[학생부 종합] 아질산염 검출 실험

아질산염이 인체에 어떤 영향을 미칠지 탐구하고, 아질산염 검출 실험을 진행해 보세요.

아질산염 검출 실험

1. 아질산염이란?

아질산염은 질소가 환원된 물질인 아질산의 수소가 금속으로 치환된 성분입니다. 이는 메트헤모글로빈증을 일으킬 가능성이 있습니다. 헤모글로빈은 일정 시간이 지나면 산화돼 검게 변하는 특징을 갖지만, 아질산나트륨은 헤모글로빈과 산소의 결합을 막아 헤모글로빈의 산화를 방지할 수 있기 때문입니다.

또한 아질산나트륨운 단백질 속 '아민'과 결합해 발암물질 '니트로사민'을 만들어 내기에 발암의 위험성도 존재합니다. 아질산염은 내장 기관 중에서도 장에 발생하는 종양에 많은 영향을 미칠 수 있습니다.

아질산염

2. 아질산염 관련 연구결과

아질산염은 내장 기관 중에서도 장에 발생하는 종양에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아질산염이 함유된 가공육을 먹은 쥐들은 일반 가공육을 먹은 쥐들보다 장에서 82% 많은 종양이 발생했다.

연구팀은 적은 양의 아질산염도 암 발병을 일으킬 수 있다고 강조했다. 기존에는 아질산염 함유량이 15%를 넘으면 건강에 악영향을 미치는 것으로 알려졌지만 이보다 더 적은 함량으로도 암 발병 위험을 증가시킬 수 있다는 것이다.아질산염은 질소가 환원된 물질인 아질산의 수소가 금속으로 치환된 성분이다. 가공육의 붉은 색을 유지하고 유통기한을 늘리는 데 사용된다. 아질산염은 체내에서 화합물인 니트로소아민을 형성하는데 이 물질은 대장암을 유발할 수 있다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 아질산염은 매년 3만2000건의 대장암을 일으키는 것으로 조사됐다. 이같은 조사를 바탕으로 각국 정부는 아질산염 소비를 하루에 70g 정도로 제한할 것을 권고하고 있다. 유럽에서는 이미 아질산염의 암 발병 위험에 대응하는 움직임이 활발하다. 유럽식품안전청(EFSA)은 최근 아질산염 함유량이 건강을 해칠 수 있다는 의견서 초안을 발표했다. 프랑스는 7월 프랑스 식품환경노동위생안전청(ANSES)이 아질산염이 대장암 발병 가능성을 높인다는 보고서를 발표한 이후 식품에 아질산염을 사용하지 않겠다는 방침을 정했다. 영국에서는 식품 분야 과학자 등이 참여하는 여러 단체가 아질산염 사용 중단을 촉구하고 있다.

한국에서도 아질산염은 식품첨가물에 흔히 사용된다. 식품의약품안전처가 5월 어린이용 식품 1219건의 식품첨가물 함량을 분석한 결과에 따르면 식품첨가물 중 아질산염의 검출률이 36.5%로 가장 높았다. 가장 많이 함유된 식품은 햄류(79.4%)와 소시지류(68.9%)였다. 식약처는 “일일섭취허용량(ADI) 대비 1.4% 이하로 인체 위해 우려가 없는 안전한 수준임을 확인했다”고 밝혔다.

 

3. 아질산염 검출 실험

 

실험 준비물

spectrophotometer, 피펫, 피펫팁, 메스실린더, 메스플라스크, water bath, chopper

 

시약 

초산암모늄완충액 : 초산암모늄 100g을 증류수 약 900ml에 녹이고, 10% 암모니아수로 pH9.1로 맞춘 다음 증류수를 넣어 1000ml로 합니다.

설파닐아미드 용액 : 설파닐아미드 0.5g을 염산 100ml에 가온하여 녹입니다.

나프틸에틸렌디아민용액 : N-(1-나프틸) 에틸렌디아민염산염 0.12g을 증류수 100ml에 녹이고 불순물이 있으면 여과합니다.

아질산표준용액 : 아질산나트륨을 황산데시케이터에서 24시간 건조한 후 그 0.150g을 정밀히 달아 멸균수에 녹여 1000ml로 하여 표준 원액으로 합니다. 표준원액 10ml에 증류수를 넣어 100ml로 하고, 그 액을 2ml에 증류수를 넣어 100ml로 하여 표준용액으로 합니다.

0.5N NaOH 용액

12% 황산아연용액

 

실험방법

- 세절한 검사시료 10g을 정밀히 달아 200ml 메스플라스크에 넣고 80도의 물을 150ml넣습니다.

- 여기에 0.5N NaOH 용액 10ml와 12% 황산아연용액 10ml를 넣어 잘 흔든 후 섞어서 80도의 수욕에서 20분간 가열합니다.

- 흐르는 물에서 냉각시킨 다음 초산암모늄완충용액 20ml을 넣고 증류수로 채워 200ml로 정용시킵니다.

- 여과지로 여과해 최초의 여액 20ml는 버리고 맑은 여액 20ml를 메스플라스크에 받아 시험용액으로 합니다.

- 공시험 용액은 증류수 10ml를 넣어 2번 이하와 동일하게 조작합니다.

- 시험용액 및 공시험용액 20ml에 설파닐아미드 1ml와 나프틸에틸렌디아민 1ml와 증류수를 넣어 25ml로 하여 잘 섞어줍니다.

- 실온에서 20분간 발색시킨 후 흡광도 540nm에서 Aa, Ab를 측정합니다.

- 증류수 20ml로 6번 이하와 동일하게 조작한 것을 Blank로 합니다. cf) Aa : 시험용액, Ab : 공시험용액, Ac : blank

- 흡광도의 차 Aa-Ab를 구하고 미리 작성한 검량에서 시험용액 20ml 중의 아질산 이온량 A를 구합니다.

 

검량선 작성 참고 : https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=bnfkorea3&logNo=220380737381

아질산이온 실험방법

 

참고문헌 : https://m.dongascience.com/news.php?idx=57770