[논문]유통 환제의 유해 중금속 함량 및 위해도 평가

이성득; 이영기; 김무상; 박석기; 김연선; 채영주

doi:10.13103/jfhs.2012.27.4.375

유통 환제의 유해 중금속 함량 및 위해도 평가
The Content and Risk Assessment of Heavy Metals in Herbal Pills 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.27 no.4, 2012년, pp.375 - 387

이성득 (서울시보건환경연구원) , 이영기 (단국대학교) , 김무상 (서울시보건환경연구원) , 박석기 (단국대학교) , 김연선 (한양여자대학) , 채영주 (서울시보건환경연구원)

초록
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시중에서 유통 중인 환제 31종 93건을 수집하여 유해 중금속 (납, 카드뮴, 비소 및 수은)의 함량을 조사하고 유해성을 평가하였다. 중금속 중 납, 카드뮴, 비소는 Microwave dirgestion system를 이용하여 질산 분해 후 ICP-MS를 사용하였고, 수은은 시료를 수은분석기에 직접 주입하여 측정하였다. 중금속의 위해성 평가는 국제식품첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간섭취허용량(PTWI)과 비교하여 %PTWI를 산출하였고 또한 참고섭취량(RfD)과 발암잠재력(SF)을 이용하여 비발암위해도와 발암위해도를 평가하였다. 전체 시료의 중금속의 평균 함량(mg/kg)은 납 0.87, 카드뮴 0.08, 비소 2.87 및 수은 0.16이었고, 재료별 평균 함량(mg/kg)은 표피 0.63, 열매 3.94, 잎 1.42, 뿌리 1.05, 종자 0.16, 해조류 22.31 및 기타 10.17이었다. 납은 전체 시료인 31개 중 28개 시료에서 0.01 mg/kg이상 검출되었으며 카드뮴은 31개 중 24개 시료에서 0.01 mg/kg이상 검출되었고, 비소는 31개 중 29개 시료에서 0.01 mg/kg 이상 검출되었다. 또한 수은은 31개 중 29개 시료에서 0.01 mg/kg 이상 검출되었다. 시료 중 석류환과 칡환은 납의 함량이 높았고, 톳환은 수은의 함량이 높았으며 다시마와 톳환은 비소의 함량이 높았다. 중금속의 위해지수 (비발암위해도)는 표피 0.09, 열매 0.51, 잎 0.33, 뿌리 0.21, 종자 0.02, 해조류 4.84, 기타 0.05이었다. 납의 평균 주간섭취량(${\mu}g$/kg/week)은 0.77로, 국제식품 첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간섭취허용량(PTWI) 25의 3.1% 수준이었으며, 납의 초과발암위해도는 표피 $1.95{\times}10^{-7}$, 열매 $1.45{\times}10^{-6}$, 잎 $2.14{\times}10^{-7}$, 뿌리 $6.27{\times}10^{-7}$, 종자 $1.99{\times}10^{-8}$, 해조 $3.61{\times}10^{-7}$, 기타 $9.64{\times}10^{-8}$이었으며, 전체 시료에서는 $4.24{\times}10^{-7}$로 산출되어 평생 동안 섭취할 경우 천만명당 4명의 비율로 암이 발생하는 수준이었다. 카드뮴의 평균 주간섭취량(${\mu}g$/kg/week)은 0.06로 국제식품첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간섭취허용량(PTWI) 7과 미국 환경보호청(U.S.EPA)의 참고섭취량(RfD) 0.001 mg/kg/day의 0.9%이었다. 비소의 평균 주간섭취량(${\mu}g$/kg/week)은 2.14이었으나, 비소의 %PTWI는 2010년 비소 독성에 대한 기존의 잠정주간섭취허용량(PTWI)값의 유지가 적절하지 못하다는 국제식품첨가물위원회(JECFA)(140)의 판단 하에 폐지되어 비교할 수 없었고, 미국 환경보호청(U.S.EPA)의 참고섭취량(RfD) 0.3 ${\mu}g$/kg/day을 기준으로 평가하면 참고섭취량(RfD)의 98.3%이었다. 또한 미국 환경보호청(U.S.EPA)의 발암 잠재력(SF)값을 적용하여 시료 중의 비소종이 모두 무기비소일 경우 초과발암위해도를 산출한 결과 표피 $1.54{\times}10^{-5}$, 열매 $7.24{\times}10^{-5}$, 잎 $1.23{\times}10^{-4}$, 뿌리 $2.02{\times}10^{-5}$, 종자 $3.25{\times}10^{-6}$, 해조 $2.18{\times}10^{-3}$, 기타 $5.67{\times}10^{-6}$이었고, 전체 시료에서는 $3.38{\times}10^{-4}$이었으나, 농산물 중의 무기비소 비율 약 23%를 감안하면 $7.78{\times}10^{-5}$이었으며, 비소 함량이 높게 나타난 해조류를 제외한 다른 시료들의 초과발암위해도는 $9.20{\times}10^{-6}$이었다. 수은의 주간 평균섭취량(${\mu}g$/kg/week)은 0.026로 국제식품첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간 섭취허용량(PTWI) 5의 0.5%의 수준이었다. 유통 환제에서 중금속의 함량을 분석하고 위해성을 평가한 결과 중금

Abstract ▼ AI-Helper

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 $4.24{\times}10^{-7}$ for Pb and $3.38{\times}10^{-4}$ 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 $1.95{\times}10^{-7}$, $1.45{\times}10^{-6}$, $2.14{\times}10^{-7}$, $6.27{\times}10^{-7}$, $1.99{\times}10^{-8}$, $3.61{\times}10^{-7}$ and $9.64{\times}10^{-8}$, respectively. Possible As-induced cancer risks in herbal pills by parts used including cortex, fructus, herba, radix, seed, algae and others were $1.54{\times}10^{-5}$, $7.24{\times}10^{-5}$, $1.23{\times}10^{-4}$, $2.02{\times}10^{-5}$, $3.25{\times}10^{-6}$, $2.18{\times}10^{-3}$ and $5.67{\times}10^{-6}$ respectively. Taken together, these results indicate that the majority of samples except for some samples with relative high contents of heavy metals were safe.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 조사에서는 최근 식품 중 기타가공품으로 분류된 환제의 주원료인 한약재 사용과 관련하여 유해 중금속인 납, 카드뮴, 비소 및 수은의 오염실태를 조사하였고 위해도를 평가하였다.

제안 방법

검량선은 multi-element standard를 5% HNO3 용액으로 희석한 후 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10, 20, 50 및 100 µg/kg의 농도로 조제하여, 시료와 동일한 방법으로 측정하였다.
검량선은 수은 표준원액을 0.001% L-cysteine(98%, Nacalai Tesque Inc, Tokyo, Japan)을 사용하여 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10 및 20 µg/kg의 농도로 조제한 후 시료와 동일한 방법으로 측정하였다.
납, 카드뮴 및 비소의 측정은 Microwave Digestion System(MARS 5 Version 194A01, CEM, North Carolina, USA)과 Octapole Reaction System이 부착된 Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer (Agilent 7500ce, Tokyo, Japan)를 사용하였고, 수은의 측정은 수은분석기(Mercury analyzer NIC, MA-2, Nippon Instrument Co, Tokyo, Japan)를 사용하였다.
납, 카드뮴 및 비소의 측정은 ORS (Octapole Reaction System)가 부착된 ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer)로 분석하였으며, 기기분석 조건은 Table 2와 같다. 검량선은 multi-element standard를 5% HNO₃ 용액으로 희석한 후 0.
미국 국립표준연구원의 표준인증물질(CRM)을 이용하여, 분석시료와 동일한 조건으로 3회 반복하여 측정하였다. 또한 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 반응의 표준편차와 검량선의 기울기에 근거하는 방법에 따라 표준용액을 단계별로 5회 반복 측정하여 평균값으로 검량 y를 작성하여 다음의 식에 따라 계산하였다.
미국 국립표준연구원의 표준인증물질(CRM)을 이용하여, 분석시료와 동일한 조건으로 3회 반복하여 측정하였다. 또한 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 반응의 표준편차와 검량선의 기울기에 근거하는 방법에 따라 표준용액을 단계별로 5회 반복 측정하여 평균값으로 검량 y를 작성하여 다음의 식에 따라 계산하였다.
EPA)에서 제시하고 있으며⁷⁾. 미국 환경보호청(U.S.EPA)과 국제암연구소(IARC)에서 제시하고 있는 유해물질 분류 등급과 일일섭취허용량을 기준으로 오염물질에 대한 발암가능성과 위험성을 확인하였고, 양-반응 평가 과정으로 미국 환경보호청(U.S.EPA)^8-11)에서 제안한 평생 노출로 인한 유해영향이 나타나지 않는 체중 당 참고 섭취량(RfD)을 적용하였으며, 노출 평가과정으로 우리나라 국민의 평균체중 및 기대 수명과 시료의 1일 섭취량을 고려하여 일일섭취허용량(ADI)을 구하였다.
시중에서 유통 중인 환제 31종 93건을 수집하여 유해 중금속 (납, 카드뮴, 비소 및 수은)의 함량을 조사하고 유해성을 평가하였다.
위해도 결정은 일일섭취허용량(ADI)과 발암잠재력(SF)을 이용하여 위해지수(HI) 및 초과위해 발암도(Excess cancer risk)를 구하였다.
주간섭취량과 국제식품첨가물위원회(JECFA)16-18)에서 제시하는 잠정주간섭취허용량(PTWI)인 납(25 µg/kg), 카드뮴(7 µg/kg) 및 수은(5 µg/kg)을 비교하여 %PTWI를 구하여 위해성을 평가하였다.
중금속 중 납, 카드뮴, 비소는 Microwave dirgestion system를 이용하여 질산 분해 후 ICP-MS를 사용하였고, 수은은 시료를 수은분석기에 직접 주입하여 측정하였다.
중금속의 위해성 평가는 국제식품첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간섭취허용량(PTWI)과 비교하여 %PTWI를 산출하였고 또한 참고섭취량(RfD)과 발암잠재력(SF)을 이용하여 비발암위해도와 발암위해도를 평가하였다.
환제는 부형제를 혼합하여 만든 제품으로 원재료와의 직접적인 중금속 함량 비교는 어렵지만 환제의 주성분이 한약재가 80~90%인 점을 감안하여 자연 함유량을 추정하였다.
환제의 섭취로 인한 중금속의 위해성은 미국 환경보호청(U.S.EPA)^8-11)에서 제시하는 일일 노출허용량(RfD)를 활용하여 위해지수(HI)와 초과발암위해도를 산출하였고, 주간 중금속 섭취량과 국제 식품첨가물위원회(JECFA)^16-18)에서 제시한 잠정주간섭취허용량(PTWI)을 비교하여 %PTWI의 수준을 평가하였다.

대상 데이터

2010년 1~6월 중 서울 경동약령시 한약재 판매업소, 인터넷 상점 등에서 기타가공품으로 분류되어 판매 중인 93품목 (31종 × 3건)의 환제를 수집하여 시험 재료로 하였다.
납, 카드뮴 및 비소의 시험용액의 조제에는 H2O2 및 HNO3(Electronic grade, Dong Woo Fine Chem, Seoul, Korea) EP-S급을 사용하였고, 이들 중금속의 표준용액은 Multielement standard (10 µg/mg, Agilent, Santa Clara, CA, USA)를 사용하였으며, 또한 회수율 검정에는 미국 국립 표준연구원의 표준인증물질(1547: Peach Leaves, National Institute of Standards & Technology)을 사용하였다.
노출 평가에 필요한 통계 값들은 시료의 포장지에 표기되어 있는 1회 섭취량 및 1일 섭취 횟수에 따라서 1일 섭취량을 구하였으며, 평균체중은 2005년 산업자원부 기술표준원¹²⁾에서 제시하고 있는 남자 69.6 kg, 여자 56.4 kg의 평균 63 kg을 이용하였고, 기대수명은 통계청¹³⁾의 2009년 생명표의 남자 77세, 여자 83.8세의 평균 80세를 적용하여 계산하였다.
수은 표준용액과 분석용 첨가제는 Hg standard solution (1,000 mg/kg, Kanto Chemical Co, Tokyo, Japan)과 HGMHT, HG-BHT (Nippon Instrument Co., Japan)을 각각 사용하였다.
수집한 환제는 균질화하기 위하여 믹서 (대성아트론 DA338, Seoul, Korea)로 100 mesh 이하의 분말로 만든 후 냉동고(−20℃)에 보관하면서 시험재료로 사용하였다.

데이터처리

자료의 통계분석은 SAS package (version 9.2)를 이용하여 시료의 재료별로 평균, 표준편차, 상관관계를 구하였고, 이들 함량의 차이는 ANOVA TEST를 이용하여 분산 분석 후 α = 0.05 수준에서 던칸 다중위검정법(Duncan's multiple range test)으로 유의성을 검정하였다.

이론/모형

균질화된 분말 시료 50 mg를 정밀히 칭량 후 직접 수은 분석기에 넣고 가열기화금아말감법을 적용하여 파장 253.7nm에서 흡광도를 측정하였으며, 기기분석 조건은 Table 3과 같다. 검량선은 수은 표준원액을 0.
시료 섭취에 대한 중금속의 위해성은 환제의 일일평균 섭취량(ADI)을 계산하여 미국 환경보호청(U.S.EPA)의 발암물질에 대한 발암잠재력(SF)을 이용하여 초과발암위해도(excess cancer risk)를 구하였으며, 미국 환경보호청(U.S.EPA)^8-11)의 비발암물질에 대한 참고섭취량(RfD) 및 우리나라 환경부 지침¹⁴⁾ 및 API¹⁵⁾의 기준을 이용하여 비발암위해도를 구하였다(Table 4).

성능/효과

시료별 평균주간섭취량과 %PTWI(%)는 Table 15와 같다. 각 중금속에 대한 %PTWI는 품목별로 산수유환, 칡환, 흑모환, 강황환 및 당귀환은 각각 1.9%, 1.6%, 1.3%, 1.9%및 1.1%이었으며, 이들 시료를 제외한 26개 시료의 %PTWI는 1.0% 이하이었다.
납은 미국 환경보호청(U.S.EPA)에서 group B2 (probable human carcinogen, sufficient animal evidence)로 분류되고 있으며8), 평균 주간섭취량(µg/kg/week)은 0.77로, 국제식품첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간섭취허용량(PTWI) 25의 3.1% 수준이었으며, 납의 초과발암위해도는 환경부의 토양오염 위해성 평가 지침 중 납의 발암잠재력(SF)값을 참고하여 산출한 결과 표피1.95 × 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 × 10−8이었으며, 전체 시료에서 4.24 × 10−7로 산출되어 평생 동안 섭취할 경우 천만명당 4명의 비율로 암이 발생하는 수준으로 안전한 것으로 평가하였다(Table 12).
납은 전체 시료인 31개 중 28개 시료에서 0.01 mg/kg 이상 검출되었으며, 재료별 평균 함량(mg/kg)은 표피 0.38, 열매 3.05, 잎 0.38, 뿌리 0.78, 종자 0.07, 해조류 0.63 및 기타 0.15이었으며, 재료에 따른 납의 함량 차이는 유의성이 없었다.
납은 전체 시료인 31개 중 28개 시료에서 0.01 mg/kg이상 검출되었으며 카드뮴은 31개 중 24개 시료에서 0.01 mg/kg이상 검출되었고, 비소는 31개 중 29개 시료에서 0.01 mg/kg 이상 검출되었다. 또한 수은은 31개 중 29개 시료에서 0.
재료별 평균주간섭취량과 %PTWI는 Table 14와 같다. 납의 재료별 평균 %PTWI는 표피 1.16, 열매 8.52, 잎 1.24, 뿌리 3.68, 종자 0.12, 해조 2.12 및 기타 0.56이었고, 카드뮴의 재료별 평균 %PTWI는 표피 0.57, 열매 0.57, 잎 0.71, 뿌리 0.71, 종자 0.00, 해조 3.00 및 기타 0.11이었으며, 수은의 시료별 평균 %PTWI는 표피 0.62, 열매 0.30, 잎 0.36, 뿌리 0.92, 종자 0.78, 해조 0.52 및 기타 0.02로 안전한 수준이었다.
납의 평균 주간섭취량(µg/kg/week)은 0.77로, 국제식품첨가물위원회(JECFA)의 잠정주간섭취허용량(PTWI) 25의 3.1% 수준이었으며, 납의 초과발암위해도는 표피 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 × 10−8이었으며, 전체 시료에서는 4.24 × 10−7로 산출되어 평생 동안 섭취할 경우 천만명당 4명의 비율로 암이 발생하는 수준이었다.
납의 함량 분포는 석류환 14.37, 칡환 5.02 및 톳환 1.05를 제외한 다른 28개 시료에서 납의 평균 함량은 1 이하이었고, 백년초환, 은행환 및 산수유환에서는 납이 전혀 검출되지 않았다.
다른 재료군에 비하여 납의 %PTWI은 열매로 제조된 시료, 카드뮴과 비소의 %PTWI는 해조로 제조된 시료 및 수은의 %PTWI는 뿌리로 제조된 시료에서 높게 나타났다.
대부분의 시료에서 납, 카드뮴 및 수은의 함량(mg/kg)에 비하여 높았고, 톳환 42.74, 다시마환 20.24, 청국장환 9.90, 인진쑥환 8.21, 석류환 2.59, 함초환 1.24의 순으로 함량이 높았고, 나머지 23개 시료들은 1.0 이하로 나타났으며, 백년초환, 은행환은 전혀 검출되지 않았다.
또한 각 시료의 초과발암위해도도 모두 10−7이상으로 안전한 것으로 나타났다(Table 13).
10이하이었으며 석류환과 청국장환은 전혀 검출되지 않았다. 또한 기준은 초과하지 않았지만, 당귀환, 칡환, 강황환 및 산수유환의 일부 시료는 다른 시료에 비하여 수은의 함량이 높았다.
또한 미국 환경보호청(U.S.EPA)의 발암 잠재력(SF)값을 적용하여 시료 중의 비소종이 모두 무기비소일 경우 초과발암위해도를 산출한 결과 표피 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 × 10−6이었고, 전체 시료에서는 3.38 × 10−4이었으나, 농산물 중의 무기비소 비율 약 23%를 감안하면 7.78 × 10−5이었으며, 비소 함량이 높게 나타난 해조류를 제외한 다른 시료들의 초과발암위해도는 9.20 × 10−6이었다.
또한 미국 환경보호청(U.S.EPA)의 발암잠재력(SF)값을 적용하여 시료 중의 비소종이 모두 무기비소라는 가정 하에 초과발암위해도를 산출한 결과 표피 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 × 10−6이었고, 각 시료들의 초과발암위해도는 납에 비하여 높게 나타났다.
비소는 전체 시료 31개 중 29개 시료에서 0.01 mg/kg 이상 검출되었고, 재료별 평균 함량(mg/kg)은 표피 0.16, 열매 0.84, 잎 1.13, 뿌리 0.16, 종자 0.07, 해조류 21.42 및 기타 9.90으로 해조류의 함량이 가장 높았으며, 해조류를 제외한 다른 부위들은 비소 함량의 유의성이 없었다(p < 0.01).
수은은 전체 시료 31개 중 29개 시료에서 0.01 mg/kg 이상 검출되었으며, 재료별 평균 함량(mg/kg)은 표피 0.04, 열매 0.01, 잎 0.02, 뿌리 0.05, 종자 0.06, 해조류 0.03 및 기타 0.00이었으며, 원료의 부위에 따른 수은 함량 차이의 유의성이 없었다(p < 0.01).
시료 중 석류환과 칡환은 납의 함량이 높았고, 톳환은 수은의 함량이 높았으며 다시마와 톳환은 비소의 함량이 높았다.
시료 중 톳환만 0.54 mg/kg으로 생약 중 카드뮴의 기준인 0.3 mg/kg을 초과하였으며, 또한 농산물 중 카드뮴의 최대기준인 0.2 mg/kg를 초과한 시료는 31개 중 4개 시료이었으나, 이들 시료 또한 수분 함량을 감안하면 높지 않은 수준으로 판단된다.
시료별 총 중금속 (납, 카드뮴, 비소 및 수은)의 함량(mg/ kg)은 톳환 44.37, 다시마환 20.56, 석류환 17.09, 청국장환 10.18의 순으로 높았으며, 인진쑥환 9.00, 칡환 5.73, 함초환 2.00, 민들레환 1.28, 오자환 1.10의 9개 시료를 제외한 22개 시료는 1 이하이었으며, 톳환의 함량이 가장 높았고, 백년초환이 가장 낮았다.
10 mg/kg이하이었고, 백년초환, 속편환, 뽕잎환, 녹차환, 삼백초환, 은행환, 산수유환의 7품목은 카드뮴이 전혀 검출되지 않았다. 시료별로 톳환과 당귀환은 동일 품목간의 함량 차이가 많았으나, 그 외의 다른 품목들은 동일 품목간의 함량 차이가 적었다.
시료에 사용된 원료별 납, 카드뮴, 비소 및 수은의 전체 평균 함량(mg/kg)은 3.97이었고, 표피 0.63, 열매 3.94, 잎 1.42, 뿌리 1.05, 종자 0.16, 해조류 22.31 및 기타 10.17로 해조류로 제조된 시료에서 가장 높았고, 종자로 제조된 시료에서 가장 낮았다(Fig. 1).
시료의 카드뮴 분포는 톳환, 당귀환, 청국장환, 석류환, 다시마환, 구절초환, 인진쑥환, 흑모환의 8품목은 0.11~0.54 mg/kg의 범위로 나타났으며, 23개의 품목들은 0.10 mg/kg이하이었고, 백년초환, 속편환, 뽕잎환, 녹차환, 삼백초환, 은행환, 산수유환의 7품목은 카드뮴이 전혀 검출되지 않았다. 시료별로 톳환과 당귀환은 동일 품목간의 함량 차이가 많았으나, 그 외의 다른 품목들은 동일 품목간의 함량 차이가 적었다.
유통 환제에서 중금속의 함량을 분석하고 위해성을 평가한 결과 중금속이 비교적 높게 검출된 일부 시료를 제외하고 대부분의 시료에서 자연 함량의 수준으로 측정되어, 안전한 수준으로 평가되었다.
재료별로 납의 함량(mg/kg)이 높았던 시료는 표피에서 오가피환 0.58, 열매에서 석류환 14.37, 잎에서 인진쑥환 0.56, 뿌리에서 5.02, 종자에서 홍화씨환 0.14, 해조류에서 톳환 1.05이었고, 카드뮴의 함량(mg/kg)이 높았던 시료는 표피에서 당귀환 0.13, 열매에서 오자환 0.07, 잎에서 인진쑥환 0.22, 뿌리에서 0.13, 종자에서 홍화씨환 0.01, 해조류에서 0.54이었으며, 비소의 함량(mg/kg)이 높았던 시료는 표피에서 유근피환 0.27, 열매에서 석류환 2.59, 잎에서 8.21, 뿌리에서 0.59, 종자에서 하수오환 0.12, 해조류에서 톳환 42.74이었다. 또한 수은의 함량(mg/kg)이 높았던 시료는 잎에서 당귀환 0.
전체 시료의 재료별 중금속 평균 위해지수는 Table 10과 같이 표피 0.09, 열매 0.51, 잎 0.33, 뿌리 0.21, 종자 0.02, 해조 4.84, 기타 0.05로 안전한 수준이었고, 시료별 위해지 수는 0.00에서 10.00의 범위이었으며, 개별 시료에서는 석류환 2.51, 인진쑥환 2.11, 칡환 1.19, 다시마환 4.13, 및 톳환 10.00으로 위해지수의 기준인 1을 초과하였다(Table 11).
전체 시료의 중금속의 평균 함량(mg/kg)은 납 0.87, 카드뮴 0.08, 비소 2.87 및 수은 0.16이었고, 재료별 평균 함량(mg/kg)은 표피 0.63, 열매 3.94, 잎 1.42, 뿌리 1.05, 종자 0.16, 해조류 22.31 및 기타 10.17이었다.
전체 시료의 총 중금속 (납, 카드뮴, 비소 및 수은)의 평균 함량(mg/kg)은 3.97(0.01~44.37)이었으며, 개별 중금속의 평균 함량(mg/kg)은 납 0.87, 카드뮴 0.08, 비소 2.87 및 수은 0.16으로 비소의 함량이 가장 높았다(Table 6).
카드뮴은 비소(r = 0.856, p < 0.01)와 유의적인 정의 상관관계를 보였으나, 다른 중금속 들은 상관성이 없었다.
카드뮴은 전체 시료인 31개 중 24개 시료에서 0.01 mg/ kg 이상 검출되었으며, 재료별 평균 함량(mg/kg)은 표피 0.06, 열매 0.07, 잎 0.06, 뿌리 0.06, 종자 0.01, 해조류 0.25 및 기타 0.12이었으며, 해조류로 제조된 시료가 가장 높았고 다른 시료들은 함량 차이가 없었다(p < 0.01).
톳환, 다시마환, 청국장환 및 인진쑥환은 생약의 비소 기준인 3.0 mg/kg 이하의 기준을 초과하였고, 대부분의 시료들과 기준 초과된 품목 중 청국장환은 동일 품목간의 함량 차이가 적었으나, 톳환, 다시마환 및 인진쑥환은 동일 품목간의 함량의 차이가 크게 나타났다.
한약재 및 식약공용한약재의 중금속 함량과 시료의 제조에 사용된 원료의 중금속 함량을 비교해 본 결과 일부 품목에서 납과 비소의 함량 차이가 있었으나 대부분의 제조된 원료와 시료에서 중금속 함량이 유사한 범위로 나타났다.
해조류 중 톳을 제외한 다른 시료들의 비소종들은 유기비소로 체내에서 대사되지 않아 비교적 안전한 것으로 평가되지만, 톳의 경우는 무기비소의 비율이 높아 유해한 것으로 평가되고, 이 결과는 미국 환경보호청(U.S.EPA)⁴⁷⁾에서 제시하고 있는 최저 발암 기준인 백만 분의 1을 초과 하는 것으로 높게 나타났다.
해조류로 만든 시료들은 다른 시료들에 비하여 카드뮴과 비소 함량이 높았으며, 재료별 납의 함량 차이는 유의성이 발견되지 않았다.
환제의 제조에 사용된 주원료를 기준으로 표피류 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) 1종으로 분류하였다(Table 1).
회수율은 미국표준과학원의 인증표준물질 1547인 Peach leaves를 분석시료와 동일한 조건으로 3회 반복 시험하여 인증표준물질의 평균값을 기준으로 측정한 결과, Table 5와 같이 평균 회수율은 납은 94.2%, 비소는 98.3%, 카드뮴은 96.2% 및 수은은 96.8%로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	질병의 치료방법에 따른 한약재의 형태에는 어떤 형태가 있는가?	이들 한약재는 질병의 치료방법에 따라 탕제, 환제, 산제, 과립제 등의 형태로 제조되어 치료를 목적으로 사용되고 있으며, 최근에는 건강증진의 목적으로 환제의 사용이 증가하고 있다. 약의 제형 중 환제란 가루로 만든 약재에 꿀·풀 등의 부형제를 첨가하여 둥근 모양으로 빚은 약으로서, 부형제의 종류에 따라 밀환, 호환, 수환, 약즙환, 엑스환 등이 있으며, 이들 환제는 약재의 방향성이 커서가열시 유효성분이 증발하는 경우 많이 제조되며, 약리성분의 흡수가 완만하여 만성질병의 치료에 많이 사용하고, 탕제에 비하여 복용이 편하고 이동과 저장이 간편한 이점이 있다1).
	한약재의 안전성과 품질의 중요성이 강조되고 있는 이유는 무엇인가?	과학기술의 발달로 평균수명이 연장되었고, 최근 의료기술의 동향은 치료의 사회적 비용을 감안하여 발생된 질병의 치료보다는 예방과 건강증진의 목적에 치중하고 있어 한약재의 안전성과 품질의 중요성이 강조되고 있다.
	토양 중 중금속에 오염될 가능성을 높이는 원인은 무엇인가?	현대사회의 급속한 산업화와 공업화에 따른 매연, 폐수 등의 유출로 환경이 오염되었고, 토양이 산성화되면서 중금속의 용해도를 증가시켜, 토양 중 중금속의 오염 가능성을 높이고 있으며, 이들 지역에서 재배된 약용식물들은 중금속을 흡착하고 다시 먹이사슬을 통해 인체에 유입되어, 장기간 섭취되는 경우 만성중독을 일으킬 수 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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