상승할 것으로 판단된다. 관리대안제시를 위해 구해진 식품군별 인체노출기여도 순위는 곡류(40.2%), 채소류(19.8%), 육류 (18.1%), 어패류(8.3%) 순이었고, 식품을 통글 1일 인체노출량이 만성1일허용노출수준인 RfD를 초과하지 말하야 한다는 이론을 배결으로 산출된 식품군별 관러대안은 곡류 0.068ppm, 채소류 0.036ppm, 육류 0.148ppm, 어패류 0.066pp1n 퐁이었다. 이상과 같은 결과는 위해성평가자료에 근거하여 식품섭취패턴을 고려하므로 노출비중을 구분힐여 관리해야 한다는 기초자료로서 비용-편익분석, 사회 ·경제적 영향 등을 파악후 쓰여져야 할 것이다. The lerel of individual dietary cadntum varies upon the national food consLrnption pattern and the cadnllum levels in foods. This study aimed to quantify the humandietary cadudvm intake in order to assess the whether the current dietary cadntium exposure issafe and to provide 3nanaging information based on results of the risk assessment.In order to quantify the dietary cadmium make, data were obtained from both the caduiumlevels in foods and consumption data for 53 foods, fhich were selected as foods mostcdrnBontf censumed by the general Korean. The survey data from the Korea food and DrugAdministration and r#rlated agencies were co31ected between 1992 and 1998. The tolerable dailyintake (TDI, U.S.EPA, 1993), which Itidney toricity as toxicologicaB endpoint of cadmium wasapplied, was used for chronic risk assessment and the permissible intake level(PIL) forshort-term risk assersment was calcufated by dividing NOAEL based on reproductive toxicity(Ali et al., 1986) by the uncertaint)· factor of 100 (from animal to human 10, humanvariabilitf'10). The chronic mean intake of daily dietary cadmium, which the general Koreanadult group with 60kg was regarded as the target population and the adult mean in the Reporton National Hea?f? and Nutrition Survey (1999) was used as consumption data for theindividual foods, "tfas estimated to be 2.09×10-a m9/k9/day. The dietary cadmium intake aschronic mean was compared to the TDI of 0.Oo079 mgag/day, from which the hagard index bythe cadmium of 0.26 was produced. If the dietary cadmium exposure was considered along withthe contributions frorri other sources such as ambient air and soil, the hazard index bIT thecadnlium would be higher. The short-term intake of daily dietary cadmium, which was based on single commodityronsumption and maxiuum reported residue level, was estimated between 6.17×10-smg/ltg/dayand 1.33×10-4mg/1tg/day. The aetary cadmium intake as short-term intake was compared tothe PU of 0.0071 mg/kg/day, from Ivhich the haEard indek between 8.7×10-6_1.gx10-2 wasProduced. This study also suggested strategies to manage the hazard based on the principle that thetotal daily cadrrlium inta.to should be controlled below the TDI. For applying this information, acost-benefit analysis, an analysis of the social and economic impact, and other related studieswill be implemented in a future study