Marine microalgal biotoxins can accumulate in seafoods, posing significant risk to human health. These toxins include tetrodotoxin (TTX) and can cause paralytic shellfish poisoning (PSP), diarrhetic shellfish poisoning (DSP), and amnesic shellfish poisoning (ASP). With accelerating climate change, the frequency and intensity of harmful algal blooms capable of producing biotoxins have increased. In South Korea, the Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) regulates traditional toxins, including TTX and toxins causing PSP, DSP, and ASP. In contrast, the U.S. Food and Drug Administration (FDA) and European Food Safety Authority (EFSA) have established regulatory standards for a broader spectrum of marine biotoxins, including yessotoxins (YTXs), brevetoxins (BTXs), azaspiracids (AZAs), and ciguatoxins (CTXs), to ensure seafood safety. To effectively address this global concern, the MFDS launched an R&D project entitled "Establishment of the Safety Management System for Marine Biotoxins" (2020–2024). This project focused on enhancing analytical methods to detect unregulated toxins, assessing contamination levels, and developing rapid detection techniques. The project proposal emphasizes the need to establish a comprehensive monitoring system to mitigate future risks, particularly as climate change expands the range of toxic marine species. This project aims to advance our understanding of marine biotoxin contamination and strengthen seafood safety measures in South Korea by aligning them with international standards. This special issue compiles knowledge accumulated and technical advancements related to marine biotoxins, stemming from the outcomes of this project. It includes 12 papers describing analyses of various regulated and unregulated marine biotoxins, the current prevalence of seafood contamination, toxicity assessments, rapid analytical methods, and the state of safety management.

펩타이드형 독소인 마이크로시스틴(microcystins, MCs) 과 노둘라린(nodularin, NOD)은 남조류라고도 알려진 시 아노박테리아에 의해 생성되는 2차 대사산물로, 독소에 오 염된 물, 토양 및 비료를 사용함으로써 농산물 내에 축적 되고 이를 사람이 섭취함으로써 건강상 위해가 발생할 수 있다. 최근 MCs과 NOD의 농산물 내 오염에 대한 관심 이 대두되며 국내외에서 여러 분석법을 기반으로 농산물 내 오염 수준을 조사하고 있다. 하지만 아직까지 수행된 연구가 많지 않으며, 특히 펩타이드형 독소 중 MCs의 분 석 연구에 치중되어 있거나 오염 취약 지역에서 재배한 농산물이 주로 오염도 조사에 사용되는 등 연구에 한계가 있으므로 MCs과 NOD의 관리를 위해서는 보다 많은 체 계적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 체 계적인 모니터링 및 안전관리의 기반을 마련하기 위해 MCs 및 NOD의 이화학적 특성, 독성, 분석법, 오염사례 및 관리현황에 대해 기술하였다.

아미노글리코사이드계 항생제(Aminoglycosides, AGs) 는 그람음성균과 양성균에 광범위하게 작용하는 동물용 의약품으로, 최근 배양육에 사용된다고 알려져 있어, 안 전성 관리를 위한 분석법 마련이 반드시 필요하다. AGs 는 고극성 화합물로 성분 간의 분리를 위해 이온쌍 시 약(ion-pairing reagent, IPR)을 사용하고 있으나 IPR을 이동상에 첨가하는 기존 분석방법의 경우 용매가 흐르 는 동안 질량분석기로 주입되는 IPR로 인해 기기적인 문 제가 발생할 가능성이 높아, IPR를 바이알에 직접 첨가 하는 분석방법을 검토하였다. 본 연구에서 10종 AGs 성 분에 대한 분석방법을 확인하고 유효성을 검증하였다. 검출한계와 정량한계는 각각 0.0001-0.0038 mg/kg 와 0.004-0.011 mg/kg의 범위로 나타났으며, 0.01-0.5 mg/ kg 범위 내의 직선성(R2)은 0.99 이상이었다. AGs의 시 료 회수율을 확인하고자 소고기와 세포배양배지(cell culture medium) 매질에서 회수율과 상대표준편차로 나 타낸 정밀도를 확인한 결과 각각 70.7-120.6% 및 0.2 to 24.7%로 나타났다. 기존의 이동상에 IP 첨가 방법과 비 교하였을 때 유사한 수준으로 양호하였다. 검증된 AGs 분석법은 국내 유통되는 닭고기, 소고기, 돼지고기 15품 목과 배양육 배지 첨가제 6품목에 적용해보았다. 그 결 과 국내 유통되는 육류 15품목 모두 AGs 성분이 검출 되지 않았으나, 세포배양배지에서 streptomycin은 695.85- 1152.71 mg/kg, dehydrostreptomyci은 6.35-11.11 mg/kg 로 검출되었다. 따라서 IRR을 바이알에 직접 첨가하는 LC-MS/MS 방식은 육류, 세포배양배지, 배지첨가제 중 AGs 분석 및 안전성 평가를 위한 기초자료로 활용될 것 으로 기대된다.

본 연구는 패류 독소 중 기억상실성 독성을 유발하는 domoic acid의 분석법 개선, 검증 및 분석적용성을 살펴보 았다. SAX 카트리지 정제, 검체 및 추출용매 양의 변경 과 더불어 이동상을 용매구매 조건으로 변경시킨 분석법 은 지중해담치, 홍게 그리고 멸치의 세 가지 매트릭스를 대상으로 세 농도에 대하여 식품공전법과 비교하여 유효 성을 검증하였다. 그 결과 변경된 분석법은 LOD 0.02-0.03 mg/kg, LOQ 0.05-0.09 mg/kg, 일내 및 일간 정확도 86.2- 100.4%와 일내 및 일간 정밀도 0.2-4.0%로 CODEX가이 드라인을 만족하는 우수한 분석능을 나타내었다. 특히 변 경된 시험법에서는 domoic acid와 유사한 머무름 시간을 갖는 방해물질이 검출되지 않아 위양성 결과를 방지할 수 있을 것으로 생각된다. 더 나아가 본 분석법이 국내 유통 중인 수산물을 대상으로 적용될 수 있는지 확인하고자 식 품공전의 기억상실성 패독 분석법과 함께 수산물에 적용 하여 분석하였다. 그 결과 5종의 수산물 87건 중 공전시 험법으로 분석했을 때 domoic acid가 검출된 시료는 없었 으나 변경된 분석법을 통하여 멸치 1건에 대하여 0.14 mg/ kg의 domoic acid이 미량 검출되었다. 따라서 본 연구에 서 확립된 분석법은 수산물 중 domoic acid 분석에 활용 이 가능할 것으로 보인다.

마비성 패독(paralytic shellfish poisoning, PSP)에 의한 중독은 와편모조류(Dinoflagellates)가 생성하는 saxitoxin (STX)이 이매패류 등의 먹이활동에 의해 축적되고 이를 사람이 섭취함으로써 발생한다. 최근 분석기술의 발전으로 와편모조류가 STX외에도 gonyautoxin (GTX) group 및 Nsulfo carbamoyl toxins (C toxin) group 등 다양한 유사체들 을 생성하는 것으로 보고되고 있다. 이에 CODEX, EFSA 에서는 STX외 유사체의 안전관리를 위해 STX 및 유사체를 STX group으로 관리하고자 하는 움직임을 보이고 있다 . 국내의 경우도 STX 유사체를 생성하는 조류의 발생이 이미 보고되고 있으며 실제 홍합에서 유사체의 오염사례도 소수 보고되고 있다. 따라서 국제적인 움직임에 발맞추어 국내에서도 STX 및 유사체의 group 관리를 위한 준비가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 STX 및 유사체의 체계적인 모니터링 및 안전관리의 기반을 마련하고자 STX 및 유사체의 이화학적 특성, 생성조류, 국내외 발생현황, 독성 및 상대독성계수, 분석법, 오염현황 및 관리현황에 대한 폭넓은 검토를 수행하고자 하였다.

세계는 지금 디지털의 연결성과 고도화된 ICT 기술을 기반으로 한 ‘제4차 산업혁명’ 시대로 접어들고 있다. 국내 식품산업도 ICT, AI, 빅데이터, 등 4차산업 관련 요소기술들의 여러가지 분야에 접목시키고 있다. 불량식품은 식품의약품안전처에서 식품의 생산, 제조, 유통, 판매 등전 단계에서 발생할 수 있는 모든 법을 위반한 제품으로 넓게 정의하고 있으나 주로 경제적 이익을 취하기 위해 의도적으로 원료나 원산지를 바꾸거나 부정물질을 첨가한 위변조식품을 말한다. 식품 공급망이 세계화되고 복잡해짐에 따라 위변조 수법이 점점 정교해지고 급증하고 있어 사후 단속하는 방법으로 불량식품 발생에 대응하기에는 한계가 있다. 따라서 불량식품을 사전에 차단할 수 있는 과학적 체계를 마련하기 위하여 소셜빅데이터 분석기술 등을 위변조인자의 안전관리에 적용하고 있는 동향을 소개하고자 한다.

식품 이물의 검출 및 저감화 기술 개발과 안전관리를 위한 정보를 제공하고자, 국내 보고된 식품 이물의 혼입 자료를 바탕으로 식품별, 이물별 검출율과 건강 위해도, 경제·산업적, 소비자 민감성 등의 인자를 고려한 다인자기반 위해평가를 수행하고 이를 바탕으로 식품-이물의 위해순위를 분석하였다. 사용한 인자 중 이물별 발생 빈도와건강 위해도는 이물에 대한 위험지표로 이용하였으며 식품별 국내 연간 생산량과 해당 식품의 이물 혼입율은 식품 중 이물발생이 관련 산업에 미치는 영향을 나타내는지표로 이용하였다. 식품-이물에 대한 소비자의 민감성에대한 간접적인 지표로는 각 식품별 이물 저감화에 따른추가비용부담률을 활용하였다. 이와 같은 여러 인자를 종합적으로 고려한 다인자기반 종합위해지수는 금속-면류가가장 높게 추정되었다. 그 외에도 곤충-면류 및 금속-음료의 위해순위가 높은 것으로 산출되었다. 본 결과는 지금까지 단순히 이물별 발생 순위 또는 식품별 발생 순위 중심의 자료 제공에서 나아가 식품 안전 관리에서 고려해야할 여러 인자를 종합적으로 분석하여 위해지수를 산출함으로써 향후 식품 중 이물의 관리와 이물의 검출 기술 개발 등 식품안전 분야의 연구에서 자원의 배분과 연구개발시 유용한 정보로 활용될 것으로 사료된다.

This study was conducted to investigate the microbiological contamination levels in rice cakes and rice flour due to climate change in three areas classified to their temperature and precipitation. We investigated the contamination levels of total aerobic bacteria, coliforms, Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens of rice flour and 3 rice cakes such as Garaetteok, Sirutteok and Gyeongdan. Contamination levels of total aerobic bacteria in rice flour were 4.9 log CFU/g. In a total of 70 rice flour, yeasts & molds and coliforms were detected in 42 and 52 samples at the levels of 43 CFU/g and 1.29 log CFU/g, respectively. S. aureus were detected in only 1 rice flour (1.66 log CFU/g) out of 70. In an investigation of contamination levels in rice cakes, the population of total aerobic bacteria were highest in Gyeongdan (5.18 log CFU/g) and coliforms were highest in Gareattock (2.93 log CFU/g). There was no detection of E. coli and B. cereus except for only 1 Gareattock (1.20 log CFU/g). There were no differences of contamination levels among the three areas. If constant monitoring of rice cakes and rice flour is conducted on the basis of this study, it is expected to be able to analyze the change of contamination levels in rice cakes and rice flour due to climate change.

T-2 toxin and HT-2 toxin, belong to type A trichothecences, are the most toxic mycotoxins among the trichothecene family. These mycotoxins are commonly found in cereals such as maize, wheat, barley, oats and rice, and their occurrence in food can be of concern. This review investigated the current trends of patents and researches on T-2 toxin and HT-2 toxin pertaining to natural occurrence, toxicity, metabolism, risk assessment, analytical and screening methods, and reduction/detoxification techniques. As compared with other Fusarium mycotoxins, there are limited data for natural occurrence and risk assessment, and regulatory limit and official analytical methods on T-2 toxin and HT-2 toxin in domestic and foreign countries. In particular, selective deacetylation at the C3 and/or C4 positions of T-2 toxin by carboxyesterase present in foods was reported to cause the disappearance of T-2 and the extremely high HT-2 recoveries. Currently, regulatory limits for T-2 and HT-2 are under discussion in EU. For enforcement purposes it is essential to have available precise and reliable analytical methods applicable at the regulatory levels for the T-2 toxin and HT-2 toxin and relevant commodities. In addition, a further study on natural occurrence, risk assessment and reduction/detoxification techniques will be recommended.

An isocratic high performance liquid chromatography (HPLC) method for routine analysis of deoxynivalenol in noodles was validated and estimated the measurement uncertainty. Noodles (dried noodle and ramyeon) were analyzed by HPLC-ultraviolet detection using immunoaffinity column for clean-up. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 7.5 μg/kg and 18.8 μg/kg, respectively. The calibration curve showed a good linearity, with correlation coefficients r² of 0.9999 in the concentration range from 20 to 500 μg/kg. Recoveries and Repeatabilities expressed as coefficients of variation (CV) spiked with 200 and 500 μg/kg were 82 ± 2.7% and 87 ± 1.3% in dried noodle, and 97 ± 1.6% and 91 ± 12.0% in ramyeon, respectively. The uncertainty sources in measurement process were identified as sample weight, final volume, and sample concentration in extraction volume as well as components such as standard stock solution, working standard solution, 5 standard solutions, calibration curve,matrix, and instrument. Deoxynivalenol concentration and expanded uncertainty in two matrixes spiked with 200 μg/kg and 500 μg/kg were estimated to be 163.8 ± 52.1 and 435.2 ± 91.6 μg/kg for dried noodle, and 194.3 ± 33.0 and 453.2 ± 91.1 μg/kg for ramyeon using a coverage factor of two which gives a level of statistical confidence with approximately 95%. The most influential component among uncertainty sources was the recovery of matrix, followed by calibration curve.

Recently, speedy, convenient and easy detection technologies have been developed rapidly and on the contrary, studies on development of traditional detectors applying biochemical characteristics has gradually been decreased. This review examined trend in current studies on detection of food-borne pathogenic microorganisms in the fields of selective media, immuno-assay, Polymerase Chain Reaction (PCR), microarray, terahertz spectroscopy &imagination and so on. Most traditional methods to detect the organisms from food matrix rely on selective media and such a method have disadvantages like long time requirement and distinguishing one species only from each selective medium although they are highly economical. Various new convenient methods such as Enzyme Linked Immuno-sorbent Assay (ELISA), paper-strip kit, fluoroimmunoassay etc. have been developed. The most ideal method for detecting food-borne pathogenic microorganisms in foods should be accurate, convenient, rapid and economical. Additionally, it is needed that capabilities of quantitative analysis and automation to be applied to industries.

In this study, 3,301 domestic and foreign patents, established from 1980 to June, 2007, were reviewed in order to examine the technological trends in treating or preventing liver disease. Primary focus was placed on countries such as Korea, Japan, and the United States - the leading nations with regard to liver function research. This paper explores the systematic search that utilized a research-focused database and research analysts. Since the year 2000, Korea has demonstrated increased developments in the area of diet and liver disease, as shown by an increase in relevant patent caseloads and submissions especially for medicinal preparations containing compounds or reaction products with undetermined constitutions. In addition, there was up to a 29% increase in themarket share and the frequency of patent submissionshad increased. Japan has shown a similar trend to Korea with an increase in research, but has focused more on medical preparations containing active organic ingredients. In the United States, an increase in the number of patents was shown after the year 2000.

A technological trend of treating or preventing the cardiovascular diseases has reviewed on 381 domestic and foreign patents from the year 1980 to June, 2007. Primarily focused upon countries such as Korea, Japan and the United States; the leading nations concerning cardiovascular disease, this paper delved into a systematic research of the cardiovascular disease utilizing research focused database and research analysts. Korea was showing increased development in the diet and cardiovascular related areas as shown by increase in related patent caseloads and submission since the 2000. Especially within the area of food production, there had been an increase of market share by up to 50% and the frequency of patent submission had also increased. Japan was showing similar trend as Korea with its increase in research, but the only difference was that Japan was focused more upon medical supplies. With the United States, there was no real consistency with the number of patents, therefore harder to make an accurate assessment.

오미자 추출물의 가열 및 저장에 의한 변색을 지연시킴으로써 식품 소재로써 오미자 추출물의 이용도를 증진시키고자 식품에 가장 광범위하게 이용되는 첨가물인 당과 색소 안정화제의 효과를 조사하였다. 단당류로써 glucose, fructose, 이당류로써 sucrose, maltose를 처리한 결과 단당류는 가열에 의한 변색을 촉진시켰고 이당류는 가열에 의한 변색을 억제시키는 효과가 있어 maltose를 10%처리하였을 때 40%정도 변색이 억제되었다. 색소 안정화제 로 각각 1%와 5%의 maltodextrin, β, γ-cyclodextrin, ascorbic acid, phosphoric acid를 첨가하여 조사한 결과 β- 및 γ-cyclodextrin과 maltodextrin 5% 처리구의 경우 DI값이 대조군보다 낮게 나타나 가열 변색에 대한 안정화 효과를 나타내었다. 복잡한 구성성분으로 인하여 matrix 효과를 나타내는 식품에의 적용효과를 조사하고자 오미자 색소 추출물을 첨가한 겔 시스템을 모델 식품으로 사용하여 25℃ 및 35℃에서 저장하면서 표면 색도의 변화를 측정하였다. 저장 온도 및 기간이 증가할수록 a값이 감소하는 경향을 나타내었으며 maltodextrin을 5.0% 첨가한 경우 a 값이 15~20%증가하여 matrix effect가 고려된 실제 식품에서도 색소안정화 효과가 확인되었다.

Commonly eaten fish, meat and other protein-containing foods show some level of mutagenic activity following normal cooking such as broiling, frying, grilling, roasting etc. The main food mutagens found in cooked products are $quot;heterocyclic aromatic amines$quot; . Several of them have been shown to be carcinogenic in rodent and suggested to be relevant for human cancer etiology. This review summarizes the chemistry, formation, occurrence and toxicity of food-borne heterocyclic aromatic amines. Factors that influence the formation of them are also discussed with special emphasis on dietary factors. From a health safety point of view, it is desirable to estimate the intake of heterocyclic amines via foods, and reduce or prevent the formation of food mutagens.

In vitro antimutagenic activity of methanol extract from brown rice and its physico-chemical characteristics were investigated using Salmonella typhimurium reversion assay and SOS chromoteat. Methanol extracts of brown rice were not mutagenic compared with direct and indirect mutagenicities of 4NQO (4-nitraquinoline oxide), 2NF(2-nitrofluorene), Trp-p-1(3-Amino-1,4-dimethyl-SH-pyrido-[4,3-b]indole), and Trp-p-2(3-Amino-l-methyl-SH-pyrido[4,3-b] indole). Antimutagenic activity against the indirect mutagenicitiea induced by Trp-p-1, Trp-p-2 and AFB₁ (aflatoxin B₁) was found in methanol extract. Even though antimutagenic activity showed dose-dependent, it remained constant at inhibition rate ranging 60%-90% when the concentration was above 3mg/plate in the S. typhimurium reversion assay and 0.2-0.6 mg/assay in the SOS chromotest. The antimutagenic activity of the methanol extracts was stable at various pH (2, 7 and 10), temperatures (60, 80 and 100℃) and heating times (2, 4, 6, 8 and 10 min at 100℃).