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유해 물질명
푸모니신 (Fumonisins)
대표물질명
푸모니신 (B1, B2, B3, B4, A1, A2)
동의어 및 약자
FB1, FB2, Macrofusine
유해물질에 대한 설명
푸모니신은 곡류의 생산, 저장 기간 중 Fusarium verticillioides (F. moniliforme, 오래전에 사용된 이름), F. proliferatum과 다른 Fusarium 속 진균이 생성하는 환경적 독소이다. Cawood 등(1991)은 푸모니신(Fumonisins)을 Fusarium moniliforme균의 옥수수 배양물에서 최초로 분리하였으며 6종류의 동족체(B1, B2, B3, B4, A1, A2)가 존재한다고 하였다. 그 후 Sydenham 등(1997)은 10종류 이상의 푸모니신을 분리·연구하였으며, 이들 중에서 푸모니신 B1(FB1), FB2 및 FB3가 자연적으로 발생하는 주요 독소이며, FB4, FA1 및 FA2는 옥수수배양액에서 검출되었는데 매우 소량이 존재하였다고 한다. 이 중에서 오염된 옥수수에서 가장 흔히 발견되고 가장 독성이 강한 것이 푸모니신 B1이다(Thiel 등 1992, Musser 등 1997). F.moniliforme, F.proliferatum, F.nygami, F.napiforme은 푸모니신 B1을 생성하는 주요 균이며 옥수수, 기장, 사탕수수와 같은 곡류에 주로 서식한다(Nelson et al., 1993). 푸모니신은 사탕수수, 아스파라거스, 쌀, 맥주와 녹두에서는 잘 생성되지 않는다. 푸모니신은 2-amino-12,16-dimethyl-penta-hydroxyi-cosane과 두 분자의 propane-1,2,3-tricarboxylic acid가 diester 결합된 구조를 갖는 푸모니신 B1을 비롯하여 B2, B3, B4 등의 동족체가 존재한다. 
생성원 및 용도
Fusarium속은 토양 서식균으로 주로 옥수수 등의 곡류를 감염시켜, trichothecenes(T-2 독소, HT-2 독소, deoxynivalenol(DON)), nivalenol과 그 외 zearalenone, fumonisins 등과 같은 다양한 곰팡이독소를 생성한다. Fusarium속 독소는 trichothecenes계와 zearalenone계의 물질이 주종을 이루고 있으며 trichothecenes계 화합물은 관련 유도체를 포함하여 약200여종에 달하고 있으나, 곡물에 흔히 발생하는 주요 독소는 deoxynivalenol(DON), nivalenol(NIV), T-2 독소로 한정되어 있으며 또한 zearalenone이 흔히 함께 검출된다. 이들 곰팡이 독소는 전세계적으로 발견되고 있으며, 특히 옥수수에서 많이 발견되고 있다. 생 옥수수의 푸모니신의 오염 정도는 수확전과 수확기간 중의 환경적 요인, 온도, 습도와 강수량에 의해 영향을 받는다. 그리고 벌레 먹은 생 옥수수에서 푸모니신의 오염 수준이 높고 부적절한 저장상태에서도 오염률이 높다. Fusarium verticillioides와 Fusarium proliferatum의 성장온도 범위는 넓지만 수분활성도가 0.9이상으로 비교적 높을 때 잘 자라고 푸모니신은 옥수수의 수확 전, 수확 후 건조 초기에 생성된다. 수확 전에 주로 F. verticillioides 와 F. proliferatum에 의해 주로 옥수수의 과숙기(late maturity)에 독소가 많이 생성된다. 푸모니신을 생성하는 곰팡이는 옥수수에서 흔히 발견된다. F.moniliforme은 옥수수를 썩게 하는 주요 균으로 여겨지며 특히 따뜻하고 건조한 날씨에서 잘 성장한다. 여러 기질(substrates)과 지역에서 수집된 F.moniliforme 종은 모두 푸모니신을 생성하며 특히 옥수수와 같은 곡류에서는 전 세계적으로 발견되는 것으로 알려져 있다(Munkvold & Desjardins, 1997). FB1은 옥수수와 옥수수를 원료로 한 식품에서 주로 발견되며, 미국, 캐나다, 남아프리카, 네팔, 호주, 태국, 필리핀, 인도네시아, 멕시코, 프랑스, 이탈리아, 폴란드 그리고 스페인 등 세계의 각지에서 발견되고 있다(EHC, in 2000). 
문제가 되는 원인
1904년 미국의 Sheldon은 Fusarium moniliforme에 오염된 옥수수를 먹은 가축이 심한 독소 중독현상을 일으켰다고 보고한 이래 1997년까지 많은 동물실험에서 치명적인 임상결과들이 나타났다. 1998년 Gelder-blom은 그 원인물질인 푸모니신 B1(FB1), 푸모니신 B2(FB2)를 분리하여 그 특성을 처음으로 밝혀내었다(Gederblom 등, 1988). 푸모니신은 오염된 옥수수에서 가장 흔히 발견되고 이중 가장 독성이 강한 것이 푸모니신 B1이다(Thiel 등 1992, Musser 등 1997). IARC에서는 푸모니신 B1을 사람에게 발암을 유발할 우려가 있는 물질(Group 2B)로 분류하고 있다. 
관련질병
동물에서 신경독성, 간독성을 일으키며 사람에서도 식도 세포의 변형을 유발하는 것으로 보고된 바 있다. 그러나 푸모니신이 인체에 미치는 나쁜 영향에 대한 뚜렷한 증거가 없다. 남아프리카에서 고 농도의 푸모니신에 오염된 옥수수를 재료로 제조한 알콜 음료와 식도암 발생에 대해 조사하였다. 그러나 이들 연구는 조건을 알정하게 조절하지 못하여 존재하는 위해요인(예, 알코올 소비)에 대해 명확히 설정하지 않아 인체에 발생한 암이 푸모니신에 기인한 것인지에 대한 뚜렷한 결론을 내릴 수 없다 (Rheeder et al., 1992). 위암 발생률이 높은 중국지역 조사에서도 위암과 다른 인체암이 푸모니신으로 오염된 옥수수 소비와의 연관관계가 부족하다(Groves et al. 1999). 
민감집단
옥수수와 옥수수 가공품을 많이 섭취하는 주민(남미와 중앙아메리카)은 푸모니신에 노출될 위험이 높다. 
오염경로
푸모니신과 구조적 동족체는 12종 정도가 알려져 있으며, A, B, C, P,와 H의 5군이 알려져 있다. 이들 중 푸모니신 B(B1, B2, B3)계열이 자연계에 가장 널리 퍼져있다(Nelson et al., 1993). 푸모니신은 Fusarium spp.에서만 생성된다. 푸모니신 B1과 B2를 생성하는 균은 F.moniliforme, F.proliferatum, F.nygami이다(Thiel et al., 1991). F.anthophilum, F.dlamini와 F.napiforme도 푸모니신을 생성하지만 F.beomiforme는 생성하지 않는다(Nelson et al., 1992). 푸모니신을 생성하는 곰팡이는 옥수수에서 흔히 발견된다. F.moniliforme은 옥수수를 썩게 하는 주요 균으로 여겨지며 특히 따뜻하고 건조한 날씨에서 잘 성장한다. 옥수수에서 많이 발견되는 푸모니신은 수확전과 수확기간 중의 환경적 요인, 온도, 습도와 강수량에 의해 영향을 받는데 벌레 먹은 생옥수수와 부적절한 저장상태에서 오염률이 높아지며 옥수수의 과숙기에 독소가 많이 생성된다. 이렇게 생성된 곡류와 곡류가공품에 푸모니신이 잔존할 가능성이 있다. 푸모니신에 오염된 옥수수를 동물의 사료로 섭취시 가축이 심한 중독증상을 보였으며, 사람도 경구섭취시 체내에서 발암의 가능성을 높일 우려가 있다. 
주요 관련식품 및 오염현황
1992년부터 1993년 사이에 수집한 옥수수를 주재료로 한 우리나라 사료 106개 시료 중 82점(77.4%)에서 fumonisin B1이 검출되었다. 검출된 시료들의 평균 검출량은 497ng/g(ppb)이었고 최고 값은 1,281ng/g(ppb)이었다. 1,000ng/g(ppb) 이상으로 오염된 시료는 7개 였다(이 등, 1995).  
국내·외 기준 규격
FDA에서는 식품과 동물 사료에 대한 푸모니신 권장 기준(recommended maximum levels)은 좋은 농산물과 품질관리기준으로 관리할 수 있는 수준으로 제시하였다. FDA는 이러한 권장기준들(recommended levels)로 푸모니신을 관리하면 사람과 동물의 옥수수 가공품 섭취로 인한 푸모니신의 노출을 감소시킬 수 있을 것이라 한다. 
* 자료 출처
식품의약품안전청 위해예방정책국