Effects of washing, soaking and domestic cooking on cadmium, arsenic and lead bioaccessibilities in rice (2018)

https://doi.org/10.1002/jsfa.8897

 

쌀은 세계 인구의 상당수가 주식으로 삼고 있는 곡물로, 특히 아시아 지역에서는 매일 먹는 주요 식품이다. 하지만 현대 산업 활동으로 인해 토양과 물이 중금속에 오염되면서 쌀에도 카드뮴(Cd), 비소(As), 납(Pb)과 같은 유해 금속이 축적되고 있으며, 이는 만성 중독과 암 발생 위험을 높일 수 있다. 본 연구는 우리가 가정에서 흔히 하는 쌀 씻기, 불리기, 다양한 조리 방법(일반 조리, 압력 조리, 전자레인지 조리)이 쌀 속 중금속의 체내 흡수율(bioaccessibility)을 어떻게 줄일 수 있는지를 분석했다. (주; 해당 논문에서 사용한 조리 방법은 고수분 정지 조리법이고 우리가 주로 사용하는 방법은 흡수식 조리법으로, 조리법에 대한 내용은 국내 상황과는 맞지 않다.)

 

실험 개요 및 방법

• 쌀 품종: 자포니카 품종 Xinfeng 2(X2), 인디카 품종 T-You 15(T15)

• 가공 방법: 씻기(washing), 불리기(soaking), 일반 조리(steaming), 압력 조리(pressure cooking), 전자레인지 조리(microwave cooking)

• 측정 항목:

  • 중금속 농도(Cd, As, Pb)

  • 위장관 모사 소화 모델을 통한 체내 흡수 가능성

  • 건강 위해성 평가(평균 일일 섭취량, 비발암성 위해 지수, 암 발생 가능성)

 

주요 결과 요약

1. 쌀 씻기의 효과

• 세 가지 중금속 모두 농도 감소

  • 카드뮴: 최대 약 6.9% 감소

  • 비소: 약 13% 감소

  • 납: 약 13~20% 감소

• 해석: 카드뮴과 납은 주로 쌀의 외피(겨층)에 분포하며, 세심한 세척만으로도 이들의 농도를 줄일 수 있다.

2. 불리기와 조리의 영향

• 불리기 단독의 효과는 미미

  • 체내 흡수 가능성에 유의한 변화 없음

• 조리 시 체내 흡수 가능성 감소

  • 세 가지 조리 방식 모두 Cd, As, Pb의 체내 흡수율을 유의하게 줄임

  • 고압 조리와 전자레인지 조리는 특히 카드뮴의 흡수 가능성 감소에 효과적

  • 그러나 As와 Pb의 경우 조리 방식에 따른 차이는 크지 않음

3. 건강 위해성 분석

• 비발암성 위해지수(HQ)

  • 납과 카드뮴은 대부분 허용 기준 이내(HQ < 1)

  • 그러나 비소는 특히 T15 품종에서 HQ가 1을 초과함 → 비소는 주요 건강 위해 요인

  • 아동의 HQ가 성인보다 높음 → 어린이는 더 취약

• 평생 암 발생 위험도(LCR)

  • 비소에 대해서만 평가됨

  • 모든 경우에서 LCR > 10⁻⁴ → 장기적으로 암 발생 위험 있음

  • T15 품종이 X2보다 위험도 높음 (더 많은 As 함유 및 흡수 가능성 때문)

 

 

쌀 처리 방식이 카드뮴, 비소, 납의 섭취량에 미치는 영향

1. Cd - X2 / Cd - T15

   • 고압 조리(HR)와 전자레인지 조리(MR)에서 카드뮴 섭취량이 가장 낮게 나타났다.

   • T15 품종이 X2보다 카드뮴 함량이 전반적으로 높았다.

2. As - X2 / As - T15

   • 모든 처리에서 비소(As)는 T15에서 훨씬 더 높았으며, 이는 위해성 평가에서도 주요 요인으로 작용했다.

   • 일반 조리, 고압 조리, 전자레인지 조리 모두 비소 섭취량을 줄였지만, 그 차이는 크지 않았다.

3. Pb - X2 / Pb - T15

   • 납(Pb)의 경우도 씻기 이후 섭취량이 전반적으로 줄었으며, 조리 시 더 감소하는 경향을 보였다.

   • X2 품종에서 납 수치가 T15보다 높게 나타난 점이 특징이다.

 

연구 결론

쌀을 세척하는 것만으로도 Cd, As, Pb의 농도를 유의하게 줄일 수 있었으며, 조리 과정은 특히 체내 흡수 가능성을 감소시키는 데 효과가 있었다. 고온 조리 방식인 압력 조리와 전자레인지 조리는 카드뮴 흡수 저하에 효과적이었으나, 비소와 납의 경우 조리 방식 간 큰 차이는 없었다. 아동은 성인보다 체중 대비 섭취량이 높고 흡수율도 커서 건강 위해가 더 클 수 있다. 비소는 조리 후에도 높은 체내 흡수율을 보여 장기적인 발암 위험을 특히 증가시킬 수 있는 주요 우려 요소로 나타났다.