07.fm

pissn 1229-1153 J. Fd Hyg. Safety Vol. 27, No. 4, pp. 375~387 (2012) Journal of Food Hygiene and Safety Available online at http://www.foodhygiene.or.kr 유통환제의유해중금속함량및위해도평가 이성득 * 이영기 1 김무상 박석기 1 김연선 2 채영주 서울시보건환경연구원, 1 단국대학교, 2 한양여자대학 The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills Sung-deuk Lee*, Young-ki Lee 1, Moo-sang Kim, Seok-ki Park 1, Yeon-sun Kim 2, and Young-zoo Chae Seoul Metropolitan Government Research Institute of Public Health and Environment 1 Dankook University, 2 Hanyang Women's College (Received June 15, 2012/Revised August 8, 2012/Accepted October 24, 2012) ABSTRACT - The objective of this study is investigation of contamination levels and assessment of health risk effects of heavy metals in herbal pills. 31 Items and 93 samples were obtained for this investigation from major herbal medicine producing areas, herbal markets and on-line supermarkets from Jan to Jun in 2010. Inductively coupled plasma mass spectrometer method was conducted for the quantitative analysis of Pb, Cd and As. In addition, the mercury analyzer system was conducted for that of Hg without sample digestion. The average contents of heavy metals in samples were as follows : 0.87 mg/kg for Pb, 0.08 mg/kg for Cd, 2.87 mg/kg for As and 0.16 mg/kg for Hg, respectively. In addition, the average contents of heavy metals in different parts of plants, including cortex, fructus, herba, radix, seed, algae and others were 0.63 mg/kg, 3.94 mg/kg, 1.42 mg/kg, 1.05 mg/kg, 0.16 mg/kg, 22.31 mg/kg and 10.17 mg/kg, respectively. After the estimations of dietary exposure, the acceptable daily intake (ADI), the average daily dose (ADD), the provisional tolerable weekly intake (PTWI) and the relative hazard of heavy metals were evaluated. As the results, the relative hazards compared to PTWI in samples were below the recommended standard of JECFA as Pb 3.1%, Cd 0.9%, Hg 0.5%. Cancer risks through slope factor (SF) by Ministry of Environment Republic Korea and Environmental Protection Agency was 4.24 10 7 for Pb and 3.38 10 4 for As (assuming that the total arsenic content was equal to the inorganic arsenic). Based on our results, possible Pb-induced cancer risks in herbal pills according to parts used including cortex, fructus, herba, radix, seed, algae and others were 1.95 10 7, 1.45 10 6, 2.14 10 7, 6.27 10 7, 1.99 10 8, 3.61 10 7 and 9.64 10 8, respectively. Possible As-induced cancer risks in herbal pills by parts used including cortex, fructus, herba, radix, seed, algae and others were 1.54 10 5, 7.24 10 5, 1.23 10 4, 2.02 10 5, 3.25 10 6, 2.18 10 3 and 5.67 10 6 respectively. Taken together, these results indicate that the majority of samples except for some samples with relative high contents of heavy metals were safe. Key words: herbal pills, heavy metals contents, PTWI, cancer risks 서론 과학기술의발달로평균수명이연장되었고, 최근의료기술의동향은치료의사회적비용을감안하여발생된질병의치료보다는예방과건강증진의목적에치중하고있어한약재의안전성과품질의중요성이강조되고있다. 이들한약재는질병의치료방법에따라탕제, 환제, 산제, 과립제등의형태로제조되어치료를목적으로사용 *Correspondence to: Sung-deuk Lee, Seoul Metropolitan Government Research Institute of Public Health and Environment, 5, Yangnyeongjungang-ro, Dongdaemun-gu, Seoul 130-864, Korea Tel: 82-2-968-5098, Fax: 82-2-964-8175 E-mail:lesudu@seoul.go.kr 되고있으며, 최근에는건강증진의목적으로환제의사용이증가하고있다. 약의제형중환제란가루로만든약재에꿀 풀등의부형제를첨가하여둥근모양으로빚은약으로서, 부형제의종류에따라밀환, 호환, 수환, 약즙환, 엑스환등이있으며, 이들환제는약재의방향성이커서가열시유효성분이증발하는경우많이제조되며, 약리성분의흡수가완만하여만성질병의치료에많이사용하고, 탕제에비하여복용이편하고이동과저장이간편한이점이있다 1). 최근에는이러한장점으로환제의주성분이한약재외의쑥, 도라지등약리성분을함유하고있는약용식물들도환제의주재료가되고있으나이들환제의주원료가되는약용식물들은유용한약리성분뿐아니라, 재배 가공과정중유해중금속에오염될가능성이있다. 375

376 Sung-deuk Lee, Young-ki Lee, Moo-sang Kim, Seok-ki Park, Yeon-sun Kim, and Young-zoo Chae 유통환제는의약품용과식품용으로구분할수있는데, 일반적으로한방병의원에서약으로제조되는환제를제외하고, 약제상, 대형마트, 인터넷마트등에서유통되는대부분의환제는기타식품으로제조 분류되어우리나라의품질관리기준중성상및이물의기준만을적용받아다른유해물질에대한검증절차없이제조되어유통되고있다. 현대사회의급속한산업화와공업화에따른매연, 폐수등의유출로환경이오염되었고, 토양이산성화되면서중금속의용해도를증가시켜, 토양중중금속의오염가능성을높이고있으며, 이들지역에서재배된약용식물들은중금속을흡착하고다시먹이사슬을통해인체에유입되어, 장기간섭취되는경우만성중독을일으킬수있다. 국제식품첨가물위원회 (JECFA) 2) 는식물의재배토양, 수질및사용용기등에관련되어식품의중금속문제를제기하였으며, 중금속의인체내축적독성때문에일일섭취허용량 (ADI) 보다는잠정주간섭취허용량 (PTWI) 으로오염도를비교하도록권장하고있고, 세계보건기구 (WHO) 3) 는의약품용약용식물과관련하여중금속함량 (mg/kg) 을납 10, 카드뮴 0.3 이하로권고하고있으며, 우리나라 4) 에서는식약청고시중 생약등의잔류허용기준및시험방법 에중금속 (mg/kg) 기준을납 5.0, 카드뮴 0.3, 비소 3.0 및수은 0.2와생약및생약의추출물에총중금속을 30이하로기준을설정하여관리하고있다. 또한미국의독성물질질병등록국 (ATSDR) 5) 의 CERCLA (Comprehentive Environ mental Response, Compensation, and Liability act) 는발생빈도, 독성및노출가능성을고려하여인간에게노출될수있는유해독성물질 275종을지정하고있는데, 우선순위목록에서비소, 납, 카드뮴, 수은이 10위내에포함되어있어일상생활에밀접한유해물질로인정되고있다. 유럽연합도약용식물중중금속오염과관련하여허브및향료식물의안전생산기준을제정하여권장하고있고, 호주와뉴질랜드는중금속오염특성을감안하여특정인 구집단에대한식이교육및생산환경관리를통하여위해도를낮추도록가이드라인을정하고있으며, 또한캐나다는원료물질뿐아니라개별생약제제에대한중금속기준까지설정하여관리하고있다 6). 그러나중국등세계각지에서발생하고있는급격한산업화에따른환경의중금속오염은계속되고있고, 국외에서수입되는한약재의 80% 이상이국외에서수입되고있는상황에서식품재료로수입되는한약재는수입하는동안중금속오염에대한검증절차가없으며, 수입한식품용한약재를가공하여환제로제조되어도중금속에대한안전조치가없는실정이다. 또한국내외에서한약재및식품에관련하여중금속에오염에관한연구가진행되고있으나, 기타식품으로분류된환제는품질관리기준중중금속기준의적용을받지않아이에대한조사가미흡한실정이다. 본조사에서는최근식품중기타가공품으로분류된환제의주원료인한약재사용과관련하여유해중금속인납, 카드뮴, 비소및수은의오염실태를조사하였고위해도를평가하였다. 재료및방법 실험재료 2010년 1~6월중서울경동약령시한약재판매업소, 인터넷상점등에서기타가공품으로분류되어판매중인 93 품목 (31종 3건 ) 의환제를수집하여시험재료로하였다. 환제의제조에사용된주원료를기준으로표피류 2종 ( 오가피, 유근피 ), 열매류 7종 ( 백년초, 구기자, 헛개열매, 오자 [ 복분자, 구기자, 오미자, 토사자, 사상자 ], 석류, 속편 [ 맥아, 진피, 산사, 창출, 백복령, 감초 ], 산수유 ), 잎류 8종 ( 뽕잎, 구절초, 익모초, 인진쑥, 민들레, 녹차, 삼백초, 솔잎 ), 뿌리류 8종 ( 칡, 도라지, 흑모 [ 도라지, 하수오, 검정콩, 검정깨 ], 황기, 강황, 마늘, 하수오, 당귀 ), 종자류 2종 ( 은행, 홍화씨 ), 해조류 3종 ( 다시마, 함초, 톳 ), 기타 ( 청국장 ) 1종으로분류하였다 (Table 1). 수집한환제는균질화하기위하여믹서 ( 대성아트론 DA338, Seoul, Korea) 로 100 mesh 이하의분말로만든후냉동고 ( 20 o C) 에보관하면서시험재료로사용하였다. 분석시약납, 카드뮴및비소의시험용액의조제에는 H 2 O 2 및 HNO 3 (Electronic grade, Dong Woo Fine Chem, Seoul, Korea) EP-S급을사용하였고, 이들중금속의표준용액은 Multielement standard (10 µg/mg, Agilent, Santa Clara, CA, USA) 를사용하였으며, 또한회수율검정에는미국국립표준연구원의표준인증물질 (1547: Peach Leaves, National Institute of Standards & Technology) 을사용하였다. 수은표준용액과분석용첨가제는 Hg standard solution (1,000 mg/kg, Kanto Chemical Co, Tokyo, Japan) 과 HG- MHT, HG-BHT (Nippon Instrument Co., Japan) 을각각사용하였다. 분석기기납, 카드뮴및비소의측정은 Microwave Digestion System (MARS 5 Version 194A01, CEM, North Carolina, USA) 과 Octapole Reaction System이부착된 Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer (Agilent 7500ce, Tokyo, Japan) 를사용하였고, 수은의측정은수은분석기 (Mercury analyzer NIC, MA-2, Nippon Instrument Co, Tokyo, Japan) 를사용하였다.

The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills 377 Table 1. Classification of medicinal herbs and food materials used in the experiment Parts Sample name Scientific name of major component Ogapihwan Acanthopanax sessiliflorum Seem Cortex(2) 1) Yugunpihwan Ulmus macrocarpa Hance Fructus(7) Leaves(8) Radix(8) Seed(2) Baeyunchohwan Opuntia ficus-indica(l.) Mill Gugijahwan Lycium chinense Mill Hukgaehwan Hovenia dulcis Thunb. ex Murray Ojahwan Rubus coreanus Miq., Lycium chinense Mill, Schisandra chinensis(trucz.) Baill., Cuscuta chinensis Lamark, Torilis japonica DC Seokruhwan Punica granatum L. Sokpyunhwan Hordeum vulgare L., Citrus unshiu Markovich, Crataegus pinnatifida Bunge, Atractylodes japonica Koidz, Poria cocos Wolf, Glycyrrhiza uralensis Fisch Sansujuhwan Cornus officinalis Siebold. et Zucc. Bbongiphwan Morus alba L. Gujeolchohwan Chrysanthemum zawadskii Herbich var. latilobum (Maxim.) Kitam Ikmochohwan Leonurus japonicus Houtt. Injinssokhwan Artemisa iwayomogi Kitamura Mindlrehwan Taraxacum platycarpum Dahlst. Nokchahwan Camellia sinensis Kuentze Sambaekchohwan Saururus Chinesis(Lour.) Baill Soliphwan Pinus densiflora Siebold & Zucc. Chikhwan Puerariae lobata(willd.) Ohwi Dorajihwan Platycodonis graniflorum A. DC. Hookmohwan Platycodonis graniflorum A. DC., Polygoni multiflorum Thunb., Glycine Max.(L.) Merrill, Sesamum indicum L. Hwanggihwan Astragalus membranaceus Bunge Kanhwanghwan Curcumae Longa L. Manulhwan Allium sativum L. Hasuohwan Polygonum multiflorum Thunb. Dangguihwan Angelicae gigas Nakai Eunhanghwan Ginkgo biloba L. Honhwasihwan Carthamus tinctorius L. Dasimahwan Laminaria Aresch Algae(3) Hamchohwan Salicornia herbacea L. Tothwan Hizkia fusiforme Harvey Okamura Other(1) Chunggukjanghwan Glycine max(l.) Merrill ( ) 1) : No of samples. 납, 카드뮴, 비소 시험용액의조제 실험방법 균질화된분말시료 0.5 g를정밀하게칭량하여분해용기에넣고 70% HNO 3 12 ml을가하여 16시간이상방치한후 microwave digestion system으로 600W power에서 15분간 200 o C까지상승시킨후 5분간온도를유지하고, 1 분간 210 o C까지상승시킨후 5분간유지하고다시 1분간 220 o C까지상승시킨후 5분간유지하여분해하였다. 분해후방냉, 탈기하고분해용기에 H 2 O 2 1mL을가하여탈색시킨후증류수를사용하여 50 ml로정용하고 5A여과 지로여과후시험용액으로사용하였다. 기기분석 납, 카드뮴및비소의측정은 ORS (Octapole Reaction System) 가부착된 ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer) 로분석하였으며, 기기분석조건은 Table 2와같다. 검량선은 multi-element standard를 5% HNO 3 용액으로희석한후 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10, 20, 50 및 100 µg/kg의농도로조제하여, 시료와동일한방법으로측정하였다. 수은 균질화된분말시료 50 mg를정밀히칭량후직접수은분석기에넣고가열기화금아말감법을적용하여파장 253.7

378 Sung-deuk Lee, Young-ki Lee, Moo-sang Kim, Seok-ki Park, Yeon-sun Kim, and Young-zoo Chae Table 2. Operating conditions and data acquisition parameters for ICP-MS Parameter Operating conditions Parameter Operating conditions Rf power(w) 1,500 Acquisition parameters Quantitative Argon gas flow rates Points / mass 3 Plasma 15.0 L / min Integration time / mass 0.1 sec Auxiliary 0.27 L / min Mean acquisition time / replicate 7.28 Carrier 0.85 L / min Replicates 3 He gas flow rate 3.0 ml / min Mean acquisition time / sample 21.84 sec Sampling and skimmer cones Nickle Table 3. Operating conditions for the mercury analyzer Parameter Operating conditions Parameter Operating conditions Mode selector Standard : 1, Sample : 2 Carrier gas Purified dry air Gas washing bottle Buffer solution : H 2 O = 1:1 Heating mode Two available modes Flow meter 0.5 L/min Heating temperature 600 o C Mercury collector H3 Preheating at about 160 o C Additive Standard: unnecessary Sample: M + S + M + B + M * Decomposing furnace H2 Heated at about 850 o C nm에서흡광도를측정하였으며, 기기분석조건은 Table 3 과같다. 검량선은수은표준원액을 0.001% L-cysteine(98%, Nacalai Tesque Inc, Tokyo, Japan) 을사용하여 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10 및 20 µg/kg의농도로조제한후시료와동일한방법으로측정하였다. 회수율검정 미국국립표준연구원의표준인증물질 (CRM) 을이용하여, 분석시료와동일한조건으로 3회반복하여측정하였다. 또한검출한계 (LOD) 와정량한계 (LOQ) 는반응의표준편차와검량선의기울기에근거하는방법에따라표준용액을단계별로 5회반복측정하여평균값으로검량 y를작성하여다음의식에따라계산하였다. LOD = 3.3 σ/ S, LOQ = 10 σ/s σ : 반응의표준편차, S : 검량선의기울기 위해도평가 위해도평가는위험성확인, 양-반응평가, 노출평가, 위해도결정의과정으로미국환경보호청 (U.S.EPA) 에서제시하고있으며 7). 미국환경보호청 (U.S.EPA) 과국제암연구소 (IARC) 에서제시하고있는유해물질분류등급과일일섭취허용량을기준으로오염물질에대한발암가능성과위험성을확인하였고, 양-반응평가과정으로미국환경보호청 (U.S.EPA) 8-11) 에서제안한평생노출로인한유해영향이나타나지않는체중당참고섭취량 (RfD) 을적용하였으며, 노출평가과정으로우리나라국민의평균체중및기대수명과시료의 1일섭취량을고려하여일일섭취허용량 (ADI) 을구하였다. 위해도결정은일일섭취허용량 (ADI) 과발암잠재력 (SF) 을 이용하여위해지수 (HI) 및초과위해발암도 (Excess cancer risk) 를구하였다. 노출평가에필요한통계값들은시료의포장지에표기되어있는 1회섭취량및 1일섭취횟수에따라서 1일섭취량을구하였으며, 평균체중은 2005년산업자원부기술표준원 12) 에서제시하고있는남자 69.6 kg, 여자 56.4 kg의평균 63 kg을이용하였고, 기대수명은통계청 13) 의 2009년생명표의남자 77세, 여자 83.8세의평균 80세를적용하여계산하였다. 시료섭취에대한중금속의위해성은환제의일일평균섭취량 (ADI) 을계산하여미국환경보호청 (U.S.EPA) 의발암물질에대한발암잠재력 (SF) 을이용하여초과발암위해도 (excess cancer risk) 를구하였으며, 미국환경보호청 (U.S.EPA) 8-11) 의비발암물질에대한참고섭취량 (RfD) 및우리나라환경부지침 14) 및 API 15) 의기준을이용하여비발암위해도를구하였다 (Table 4). 주간섭취량과국제식품첨가물위원회 (JECFA) 16-18) 에서제시하는잠정주간섭취허용량 (PTWI) 인납 (25 µg/kg), 카드뮴 (7 µg/kg) 및수은 (5 µg/kg) 을비교하여 %PTWI를구하여위해성을평가하였다. Table 4. Toxicity indices of heavy metals Metals Slope factor (mg/kg/day) Reference dose (mg/kg/day) Pb 1) 0.0085 0.0005 Cd 2) ND 4) 0.001 As 2) 1.5 0.0003 Hg 3) ND 0.0003 1) MOE(Ministry of environment republic korea) (2006), 2) EPA, IRIS (2011) 3) API(American petroleum institute) (1988), 4) ND : Not Determined.

The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills 379 CHi IRi ED ADD( mg kg day) = ----------------------------------- BW AT ADD (Average daily dose): 일일평균섭취량 (mg/kg/day) CHi (Concentration of heavy metal): 시료 (i) 중중금속농도 (mg/kg) IRi (Ingestion rate): 시료 (i) 의섭취율 (g/day) ED (Exposure duration): 노출기간 (year) BW (Body weight): 체중 (kg) AT (Averaging time): 평균수명 (year) Cancer risk = ADD SF( slope factor) ADD HQ( Hazardquoitent, non cancer riks) = ----------- RfD HI( Harzard index) = ΣHQ 통계분석 자료의통계분석은 SAS package (version 9.2) 를이용하여시료의재료별로평균, 표준편차, 상관관계를구하였고, 이들함량의차이는 ANOVA TEST를이용하여분산분석후 α = 0.05 수준에서던칸다중위검정법 (Duncan's multiple range test) 으로유의성을검정하였다. 결과및고찰 회수율납, 비소및카드뮴의검량선은 0.5~100 µg/kg의농도에서 R = 0.9995 이상이었으며납, 비소, 카드뮴및수은의검출한계 (µg/kg) 는각각 0.091, 0.011, 0.021, 0.001이었고, 정량한계 (µg/kg) 는각각 0.275, 0.033, 0.064, 0.047이었다. 회수율은미국표준과학원의인증표준물질 1547인 Peach leaves를분석시료와동일한조건으로 3회반복시험하여인증표준물질의평균값을기준으로측정한결과, Table 5 와같이평균회수율은납은 94.2%, 비소는 98.3%, 카드뮴은 96.2% 및수은은 96.8% 로나타났다. 중금속함량전체시료의총중금속 ( 납, 카드뮴, 비소및수은 ) 의평균함량 (mg/kg) 은 3.97(0.01~44.37) 이었으며, 개별중금속의평균함량 (mg/kg) 은납 0.87, 카드뮴 0.08, 비소 2.87 및수은 0.16으로비소의함량이가장높았다 (Table 6). 시료에사용된원료별납, 카드뮴, 비소및수은의전체평균함량 (mg/kg) 은 3.97이었고, 표피 0.63, 열매 3.94, 잎 1.42, 뿌리 1.05, 종자 0.16, 해조류 22.31 및기타 10.17로해조류로제조된시료에서가장높았고, 종자로제조된시료에서가장낮았다 (Fig. 1). 본조사에서는해조류 > 기타 > 열매 > 잎 > 뿌리 > 표피 > 종자의순으로중금속함량이높았으며, 김등 19) 은한약재의약용부위별중금속조사결과표피 > 잎 > 뿌리 > 열매 > 종자로차이가있었는데이는대상시료의종류에따른차이로추측된다. 각시료의납, 카드뮴, 비소및수은의평균함량을측정한결과는 Table 7과같다. 재료별로납의함량 (mg/kg) 이높았던시료는표피에서오가피환 0.58, 열매에서석류환 14.37, 잎에서인진쑥환 0.56, 뿌리에서 5.02, 종자에서홍화씨환 0.14, 해조류에서톳환 1.05이었고, 카드뮴의함량 (mg/kg) 이높았던시료는 Table 5. The certified concentration of heavy metals Element Certified (mg/kg) Measured 1) (mg/kg) Mean ± SD Mean ± SD Recovery (%) C.V. 2) (%) Detection limit (µg/kg) Pb 0.872 ± 0.002 0.821 ± 0.005 94.2 6.09 0.091 As 0.060 ± 0.018 0.059 ± 0.003 98.3 5.08 0.011 Cd 0.026 ± 0.003 0.025 ± 0.002 96.2 8.00 0.021 Hg 0.031 ± 0.007 0.030 ± 0.001 96.8 3.33 0.001 1) Mean : value of three measurements 2) C.V. : coefficient of variation. Table 6. Contents of heavy metals in herbal pills by parts used Parts Pb (mg/kg) Cd (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Total (mg/kg) Cortex 0.38 1) (0.12~0.58) 2) 0.06 (0.01~0.13) 0.16 (0.06~0.27) 0.04 (0.02~0.07) 0.63 (0.46~0.74) Fructus 3.04 (ND 3) ~14.37) 0.06 (ND~0.13) 0.83 (ND~2.59) 0.01 (ND~0.04) 3.94 (0.01~17.09) Herba 0.34 (ND~0.74) 0.06 (ND~0.22) 1.01 (0.02~8.21) 0.02 (ND~0.04) 1.42 (0.12~9.00) Radix 0.78 (0.02~5.02) 0.06 (0.01~0.13) 0.16 (0.03~0.59) 0.05 (0.01~0.10) 1.05 (0.09~5.73) Semen 0.05 (ND~0.14) 0.01 (ND~0.01) 0.04 (ND~0.12) 0.06 (0.01~0.16) 0.16 (0.02~0.28) Alage 0.63 (0.17~1.05) 0.25 (0.09~0.54) 21.41 (1.24~42.74) 0.03 (0.01~0.04) 22.31 (2.00~44.37) Other 0.15 0.12 9.90 ND 10.17 Average 0.87 (ND~14.37) 0.08 (ND~0.54) 2.87 (ND~42.74) 0.16 (ND~0.16) 3.97 (0.01~44.37) 1) Mean : value of three measurements, 2) Range, 3) ND : Not Detected.

380 Sung-deuk Lee, Young-ki Lee, Moo-sang Kim, Seok-ki Park, Yeon-sun Kim, and Young-zoo Chae Fig. 1. The contents of heavy metal according to parts used. Table 7. Contents of heavy metals in herbal pills Sample name Pb (mg/kg) Cd (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Total (mg/kg) Ogapihwan 0.58 (0.46~0.67) 0.04 (0.04~0.05) 0.06 (0.03~0.09) 0.02 (0.01~0.02) 0.70 (0.01~0.67) Yugunpihwan 0.43 (0.22~0.69) 0.01 (ND~0.02) 0.27 (0.06~0.49) 0.03 (0.02~0.04) 0.74 (ND~0.69) Baeyunchohwan ND 3) ND ND 0.02 (0.00~0.01) 0.01 (ND~0.01) Gugijahwan 0.18 (0.16~0.20) 0.03 (ND~0.07) 0.51 (0.02~0.97) 0.00 (ND~0.01) 0.72 (ND~0.97) Hukgaehwan 0.42 (0.11~0.76) 0.06 (ND~0.09) 0.28 (0.02~0.76) 0.02 (0.01~0.05) 0.78 (ND~0.76) Ojahwan 0.23 (0.14~0.35) 0.07 (0.05~0.09) 0.76 (0.06~1.41) 0.04 (0.02~0.06) 1.10 (0.02~1.41) Seokruhwan 14.37 (0.04~43.01) 0.13 (0.05~0.23) 2.59 (0.54~5.10) ND 17.1 (ND~43.01) Sokpyunhwan 0.07 (0.04~0.09) ND 0.05 (0.03~0.09) 0.00 (0.00~0.01) 0.12 (ND~0.09) Sansujuhwan ND ND 0.01 (ND~0.02) 0.16 (0.15~0.18) 0.17 (ND~0.18) Bbongiphwan 0.40 (0.10~0.83) ND 0.09 (0.03~0.16) 0.02 (0.01~0.04) 0.51 (ND~0.83) Gujeolchohwan 0.19 (ND~0.32) 0.12 (0.08~0.15) 0.07 (0.03~0.10) 0.02 (0.04~0.04) 0.40 (ND~0.32) Ikmochohwan 0.37 (0.02~0.96) 0.03 (ND~0.05) 0.11 (0.05~0.19) 0.02 (0.01~0.03) 0.53 (ND~0.96) Injinssokhwan 0.56 (ND~0.91) 0.22 (0.15~0.30) 8.21 (0.19~24.11) 0.01 (0.00~0.02) 9.00 (ND~24.11) Mindlrehwan 0.74 (0.05~1.62) 0.06 (ND~0.15) 0.45 (0.02~0.80) 0.03 (0.00~0.07) 1.28 (ND~1.62) Nokchahwan 0.25 (0.15~0.39) ND 0.02 (0.01~0.03) 0.02 (0.01~0.03) 0.29 (ND~0.39) Sambaekchohwan 0.17 (0.14~0.22) ND 0.02 (0.02~0.03) 0.01 (0.01~0.01) 0.20 (ND~0.22) Soliphwan 0.32 1) (0.12~0.59) 2) 0.01 (ND~0.02) 0.04 (0.03~0.05) 0.04 (0.01~0.09) 0.41 (ND~0.59) Chikhwan 5.02 (0.05~14.85) 0.05 (ND~0.11) 0.59 (0.01~1.75) 0.07 (0.02~0.12) 5.73 (ND~14.85) Dorajihwan 0.11 (0.09~0.14) 0.05 (0.03~0.06) 0.19 (0.16~0.22) 0.01 (0.00~0.01) 0.36 (ND~0.22) Hookmohwan 0.04 (0.03~0.05) 0.13 (0.11~0.17) 0.18 (0.10~0.23) 0.07 (0.03~0.09) 0.42 (0.03~0.23) Hwanggihwan 0.07 (0.05~0.09) 0.01 (0.01~0.01) 0.05 (0.03~0.06) 0.02 (0.01~0.03) 0.15 (0.01~0.09) Kanhwanghwan 0.05 (0.03~0.09) 0.07 (0.06~0.09) 0.06 (0.03~0.09) 0.10 (0.06~0.12) 0.28 (0.03~0.12) Manulhwan 0.02 (ND 3) ~0.04) 0.01 (ND~0.02) 0.03 (ND~0.05) 0.03 (0.01~0.06) 0.09 (ND~0.05) Hasuohwan 0.16 (0.04~0.21) 0.09 (ND~0.26) 0.04 (0.02~0.05) 0.04 (ND~0.07) 0.33 (ND~0.26) Dangguihwan 0.12 1) (0.03~0.19) 2) 0.13 (0.02~0.25) 0.14 (0.06~0.26) 0.07 (0.03~0.10) 0.46 (0.03~0.25) Eunhanghwan ND ND ND 0.02 (0.01~0.03) 0.02 (ND~0.03) Honhwasihwan 0.14 (ND~0.27) 0.01 (0.01~0.01) 0.12 (0.01~0.23) 0.01 (0.02~0.02) 0.28 (ND~0.27) Dasimahwan 0.17 (ND~0.29) 0.11 (0.05~0.14) 20.24 (11.77~28.86) 0.04 (0.01~0.07) 20.56 (ND~28.86) Hamchohwan 0.66 (0.35~0.96) 0.09 (0.06~0.11) 1.24 (0.24~1.93) 0.01 (0.00~0.03) 2.00 (0.06~1.93) Tothwan 1.05 (0.51~1.46) 0.54 (0.28~0.79) 42.74(21.30~71.40) 0.04 (0.03~0.07) 44.37 (0.03~71.40) Chunggukjanghwan 0.15 (0.14~0.16) 0.12 (0.12~0.13) 0.11 (0.05~0.21) ND 14.03 (0.12~10.21) 1) Mean : value of three measurements, 2) Range, 3) ND : Not Detected. 표피에서당귀환 0.13, 열매에서오자환 0.07, 잎에서인진쑥환 0.22, 뿌리에서 0.13, 종자에서홍화씨환 0.01, 해조류에서 0.54이었으며, 비소의함량 (mg/kg) 이높았던시료는표피에서유근피환 0.27, 열매에서석류환 2.59, 잎에서 8.21, 뿌리에서 0.59, 종자에서하수오환 0.12, 해조류에서톳환 42.74이었다. 또한수은의함량 (mg/kg) 이높 았던시료는잎에서당귀환 0.07, 열매에서오자환 0.04, 잎에서민들레환 0.03, 뿌리에서강황환 0.10, 종자에서산수유환 0.16, 해조류에서톳환 0.04이었다. 시료중납, 카드뮴, 비소및수은의함량간의상관관계는 Table 8과같다. 카드뮴은비소 (r = 0.856, p < 0.01) 와유의적인정의상

The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills 381 Table 8. The correlation coefficients among heavy metal contents Pb Cd As Hg Pb - Cd 0.197 - As 0.057 0.856 ** - Hg 0.023 0.053 0.085 - ** P < 0.01. 관관계를보였으나, 다른중금속들은상관성이없었다. 해조류로만든시료들은다른시료들에비하여카드뮴과비소함량이높았으며, 재료별납의함량차이는유의성이발견되지않았다. 시료별총중금속 ( 납, 카드뮴, 비소및수은 ) 의함량 (mg/ kg) 은톳환 44.37, 다시마환 20.56, 석류환 17.09, 청국장환 10.18의순으로높았으며, 인진쑥환 9.00, 칡환 5.73, 함초환 2.00, 민들레환 1.28, 오자환 1.10의 9개시료를제외한 22개시료는 1 이하이었으며, 톳환의함량이가장높았고, 백년초환이가장낮았다. 납은전체시료인 31개중 28개시료에서 0.01 mg/kg 이상검출되었으며, 재료별평균함량 (mg/kg) 은표피 0.38, 열매 3.05, 잎 0.38, 뿌리 0.78, 종자 0.07, 해조류 0.63 및기타 0.15이었으며, 재료에따른납의함량차이는유의성이없었다. 납의함량분포는석류환 14.37, 칡환 5.02 및톳환 1.05 를제외한다른 28개시료에서납의평균함량은 1 이하이었고, 백년초환, 은행환및산수유환에서는납이전혀검출되지않았다. 시료중석류환과칡환의일부시료는생약중납의기준인 5.0 mg/kg을초과하였으나, 동일품목중다른시료에서는납의함량이낮게나타나서기준을초과한시료는토양또는제조과정에서오염된것으로사료된다. 또한농산물중납의최대기준인 0.3 mg/kg를적용할경우 31개시료중 12개의시료가기준을초과하지만, 우리나라와국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의농산물의기준 20-21) 은건조된제품이아닌농산물자체에대한기준으로서, 수분함량을감안하면납의함량은높지않은것으로생각된다 (Table 9). 카드뮴은전체시료인 31개중 24개시료에서 0.01 mg/ kg 이상검출되었으며, 재료별평균함량 (mg/kg) 은표피 0.06, 열매 0.07, 잎 0.06, 뿌리 0.06, 종자 0.01, 해조류 0.25 및기타 0.12이었으며, 해조류로제조된시료가가장높았고다른시료들은함량차이가없었다 (p < 0.01). 시료의카드뮴분포는톳환, 당귀환, 청국장환, 석류환, 다시마환, 구절초환, 인진쑥환, 흑모환의 8품목은 0.11~0.54 mg/kg의범위로나타났으며, 23개의품목들은 0.10 mg/kg 이하이었고, 백년초환, 속편환, 뽕잎환, 녹차환, 삼백초환, 은행환, 산수유환의 7품목은카드뮴이전혀검출되지않았다. 시료별로톳환과당귀환은동일품목간의함량차이가 Table 9. National limits for heavy metals in agricultural products Pb (mg/kg) Cd (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Korea 0.1~0.3 0.05~0.2 - - JECFA 0.1~0.3 0.1~0.4 0.1 1) - 1) vegetable oil. 많았으나, 그외의다른품목들은동일품목간의함량차이가적었다. 시료중톳환만 0.54 mg/kg으로생약중카드뮴의기준인 0.3 mg/kg을초과하였으며, 또한농산물중카드뮴의최대기준인 0.2 mg/kg를초과한시료는 31개중 4개시료이었으나, 이들시료또한수분함량을감안하면높지않은수준으로판단된다. 비소는전체시료 31개중 29개시료에서 0.01 mg/kg 이상검출되었고, 재료별평균함량 (mg/kg) 은표피 0.16, 열매 0.84, 잎 1.13, 뿌리 0.16, 종자 0.07, 해조류 21.42 및기타 9.90으로해조류의함량이가장높았으며, 해조류를제외한다른부위들은비소함량의유의성이없었다 (p < 0.01). 해조류와기타를제외한대부분의다른시료들은생약의비소기준이하로나타났다. 대부분의시료에서납, 카드뮴및수은의함량 (mg/kg) 에비하여높았고, 톳환 42.74, 다시마환 20.24, 청국장환 9.90, 인진쑥환 8.21, 석류환 2.59, 함초환 1.24의순으로함량이높았고, 나머지 23개시료들은 1.0 이하로나타났으며, 백년초환, 은행환은전혀검출되지않았다. 톳환, 다시마환, 청국장환및인진쑥환은생약의비소기준인 3.0 mg/kg 이하의기준을초과하였고, 대부분의시료들과기준초과된품목중청국장환은동일품목간의함량차이가적었으나, 톳환, 다시마환및인진쑥환은동일품목간의함량의차이가크게나타났다. 수은은전체시료 31개중 29개시료에서 0.01 mg/kg 이상검출되었으며, 재료별평균함량 (mg/kg) 은표피 0.04, 열매 0.01, 잎 0.02, 뿌리 0.05, 종자 0.06, 해조류 0.03 및기타 0.00이었으며, 원료의부위에따른수은함량차이의유의성이없었다 (p < 0.01). 대부분시료의수은함량 (mg/kg) 은 0.10이하이었으며석류환과청국장환은전혀검출되지않았다. 또한기준은초과하지않았지만, 당귀환, 칡환, 강황환및산수유환의일부시료는다른시료에비하여수은의함량이높았다. 환제는부형제를혼합하여만든제품으로원재료와의직접적인중금속함량비교는어렵지만환제의주성분이한약재가 80~90% 인점을감안하여자연함유량을추정하였다. 다시마환, 도라지환, 마늘환의중금속함량 (mg/kg) 은최등 22) 이다시마에서납 0.00~0.17, 카드뮴 0.00~0.06, 수은 0.00~0.08의결과및도라지와마늘에서납 0.04~0.08, 카드뮴 0.00, 비소 0.01~0.02, 수은 0.01~0.04의결과와유사한수준으로나타났다.

382 Sung-deuk Lee, Young-ki Lee, Moo-sang Kim, Seok-ki Park, Yeon-sun Kim, and Young-zoo Chae 유통한약재중중금속함량 (mg/kg) 에관하여이등 23) 은오가피, 구기자, 칡및복분자에대하여납 0.00~1.02, 카드뮴 0.00~0.10, 비소 0.00~3.37 및수은 0.00~0.02이었으며, 신등 24) 은구기자, 갈근, 길경, 복분자, 산수유, 오미자, 오가피, 익모초에서납 0.00~6.72, 카드뮴 0.01~0.41, 비소 0.00~5.85 및수은 0.00~0.37로보고하여, 시료에서검출된함량과유사하였다. 또한유통식약공용한약재중중금속함량 (mg/kg) 에관하여박등 25) 은구기자, 갈근, 길경, 당귀, 복분자, 산수유, 오미자, 오가피, 인진쑥, 유근피, 익모초, 황기, 하수오, 헛개열매에서납 0.00~2.28, 카드뮴 0.00~ 0.27, 비소 0.01~0.91 및수은 0.00~0.12이었고, 오가피, 인진쑥, 유근피및인진쑥은납의함량을 2.00 이상으로보고하였다. 그러나곽등 26) 은구기자, 갈근, 길경, 당귀, 복분자, 산수유, 오미자, 오가피, 인진쑥, 유근피, 익모초, 황기, 하수오및헛개열매에서납 0.00~3.27, 카드뮴 0.00~ 0.47, 비소 0.01~1.44 및수은 0.00~0.07로보고하였고, 김등 27) 은길경, 황기, 산수유, 복분자, 당귀, 구기자, 갈근에서납 0.0~1.5, 카드뮴 0.00~0.42, 비소 0.0~0.7 및수은 0.00~0.04로보고하여연구자별로차이가있었는데, 이는식물체의형상과재배원산지의환경조건에따라차이가있는것으로보고된바있다. 한약재및식약공용한약재의중금속함량과시료의제조에사용된원료의중금속함량을비교해본결과일부품목에서납과비소의함량차이가있었으나대부분의제조된원료와시료에서중금속함량이유사한범위로나타났다. 의약품용으로유통되는환제의중금속함량 (mg/kg) 에대하여강 28) 은식물성환제에서납 0.00~17.60, 카드뮴 0.00~ 6.56, 비소 0.05~1.52 및수은 0.00~0.02이었고, 배등 29) 은환제와과립제제에서납 0.96~5.23, 카드뮴 0.03~0.85, 비소 0.22~1.24 및수은 0.00~0.01로보고하여의약품용으로제조된환제가기타가공품으로제조된환제보다납과카드뮴의함량이높았다. 납의기준 (5.0 mg/kg 이하 ) 을초과한석류환 43.01 mg/ kg, 칡환 14.85 mg/kg 및카드뮴의기준 (0.3 mg/kg 이하 ) 을초과한톳환 0.54 mg/kg은동일품목의일부시료에서기준을초과하여주원료인식물체자체에서중금속에오염되었거나, 환제의제조가공중오염되었을가능성이많으며, 비소의기준 (3.0 mg/kg 이하 ) 을초과한톳환 71.40 mg/ kg, 다시마환 28.86 mg/kg 및인진쑥환 24.11 mg/kg은다른동일시료에서도비교적높게검출되어원료자체의중금속함량이높은것으로추정된다. 토양중의중금속농도에대하여윤등 30) 은국내토양에서납 3.06, 카드뮴 0.04, 비소 0.09로조사하였으며, 박 31) 은국내약용작물재배지에서재배지역과품종별로차이는있지만구기자, 당귀, 오미자, 황기를재배하는토양의평균함량 (mg/kg) 은납 1.07~2.53, 카드뮴 0.05~1.00, 비소 0.07~0.27 및수은의농도는 0.04~0.20로보고하였고, 약용작물별중금속이행특성으로납은토양의농도와비슷하거나약간낮은수준을보이며, 당귀, 황기, 오미자는토양보다줄기와뿌리및열매부분이토양보다더높은카드뮴농도를나타내는것으로보고하고있어, 시료의중금속함량은일부시료를제외하고토양중자연함유량으로추정되었다. 토양의중금속은약용식물이재배되고가공되는동안에쉽게오염될수있고, 토양에서사람에게중금속이전이될수있는주요경로는식물로간주되고있다. Basgel 등 32) 은중금속의이용가능성에대하여토양의구성성분에대한중금속의결합의형태에따라달라지며, 중금속의흡수경로는토양에서뿌리를통해이온상태및물에녹아있는중금속을흡수하거나, 잎을통하여빗물과대기중의먼지, 비료에서중금속을흡수하며, Barthwal 등 33) 은같은종류의식물이라도다른지역에서재배될경우식물내의중금속축적량은매우다양하여토양과식물사이에서중금속축적에대한명확한상관관계를입증하기어려우며, 재배토양과식물의중금속함량을비교한결과 Abutilon indicum은납의함량이토양의 71%, 카드뮴함량은 33% 수준이었으며, Catotropis procera는카드뮴의축적은없었고, 납은토양의 25% 수준으로재배토양이식물의중금속농도보다높았다고보고하였다. 또한 Sheded 등 34) 은약용식물에서 Zn, Cu, Se, Fe, K, Na, Ca, Mg 함량을조사하였는데, 식물내에서금속농도의차이는토양의조성의차이가아닌식물의유전자형및금속원소들의상호작용에달려있다고보고하였다. Sawidis 등 35) 은토양에서금속의흡수는토양의 ph, 식물체의성장단계, 비료, 토양에따라달라지는데 Farooq 등 36) 은산업지역에서재배한시금치의부위에따른납, 카드뮴함량 (mg/kg) 을조사한결과납은잎, 줄기및뿌리에서각각 2.25, 1.19 및 1.12 검출되어잎에서납의함량이높았고, 카드뮴은잎, 줄기및뿌리에서각각 0.04, 0.06, 및 0.05로줄기에서카드뮴의함량이높았으며금속의종류에따라축적되는부위가다른것으로보고하였다. 국외에서조사한약용식물의중금속함량 (mg/kg) 에대하여 Basgel 등 37) 은 7종의약용식물에서납 0.00~4.80과카드뮴 0.00~0.44이었으며, Caldas 등 38) 은 10종의약용식물에서납 2.0이하 ~1,48, 카드뮴 0.20~074 및수은 0.01이하 ~0.09이었고, De pasquale 등 39) 은약용식물에서납 0.00~ 2.60, 카드뮴 0.01~0.75로보고하였다. 또한 Arpadjan 등 40) 은 7종의약용식물에서납 0.20~8.60, 카드뮴 0.02~0.27, 비소 0.01~0.23으로보고하였다. 조등 41) 은쑥등이생물량이많은식물로중금속을많이흡수하며, 해조류중의비소와카드뮴은다른중금속에비하여높은것으로보고하고있다. 농산물의비소에대하여최등 42) 은쌀등의 20품목에서

The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills 383 총비소함량 (mg/kg) 은 0.00~0.72이었으나, 유기비소와무기비소는검출하지않은것으로보고하였고, 해조류의비소함량에 (mg/kg) 대하여김 43) 은김 19.23, 미역 23.2, 다시마 21.87이었으나, 그중비소종을분리한결과김, 미역및다시마의비소는대부분생체내에서안정하여대사되지않는유기비소인 arsenocholine (AsC) 와 arsenobetaine (AsB) 으로조사하였다. 그러나류등 44) 은톳에서비소를조사한결과비소가 45.65 mg/kg이었으며, 그중 88.6% 에해당하는 40.46 mg/kg이인체에해로운 arsenate (As(V)) 로조사하고있어, 톳의섭취에대한주의가필요한것으로생각된다. 국내에서유통중인한약재및식약공용한약재와국외에서연구된자료를바탕으로판단하면본조사의시료에서검출된납, 카드뮴, 비소및수은의함량은일부시료를제외하고자연함유량으로추정할수있으며, 시료별중금속함량의차이들은시료의종류와재배원산지의토양의차이에따른것으로판단된다. 위해도평가환제의섭취로인한중금속의위해성은미국환경보호청 (U.S.EPA) 8-11) 에서제시하는일일노출허용량 (RfD) 를활용하여위해지수 (HI) 와초과발암위해도를산출하였고, 주간중금속섭취량과국제식품첨가물위원회 (JECFA) 16-18) 에서제시한잠정주간섭취허용량 (PTWI) 을비교하여 %PTWI의수준을평가하였다. 전체시료의재료별중금속평균위해지수는 Table 10과같이표피 0.09, 열매 0.51, 잎 0.33, 뿌리 0.21, 종자 0.02, 해조 4.84, 기타 0.05로안전한수준이었고, 시료별위해지수는 0.00에서 10.00의범위이었으며, 개별시료에서는석류환 2.51, 인진쑥환 2.11, 칡환 1.19, 다시마환 4.13, 및톳환 10.00으로위해지수의기준인 1을초과하였다 (Table 11). 납은미국환경보호청 (U.S.EPA) 에서 group B2 (probable human carcinogen, sufficient animal evidence) 로분류되고있으며 8), 평균주간섭취량 (µg/kg/week) 은 0.77로, 국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 25의 Table 10. The hazard index of heavy metals in herbal pills by parts used Parts Hazard quotient Hazard Pb Cd As Hg index Cortex 0.05 0.00 0.03 0.01 0.09 Fructus 0.34 0.00 0.16 0.00 0.51 Herba 0.05 0.00 0.27 0.00 0.33 Radix 0.15 0.00 0.04 0.01 0.21 Semen 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 Alage 0.08 0.02 4.73 0.01 4.84 Other 0.02 0.01 0.01 0.00 0.05 Average 0.16 0.00 0.44 0.01 1.14 Table 11. The hazard index of heavy metals in herbal pills Sample name Hazard quotient Pb Cd As Hg Hazard index Ogapihwan 0.06 0.00 0.01 0.00 0.08 Yugunpihwan 0.06 0.00 0.06 0.01 0.13 Baeyunchohwan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Gugijahwan 0.03 0.00 0.14 0.00 0.17 Hukgaehwan 0.05 0.00 0.06 0.00 0.12 Ojahwan 0.03 0.00 0.18 0.01 0.23 Seokruhwan 1.93 0.01 0.58 0.00 2.51 Sokpyunhwan 0.01 0.00 0.01 0.00 0.02 Sansujuhwan 0.00 0.00 0.00 0.03 0.03 Bbongiphwan 0.05 0.00 0.02 0.00 0.07 Gujeolchohwan 0.03 0.01 0.02 0.01 0.07 Ikmochohwan 0.04 0.00 0.02 0.00 0.07 Injinssokhwan 0.08 0.02 2.01 0.00 2.11 Mindlrehwan 0.11 0.00 0.11 0.01 0.23 Nokchahwan 0.03 0.00 0.00 0.00 0.04 Sambaekchohwan 0.02 0.00 0.00 0.00 0.03 Soliphwan 0.04 0.00 0.01 0.01 0.05 Chikhwan 0.97 0.00 0.19 0.02 1.19 Dorajihwan 0.01 0.00 0.03 0.00 0.05 Hookmohwan 0.01 0.01 0.05 0.02 0.08 Hwanggihwan 0.01 0.00 0.01 0.00 0.02 Kanhwanghwan 0.01 0.01 0.02 0.03 0.05 Manulhwan 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 Hasuohwan 0.02 0.01 0.01 0.01 0.04 Dangguihwan 0.01 0.01 0.03 0.01 0.07 Eunhanghwan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Honhwasihwan 0.01 0.00 0.02 0.00 0.04 Dasimahwan 0.02 0.01 4.10 0.01 4.13 Hamchohwan 0.09 0.01 0.28 0.00 0.38 Tothwan 0.14 0.04 9.81 0.01 10.00 Chunggukjanghwan 0.02 0.01 0.01 0.00 0.05 3.1% 수준이었으며, 납의초과발암위해도는환경부의토양오염위해성평가지침중납의발암잠재력 (SF) 값을참고하여산출한결과표피1.95 10 7, 열매 1.45 10 6, 잎 2.14 10 7, 뿌리 6.27 10 7, 종자 1.99 10 8, 해조 3.61 10 7, 기타 9.64 10 8 이었으며, 전체시료에서 4.24 10 7 로산출되어평생동안섭취할경우천만명당 4명의비율로암이발생하는수준으로안전한것으로평가하였다 (Table 12). 또한각시료의초과발암위해도도모두 10 7 이상으로안전한것으로나타났다 (Table 13). 카드뮴은미국환경보호청 (U.S.EPA) 에서 group B1 (probable human carcinogen limited evidence) 로분류되고있으며 9), 평균주간섭취량 (µg/kg/week) 은 0.06로국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 7과미국환경보호청 (U.S.EPA) 9) 의참고섭취량 (RfD) 0.001 mg/kg/ day의 0.9% 이었다. 비소는미국환경보호청 (U.S.EPA) 에서 group A (human

384 Sung-deuk Lee, Young-ki Lee, Moo-sang Kim, Seok-ki Park, Yeon-sun Kim, and Young-zoo Chae Table 12. Cancer risk of lead and arsenic in herbal pills by parts used Parts Pb As Cortex 1.95 10 7 1.54 10 5 Fructus 1.45 10 6 7.24 10 5 Herba 2.14 10 7 1.23 10 4 Radix 6.27 10 7 2.02 10 5 Semen 1.99 10 8 3.25 10 6 Alage 3.61 10 7 2.18 10 3 Other 9.64 10 8 5.67 10 6 Average 4.24 10 7 3.38 10 4 carcinogen) 로분류되고있으며 10) 평균주간섭취량 (µg/kg/ week) 은 2.14이었으나, 비소의 %PTWI 는 2010년비소독성에대한기존의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 값의유지가적절하지못하다는국제식품첨가물위원회 (JECFA) 45) 의판단하에폐지되어비교할수없었고, 미국환경보호청 (U.S.EPA) 10) 의참고섭취량 (RfD) 0.3 µg/kg/day 을기준으로평가하면 RfD 의 98.3% 이었다. 또한미국환경보호청 (U.S.EPA) 의발암잠재력 (SF) 값을적용하여시료중의비소종이모두무기비소라는가정하에초과발암위해도를산출한결과표피 1.54 10 5, 열매 7.24 10 5, 잎 1.23 10 4, 뿌리 2.02 10 5, 종자 3.25 10 6, 해조 2.18 10 3, 기타 5.67 10 6 이었고, 각시료들의초과발암위해도는납에비하여높게나타났다. 그러나전체시료에서 3.38 10 4 이었으나, 백등 46) 이조사한농산물중의무기비소비율 23% 를감안하면 7.78 10 5 Table 13. Cancer risk of lead and arsenic in herbal pills Sample name Pb As Ogapihwan 2.64 10 7 4.83 10 6 Yugunpihwan 2.58 10 7 2.86 10 5 Baeyunchohwan ND ND Gugijahwan 1.26 10 7 6.28 10 5 Hukgaehwan 2.18 10 7 2.56 10 5 Ojahwan 1.38 10 7 8.03 10 5 Seokruhwan 8.19 10 6 2.60 10 4 Sokpyunhwan 4.09 10 8 5.16 10 6 Sansujuhwan ND 7.17 10 7 Bbongiphwan 2.17 10 7 8.61 10 6 Gujeolchohwan 1.33 10 7 8.62 10 6 Ikmochohwan 1.89 10 7 9.94 10 6 Injinssokhwan 3.49 10 7 9.03 10 4 Mindlrehwan 4.56 10 7 4.90 10 5 Nokchahwan 1.19 10 7 1.69 10 6 Sambaekchohwan 9.14 10 8 1.90 10 6 Soliphwan 1.55 10 7 3.42 10 6 Chikhwan 4.14 10 6 8.59 10 5 Dorajihwan 4.71 10 8 1.43 10 5 Hookmohwan 2.81 10 8 2.23 10 5 Hwanggihwan 3.79 10 8 4.78 10 6 Kanhwanghwan 3.35 10 8 7.09 10 6 Manulhwan 1.23 10 8 3.25 10 6 Hasuohwan 8.94 10 8 3.94 10 6 Dangguihwan 6.17 10 8 1.27 10 5 Eunhanghwan ND ND Honhwasihwan 5.97 10 8 9.03 10 6 Dasimahwan 8.77 10 8 1.84 10 3 Hamchohwan 3.82 10 7 1.26 10 4 Tothwan 6.14 10 7 4.41 10 3 Chunggukjanghwan 9.64 10 8 5.67 10 6 이며, 비소함량이높게나타난해조류를제외한다른시료들의초과발암위해도는 9.20 10 6 이었다. 해조류중톳을제외한다른시료들의비소종들은유기비소로체내에서대사되지않아비교적안전한것으로평가되지만, 톳의경우는무기비소의비율이높아유해한것으로평가되고, 이결과는미국환경보호청 (U.S.EPA) 47) 에서제시하고있는최저발암기준인백만분의 1을초과하는것으로높게나타났다. 수은은미국환경보호청 (U.S.EPA) 에서 group D (classifiable as to human carcinogeni city) 로분류하고있으며, 주간평균섭취량 (µg/kg/week) 은 0.026로국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 5의 0.5% 수준이었고, 미국환경보호청 (U.S.EPA) 은수은의섭취로인한 Table 14. The %PTWI 1) of heavy metals in herbal pills by parts used Parts Pb Cd As Hg %PTWI %PTWI %PTWI %PTWI Cortex 0.29 1.16 0.04 0.57 0.13-0.03 0.62 Fructus 2.13 8.52 0.03 0.57 0.60-0.01 0.30 Herba 0.31 1.24 0.05 0.71 1.02-0.02 0.36 Radix 0.92 3.68 0.05 0.71 0.17-0.05 0.92 Semen 0.03 0.12 ND ND 0.03-0.04 0.78 Alage 0.53 2.12 0.21 3.00 17.65-0.03 0.52 Other 0.14 0.56 0.11 1.57 0.05 - ND 0.02 Average 0.77 3.08 0.06 0.86 2.14-0.03 0.52 1) PTWI : Provisional Tolerable Weekly Intake.

The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills 385 Table 15. The %PTWI 1) of heavy metals in herbal pills Parts Pb Cd As Hg % PTWI % PTWI % PTWI Ogapihwan 0.39 1.55 0.03 0.38 0.04-0.01 0.20 Yugunpihwan 0.38 1.51 0.01 0.13 0.24-0.03 0.55 Baeyunchohwan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-0.00 0.10 Gugijahwan 0.18 0.74 0.03 0.44 0.52-0.00 0.06 Hukgaehwan 0.32 1.28 0.05 0.65 0.21-0.02 0.36 Ojahwan 0.20 0.81 0.06 0.88 0.67-0.03 0.68 Seokruhwan 11.99 47.95 0.11 1.55 2.16-0.00 0.00 Sokpyunhwan 0.06 0.24 0.00 0.00 0.04-0.00 0.05 Sansujuhwan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01-0.10 1.94 Bbongiphwan 0.32 1.27 0.00 0.00 0.07-0.02 0.35 Gujeolchohwan 0.19 0.78 0.12 1.75 0.07-0.02 0.49 Ikmochohwan 0.28 1.11 0.02 0.32 0.08-0.01 0.24 Injinssokhwan 0.51 2.04 0.20 2.87 7.49-0.01 0.20 Mindlrehwan 0.67 2.67 0.05 0.77 0.41-0.03 0.51 Nokchahwan 0.17 0.70 0.00 0.00 0.01-0.01 0.28 Sambaekchohwan 0.13 0.54 0.00 0.00 0.02-0.01 0.11 Soliphwan 0.23 0.91 0.01 0.10 0.03-0.03 0.62 Chikhwan 6.06 24.25 0.06 0.86 0.71-0.08 1.57 Dorajihwan 0.07 0.28 0.03 0.45 0.12-0.00 0.06 Hookmohwan 0.04 0.16 0.13 1.91 0.19-0.07 1.34 Hwanggihwan 0.06 0.22 0.01 0.11 0.04-0.02 0.33 Kanhwanghwan 0.05 0.20 0.07 0.98 0.06-0.09 1.88 Manulhwan 0.02 0.07 0.01 0.13 0.03-0.03 0.61 Hasuohwan 0.13 0.52 0.07 1.05 0.03-0.03 0.67 Dangguihwan 0.09 0.36 0.10 1.40 0.11-0.06 1.11 Eunhanghwan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-0.01 0.27 Honhwasihwan 0.09 0.35 0.01 0.09 0.07-0.01 0.14 Dasimahwan 0.13 0.51 0.08 1.19 15.29-0.03 0.62 Hamchohwan 0.56 2.23 0.08 1.09 1.05-0.01 0.20 Tothwan 0.90 3.60 0.46 6.61 36.62-0.04 0.72 Chunggukjanghwan 0.14 0.56 0.11 1.61 0.05-0.00 0.03 1) PTWI : Provisional Tolerable Weekly Intake. % PTWI 참고섭취량 (RfD) 은설정하고있지않고호흡에의한영향을고려하여총수은의경우 RfC만을 0.0003 mg/cu.m을제시하고있어비교할수없었다. 재료별평균주간섭취량과 %PTWI 는 Table 14와같다. 납의재료별평균 %PTWI는표피 1.16, 열매 8.52, 잎 1.24, 뿌리 3.68, 종자 0.12, 해조 2.12 및기타 0.56이었고, 카드뮴의재료별평균 %PTWI는표피 0.57, 열매 0.57, 잎 0.71, 뿌리 0.71, 종자 0.00, 해조 3.00 및기타 0.11이었으며, 수은의시료별평균 %PTWI 는표피 0.62, 열매 0.30, 잎 0.36, 뿌리 0.92, 종자 0.78, 해조 0.52 및기타 0.02로안전한수준이었다. 다른재료군에비하여납의 %PTWI은열매로제조된시료, 카드뮴과비소의 %PTWI는해조로제조된시료및수은의 %PTWI는뿌리로제조된시료에서높게나타났다. 시료별평균주간섭취량과 %PTWI(%) 는 Table 15와같 다. 각중금속에대한 %PTWI는품목별로산수유환, 칡환, 흑모환, 강황환및당귀환은각각 1.9%, 1.6%, 1.3%, 1.9% 및 1.1% 이었으며, 이들시료를제외한 26개시료의 %PTWI 는 1.0% 이하이었다. 요약 시중에서유통중인환제 31종 93건을수집하여유해중금속 ( 납, 카드뮴, 비소및수은 ) 의함량을조사하고유해성을평가하였다. 중금속중납, 카드뮴, 비소는 Microwave dirgestion system 를이용하여질산분해후 ICP-MS를사용하였고, 수은은시료를수은분석기에직접주입하여측정하였다. 중금속의위해성평가는국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 과비교하여 %PTWI를산

386 Sung-deuk Lee, Young-ki Lee, Moo-sang Kim, Seok-ki Park, Yeon-sun Kim, and Young-zoo Chae 출하였고또한참고섭취량 (RfD) 과발암잠재력 (SF) 을이용하여비발암위해도와발암위해도를평가하였다. 전체시료의중금속의평균함량 (mg/kg) 은납 0.87, 카드뮴 0.08, 비소 2.87 및수은 0.16이었고, 재료별평균함량 (mg/kg) 은표피 0.63, 열매 3.94, 잎 1.42, 뿌리 1.05, 종자 0.16, 해조류 22.31 및기타 10.17이었다. 납은전체시료인 31개중 28개시료에서 0.01 mg/kg이상검출되었으며카드뮴은 31개중 24개시료에서 0.01 mg/ kg이상검출되었고, 비소는 31개중 29개시료에서 0.01 mg/ kg 이상검출되었다. 또한수은은 31개중 29개시료에서 0.01 mg/kg 이상검출되었다. 시료중석류환과칡환은납의함량이높았고, 톳환은수은의함량이높았으며다시마와톳환은비소의함량이높았다. 중금속의위해지수 ( 비발암위해도 ) 는표피 0.09, 열매 0.51, 잎 0.33, 뿌리 0.21, 종자 0.02, 해조류 4.84, 기타 0.05 이었다. 납의평균주간섭취량 (µg/kg/week) 은 0.77로, 국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 25의 3.1% 수준이었으며, 납의초과발암위해도는표피 1.95 10 7, 열매 1.45 10 6, 잎 2.14 10 7, 뿌리 6.27 10 7, 종자 1.99 10 8, 해조 3.61 10 7, 기타 9.64 10 8 이었으며, 전체시료에서는 4.24 10 7 로산출되어평생동안섭취할경우천만명당 4명의비율로암이발생하는수준이었다. 카드뮴의평균주간섭취량 (µg/kg/week) 은 0.06로국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 7과미국환경보호청 (U.S.EPA) 의참고섭취량 (RfD) 0.001 mg/ kg/day의 0.9% 이었다. 비소의평균주간섭취량 (µg/kg/week) 은 2.14이었으나, 비소의 %PTWI는 2010년비소독성에대한기존의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 값의유지가적절하지못하다는국제식품첨가물위원회 (JECFA)(140) 의판단하에폐지되어비교할수없었고, 미국환경보호청 (U.S.EPA) 의참고섭취량 (RfD) 0.3 µg/kg/day을기준으로평가하면참고섭취량 (RfD) 의 98.3% 이었다. 또한미국환경보호청 (U.S.EPA) 의발암잠재력 (SF) 값을적용하여시료중의비소종이모두무기비소일경우초과발암위해도를산출한결과표피 1.54 10 5, 열매 7.24 10 5, 잎 1.23 10 4, 뿌리 2.02 10 5, 종자 3.25 10 6, 해조 2.18 10 3, 기타 5.67 10 6 이었고, 전체시료에서는 3.38 10 4 이었으나, 농산물중의무기비소비율약 23% 를감안하면 7.78 10 5 이었으며, 비소함량이높게나타난해조류를제외한다른시료들의초과발암위해도는 9.20 10 6 이었다. 수은의주간평균섭취량 (µg/kg/week) 은 0.026로국제식품첨가물위원회 (JECFA) 의잠정주간섭취허용량 (PTWI) 5 의 0.5% 의수준이었다. 유통환제에서중금속의함량을분석하고위해성을평가한결과중금속이비교적높게검출된일부시료를제 외하고대부분의시료에서자연함량의수준으로측정되어, 안전한수준으로평가되었다 참고문헌 1. 이상인 : 새로운한약제제의개발에관한연구. 한국한의학연구원연구보고서 (1998). 2. World health organization and food and agricultural organiazation. Report of the joint FAO/WHO consultation of food consumption and exposure assessment of chemicals. Report of a FAO/WHO consultation (WHO/FSF/FOS/97.5) Geneva, Switzerland, 10-14, February (1997). 3. World health organization. WHO guidelines for assessing quality of herbal medicines with reference to contaminants and residues. whqlibdoc.who.int/publications/2007/ 9789241594448_ eng.pdf (2007). 4. 식품의약품안전청고시제 2010-75 호생약등의잔류오염물질기준및시험방법 (2010). 5. Agency for toxic substances and disease registry.: CERCLA Priority list of hazardous substances. http://www.atsdr.cdc. gov/ cercla/07list.html (2007). 6. 정진영 : 한약재의품질기준확립및유해물질등안전관리. 식품의약품안전청연구보고서 (2006). 7. US Environmental protection agency. Human health risk assessment. http://www.epa. gov/risk/health-risk.htm. 8. US Environmental protection agency, Integrated risk information system. Lead and compounds (inorganic). (CASRN 7439-92-1). http://www.epa.gov/iris/subst/0277.htm. 9. US Environmental protection agency, Integrated risk information system. Cadmium. (CASRN 7440-43-9). http://www.epa.gov/iris/subst/0141.htm 10. US Environmental protection agency, Integrated risk information system. Arsenic, inorganic.(casrn 7440-38-2). http:// www.epa.gov/iris/subst/0278.htm. 11. US Environmental protection agency, Integrated risk information system. Mercury elemental. (CASRN 7439-97-6). http:// www.epa.gov/iris/subst/0370.htm. 12. 산업자원부기술표준원 : 한국인의인체치수조사사업의학술용역연구결과보고서 (2004). 13. 통계청생명표 (2009). 14. 환경부예규 283 호. 토양오염위해성평가지침 (2006). 15. Lim, H.S., Lee, J.S., Chon, H.K. and Sager, M.: Heavy metal contamination and health risk assessment in the vicinity of the abandoned Songcheon Au-Ag mine in Korea. J. Geochem. Explor, 96, 223-230 (2008). 16. JECFA. Lead. Summary of evaluations performed by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. http:// www.inchem.org/documents/jecfa/jeceval/jec_1260.htm. 17. JECFA. Cadium. Summary of evaluations performed by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. http:// www.inchem.org/documents/jecfa/jeceval/jec_ 297.htm. 18. JECFA. Mercury. Summary of evaluations performed by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. http:// www.inchem.org/documents/jecfa/jeceval/jec_1373.htm.

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