한국식품안전연구원

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유해 물질명

바이오제닉 아민류 (Biogenic amines)

CAS 고유번호

동의어 및 약자

BAs

유해물질에 대한 설명

Biogenic amines(BAs)은 아미노산의 탈탄산작용, 알데하이드와 케톤의 아미노화와 아미노기전이반응에 의해 주로 생성되는 질소화합물이다. 바이오제닉 아민은 저분자량이며 미생물, 식물과 동물의 대사과정에서 생성되므로 이들 세포에서 흔히 발견되는 구성성분이다. 식품과 음료중의 바이오제닉 아민은 원재료의 효소작용과 미생물의 아미노산 탈탄산 작용 등으로 생성된다. Biogenic amines은 체내에서 직·간접적으로 신경전달물질로서 작용하고 혈압조절 및 혈류 등의 심혈관계에도 영향을 미친다(Lovenberg, 1973). 따라서 BAs함유 식품의 섭취로 여러 가지 약리적인 현상이 나타날 수 있다.

생성원 및 용도

식품과 음료중의 바이오제닉 아민은 원재료의 효소작용과 미생물의 아미노산 탈탄산 작용에 의하여 생성된다. 또한 식물체내에 존재하는 polyamines는 주로 putrescine, spermine과 spermidine이며 이들은 외부의 스트레스에 대한 자기방어 작용 즉, 병원체에 대한 저항, 과일의 보존기간 연장을 위해 유기적 발생(organogenesis)으로 생성된다(Bouchereau, Aziz, Larher, and Martin-Tanguy, 1999). 단백질이나 유리아미노산을 함유하고 있는 식품은 미생물이나 생화학적 활성으로 BAs이 발생될 수 있는데, 이는 식품의 성질과 미생물의 존재에 의해 크게 좌우된다(Brink 등, 1990).

문제가 되는 원인

Polyamine류 중 지방족화합물은 부패의 지표물질로서 흔히 이용되고 있으며 방향족 및 헤테로고리화합물은 과량 섭취 시 신경계 및 혈관계를 자극하여 독성을 유발하는 ‘vasoactive amine’으로 알려져 있다. 바이오제닉아민류 중 가장 널리 알려진 물질은 histamine으로 고등어나, 꽁치, 정어리, 참치 등의 어종이 비위생적으로 처리하여 부패가 발생하면 ‘scombrotoxicosis’가 유발된다. 하지만 histamine에 의한 식중독은 일반적인 식품단백질 알레르기와 비슷하여 그 발생빈도가 잘 알려져 있지 않다. 일반적으로 인체에는 이들 바이오제닉아민류를 분해하는 mono-, diamine oxidase가 소장에 존재하여 무독화하는 체계를 갖추고 있다. 그러나 과잉의 아민을 섭취하거나 우울증 치료제인 phenelzine과 같은 monoamine oxidase inhibitors (MAOIs)를 복용하는 환자, 과량의 술을 섭취한 경우, putrescine과 cadaverine 등이 potenciator로 작용하는 경우, 소장에 질환이 있는 경우에는 이들 효소가 제대로 작용하지 않아 바이오제닉아민류를 소량 섭취하여도 인체에 유해한 증상이 나타날 수 있다. 특히 tyramine은 혈관 수축에 관여하여 ‘cheese reaction’과 같은 고혈압 위기를 일으키고, 편두통을 유발하기도 한다.

이화학적 특성

대표적인 물질로는 Putrescine, Histamine, Tyramine, Spermidine이 있으며, Putrescine는 저혈압, 서맥(매분 60이하의 맥박), 팔다리 마비, 다른 아민들의 독성을 증가, 세포 성장과 증식 등의 약리작용을 한다. 또한 Histamine은 Adrenaline과 noradrenaline을 유리시키며 자궁, 소장 및 기도의 평활근 자극, 감각을 자극하거나 신경을 움직임, 위산분비 조절 등의 약리작용을 한다.

관련질병

Scombrotoxicosis, Tyramine toxicity

민감집단

일반적으로 인체에는 이들 바이오제닉아민류를 분해하는 mono-, diamine oxidase가 소장에 존재하여 무독화하는 체계를 갖추고 있다. 그러나 과잉의 아민을 섭취하거나 우울증 치료제인 phenelzine과 같은 monoamine oxidase inhibitors (MAOIs)를 복용하는 환자, 과량의 술을 섭취한 경우, putrescine과 cadaverine 등이 potenciator로 작용하는 경우, 소장에 질환이 있는 경우에는 이들 효소가 제대로 작용하지 않아 바이오제닉아민류를 소량 섭취하여도 인체에 유해한 증상이 나타날 수 있다.

오염경로

단백질이나 유리아미노산을 함유하고 있는 식품에 미생물이나 생화학적 활성으로 인해 발생된 바이오제닉아민류가 발생되고 그 식품을 사람이 경구적으로 섭취하게 되면 인체에 노출된다. 바이오제닉 아민인 histamine, tyramine, agmatine, putrescine, cadaverine, spermine과 spermidine는 그들의 독성뿐 아니라 식품의 신선도와 부패의 척도로서도 중요하다(Halasz 등, 1994).

주요 관련식품 및 오염현황

바이오제닉아민류는 어류제품, 육류제품, 낙농제품, 포도주, 맥주, 채소, 과일, 견과류 및 초콜릿 등 다양한 식품에 함유되어 있다(Askar와 Treptow, 1986; Brink 등, 1990).

국내·외 기준 규격

Histamine의 기준규격을 보면 EU는 고등어, 청어, 멸치, 민새기과에 한하여 100~200mg/kg으로 Codex에서는 어류 및 가공어육을 〈100mg/kg로 규제하고 있다.

* 자료 출처

식품의약품안전청 위해예방정책국, (사)한국식품안전연구원 편집