‘미생물 균주 활용 분해’ 생물학적 변형기법 합리적 대응책 곰팡이독소(Mycotoxins)는 곰팡이에서 생성되는 제2차 대사산물이다. 주로 Fusarium, Aspergillus, Penicillium과 Alternaria 곰팡이 종들이 대표적으로 곰팡이독소를 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 현재까지 인체와 동물에 독성 효과를 발휘하는 곰팡이독소는 약 300여종이 발견돼 있다. 그 중에서 가장 주목을 받고 있는 것들은 aflatoxin B1(AFB1), zearalenone(ZON), deoxynivalenol(DON 또는 vomitoxin), T-2 toxin, ochratoxin A(OTA)과 fumonisin B1(FB1) 등이 있다. 곰팡이독소의 전세계 발생은 주요 위험 요소로 인식되고 있다. 세계식량기구(FAO)에 의하면 전세계 곡류 중 연간 약 25%가 곰팡이독소에 영향을 받고 있다고 한다. 이러한 곰팡이독소들은 오염된 곡류 및 사료와 곰팡이독소에 오염된 사료를 급여받은 가축에서 생산된 식품(예 우유, 고기, 계란)에 의해서 식품 사슬로 편입될 수 있다. 곰팡이독소의 구조적, 화학적, 생물학적 또는 독성학적 특성들은 다양하다. 그러므로 그들의 독성은 매우 여러가지 형태로 영향을 줄 수 있다. 이는 또한 사료 섭취량, 오염된 사료에 노출된 기간, 가축의 종류, 성별, 연령, 품종, 환경 조건 등에 영향을 받으며 곰팡이독소들간 상승효과도 사료와 식품에서 존재한다. 곰팡이독소들의 주요 독성들을 정리해 보면 항암성, 유전자독성, 기형발생성, 신장 독성, 간독성, 번식 장애, 면역력 저하 등이 있다. 이미 발표된 연구 결과들을 보면 식품 및 사료 생산, 곡류 및 가축 생산, 가공, 유통 전 분야에서 경제적 손실이 일어난다. 그러나 곰팡이독소 문제에는 쉬운 해답이 없다고 할 수 있다. 그 이유는 △곰팡이 독소가 분석이 되지 않는 매우 낮은 수준으로 오염돼 있는 경우가 많고 △분석 방법이 아직 개발 단계에 있거나 미확인된 곰팡이독소들이 많이 있기 때문이다. △또 임상 증상들이 대체적으로 뚜렷하지 않거나 특이적이지 않다는 것이다. 무기력증, 사료 섭취량 감소, 생산성 감소 또는 질병 감염력 증가 등이 전형적인 증상들로 이런 현상들은 다른 건강적 또는 관리적 요소들에 의해 발생이 가능하다. 각각의 곰팡이독소들 사이의 반응들은 특성화돼 있지 않다. 오염된 사료는 한가지가 아닌 여러가지 곰팡이독소에 오염됐을 확률이 높기 때문에 그 중 일부는 확인이 안된 독소이거나 잘 알려지지 않은 것일 수 있으므로 향후 일어날 현상에 따른 예상은 매우 어렵다고 할 수 있다. 모든 곰팡이독소들은 화학적으로 안정된 구조들을 가지고 있다. 암모니아 또는 강산화제들이 오염을 줄일 수 있지만 동시에 사료의 영양가를 파괴할 수 있다. 이러한 사실을 바탕으로 여러가지 연구들이 사료의 곰팡이독소 제독을 위해 진행됐다. 가장 흔하게 사용되고 있는 방법이 다양한 곰팡이독소 흡착제를 사용해 곰팡이독소들의 생이용성(bio-availability)을 제거하는 방법이다. 곰팡이독소들이 흡착됨으로 흡수가 이루어지지 않아 체내 혈류나 기관으로 이동하는 것을 막아준다. 다양한 제제들이 연구의 대상이 되어왔는데 그 중에서도 aluminium silicates 류가 가장 많이 사용되고 있고 특히, 점토광물질과 zeolitic 광물질이 대표적이다. 곰팡이독소 흡착제 평가에 중요한 판단 기준이 돼야 하는 것은 흡착제가 전체 장관을 통해 (산성과 중성에 가까운 알카리성) 광범위한 pH에서 다 효과적이어야 한다는 점이다. 곰팡이독소 흡착의 선택에서 고려해야 할 중요한 점은 독소가 흡착된 후 떨어져 나가는 것을 방지하기 위한 흡착제 aflatoxin 결합의 안정성을 둘 수 있다. 오염된 사료에서 aflatoxins을 제외한 다른 곰팡이독소들(e.g. trichothecenes, zearalenone, ochratoxins 또는 fumonisins)을 제거하는 데 있어서 흡착제를 이용하는 데는 한계가 있어 왔다. 위에 정리된 내용들과 오염정도에 대한 정보를 바탕으로 다음과 같은 곰팡이독소 제독 전략을 추천할 수 있다. Aflatoxin만이 오염된 사료라면 흡착제로써 제독할 수 있는데 이때도 반드시 제조업체에서 이 흡착제의 효과들을 증명할 수 있는 증명서를 받아야 할 것이다. 이 효과는 최소한 pH3과 pH6.5에서 모두 흡착을 잘 할 수 있음을 증명해야하며 dioxin과 같은 해로운 물질 등이 포함되어 있을 수 있는 가능성을 배제한 제품이어야만 할 것이다. 사료의 trichothecene 오염은 미생물 균주에 의해 분해하는 생물학적 변형기법(Biotransformation)이 가장 합리적인 대응책이 될 수 있을 것이다. aralenone 또는 ochratoxin에 대한 대책으로도 생물학적 변형기법으로 완전한 분해 및 친환경적 대책이 마련돼야 한다. |
■기고/ 한 승 은 대표<바이오민코리아>
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