03.fm

pissn 9-53 / eissn 465-93 J. Food Hyg. Saf. Vol. 3, No. 3, pp. 87~9 (07) https://doi.org/0.303/jfhs.07.3.3.87 Journal of Food Hygiene and Safety Available online at http://www.foodhygiene.or.kr 한약재안전관리를위한곰팡이독소선제적모니터링연구 이현경 * 김애경 김욱희 김성단 이영주 이새람 김일영 이정미 유인실 정권 서울시보건환경연구원한약재검사팀 Preliminary Monitoring of Mycotoxins for Safety Management of Medicinal Herbs Hyun-Kyung Lee*, Ae-Kyeong Kim, Ouk-Hee Kim, Sung-Dan Kim, Young-Ju Lee, Sea-Ram Lee, Il-Young Kim, Jung-Mi Lee, In-Sil Yu, and Kweon Jung Seoul Metropolitan Government Research Institute of Public Health and Environment, Herbal Medicine Inspection Teamwacheon, Korea (Received January 3, 07/Revised February 0, 07/Accepted April 5, 07) ABSTRACT - The consumption of herbal medicines has been increasing with growing interest in health. However, due to recent climate change and the complex distribution process of herbal medicines with high import dependence the likelihood of contamination with mycotoxin has been increased. Mycotoxins are emerging as key indicators for ensuring safety of herbal medicines. A total of 498 herbal medicine samples were screened for mycotoxin contamination in this study. Aflatoxin in the herbal medicine samples was extracted by using immunoaffinity column, then the extracted aflatoxin was quantified via high performance liquid chromatography coupled with fluorescence detection (HPLC-FLD) method. The extraction method was verified by linearity, recovery, LOD and LOQ. Aflatoxins were detected in 39/498 samples in an average of 7.670 µg/kg (0.60-77.45 µg/kg range). Although safety standards for Corydalis Tuber is not currently available in korea, five of the 39 samples had high concentration of aflatoxins (average of 4.9 ± 4. µg/kg). In conclusion, it is urgent to establish safety criteria of aflatoxin in Corydalis Tuber. The results of the current study suggest that continuous monitoring is necessary for proactive management of herbal medicine safety. Key words : Herbal medicines, HPLC-FLD, Aflatoxin, Corydalis Tuber 토양에서서식하고있는곰팡이들은온도, 습도등적당한발육조건이제공되면작물의재배과정중침입하여병을일으킬뿐만아니라, 작물내에서곰팡이독소들을생산한다. 곰팡이자체는작물의수확및가공과정중에소멸되기도하지만생산된곰팡이독소들은화학적으로안정하기때문에가공후에도소실되지않고작물내에잔존하다가음식물의섭취등으로인체에영향을줄수있다.,) 곰팡이독소 (mycotoxin) 는곰팡이가생성하는 차대사산물로현재까지약 300여종이알려져있다. 이중인간의건강에문제가되는대표적인곰팡이독소로는 Aspergillus 에의해생성되는 Aflatoxin (AF) 과 Fusarium에의해서생 *Correspondence to: Hyun-Kyung Lee, Seoul Metropolitan Government Research Institute of Public Health and Environment, Gwacheon 383, Korea Tel: 8--968-5098, Fax: 8--964-874 E-mail: lhk0830@seoul.go.kr 성되는 Zearalenone (ZEA), Fumonisins (FB), Deoxynivalenol (DON) 과 Nivalenol (NIV) 등이있다. 3) 아플라톡신 (aflatoxin, AFs) 은 Aspergillus flavus 및 Aspergillus parasiticus 등진균류에의해생성되는독소로서전세계토양에흔히분포되어있다. 주로온도 8~30 C, 상 o 대습도 80~85% 조건의고온다습한열대나아열대지방에서잘생성되며수확에서건조까지저장기간이길고환기가불충분할수록잘생성된다. 쌀, 밀, 옥수수와같은 4) 곡류및견과류, 향신료등을기질로하여수분 6% 이상, 적정온도 33.8 C 부근에서독소를잘생성하는것으로 o 알려져있다 3). 아플라톡신 (AFs) 의종류에는자외선아래에서의색깔에따라 B ( 푸른색 /blue) ( 녹색 /green) 로분류되며우유에서최초로검출된 B 의대사산물인 M, M 가대표적이다. 이들중아플라톡신 B (AFB ) 은가장강력한발암성을가진유전독성물질로서높은오염빈도를나 87

88 Hyun-Kyung Lee et al. 타내고있어식품에서한약재에이르기까지곰팡이독소가운데가장폭넓게연구되어왔다. 5,6) 아플라톡신이생체내흡수되면간의 cytochrome P-450 효소에의해종의유전적소인에따라수산화된형태 (aflatoxicol) 인아플라톡신 M, Q, P 등으로전환되고대사후뇨 ( 尿 ) 등으로배설되는데포유동물의경우유 ( 乳 ) 중에도아플라톡신 M, M 등으로배출된다. 한편섭취되어진아플라톡신은간의 cytochrome P-450 효소에의해 aflatoxicol 이외에아플라톡신 B -8, 9-epoxide가생성되는데이것이 DNA와결합하여간암을유발시키는것으로알려져있다. 7) 실험동물에서간의종양발생은아플라톡신의 B 의노출과상관성이있는것으로나타났는데, 이때 DNA 손상은아플라톡신 B -DNA 부가물 (aflatoxin B -DNA adducts) 의영향을받는것으로나타났다. B형간염바이러스와질환에상관없이간암발병에대한아플라톡신의역할은중국및스와질란드에서수행된조사에서확실하게되었고, 이결과를토대로 987년국제암연구소 (International 8,9) Agency for Research on Cancer, IARC) 에서는아플라톡신을발암성이확실한 Group I로분류하게되었다. 99 0) 년에는다른그룹의과학자들이역학조사자료를근거로아플라톡신혼합물이인간의간암발병에충분한근거를가지고있고이의대사체인아플라톡신 M 또한발암을유발할수있는물질이라고보고하였다 ). 대만에서의연구결과에서는 B형간염이있을경우아플라톡신의노출은간암발병위험을높이기때문에 B형간염백신을접종받는것이간암발병률을낮출수있다고보고하고있다 ). 아플라톡신은미국남부, 중국남부, 남아시아, 아프리카, 호주등이주요오염지역으로보고된바있으며, 현재우리나라에서는식품의경우곡류, 두류, 견과류및단순가공품을한약재의경우감초등 0개품목을대상으로총아플라톡신 (B 의합 ) 5 µg/kg 이하, 아플라톡신 B 으로서는 0 µg/kg 이하로기준을설정하여관리하고있다 3,4). 아플라톡신은독성이강할뿐만아니라열에도안정하여한약재가공중제거하기어렵기때문에한약재안전관리상매우중요한유해물질이다. 본연구에서는서울시유통한약재중아플라톡신의오염실태를조사하여아플라톡신안전관리기준마련을위한기초정보제공과유해물질이함유된한약재의유통관리를위한선제적모니터링자료를제공하고자한다. Materials and Methods 실험재료본실험에사용한재료는서울지역에서유통되는한약재를구입하여사용하였다. Table 과같이종자류 (45건 ), Table. Monitoring sample list for Aflatoxins (B & G ) analysis Items Present criteria (n) No criteria (n) Total (n) Semen 08 37 45 Fructus 6 69 85 Radix 7 56 83 Rhizoma 33 35 68 Caulis and cortex - 33 33 Tuber 8 9 7 Flos 0 6 6 Herba 0 Animal 8 0 Sum 4 74 498 과실류 (85건), 뿌리류 (83건), 뿌리줄기 (68건), 줄기및수피류 (33건) 등총 498건의한약재에대해아플라톡신분석을수행하였다. 식품의약품안전처 (MFDS) 에서는한약재중감초등 0품목에대해대한민국약전 (KP) 및대한민국약전외생약 ( 한약 ) 규격집 (KHP) 에서아플라톡신기준 ( 총아플라톡신 5 µg/kg 이하 0 µg/kg 이하 ) 을설정하여국내유통한약재의안전관리를실시하고있다. 본시험에서는기준이설정되어있는품목 4건및기준미설정품목 74건에대한아플라톡신모니터링및그룹간비교시험을실시하였다. 모든시료는분쇄기 (Daesung ArtlonDA- 338, Korea) 로균질화한후밀봉하여냉동 ( 0 C) 보관하 o 여사용하였다. 표준품및시약아플라톡신 B 표준품은 Aflatoxin Mix (Supelco, USA) 를사용하였다. 추출및분석에사용되는 Methanol, Acetonitrile은 HPLC급 (Merck, Darmstadtermany) 을 Sodium chloride (Merck Co.) 은모두특급이상의것을사용하였다. 표준용액조제아플라톡신혼합 (Aflatoxin Mix) 표준원액으로하고이것을다시메탄올로 0.4~0 µg/l의농도가되도록 5단계희석하여아플라톡신혼합표준용액으로하고검량선을작성하였다. 정제용칼럼및분석장비아플라톡신정제용칼럼으로는 AflaTest WB (Vicam Co., USA) 면역친화성칼럼 (Immunoaffinity column) 을사용하였다. 아플라톡신정량분석을위해 Fluorescence detector (FLD) 가장착된 HPLC (Waters e695, USA) 를사용하였다. 또한액체크로마토그래프의분석컬럼과형광검출기사이에

Preliminary Monitoring of Mycotoxins for Safety Management of Medicinal Herbs 89 설치하는 Photochemical Reactor Enchanced Detection (PHRED) 는 54 nm 저압의수은램프 (50 V, 50 Hz, 8watt) 를가지고있으면서자외선조사로인한형광유도체반응이일어나는투명한코일은 PTFE (Poly-tetrafluoroethylene) 제로길이 5 m, 내경 0.5 mm를갖는광화학반응장치 (Phred, Aura, USA) 를사용하였다. 추출및정제검체약 500 g을달아균질기에넣고잘분쇄한다음가루로하여잘섞고, 약 5.0 g을정밀하게달아희석시킨 70% 메탄올 00 ml를넣고 30분간초음파추출한다음여과지 (Wathman NO., England) 로여과한다. 여액에 70% 메탄올을넣어정확하게 00 ml로하고, 다시이액 0 ml 를정확하게취하여물로 80 ml가되게희석하여유리섬유여과지 (Wathman GF/A, England) 로여과하여추출액으로한다. 추출액 40 ml를정확하게취하여아플라톡신용면역친화성컬럼을통과시키고, 물 0 ml를 3mL/ 분의유속으로 회통과시켜나온유출액은버린다. 면역친화성칼럼에 5-0 초간약한진공을통과시켜건조시킨다. 건조된면역친화성칼럼에 0.5 ml의메탄올을넣어중력에의해용출액이나오도록한다. 분간방치한다음 0.5 ml 의메탄올을 회통과시켜용출액을모두합하여 ml가되게한다. 이때유속은 5mL/ 분을넘지않도록한다. 5) HPLC 분석아플라톡신정량분석을위해형광검출기가부착된 HPLC 를사용하고, 분석컬럼은 Sunfire (Waters, 4.6 mm 50 mm, 0.5 um) 을사용하였다. PHRED 유도체화에따른 HPLC 분석조건은 Table 와같다. 확립된분석법을이용하여아플라톡신혼합표준용액의최종농도가 5µg/kg이되도록시료에첨가한후정량하여회수율을검토하였다. 0.4~0 µg/l로조제하여 HPLC 기기에주입하여얻어진피크면적으로부터검량선을작성하였다. 그결과상관계수 (R ) 가아플라톡신 B 에서 0.9996, 0.9985, 0.9997, 0.9998로모두양호한직선성을나타내었다 (Fig. ). 회수율회수율및재현성을보기위해아플라톡신이검출되지않은현호색에아플라톡신혼합표준용액 (aflatoxin mix STD) 의최종농도가 B 은 5µg/kg이되도록 와 G 은.5 µg/kg가되도록첨가한후시료전처리방법과동일한처리과정을거쳐 HPLC로정량분석하였다. 그결과 Table 3에서보는바와같이혼합표준용액에대한회수율 (blank) 은 B 에서 89.3~95.% 의회수율을보였으나, 현호색을기질로사용하여아플라톡신소량첨가회수율 (spike recovery) 을측정한결과 74.5~9.3% 회수율을보였다. 현호색을기질로사용한시험결과가공시험에비해낮은평균치를보였으나아플라톡신종류별 t-test 실시결과모두 0.05 이하로그룹별차이가없었다. 검출한계및검량한계 HPLC-FLD로분석한결과검출한계 (Limit of detection) 는 S/N (signal to noise) 비가 3대 일때의농도로하였고, 정량한계 (Limit of quantification) 는 S/N 비가 0대 일때의농도를기준으로측정하였다 (Table 4). B 의검출한계는각각 0.5455, 0.756, 0.444, 0.096 µg/kg으로나타났고, 정량한계는각각.659, 0.835,.558, 0.805 µg/kg으로나타났다. Results 검량선분석법유효성검증을위해아플라톡신표준용액을 Table. The operating conditions of HPLC for aflatoxins Parameter Condition Instrument Waters e695 Detector Fluorescence EX. 365 nm/em. 435 nm Column Sunfire (4.6 mm 50 mm, 0.5 um) Mobile Phase Acetonitrile:Methanol:Water (:3:6) Flow rate.0 ml/min Temperature 30 o C Injection volume 0 ul Fig.. The calibration curves of aflatoxins by HPLC-FLD. Table 3. Recoveries of aflatoxins in herbal matrix (n = 3) Items Recovery (%) ± Standard deviation AFB AFB AFG AFG Blank 93. ±.6 93.6 ±.4 94.4 ± 0.7 09 ±.9 Corydalis Tuber 85.7 ±.4 86.3 ±.8 89.8 ±.3 76.7 ±.5 t-test (0.05) 0.046 0.00 0.04 0.03

90 Hyun-Kyung Lee et al. Table 4. LOD and LOQ of aflatoxins Analyte R LOD (µg/kg) LOQ (µg/kg) Aflatoxin B 0.9996 0.5455.659 Aflatoxin B 0.9985 0.756 0.835 Aflatoxin G 0.9997 0.444.558 Aflatoxin G 0.9998 0.096 0.805 아플라톡신의경우강등 (7) 이제시한검출한계 (0.05~0. g/ kg), 정량한계 (0.~0.4 g/kg) 와비교할때비슷하거나낮은결과를보였다. 유통한약재중곰팡이독소오염도시중유통중인한약재중종자류 6품목 45건, 과실류 30품목 85건, 뿌리류 6품목 83건, 뿌리줄기 품목 68 건, 줄기류 3품목 33건, 꽃류 4품목 6건, 덩이줄기 4품목 7건, 잎류 8품목 건, 동물성한약재등기타류 5품목 0 건에대해아플라톡신 B 를분석하였다. 시험결과아플라톡신오염이확인된시료는덩이줄기현호색 7건, 종자류는결명자 7건, 빈랑자 6건, 괄루인 건, 백자인 건, 육두구 건, 산조인 건등 6품목, 뿌리류원지 4건, 당귀 건등 품목, 동물성백강잠 3건, 귀판 건등 품목, 과실류목과 건, 꽃홍화 건등총 38건이였다. 그러나현호색을제외한나머지품목중백강잠 건및빈랑자 건만국내아플라톡신기준 (B 및 G 의합 5 µg/kg 이하 0 µg/kg 이하 ) 을초과하였고, 나머지품목에서는모두기준이내의안전한값을보였다 (Table 5). 현호색 (58.3%), 빈랑자 (54.6%), 결명자 (50.0%) 및백자인 (50.%) 은 50% 이상의높은검출률을보였으며, 현호색을제외한빈랑자등 3품목은모두종자류한약재 Fig.. Distribution chart of total aflatoxin concentration. 였으며, 이들품목은국내아플라톡신안전기준을설정하여품질관리를실시하고있다. 백강잠 건및빈랑자 건에서는각각총아플라톡신의합 (B ) 이 40.8(3.8) µg/kg과 77.5(66.) µg/kg으로국내아플라톡신안전관리기준인 5(B 0) µg/kg이하보다.5~5 배이상높은결과를보였다. 현호색의경우국내품질관리기준은없으나총 건중 7건에서 B 와 B 의아플라톡신이검출되었으며, 이중 5건에서는국내한약재아플라톡신기준 (B 의합 5 µg/kg 이하 0 µg/kg 이하 ) 이상의아플라톡신이검출되었다. 검출량은 4.9 ± 4. µg/kg 이였으며, 건 Table 5. Rate of aflatoxin detection in herbal matrix Classification Type of medicines No. of aflatoxin detected sample (detected sample/total) Rate of detection (%) Tuber () Corydalis Tuber 7/ 58.3% Semen (6) Cassiae Semen 7/4 50.0% Trichosanthis Semen /0 0.0% Thujae Semen /4 50.0% Arecae Semen 6/ 54.6% Zizyphi Semen /4 5.0% Myristicae Semen /7 8.6% Angelicae Gigantis Radix /5 0.0% Radix () Polygalae Radix 4/ 8.% Fructus () Chaenomelis Fructus /6 6.3% Testudinis Plastrum /4 5.0% Animal () Bombycis Corpus 3/8 37.5% Flos () Carthami Flos /0 5.0%

Preliminary Monitoring of Mycotoxins for Safety Management of Medicinal Herbs 9 에서 B 과 B 가동시에검출되었으나나머지검체에서는 B 만검출되었다. 결명자는총 4건의검체중 7건에서아플라톡신이검출되었으나, 총아플라톡신의최고검출량이 9.7 µg/kg으로모두국내아플라톡신관리기준에적합한수준이였다. Discussion 최근지구온난화로인한기후변화로한약재중아플라톡신을비롯한곰팡이독소의발생위험이부각되고있다. 이에한약재이용자들의안전을위하여서울시유통중인한약재를수거하여곰팡이독소인아플라톡신을중심으로오염실태를조사하였다.. 서울시유통중인한약재 38품목 498건에대해시험한결과, 4품목 38건 (7.8%) 에서아플라톡신이검출되었으며평균검출농도는 7.7 µg/kg, 검출범위는 0.6~77.5 µg/kg의총아플라톡신양을보였다. 아플라톡신이검출된한약재품목은덩이줄기인현호색 7건, 종자류인결명자 7건, 빈랑자 6건, 괄루인 건, 백자인 건, 육두구 건, 산조인 건등 6품목, 뿌리류인원지 4건, 당귀 건등 품목, 동물성인백강잠 3건귀판 건등 품목, 과실류인목과 건, 꽃홍화 건등이었다. 그러나국내아플라톡신안전기준적용시백강잠 건, 빈랑자 건및현호색 5건을제외하고모두안전한수준이였다.. 아플라톡신이검출된 38건의시료에서 G 및 B 의검출빈도는각각 5건, 9건, 6건및 건으로 이가장많은빈도로검출되었다. 4가지아플라톡신이동시에검출된시료는없었으며, 종류이상의아플라톡신이동시에검출된것은 건 (30.8%) 이었다. 특히총아플라톡신의합 (B ) 이 77.5(66.) µg/kg로가장많은아플라톡신검출량을보인빈랑자의경우 G 및 B 의 3가지아플라톡신이검출되었다. 나머지 7건 (69.%) 에서는한가지종류의아플라톡신만검출되었다. 3. 아플라톡신이검출된현호색 7건에서평균.0 µg/ kg의아플라톡신이검출되었으며,.~9.7 µg/kg의검출범위를나타내었다. 그중 5건 (7.4%) 에서는국내아플라톡신관리기준 ( 총아플라톡신 5 µg/kg 이하 0 µg/kg 이하 ) 을초과하는값을나타내었다. 따라서현호색에대한꾸준한모니터링을통해기준설정및안전관리가이루어져야할것이다. 4. 서울시유통한약재 498건에대한아플라톡신을분석한결과대부분국내안전관리기준에적합하였으나, 백강잠 (건), 빈랑자 (건) 및현호색 (5건) 3품목총 7건에서기준 ( 총아플라톡신 5 µg/kg 이하 0 µg/kg 이하 ) 보다높은아플라톡신검출량을보였다. 백강잠과빈랑자는국내아플라톡신관리기준이설정되어있어시험결과를토대로시중에유통되지못하도록회수조치및폐기하여 관리가이루어지는반면, 기준이설정되어있지않은현호색의경우관리가어렵다. 이에현호색에대해서는아플라톡신의지속적인모니터링을실시하고그결과를토대로관리기준을설정하여안전성을확보할필요가있다. 국문요약 현대인들의건강에대한관심이커짐에따라한약재소비량이지속적으로증가하고있다. 그러나최근기후변화와국내한약재의높은수입의존도에따라유해물질에대한오염위험이높아지고있다. 곰팡이독소는한약재중안전성을평가하는주요한항목중하나이다. 본연구에서 498 건의한약재에대해곰팡이독소모니터링을진행하였다. 면역컬럼을이용해한약재중아플라톡신을추출하였으며, 추출한아플라톡신은 HPLC-FLD 방법을통해분석하였다. 직선성, 회수율, LOD 및 LOQ를통해본연구에이용한실험법검증을실시하였다. 39건에서평균 7.670 µg/kg의아플라톡신이검출되었으며, 0.60~77.45 µg/kg의검출범위를보였다. 특히현호색은국내아플라톡신기준이없으나, 시험에사용된 39건중 5건에서 4.9 ± 4. µg/kg의높은아플라톡신농도를보였다. 즉, 현호색에대한기준설정이시급히요구되어지며, 선제적관리를위한지속적인모니터링이필요할것으로사료되어진다. Reference. Ryu, J. G., Lee, S., Lee, S. H., Nam, Y. J., Kim, M., Lee, T., & Yun, J. C.: Natural Occurrence of Fusarium Head Blight and Its Mycotoxins in 00-harvested Barley and Wheat Grains in Korea. Res. Plant Dis., 7, 7-79 (0).. Lee, S. H., Son, S. W., Nam, Y. J., Shin, J. Y., Lee, S. H., Kim, M. J., & Lee, T.: Natural Occurrence of Fusarium Mycotoxins in Field-collected Maize and Rice in Korea in 009. Res. Plant Dis., 6, 306-3 (00). 3. Lee, S., Park, K., Chun, H. S.: Risk prediction of mycotoxin aflatoxin B according to climate change scenarios in Europe. Safe Food, 7, 60-70 (0). 4. Smith, J. E., & Moss, M. O.: Mycotoxins. Formation, analysis and significance. John Wiley & Sons Ltd. (985). 5. Suh, J. H., Sho, Y. S., Park, S. S., Choi, W. J., Lee, J. O., Kim, H. Y.,... & Oh, K. S.: Exposure assessment of total aflatoxin in foods. Korean J. Food Sci. Technol., 39, 5-8 (007). 6. Park, M. J., Yun, M. H., Hong, H. K., Joe, T. S., Lee, I. S., Park, J. H., Ko, H. U.: Investigation of aflatoxin contamination in food. J. Food Hyg. Saf., 3, 08- (008). 7. Kang, Y. W., Cho, T. Y., Food, D. R. K., Park, H. R., Oh, K. S., Kim, D. S.: Analysis of total aflatoxins in spices and dried fruits. J. Food Hyg. Saf., 5, 65-7 (00). 8. Sun, T. T., Chu, Y. Y.: Carcinogenesis and prevention strategy

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