바이오제닉아민(Biogenic amines)이란?

 

바이오제닉아민이란 식품의 저장, 발효과정, 숙성과정 중에 존재하는 미생물이 의해 생성되는 생성되는 물질입니다. 미생물이 생성하는 효소에 의해 아미노산이 분해됩니다.  분해될 때 생성되는 물질로 생물학적 활성을 지닌 저분자 화합물(질소화합물)을 말합니다. 바이오제닉아민을 통해서 어류 및 육류식품 중  미생물에 의한 부패정도를 판단할 수 있는 지표로도 이용됩니다.

 

 

가장 유해한 바이오제닉아민은 잘 알려진 히스타민 입니다. 고등어 등 등푸른 생선을 비위생적으로 처리했을 때 부패가 진행되면 발진, 국소적 피부염증, 구토, 오심, 설사 등의 식중독 증상이 나타나는데 이를 ‘#고등어식중독(scombrotoxicosis)'이라고 합니다. 생선 뿐만 아니라 치즈, 와인, 육류가공품 등에서도 히스타민이 생성될 수 있습니다.  유럽에서 보고된 히스타민 유래 식중독을 일으키는 식품에는 고다치즈‧스위스치즈‧체다치즈‧구르에치즈‧체셔치즈 등의 치즈제품입니다. 치즈에서도 카세인이 분해된 유리아미노산에 미생물의 탈카복실화제가 작용하여 바이오제닉아민이 생성됩니다. 살균하지 않은 생우유에서도 바이오제닉아민이 생성된다고 합니다.

출처 : 영양사 위생교육 자료

등푸른 생선(고등어, 꽁치, 정어리, 참치 등)은 상온에서 하루만 방치하여도 평균 200~300mg/kg(200~300ppm)의 히스타민이 생성됩니다. 과량(통상 200mg/kg이상) 섭취시 신경독성이나 발진, 알레르기, 구토, 설사 등을 유발할 수 있습니다. 

식약처 자료에 따르면 #히스타민중독에 의한 증상은 모세혈관과 동맥을 확장시켜 저혈압, 홍조와 두통을 유발하고 장 평활근의 수축으로 인해 경련‧설사‧ 구토를 일으키며, 발진‧국소적인 피부 염증‧오심‧호흡곤란 등을 들 수 있습니다.

 

히스타민 중독은 히스타민의 전구물질인 히스티딘이 다량 존재하는 고등어과의 고등어‧꽁치‧참치‧가다랑어‧삼치‧전갱이와 비고등어과의 정어리‧멸치‧청어‧ 청새치 등에 부패미생물이 증식해서 히스티민이 발생했을 때 섭취하면 일어납니다. 

 

 

식품공전에는 히스타민 기준치가 마련되어 있습니다.

히스타민(Histamine) 

냉동어류, 염장어류, 통조림, 건조 또는 절단 등 단순 처리한 것(어육, 필렛,건멸치 등) : 200mg/kg이하 
(고등어, 다랑어류, 언어, 꽁치, 청어, 멸치, 삼치, 정어리, 몽치다래, 물치다래, 방어에 한함)

 

 

 히스타민을 억제하기 위해서는 냉동보존이 가장 효과적입니다.  밀봉포장이나 보존제 등은 비효과적입니다.  보존료 등은 세균 발육을 억제할 수 있지만, 생선의 경우에는 일차적으로 냉동보존과 같은 온도조절이 히스타민 생성 억제에 가장 효과적인 것으로 알려져 있습니다.

 

 인체에는 이들 바이오제닉아민을 분해하는 소장의 아민 산화효소(diamine oxidase)가 있어서 무독화 시킬수 있는 작용이 있습니다. 그래서 소량의 바이오제닉아민은 큰 문제가 없습니다.

 하지만 과량의 아민을 섭취하거나 알레르기 환자, 우울증 치료제인 페넬진(phenelzine)과 같은 모노아민 저해제를 복용하는 환자, 과량의 술을 섭취한 경우, 푸트레신, 카다베린, 티라민, 트립타민 등이 증강제(potentiators)로 작용하는 경우, 소장에 질환이 있는 경우에는 이들 효소가 제대로 작용하지 않아 바이오제닉아민을 소량 섭취하여도 인체에 유해한 증상이 나타날 수 있습니다.

 

 

바이오제닉아민은 형성되면 살균이나 조리에 의해 파괴되지 않습니다. 따라서 식품을 제조과정에서 함량을 감소시키는 것이 중요합니다. 식품을 취급하는 과정 중에 위생상태를 깨긋히 하여 부패미생물이 증식하는 것을 제어할 수도 있습니다. 
바이오제닉아민은 탈카복실화 활성이 있는 미생물에 의해 생성됩니다. 
바이오제닉아민은 10도에서는 생성이 느려지고 5도에서는 생성되지 않습니다. 
따라서 기준치인 4도 이하로 보관합니다. 

이 효소의 활성은 약산성 조건에서 커지고, 최적 pH는 4.0-5.5 
산성도를 낮추면 활성을 늦출수 있다. 
글리신, 소르빈산, 구연산, 사과산, 호박산을 가하면 아민 생성을 저해나다. 

자연발효대신 발효기간을 단축시킬 수 있는 스타터를 선택하여 발효한다. 

EU에서는 2008년부터 2011년까지 치즈, 포도주, 소시지 등 
유럽 전통발효식품의 바이오제닉아민을 저감화하기 위해 노력하고 있다.

 

 

▣ 바이오제닉아민의 약물학적 효과

바이오제닉아민	전구물질	약물학적 효과
히스타민	히스티딘	아드레날린과 노르아드레날린 방출 자궁, 대.소장, 기도의 연근육 자극 감각, 운동신경 자극 위산분비 제어
티라민	티로신	말초혈관 수축, 심박출량 증가, 최루 및 발한 유발 숨가쁨 유발, 당수치 증가, 교감신경계로부터 노르아드레날린 방출,편두퉁 유발
푸트레신	오르니틴	저혈압, 소아청소년 부정맥, 파상풍, 사지의 부전마비, 기타 아민의 독성 야기, 세포성장 및 증대
카다베린	라이신
스퍼미딘	아르기닌	기타 아민의 독성 야기, 세포성장 및 증대
스퍼민	아르기닌	기타 아민의 독성 야기, 세포성장 및 증대
트립타민	트립타민	혈압상승 유발
페닐에틸아민	페닐알라닌	교감신경계통의 노르아드레날린 방출, 혈압상승 유발, 편두통 유발
세로토닌	하이드로 트립토판	신경전달물질, 혈류 증가에 의한 뼈근육 혈관확장, 두개골 내외의 혈관확장
노르아드레날린	티로신	신경전달물질, 심장기능개선, 혈압상승 유발
도파민	티로신	신경전달물질, 내생 노르아드레날린 방출, α-β-교감신경수용체 상호작용, 혈압상승 유발
[출처: 식품의약품안전처, 광주지방식약청, 2011]

 

 

 

 

▣ 바이오제닉아민 #저감화방안 6가지

 

 보통의 소비자가 바이오제닉아민을 감소시킬 수 있는 방법 중 기본적인 것은 신선한 식품을 구입하는 것입니다. 식품의 위생상태와 관능, 감각적으로 신선도를 판단합니다. 구입하자 마다 신선함이 유지될 수 있도록 냉장고에 보관하시고, 가능한 구입한 식품을 빠른시일 내에 섭취하는 것이 좋습니다.

 

 

식약처 자료에 따르면 바이오제닉아민을 감소하기 위해서는 6가지 방안을 제시하고 있습니다.

 

 

(1) 장류, 젓갈류 제조시에 마늘을 첨가하세요!

 

젓갈류 및 장류 제조 시, 글리신을 첨가하면 최대 65%, 마늘 추출물을 첨가하면 40%까지 바이오제닉아민 생성을 저감시킬 수 있으므로, 글리신과 스타터를 모두 사용하는 것이 바람직합니다. 장류 식품에서 바이오제닉아민 생성을 제어하는데, 마늘이 가장 효과적인 첨가물입니다.

 

 

(2) 30℃ 이하에서 저온 발효시키고 4℃ 이하에서 보관하면 바이오제닉아민 생성을 감소시킬 수 있습니다.

 

사실 우리나라 전통 장류의 경우 40℃정도에서 발효되고, 보관도 실온에서 하게 됩니다. 하지만 생성을 억제하기 위해서는 저온발효, 저온보관이 필요합니다. 또한 김치를 담글 때에도 액젓을 조금만 넣는것이 좋습니다.

김치도 17℃에서 익힌 김치가 저온에서 익힌 김치보다 바이오제닉아민 함량이 훨씬 많은 것으로 밝혀졌다. 

와인도 개봉한 후, 남은 와인은 냉장 보관한다. 

 

(3) 원료와 제조공정을 청결하게 유지하여 사전에 부패미생물 오염을 차단하세요.

 

발효 초기 부패미생물을 효과적으로 조절하면 발효 숙성 중 바이오제닉아민 생성을 억제할 수 있습니다.

 

(4) 어류가공품 부산물의 pH를 4.5 이하로 조절하여 디카복실 활성을 효과적으로 억제합니다.

 

(5) pH, 온도 및 소금농도 조절로 미생물 성장을 억제한다.

 

(6) 감마선 조사(방사선조사)로 초기 부패미생물을 효과적으로 억제한다.

 

(7) 김치를 담그실때는 액젓을 조금만 넣어주세요.

마늘이나 부추를 넣고, 된장찌개 등을 끓이거나 쌈장 등을 만들 때도 마늘‧양파‧달래 등을 듬뿍 넣도록 합니다.

 

 

(8) 냉동된 생선은 재 냉동시키지 마세요.

 

(9) 발효차‧발효주‧발효주스‧치즈 등 다양한 발효식품이 건강에 좋더라도 바이오제닉아민의 함량이 높을 가능성이 있으므로 너무 많이 섭취하지 않는 것이 좋다.

 

 

진공포장 등 포장재는 바이오제닉아민 저감에 거의 효과가 없으므로 과신하지 않도록 한다.

 

바이오제닉아민은 카제인의 효소적 분해로 생성된 유리아미노산을 기질로 세균의 디카르복실라제(decarboxylase)가 작용하여 생성된다. 스위스치즈처럼 실온에서 숙성하는 경우에는 바이오제닉아민 생성량이 많은 것으로 보고되고 있다. 또한 숙성시간을 감소시키기 위하여 단백분해효소를 사용하는 경우 유리아미노산이 다량 생성되기 때문에 생우유처럼 살균하지 않은 우유에서는 바이오제닉아민 생성이 증가될 수 있다

 

 

 

 

▣ 티라민 독성

 

 혈관활성 아민인 티라민은 혈관 수축과 심박 활동을 증가시켜 혈압 상승시킵니다. 아질산염과 티라민이 반응하면 발암성물질인 3-아조티라민(azotyramine)을 생성합니다. 이는 혈관을 수축시켜서 '치즈반응'과 같은 고혈압 위기를 일으킵니다. 또한 편두통도 올 수 있습니다. 그 외 증상에는 눈물이나 타액의 과다 분비‧호흡 증가와 혈당 상승을 일으키기도 합니다.  티라민은 특히 모노아민 저해제를 복용하는 사람이 치즈를 섭취했을 때 사망한 일명 ‘치즈반응’으로 불리는 티라민중독을 일으켰다는 보고도 있습니다. 치즈 이외에도, 피클‧육류 제품‧닭 간 등에도 티라민이 함유되어 고혈압을 유발할 수 있습니다.