[홍콩] 클로라민 소독 처리된 물, 독성 분자 생성시킬 수 있어
클로라민으로 소독 처리된 물(chloraminated water)을 이용한 조리는 당신의 음식에서 유해한 독소를 첨가할 가능성이 있다고 Water Research 저널에 발표된 새로운 연구는 밝혔다. 이 연구는 클로라민 처리된 수돗물(chloraminated tap water)과 요오드화 식탁용 소금(iodized table salt)을 이용하여 조리함으로써 몇 가지 독성이 있는 분자가 생성됐다고 제안했다.
홍콩 과학기술대학(Hong Kong University of Science and Technology) 소속의 연구진과 중국 난징 대학(Nanjing University) 소속의 연구진으로 구성된 저자들은 추가적인 연구가 이러한 분자에 대한 더 많은 사항과 효과, 즉 가능하다면 인간의 건강에 끼치는 효과를 규명하는데 필요하다고 밝혔다. 그 동안 조리 시간과 온도의 제한과 요오드화물(iodide) 대신 요오드산염(iodate)으로 강화된 식탁용 소금을 이용한 조리가 가장 안전하다.
수돗물은 음용되기 전 또는 수돗물을 조리에 사용하기 전 소독된다. 소독은 암모니아를 이용하여 만들어지는 클로라민(chloramine)이라고 불리는 분자 또는 염소(chlorine)를 추가하는 방법이 포함되는 몇 가지 방법으로 수행된다. 염소 처리(chlorination)와 클로라민 소독(chloramination) 등 두 가지 공정은 물의 화학적 구성에 영향을 끼친다.
수돗물에서 염소 또는 클로라민은 당신이 식품에 첨가하는 요오드화 식탁용 소금과 반응하여 하이포아요오드산(hypoiodous acid)이라고 불리는 일종의 산을 생성시킨다. 하이포아요오드산 자체는 우려를 낳지 않지만, 산은 이후 식품과 과학자들에게는 완전하게 새로운 분자인 I-DBPs(iodinated disinfection byproducts)를 생성하는 수돗물에 있는 다른 유기물과 반응할 수 있다. 새로운 연구에서, 연구팀은 일부 분자를 규명했으며, 분자의 독성을 테스트했다.
클로라민으로 처리된 수돗물 또는 염소로 처리된 수돗물과 조리하는 동안 형성되는 I-DBPs는 환경 화학자, 독성학자 및 공학자 등에게는 새로운 물질이라고 이 논문의 교신 저자이며 홍콩과학기술대학 조교수인 Xiangru Zhang 박사는 밝혔다. I-DBPs는 마시는 물을 연구하는 과학자와 의사뿐 아니라 대중에게도 의미가 있다고 연구진은 밝혔다.
연구진은 염소로 소독된 수돗물과 클로라민으로 소독된 물과 조리하는 동안 형성된 I-DBPs를 분석했다. 연구진은 다양한 온도와 시간에서 다른 유형의 수돗물과의 조리를 시뮬레이션했으며, 어떤 I-DBPs가 형성되는지를 확인하기 위하여 밀가루와 요오드화 소금을 추가했다.
최신 화학 기법을 이용하여, 연구진은 14종의 완전히 새로운 분자를 규명하였으며, 9개 분자의 구조를 결정했다. 이후 연구진은 9개 분자의 독성이 어느 정도인지 확인하기 위하여 테스트를 수행하여, 일부 분자들이 다른 분자보다 50~200 더 독성이 높다는 것을 발견했다.
연구진이 규명한 분자는 3-iodo-4-hydroxybenzaldehyde, 3-iodo-4-hydroxybenzoic acid, 3-iodo-4-hydroxy-5-methylbenzoic acid, diiodoacetic acid, 3,5-diiodo-4-hydroxybenzaldehyde, 3,5-diiodo-4-hydroxybenzoic acid, 2,6-diiodo-4-nitrophenol, 2,4-diiodo-6-nitrophenol 및 2,4,6-triiodophenol 등이다.
초고속 액체 크로마토그래피/이온 트랩-비행시간-질량 분석기(ultra fast liquid chromatography/ion trap-time of flight-mass spectrometry)를 이용하여 5종의 새로운 I-DBPs(C8H5O4I, C7H4NO4I, C8H5O5I, C7H4NO5I 및 C8H6O3I2)의 분자식을 규명했다. 최근 개발된 민감한 생물학적 정량을 이용한 발생 독성(developmental toxicity)에 대한 테스트를 새롭게 규명된 I-DBPs에 대하여 적용하여, iodinated carboxyphenols를 제외한 석탄산 I-DBPs(phenolic I-DBPs)가 지방족 I-DBPs(aliphatic I-DBPs)보다 약 50~200배 더 독성이 높다는 것을 확인했다.
이러한 분자가 인간의 건강에 대하여 부작용 효과를 초래한다는 것을 고려해볼 때, 우리는 정확하게 어떤 효과가 초래될지를 결정하기 위하여 I-DBPs를 더 연구할 필요가 있다고 이 연구의 저자 중 한 사람이며, 난징 대학 조교수인 Yang Pan 박사는 밝혔다. 따라서 연구진은 조리 동안 I-DBPs의 형성을 제한하기 위하여 일부 실용적인 제안을 제기했다고 Pan 박사는 밝혔다.
물의 유형과 사용된 소금 등과 같은 조리 조건, 조리 온도 및 조리 시간 등이 I-DBPs 형성에 영향을 끼쳤다. 이 연구에서 분자들은 리터당 0.72~7.63마이크로그램의 다양한 농도에서 조리용 물을 시뮬레이션되어 제시됐다. 조리 조건의 조절은 물에서 I-DBPs의 농도를 최소화할 수 있다.
Zhang 박사와 연구팀은 사람들이 클로라민 소독 처리된 수돗물보다는 염소로 소독 처리된 수돗물을 사용하고, 요오드화칼륨(potassium iodide) 대신 요오드산염칼륨을 강화한 식탁용 소금을 사용해야 한다고 제안했다. 더 낮은 온도에서 더 적은 시간으로 조리하는 것 역시 I-DBPs의 형성을 제한할 수 있다고 연구진은 밝혔다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 11월 30일]
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Cooking with chloraminated water and salt could create toxic molecules
Cooking with chloraminated water could put potentially harmful toxins in your food, according to a new study published in Water Research. The study reveals several molecules that are almost completely new to researchers, created by cooking with chloraminated tap water and iodized table salt.
The authors of the study, from the Hong Kong University of Science and Technology and Nanjing University in China, say further studies are needed to find out more about these molecules and their effect, if any, on our health. In the meantime, limiting cooking time and temperature, and cooking with table salt fortified with iodate instead of iodide, could be safest.
Our tap water is disinfected before we drink it or use it in cooking. This is done in several ways, including by adding chlorine or molecules called chloramines that are made using ammonia. These two processes—chlorination and chloramination—have an effect on the chemical make-up of the water.
Chlorine or chloramines in your tap water can react with the iodized table salt you add to your food, creating a kind of acid called hypoiodous acid. This in itself isn't cause for concern, but the acid can then react with the food and other organic matter in the tap water to create cooking iodinated disinfection byproducts (I-DBPs) - molecules that are almost completely new to researchers. For the new study, the team identified some molecules and tested their toxicity.
"I-DBPs formed during cooking with chloraminated or chlorinated tap water are something new to environmental chemists, toxicologists and engineers," said Dr. Xiangru Zhang, corresponding author of the paper and Associate Professor at the Hong Kong University of Science and Technology. "They are relevant not only to drinking water researchers and practitioners but also to the public."
The researchers analysed the I-DBPs formed during cooking with chlorinated and chloraminated tap water. They simulated cooking with different types of tap water at varying temperatures and time, and added wheat flour and iodized salt to see what I-DBPs would be formed.
Using cutting-edge chemistry techniques, they identified 14 completely new molecules and determined the structure of nine molecules. They then carried out tests to see how toxic nine of the molecules are and found that some of the molecules are 50-200 times more toxic than others.
"Considering that these molecules could have an adverse effect on our health, we need to study them more to determine exactly what effects they might have," said Dr. Yang Pan, one of the study's authors and Assistant Professor at Nanjing University. "We have therefore proposed some practical suggestions to limit their formation during cooking."
The cooking conditions, such as the type of water and salt used, the cooking temperature and time, had an effect on the formation of I-DBPs. In the study, molecules were present in the simulated cooking water at varying concentrations, from 0.72 to 7.63 micrograms per liter. Adjusting the cooking conditions can minimize the concentrations of I-DBPs in the water.
Dr. Zhang and the team suggest that people use chlorinated rather than chloraminated tap water, and use table salt fortified with potassium iodate instead of potassium iodide. Cooking at lower temperatures, for less time, also limits the formation of I-DBPs.
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