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에틸카바메이트(Ethyl carbamate)  

- 에틸카바이트
- 카바이트
- 에틸렌


국제암연구기관(IARC : International Agency of Research on Cancer)에는 동물 실험상의 다양한 결과 및 EC의 동물에 대한 발암기작 등이 인체에 대해서도 높은 유사성을 가지고 적용이 가능하다고 판단하여 EC를 최근 ‘인체 발암가능 물질’을 의미하는 ‘Group 2B’에서 ‘인체 발암추정 물질’을 의미하는 ‘Group 2A’로 상향 조정(IARC, 2007)하였다.


 

에틸카바메이트는 여러 가지 발효식품에서 발견되는 자연 발생적인 발암성 물질
독성은 이 물질이 대사되어 활성형태로 될 가능성은 활성화 정도와 해독 시스템에 따라 달라진다

에틸카바메이트는 우레탄(Urethane)으로도 알려져 있으며, 예전에는 동물의 마취제와 사람의 항종양 및 수면제로 널리 사용되었으나 1943년 쥐에서 폐종양의 형성을 유도하는 요인을 조사하면서 발암성이 알려지기 시작하였다. 1980년대부터 이 물질에 대한 연구를 시작하여, 이 물질은 암모니아와 에틸클로로포르메이트의 반응으로 생성되며, 식품에서는 주로 요소(Urea)와 에탄올을 가열할 때 생성된다는 점이 밝혀졌다. 그러므로 대체적으로 발효식품에서 많이 발견된다. 1990년대에 와서 빵(2 ppb), 간장(20 ppb)에서도 발견되었고, 에틸카바메이트 생성반응이 높은 온도에서 잘 일어나므로 강화와인이나 위스키 등에서 더 많이 검출된다. 이에 따라 1988년 알코올음료 생산업자들이 자율적으로 그 함량을 규제하여, 와인은 15 ppb이하, 증류주는 125 ppb 이하로 그 기준을 정하였다.

 

생체 내로 흡수된 에틸카바메이트의 4-6 %는 변형되지 않은 채 오줌으로 배설되고, 대부분(90-95%)은 간에서 에스테라제(Esterase)에 의해서 가수분해되어 에탄올, 암모니아, 탄산가스가 된다. 나머지 1 %가 문제를 일으키는데, 이 해독능력과 그 비율은 개인의 유전자에 따라서 달라진다.

에틸카바메이트의 규제

에틸카바메이트는 살균제(Diethylpyrocarbonate)로 처리한 과일에서 처음으로 검출되었으며, 이어서 이 살균제를 사용하지 않은 채소류에서도 자연적으로 생긴다는 것을 발견했다. 1985년 캐나다 온타리오 주류통제국은 정상보다 이 물질의 농도가 높은 캐나다의 와인과 증류주를 거부하면서 식품과 음료의 에틸카바메이트 문제를 제기하였고, 뒤에 미국연방정부도 알코올음료와 다른 식품의 에틸카바메이트 농도를 조사하여, FDA는 각 해당산업분야에서 제품 중 에틸카바메이트 실험방법을 발전시키고 그것을 감소시키는 방법을 찾을 것을 요구하고 있다.


다른 식품의 에틸카바메이트

몇 가지 연구에서 여러 가지 식음료의 에틸카바메이트의 농도를 분석하여 발표했다. 한 학자(Vahl)는 덴마크 식품 중, 빵에서 0.8-12 ppb, 요구르트에서 0-6.6 ppb, 테이블와인은 0-29 ppb, 포트와 셰리 등 디저트와인은 더 높은 7-61 ppb, 증류주인 럼은 0.5-25 ppb, 브랜디는 63-5,103 ppb이 들어 있다고 발표한 적이 있다.
또 다른 학자(Canas)들은 치즈에서 0-6 ppb, 간장은 46 ppb 이상, 청주에는 10-904 ppb 정도 있다고 밝혔다. 이 측정치를 기초로 하여 여러 가지 식품의 소비수준을 참작한다면 서양 사람에게 에틸카바메이트의 주요 공급원은 빵이라고 할 수 있다.


증류주에서 생성 요인
○ 핵과류 씨(핵)의 구성성분인 시안배당체(cyanogenic glycosides)에 의해 EC가 생성된다.
   - 핵과류를 매싱(mashing)6)할 때, 씨(핵)가 손상을 받아 씨(핵)의 시안배당체는 과실즙에 있는 효소와 결합되어 시안화수소산(hydrocyanic acid)/cyanides로 분해된다.
   - 또한 시안화수소산은 매싱 과정을 거쳐 발효된 액(술덧)을 장기간 저장 시 손상되지 않은 씨앗에서도 유리된다.
   - 유리된 시안화수소산은 hydrogen cyanate되어 에탄올과 결합하여 EC를 생성한다.

○ 증류주(핵과류)에서 EC의 생성원인은 증류 시 휘발성 물질인 isocyanate가 증류액으로 증류되어 에탄올과 반응하여 생성한다.
   - 증류주에서 EC의 생성량은 온도가 높을수록 생성량은 많아진다.

○ 증류 시 증류액이 빛에 노출되거나 증류액에 구리 이온 포함되어 있으면 EC의 형성을 촉진시키며, 생성반응은 연쇄적으로 일어난다.


매실주 담글 때 100일 넘기지 마세요
[중앙일보] 입력 2011.06.22
매실주에서 발암 추정물질인 에틸카르바메이트가 검출됐다. 매실이 많이 들어가고 알코올 도수가 높을수록 에틸카르바메이트의 검출량도 많았다. 한국소비자원은 21일 시 판 매실주와 가정에서 담근 매실주 33종을 수거해 분석한 결과 총 28종의 매실주에서 11~379ppb의 에틸카르바메이트가 검출됐다고 밝혔다. 국내에는 에틸카르바메이트 허용 기준이 없지만 캐나다·체코에선 와인은 30ppb 이하, 과실주는 400ppb 이하로 정하고 있다. 에틸카르바메이트는 국제암연구기관(IARC)에서 인체에 암을 발생시킬 수 있는 ‘2A그룹’으로 분류하고 있다. 동물 실험에서 암을 유발하는 것으로 확인됐으나 인체에 서는 확인되지 않은 물질이란 뜻이다. 매실주에서 검출되는 에틸카르바메이트는 매실의 씨에 있는 ‘시안배당체’란 독성물질이 알코올과 반응해 만들어진다. 술의 도수가 높고, 매실의 양이 많을수록 에틸카르바메이트 검출량이 많은 건 이 때문이다.
한국소비자원 측은 “오래 묵힐수록 좋은 과실주라는 인식 때문에 매실을 담근 채 술을 장기간 보관하는 경우가 많은데 그럴수록 발암 추정물질이 더 많이 생성된다”고 경고했다. 또 매실주를 담글 때는 ▶술은 도수가 낮고, 매실은 상하지 않은 것을 쓰고 ▶매실을 담그는 기간은 100일을 넘기지 않되 ▶햇볕이 들지 않는 건조하고 서늘한 곳에 보관하라고 당부했다.  한국소비자원 관계자는 “이번 조사에서 검출된 에틸카르바메이트의 양은 위험한 수준은 아니다. 하지만 매실주는 많은 사람이 즐겨 마시는 술인 만큼 식약청에 관리기준을 설정하라고 건의할 예정”이라고 말했다. 이에 대해 한 주류업체 관계자는 “국내 생산 매실주에서 검출되는 에틸카르바메이트 양은 외국의 허용치보다 낮다”고 설명했다.

   


양조간장, 에틸카바메이트 검출 논란

나명옥 기자  2017.06.15  

최근 많은 대중매체들이 양조간장이 마치 발암물질인 것처럼 오도하는 보도를 쏟아내자, 식품전문가들은  '황당한 보도'라고 지적하고 있으며, 식약처는 이례적으로 "정정 또는 삭제요청"까지 하는 등 적극 대응에 나섰다.
식약처 관계자는 15일 "시판 양조간장이 위해 우려가 있는 것처럼 느껴지는 잘못된 일부 보도에 대해 언론사에 정정 또는 기사 삭제를 요청하고 있는 중”이라고 말했다. 또한 전문가들도 이구동성으로 황당한 보도에 현혹되어서는 안된다는 입장을 보였다.
대중매체들은 지난 12일부터 “매일 먹는 양조간장에 발암물질이?”(조선일보), “시중에 파는 양조간장에서 ‘발암물질’ 검출”(헬스조선),“양조간장 발암물질 논란, "소량은 괜찮다?"..황당 반박”(세계일보), “시판용 ‘양조간장’ 끓이면 발암물질 나와...소비자 불안 가중”(뉴스포스트), “한국인 식탁서 ‘간장’ 탈락하나..'양조간장 발암물질 논란'”(아시아경제), “양조간장 발암주의보”(TV조선) 등등의 자극적 제목으로 잇달아 기사를 쏟아냈다.
과연 시판 양조간장의 안전성에 문제가 있을까? 양조간장업체들은 발암물질이 함유된 인체에 해로운 간장을 소비자들에게 판매했을까? 식약처는 발암물질이 들어 있어 인체에 해로울 수도 있는 양조간장을 제대로 관리를 하지 않고 손을 놓고 있었을까?

시판 양조간장, 발암물질 논란 왜?

서울여대 응용시스템학부 고은미 교수 연구팀이 한국식품조리과학회지 최근호(2017, vol 33)에 ‘조리방법이 간장 내 에틸카바메이트 함량에 미치는 영향’ 제목으로 발표한  연구내용을 모 포럼에서 보도자료로 배포했다.
고 교수의 논문은 조리방법이 에틸카바메이트 함량에 미치는 영향을 살펴본 학술적인 결과인데, 이 결과를 놓고 많은 대중언론에서 마치 시판 양조간장의 안전성에 문제가 있는 것인양 침소봉대하는 듯한 보도를 쏟아냈다.

<전문가들 의견>

신동화 전북대 명예교수, 시판 간장 아무런 문제없다
국내 장류연구 분야의 최고 권위자인 신동화 전북대 명예교수(한국장류기술연구회장)는 “에틸카바메이트가 위험물질인 것은 확실하지만 인체에 대한 위해 여부는 노출량과 관계가 있다”며 “현재 시판 양조간장의 에틸카바메이트의 노출량은 위험수준보다 훨씬 낮으므로 시판 양조간장은 먹어도 아무런 문제가 없고, 위험물질은 존재여부가 중요한 것이 아니라 존재량을 따져봐야 한다”고 강조했다.

하상도 중앙대 교수, “위해요소는 양의 개념이 중요”
하상도 중앙대 식품공학과 교수도 ““장류뿐만 아니라 과실주 등과 같은 모든 발효식품에는 에틸카바메이트가 다 검출되는데, 이번에 시판 양조간장의 에틸카바메이트 논란은 특정식품의 위해요소(hazard)에 대해 양(dose)의 개념을 제대로 따지지 않은 것이 문제”라며 “현재 소비자들이 섭취하는 간장의 양으로는 인체에 영향을 줄 수 없고, 양조간장에 함유된 에틸카바메이트의 양이 미미해 우려할 일이 아니다”고 말했다.

김태민 식품전문변호사, 인체 영향 없는 검출량
김태민 식품전문변호사도 “대부분 식품에서 발생하는 유해물질은 검출양이 중요한데, 이번 연구결과에서 검출양은 인체에 영향이 거의 없다고 볼 수 있다”며 “간장에서 최대 14ug/kg정도는 문제가 되지 않는다고 생각된다"고 말했다.

이같이 식품전문가들은 시판 양조간장에서 에틸카바메이트가 극미량 검출됐다는 것 자체만을 가지고 안전성을 문제 삼을 수 없고, 인체에 나쁜 영향을 주지 않는다고 입을 모으고 있다.

<식약처 입장>

식약처, "위해물질을 미량이라도 평생 섭취하면 위험하다는 말은 근거 없는 허위"
식약처도 시판 양조간장에서 검출된 에틸카바메이트는 미량이라도 평생 섭취하면 위험하다는 말은 과학적인 근거가 없는 허위라고 밝혔다.
식약처 신종유해물질팀 최장덕 연구관은 식품저널과 통화에서 “시판 양조간장이 위해우려가 있는 것처럼 느껴지게 하는 일부  잘못된 보도에 대해 언론사에 기사를 정정 또는 삭제를 요청하고 있는 중”이라며 “2013년 9월부터~2016년 7월까지 3개년 동안 총 식이조사를 통한 에틸카바메이트에 대해 위해평가를 한 결과, 우리 국민의 식품 섭취를 통한 에틸카바메이트 노출량은 2.109ng/㎏ b.w./day, 노출안전역(MOE)은 142,248로 위해영향이 아주 낮은 안전한 수준으로 나타났다”고 밝혔다.
최 연구관은 또 “'위해평가'는 식품의 실태조사에서 얻은 오염도(즉 검출치)를 평생 섭취했을 때를 가정해 과학적으로 평가하는 것이며, '노출안전역(MOE)'은 유해물질이 적절히 관리되는지 판단의 기준 값으로 발암성이 있는 유해물질은 10000(1만) 이상이면 위해우려가 없는 안전한 수준으로 평가된다”며 “위해평가 방법은 평생 섭취를 기준으로 하는 평가방법이므로, 미량이라도 평생 섭취하면 위험하다는 말은 과학적인 근거가 없는 허위”라고 밝혔다.
최 연구관은 “장류를 통한 에틸카바메이트 노출량은 극히 미미하고, 인체 위해 우려가 없기 때문에 기준을 마련할 필요조차 없는 것으로 판단하고 있다”고 말했다.
최 연구관은 위해평가는 전국적으로 유통되는 농·축·수산물 및 그 가공식품에 대해 우리 국민이 하루에 섭취하는 식품에 대한 대규모 모니터링을 통해 확보된 오염도(유해물질 함량자료 240,370건) 자료를 활용한 것과 식품 섭취패턴의 주기적 변화와 굽기, 튀기기 등 조리방식을 접목한 총식이조사 방법(식품 총량의 97% 수준에 해당)을 활용한 결과라고 설명했다.

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※ 알코올음료의 에틸카바메이트 함량(FDA 자료)
브랜디: 10-45 ppb
위스키: 55-70 ppb
럼: 2-5 ppb
리퀴르: 10-25 ppb
셰리: 10-40 ppb
포트: 23-26 ppb
와인: 10-15
사케: 55-60 ppb

자료 : 위키피디아
Uses[edit]
Ethyl carbamate has been produced commercially in the United States for many years. It has been used as an antineoplastic agent and for other medicinal purposes but this ended after it was discovered to be carcinogenic in 1943. However, Japanese usage in medical injections continued and from 1950 to 1975 an estimated 100 million 2 ml ampules of 7 to 15% solutions of ethyl carbamate were injected into patients as a co-solvent in water for dissolving water-insoluble analgesics used for post-operation pain. These doses were estimated by Nomura (Cancer Research, 35, 2895–2899, October 1975) to be at levels that are carcinogenic in mice. This practice was stopped in 1975. "This regrettable medical situation appears to have involved the largest number (millions) of humans exposed to the largest doses of a pure carcinogen that is on record" (Japanese Journal of Cancer Research, 82, 1323–1324, December 1991). The author, U.S. cancer researcher James A. Miller, called for studies to determine the effects on Japanese cancer rates to be performed but apparently none were ever done.
Prior to World War II, ethyl carbamate saw relatively heavy use in the treatment of multiple myeloma before it was found to be toxic, carcinogenic and largely ineffective.[2] By US FDA regulations, ethyl carbamate has been withdrawn from pharmaceutical use. However, small quantities of ethyl carbamate are also used in laboratories as an anesthetic for animals.[3]
Ethyl carbamate was upgraded to a Group 2A carcinogen by IARC in 2007.
Formerly, crosslinking agents for permanent press textile treatments were synthesized from ethyl carbamate.[4]
Ethyl carbamate is frequently used as an anaesthetic in animal experiments, with more than 100 animal studies using ethyl carbamate published each year.[5] One advantage of using ethyl carbamate is that it has a very long duration of action, with some adult rats remaining anaesthetised 24 hours after administration of the drug.[6] It also does not depress neuronal activity in the cortex to the same extent as isoflurane.[7]


Occurrence in beverages and food

The discovery of the widespread presence of ethyl carbamate in alcoholic beverages first occurred during the mid-1980s. To raise public awareness of this issue, the U.S. Center for Science in the Public Interest published, in 1987, Tainted Booze: The Consumer's Guide to Urethane in Alcoholic Beverages. Studies have shown that most, if not all, yeast-fermented alcoholic beverages contain traces of ethyl carbamate (15 ppb to 12 ppm).[8] Other foods and beverages prepared by means of fermentation also contain ethyl carbamate. For example, bread has been found to contain 2 ppb;[9] as much as 20 ppb has been found in some samples of soy sauce.[10] Amounts of both ethyl carbamate and methyl carbamate have also been found in wines, sake, beer, brandy, whiskey and other fermented alcoholic beverages.
 
This reaction occurs much faster at higher temperatures, and therefore higher concentrations of ethyl carbamate are found in beverages that are heated during processing, such as brandy, whiskey, and other distilled beverages. Additionally, heating after bottling either during shipping or in preparation will cause ethyl carbamate levels to rise further.
The urea in wines results from the metabolism of arginine or citrulline by yeast or other organisms. The urea waste product is initially metabolised inside the yeast cell until it builds up to a certain level. At that point, it is excreted externally where it is able to react with the alcohol to create ethyl carbamate.
In 1988, wine and other alcoholic beverage manufacturers in the United States agreed to control the level of ethyl carbamate in wine to less than 15 ppb (parts per billion), and in stronger alcoholic drinks to less than 125 ppb.[8]
Although the urea cannot be eliminated, it can be minimized by controlling the fertilization of grape vines, minimizing their heat exposure, using self-cloning yeast[11] and other actions.[12] Furthermore, some strains of yeast have been developed to help reduce ethyl carbamate during commercial production of alcoholic beverages.[13]
Another important mechanism for ethyl carbamate formation in alcoholic beverages is the reaction from cyanide as precursor, which causes comparably high levels in spirits derived from cyanogenic plants (i.e. predominantly stone-fruit spirits and cachaça).[14]
Ethyl carbamate is a constituent of tobacco smoke.[15]

Hazards[edit]

Ethyl carbamate is not acutely toxic to humans, as shown by its use as a medicine. Acute toxicity studies show that the lowest fatal dose in rats, mice, and rabbits equals 1.2 grams/kg or more. When ethyl carbamate was used medicinally, about 50 percent of the patients exhibited nausea and vomiting, and long time use led to gastroenteric hemorrhages.[16] The compound has almost no odor and a cooling, saline, bitter taste.[17]
Studies with rats, mice, and hamsters has shown that ethyl carbamate will cause cancer when it is administered orally, injected, or applied to the skin, but no adequate studies of cancer in humans caused by ethyl carbamate has been reported due to the ethical considerations of such studies.[18] However, in 2007, the International Agency for Research on Cancer raised ethyl carbamate to a Group 2A carcinogen that is "probably carcinogenic to humans," one level below fully carcinogenic to humans. IARC has stated that ethyl carbamate can be “reasonably anticipated to be a human carcinogen based on sufficient evidence of carcinogenicity in experimental animals.”[19] In 2006, the Liquor Control Board of Ontario in Canada rejected imported cases of sherry due to excessive levels of ethyl carbamate.
Alcoholic beverages, particularly certain stone-fruit spirits and whiskies, tend to contain much higher concentrations of urethane. Heating (e.g., cooking) the beverage increases the ethyl carbamate content, and some concern exists over shipping wines to overseas markets in containers that tend to overheat. In addition, urethane has a tendency to accumulate in the human body from a number of daily dietary sources, e.g., alcohols, bread and other fermented grain products, soy sauce, orange juice and commonly consumed foods. Hence, exposure risk to human health is increasingly evaluated on the total ethyl carbamate intake from the daily diet (WHO refers to this as "margin of exposure" or MOE), of which alcoholic beverages often provide the most significant portion.
Studies in Korea (2000) and Hong Kong (2009) outline the extent of the accumulative exposure to ethyl carbamate in daily life. Fermented foods such as soy sauce, kimchi, soybean paste, breads, rolls, buns, crackers and bean curd, along with wine, sake and plum wine, were found to be the foods with the highest ethyl carbamate levels in traditional Asian diets.
In 2005, the JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee On Food Additives) risk assessment evaluation of ethyl carbamate concluded that the MOE intake of ethyl carbamate from daily food and alcoholic beverages combined is of concern and mitigation measures to reduce ethyl carbamate in some alcoholic beverages should continue. There is little doubt that ethyl carbamate in alcoholic beverages is very important to health authorities, while the cumulative daily exposure in the typical diet is also an issue of rising concern that merits closer observation. The Korean study concluded, "It would be desirable to closely monitor ethyl carbamate levels in Korean foods and find ways to reduce the daily intake."

자료 : 주류 중 에틸카바메이트(EC) 저감화 매뉴얼 -2011.4. 식약처

 

 

 

주류별 저감화 포인트
 


페이스북       방명록      수정 2017-06-16 / 등록 2010-09-26 / 조회 : 10589 (421)



우리의 건강을 해치는 불량지식이 없는 아름다운 세상을 꿈꾸며 ...  2009.12  최낙언