P-4-Outline
페니실린-G
•
축산물 중에 잔류가능한 β-lactam계 항생제
1. 물질의 특성
• 물질명
페니실린 (Penicillin-G)
• 물질분류
베타락탐계 항생제
(β-lactam Antibiotics)
화농성연쇄구균(Streptococcus pyogenes), 장구균(Entero-
• 용도
coccus), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae) 등 주로 그람
양성균 치료에 사용
축산물
• 분자식
C48H56N6O8S2
• 분자량
909.22
• CAS Number
2. 위해성
• 흡수/분포/
1538-09-6
∙ 창자에서 흡수되고, 근육주사시 근육을 통해 흡수됨
∙ 페니실린 경구 투여시 위산에 의해 항균작용이 소실됨
Q
대사/배출
IA
• 관련 축수산식품
∙ 체조직 및 체액에 널리 분포
∙ 신장에서 가장 높은 농도로 분포, 간, 피부, 장, 근육, 유즙
에도 소량 분포
∙ 투여량의 10~30%는 간을 통해 대사됨
∙ 첫 번째 대사산물은 penicilloic acid로 항균활성 없음
∙ 여과, 능동적 세뇨관 분비에 의해 신장을 통해 빠르게 배출
됨
• 독성
∙ 부작용에 대한 보고들 중 가장 흔한 부작용은 과민반응
∙ 벤질페니실린-유도성 피부반응이 빈번하게 발생함
∙ 피부발적, 두드러기, 종창, 아나필락시스 등과 같은 알레르
기반응과 알레르기 쇼크
3. 분석법
• 독성기준치
사람에서의 알러지유발성 40 μg/person/day
• 인체안전기준치
30 μg/person/day, 즉, 0.5 μg/kg bw/day
• 검사대상물질
페니실린
• 분석법
액체크로마토그래피/질량분석기 (LC-MS/MS)
• 정량한계
유 : 0.001 ppm;
유 외의 식품 : 0.01 ppm
4. 노출량
∙ 시판 중인 5개사 제품 중 1개사의 우유에서 페니실린계 항
• 국내 오염현황
생물질이 0.0192 ppm 검출되었으며, 그 외에 5개 제품에서
페니실린의 검출량은 0.0004~0.0027 ppm임
(1995. 11. 20)
∙ 전남에서 2011년 한해동안 도내에서 생산된 소·돼지·닭·오
리 등 모든 4556 농가 1만 7127건에 대해 잔류물질 검사
를 실시한 결과, 모두 8농가에서 기준 초과했으며, 적발된
항생물질 중 페니실린은 4건임(2012. 1)
∙ 미국은 뉴멕시코산 젖소의 신장 조직에서 페니실린 0.55
• 외국 오염현황
ppm, 간 조직에서 페니실린 0.26ppm 검출됨(2011. 5)
∙ 페니실린 0.0192 ppm이 검출된 우유 섭취시 위해도(MOS)
5. 위해도 평가
- 국민 평균 하루 우유 섭취량: 약 151 g/person/day
- 국민 평균체중: 55 kg
- 노출량: 0.05 μg/kg bw/day
• 오염량 위해도
- 안전역(MOS): 0.5/0.05 = 10
(페니실린 0.0192 ppm을 함유한 우유 섭취시 페니실린 노
6. 관리기준
• 한국 (mg/kg)
IA
출량은 일일섭취허용량의 10%로서 인체위해수준은 아님)
유, 알 : 0.004
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
유, 알 : 0.004
Q
• CODEX (mg/kg)
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
• 외 국 (mg/kg)
∙ EU
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
유, 알 : 0.004
∙ 미국
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
7. 저감화 방안
• 생산단계
∙ 남용을 막기위해 사용설명서의 용법 및 용량 숙지하여 사용
∙ 휴약기간 준수
• 가공/유통단계
∙ 축산물에 대한 페니실린 검사
• 소비단계
8. 위해사고이력
및 대처
9. 기타사항
• 수입축산물 오염
유, 알 : 0.004
∙ 수입축산물 검출례 없음
P-4-Full Profile
페니실린-G
•
축산물 중에 잔류가능한 β-lactam계 항셍제
1. 개 요
페니실린은 1927년 알렉산더 플레밍이 푸른곰팡이인 페니실리움 노타툼(Penicillium notatum)으로 오
염되어 있는 배지에 황색포도상구균이 자라지 않는 것을 관찰하면서 발견되었다. 페니실린은 생합성
페니실린(곰팡이에 의한 발효 과정에서 생성되는 것)과 반합성 페니실린(모든 페니실린에서 발견되는
화학물질인 6-마이노페니실린산의 화학구조를 변화시켜 얻을 수 있는 것)으로 분류된다. 페니실린의
구조가 변화됨에 따라 항생제의 성질도 달라지며 여러 형태의 페니실린이 치료목적에 따라 다르게 생
산되고 있다. 페니실린-G는 크게 수용성인 crystallin penicillin-G와 불용성인 procaine penicillin-G,
benzathine penicillin-G로 나눌수 있다.
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벤질페니실린(페니실린-G)은 현재까지 임상적으로 사용되고 있는 유일한 천연 페니실린으로, 산에 불
안정해 위를 통과하면서 대부분 분해되므로 충분한 약효를 얻기 위해서는 근육내 주사로 투여해야 한
다. 모든 페니실린류는 세균의 세포벽 합성을 담당하고 있는 효소의 작용을 방해하고, 또한 유기체의
방어벽을 파괴하는 다른 효소를 활성화시키는 방법으로 그 효과를 나타낸다. 페니실린-G는 화농성연
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쇄구균(Streptococcus pyogenes), 장구균(Enterococcus), 폐렴구균 (Streptococcus pneumoniae) 등
그람양성 균 치료에 가장 우선적으로 사용된다.
페니실린의 주요 부작용으로는 피부발적, 종창, 아나필락시스 등과 같은 알러지 반응(과민반응)과 알
레르기 쇼크가 있다. 경증의 과민반응 증상은 코르티코스테로이드(Corticosteroid)로 처리하면 된다.
가축에서 페니실린-G는 신장을 통해 급속히 배출된다. ADI는 인체에서의 알러지 반응에 근거하여
0.5 μg/kg bw/day로 설정되어 있다.
2. 물질의 특성
∙ 물질명: 벤자틴 페니실린-G (Benzathine penicillin-G)
∙ CAS No.: 1538-09-6
∙ 분자식: C48H56N6O8S2 (분자량: 909.22)
∙ 물리적 성상: 무취, 무채색이나 흰색의 고체, 결정성 가루
∙ 녹는점: 123~124 ℃
∙ 용해도: 벤젠>폼아마이드>알코올, 아세톤 순으로 용해가 잘됨
∙ 옥탄올물분배계수(log Kow): -1.38
3. 생체내 흡수/분포/대사/배설
프로카인 벤질페니실린은 근육 중에서 벤질페니실린과 프로카인으로 가수분해되며, 벤질페니실린은 근
육을 통해 흡수된다. 프로카인 벤질페니실린은 물에 거의 녹지 않기 때문에(4 g/L), 일반적인 제형은
주사용 알루미늄모노스테아르산 유성 현탁액의 형태이고, 프로카인 벤질페니실린의 입자 크기에 따라
흡수율이 달라진다. 페니실린이 경구 투여 되는 경우 십이지장과 공장 상부에서 주로 흡수가 되며 흡
수량은 위, 장내 pH에 좌우되며, 위산 때문에 페니실린의 아미드 측쇄가 가수분해되어 락탐 고리가 끊
겨 항균 작용이 소실된다.
페니실린은 체조직 및 체액에 널리 분포되며 신장에 가장 많은 양이 분포하고, 간, 피부, 장, 근육에도
소량 분포된다. 유즙에도 분포하고 태반 통과도 가능하다. 페니실린은 투여량의 10~30%는 간을 통해
대사되는데 첫 번째 대사산물은 penicilloic acid로 항균활성을 갖지 않는 물질이다.
페니실린과 그 대사산물은 여과, 능동적 세뇨관 분비에 의하여 신장을 통해 급속하게 배출이 된다.
4. 독 성
벤질페니실린 잔류물이 함유된 식품을 섭취한 사람에게서 가장 흔한 부작용은 과민반응으로, 부작용에
대한 보고들을 고려할 때 노출된 사람 중 3~10% 정도에서 나타난다. 흔히 사용되는 약물들에 대한
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피부반응의 발생빈도에 대해, 총 3,286명의 투약자 중 51명에게서 벤질페니실린-유도성 피부반응이
나타났다. 추후 2차 평가에서는 총 918명 중 17명이 피부반응을 나타내었다. 사람에서 과민반응을 유
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도하는 최소량은 40 μg/person으로 평가된다.
5. 독성기준치 및 인체안전기준
벤질페니실린에 대한 일일섭취허용량(ADI)는 사람에서의 과민반응을 근거로 하여 30 μg/person/day로
평가된다. 이는 0.5 μg/kg bw/day에 상당하는 양이다.
6. 분석법
균질화한 시료를 증류수와 메탄올로 추출한 후 원심분리하여 얻어진 상층액을 여과한 후 액체크로마토
그래피/질량분석기(LC-MS/MS)로 분석한다.
벤질페니실린의 정량한계는 유의 경우 0.001 ppm, 유 외의 식품은 0.01 ppm이다.
7. 오염현황 및 위해사고 발생례
1995년국내 시판 중인 5개사 제품에서 미량의 항균물질이 검출되었다. 특히 1개 사의 우유에서는 페
니실린계 항생물질이 0.0192 ppm 검출됐다. 항균물질이 검출된 다른 5개 제품에서의 검출량은
0.0004~0.0027 ppm이었다.
2011년 한해동안 전남 지역 8개 축산농가에서 유해물질이 검출돼 관련 축산물이 전량 폐기됐다. 즉,
전남도 도내에서 생산된 소·돼지·닭·오리 등 모든 4556 농가 1만 7127건에 대해 항생제, 합성항균제,
농약 등 134종에 대한 잔류물질 검사를 실시한 결과, 모두 8농가가 기준치 위발로 적발됐다. 전남도는
해당 축산물을 모두 폐기하고 6개월 동안 잔류 위반농가로 지정, 특별 관리하고 과태료를 부과하도록
조치했다. 기준 초과로 적발된 항생물질은 페니실린 4건, 퀴놀론계열 2건, 테트라사이클린과 겐타마이
신이 각 1건씩이었으며, 종별로는 소 3농가, 돼지 4농가, 닭 1농가이었다. 이들 농가에서는 대부분 동
물용 의약품 사용 후 휴약기간을 지키지 않고 도축장으로 출하한 것으로 확인되었다.
2011년 5월, 미국 FDA는 뉴멕시코에서 도축한 젖소의 조직에서 잔류약품이 검출되었다고 밝혔다. 즉,
미국 농무부 식품안전검사국(FSIS)이 실시한 조직 표본 분석 결과 신장 조직에서 페니실린 0.55 ppm,
간 조직에서 페니실린 0.26ppm, 간 조직에서 flunixin 0.141 ppm을 검출되었다.
8. 위해도 평가
페니실린 0.0192 ppm이 검출된 우유 섭취에 대한 위해도 평가시, 국민 평균 하루 우유 섭취량 약
151 g/person/day이고, 국민 평균체중 55 kg를 적용시, 노출량은 0.053 μg/kg bw/day으로 산출된다.
이때 일일섭취허용량(ADI) 대비 노출량의 비율인 안전역(MOS)를 계산하면 0.5/0.05로서 10으로 계
산된다. 이는 인체위해수준인 1보다 10배 안전한 값으로 페니실린을 함유한 우유 섭취시 노출량은 일
일섭취허용량의 10%임을 의미한다. 즉, 페니실린 0.0192 ppm이 검출된 우유 섭취는 인체위해수준은
IA
아니다.
9. 각국의 관리 현황
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
유, 알 : 0.004
• CODEX (mg/kg)
소, 닭, 돼지 간, 근육, 신장 : 0.05;
유 : 0.004
• 외 국 (mg/kg)
∙ EU
Q
• 한국 (mg/kg)
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
유, 알 : 0.004
∙ 미국
소, 돼지, 닭 근육, 간, 신장 : 0.05;
유, 알 : 0.004
10. 저감화 방안
페니실린의 남용을 막기위해 사용설명서의 용법 및 용량을 숙지하여 사용하고, 휴약기간을 준수한다.
또 유통과정에서 축산물에 대한 페니실린 검사를 실시한다.
11. 참고문헌
∙ 식품공전(2011) 식품 등의 기준 및 규격, 고시 제2012-17호, 식품의약품안전청
∙ EMEA, Committe for veterinary medicinal products, Penicillins
∙ WHO Food Additive Series 27 - Benzylpenicillin
∙ Codex Alimentarius Commision. Maximum Residue Limits for Veterinary Drugs in Food. Updated
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as at the 32nd Session of the Codex Alimentarius commission (2009)