In this study, to investigate of safety for Benzo(a)pyrene in medicinal herb, 8 kinds of selected commercial herbal medicines (Rehmanniae Radix, Rehmanniae Radix Preparata, Amomi Tsao-Ko Fructus, Cimicifugae Rhizoma, Cyperi Rhizoma, Magnoliae Cortex, Scutellariae Radix, Scrophulariae Radix) were ana...
In this study, to investigate of safety for Benzo(a)pyrene in medicinal herb, 8 kinds of selected commercial herbal medicines (Rehmanniae Radix, Rehmanniae Radix Preparata, Amomi Tsao-Ko Fructus, Cimicifugae Rhizoma, Cyperi Rhizoma, Magnoliae Cortex, Scutellariae Radix, Scrophulariae Radix) were analysed using the high performance liquid chromatography with fluorescence detector and assessed the health risk. The levels of benzo(a)pyrene were from non-detection to $28.1{\mu}g/kg$, and the average was $3.6{\mu}g/kg$. Based on a nationwide survey of the consumption of medicinal herb by the Korean population, we estimated the potential risk from the ingestion of benzo(a)pyrene. The estimated daily intake of benzo(a)pyrene was 1.6 ng/kg b.w./day for group only know the daily average intake of medicinal herb. The MOE (margin of exposure) of benzo(a)pyrene for estimate of health risk was $1.93{\times}10^5$. Therefore, health risk from benzo(a)pyrene through intake of herbal medicine was considered negligible.
In this study, to investigate of safety for Benzo(a)pyrene in medicinal herb, 8 kinds of selected commercial herbal medicines (Rehmanniae Radix, Rehmanniae Radix Preparata, Amomi Tsao-Ko Fructus, Cimicifugae Rhizoma, Cyperi Rhizoma, Magnoliae Cortex, Scutellariae Radix, Scrophulariae Radix) were analysed using the high performance liquid chromatography with fluorescence detector and assessed the health risk. The levels of benzo(a)pyrene were from non-detection to $28.1{\mu}g/kg$, and the average was $3.6{\mu}g/kg$. Based on a nationwide survey of the consumption of medicinal herb by the Korean population, we estimated the potential risk from the ingestion of benzo(a)pyrene. The estimated daily intake of benzo(a)pyrene was 1.6 ng/kg b.w./day for group only know the daily average intake of medicinal herb. The MOE (margin of exposure) of benzo(a)pyrene for estimate of health risk was $1.93{\times}10^5$. Therefore, health risk from benzo(a)pyrene through intake of herbal medicine was considered negligible.
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문제 정의
의 모니터링에서 다량 다빈도로 검출된 한약재인 초과, 향부자, 현삼, 황금, 후박, 승마를 대상으로 벤조피렌의 함량을 모니터링 한 후 그 결과를 토대로 한약재 섭취로 인한 벤조피렌의 만성 1일 인체노출량을 추정하였다. 또한 벤조피렌의 발암력을 고려한 Margin Of Exposure(MOE)를 산출하여 한약재 섭취에 따른 벤조피렌의 인체 안전성을 파악하여 한약재 안전관리를 위한 기초 자료로 보고하고자 한다.
본 연구에서는 한약재 중 벤조피렌의 안전성을 알기 위해 시중에 유통되는 한약재 8품목(지황, 숙지황, 향부자, 현삼, 황금, 후박, 승마, 초과) 중 벤조피렌의 함량을 모니터링 한 후 안전성평가를 실시하였다. 한약재 중 벤조피렌의 검출범위는 ND-28.
가설 설정
를 통해 한약재 일평균 섭취량을 알 수 있는 지황, 숙지황, 승마, 향부자, 현삼, 후박 6종에 대하여 인체노출량을 평가하였다. 이 연구에서는 전 국민을 대상으로 설문조사를 수행하여 인구특성 및 계절별 다소비 한약재에 대한 섭취량을 실측하였으며, Intake rate 즉 일일 한약재 섭취량(g/day)은 1첩당 평균 처방용량에 1일 2첩을 3회에 걸쳐 복용하는 본초학에서 제시된 용량을 가정하였다. 한약재별 벤조피렌 평균 함량만을 사용하였으며 평균체중은 60 kg을 사용하였다.
제안 방법
또한 벤조피렌이 검출된 27건 한약재의 원산지를 살펴보면 24건이 수입(중국 22건, 베트남2건), 3건이 국내인 것을 확인할 수 있다. 그 후 전 국민을 대상으로 설문조사를 통해 산출된 한약재섭취량을 이용하여 벤조피렌의 섭취로 인한 잠재적 위해성을 평가하였다. 한약재 일평균 섭취량을 알 수 있는 지황, 숙지황, 승마, 향부자, 현삼, 후박 6종에 대하여 인체노출량을 평가한 결과 벤조피렌의 만성 일일 인체노출량은 1.
따라서 본 연구에서는 시중에 유통중인 한약재 중 기존에 관리되고 있는 지황, 숙지황과 식품의약품안전처16) 및 서울시보건환경연구원18)의 모니터링에서 다량 다빈도로 검출된 한약재인 초과, 향부자, 현삼, 황금, 후박, 승마를 대상으로 벤조피렌의 함량을 모니터링 한 후 그 결과를 토대로 한약재 섭취로 인한 벤조피렌의 만성 1일 인체노출량을 추정하였다. 또한 벤조피렌의 발암력을 고려한 Margin Of Exposure(MOE)를 산출하여 한약재 섭취에 따른 벤조피렌의 인체 안전성을 파악하여 한약재 안전관리를 위한 기초 자료로 보고하고자 한다.
본 연구에서는 대상 한약재 8종 중 한양대학교(2006) 연구23)를 통해 한약재 일평균 섭취량을 알 수 있는 지황, 숙지황, 승마, 향부자, 현삼, 후박 6종에 대하여 인체노출량을 평가하였다. 이 연구에서는 전 국민을 대상으로 설문조사를 수행하여 인구특성 및 계절별 다소비 한약재에 대한 섭취량을 실측하였으며, Intake rate 즉 일일 한약재 섭취량(g/day)은 1첩당 평균 처방용량에 1일 2첩을 3회에 걸쳐 복용하는 본초학에서 제시된 용량을 가정하였다.
본 실험에 사용된 한약재(16011829~16102523)는 서울시 보건환경연구원 강북농수산물검사소 한약재검사팀에 보관하였다. 식품의약품안전처에서 발간한 한약재 진위감별 도감21)의 한약재 약용부위에 따라 시료를 분류하였다(Table I).
유효성 검증 − 직선성(linearity), 정확성(accuracy), 정밀성(precision), 검출한계(limit of detection)및 정량한계(limit of quantification)를 본 실험의 유효성 검증을 위해 측정하였다.
이 용출액을 35oC 수욕상에서 질소가스 하에 날려 보낸 후 잔류물을 아세토니트릴 1 mL에 용해시켜 0.45 μm 멤브레인필터로 여과하여 기기분석에 사용하였다.
정확성과 정밀성은 벤조피렌이 검출되지 않는 시료에 표준용액을 10 μg/kg으로, 내부표준물질의 농도가 50 μg/kg가 되도록 첨가하여 회수율과 CV(coeficient of variation)값으로 측정하였고, 검출한계와 정량한계는 ICH Q2B 가이드라인에 따라 다음과 같은 식으로 산출하였다.
직선성은 3, 5, 10, 20, 40 μg/kg 농도가 되도록 표준용액을 희석하여 사용하였으며, 내부표준물질인 3-메틸콜란트렌이 각각 50 μg/kg가 되도록 첨가한 후 분석기기에 주입하여 얻어진 피크면적으로부터 검량선을 작성하였다.
한약재 섭취로 인한 벤조피렌의 발암 위해도 추정을 위한 MOE는 reference point로 mouse의 위상부암에 대한 BMDL10 값인 0.31 mg/kg b.w./day를 설정하고 만성 일일 인체노출량 1.6 ng/kg b.w./day를 이용하여 구하였다. 산출된 MOE 값은 1.
대상 데이터
벤조피렌의 기준이 설정되어 있는 지황, 숙지황과 식품의약품안전처16) 및 서울시보건환경연구원18)의 모니터링 자료를 참고로 다량 다빈도로 검출된 한약재인 초과, 향부자, 현삼, 황금, 후박, 승마를 대상시료로 하였다. 각 한약재는 구입 후 서울시 보건환경연구원 강북농수산물검사소 한약재 성상검사 전문위원에게 감별검사 된 후 실험에 사용하였다. 본 실험에 사용된 한약재(16011829~16102523)는 서울시 보건환경연구원 강북농수산물검사소 한약재검사팀에 보관하였다.
재료 − 2016년 서울 지역에서 유통되고 있는 한약재 8품목 87건을 대상으로 하였다. 벤조피렌의 기준이 설정되어 있는 지황, 숙지황과 식품의약품안전처16) 및 서울시보건환경연구원18)의 모니터링 자료를 참고로 다량 다빈도로 검출된 한약재인 초과, 향부자, 현삼, 황금, 후박, 승마를 대상시료로 하였다. 각 한약재는 구입 후 서울시 보건환경연구원 강북농수산물검사소 한약재 성상검사 전문위원에게 감별검사 된 후 실험에 사용하였다.
각 한약재는 구입 후 서울시 보건환경연구원 강북농수산물검사소 한약재 성상검사 전문위원에게 감별검사 된 후 실험에 사용하였다. 본 실험에 사용된 한약재(16011829~16102523)는 서울시 보건환경연구원 강북농수산물검사소 한약재검사팀에 보관하였다. 식품의약품안전처에서 발간한 한약재 진위감별 도감21)의 한약재 약용부위에 따라 시료를 분류하였다(Table I).
56-49-5)은 SUPELCO(USA)사 에서 구입하여 사용하였다. 시료정제과정 중 카트리지는 Waters(Ireland)사 에서 구매하여 사용하였다.
시약 − 분석에 사용한 시약인 헥산, 디클로르메탄, 메탄올은 Fisher scientific(USA)사의 HPLC급을, 아세토니트릴은 J.T Baker사의 HPLC급을 사용하였다.
재료 − 2016년 서울 지역에서 유통되고 있는 한약재 8품목 87건을 대상으로 하였다.
T Baker사의 HPLC급을 사용하였다. 표준물질인 벤조피렌(CAS No.50-32-8)과 내부 표준물질인 3-메틸콜란트렌(3-methylcholanthrene) (CAS No.56-49-5)은 SUPELCO(USA)사 에서 구입하여 사용하였다. 시료정제과정 중 카트리지는 Waters(Ireland)사 에서 구매하여 사용하였다.
그 후 45oC의 수욕상에서 감압하여 헥산 약 2 mL가 될 때까지 농축한다. 플로리실카트리지는 미리 디클로로메탄 10 mL 및 헥산 20 mL를 순서대로 초당 2-3 방울의 속도로 유출시켜 활성화시킨 후 사용하였다. 활성화된 카트리지에 위의 추출용액을 넣어 헥산 · 디클로로메탄 혼합액(3:1) 20 mL를 초당 2-3방울의 속도로 용출시킨다.
이 연구에서는 전 국민을 대상으로 설문조사를 수행하여 인구특성 및 계절별 다소비 한약재에 대한 섭취량을 실측하였으며, Intake rate 즉 일일 한약재 섭취량(g/day)은 1첩당 평균 처방용량에 1일 2첩을 3회에 걸쳐 복용하는 본초학에서 제시된 용량을 가정하였다. 한약재별 벤조피렌 평균 함량만을 사용하였으며 평균체중은 60 kg을 사용하였다.
데이터처리
정량한계 0.3 μg/kg 미만의 수치인 경우 불검출 처리하였으며 검출된 값만을 이용해 평균값을 구하였다.
이론/모형
Margin of exposure 산출 − 한약재 섭취로 인한 벤조피렌의 인체노출을 통해 생길 수 있는 인체위해영향 발생의 평가는 발암물질 위해평가에 사용되는 margin of exposure(MOE)를 이용하였으며 식(4)와 같다.
추출 및 정제 − 시료의 전처리 과정은 식품의약품안전처 고시 2011-27호 생약의 벤조피렌 시험방법에 따라 다음과 같이 실험하였다.
성능/효과
검출된 한약재 중 대한민국약전의 벤조피렌 기준규격인 5 μg/kg을 초과한 품목은 초과 3건과 후박 1건으로 총 4건이었다.
검출한계(LOD)는 0.1 μg/kg, 정량한계(LOQ)는 0.3 μg/kg이었으며 벤조피렌이 검출되지 않는 시료를 통해 얻어진 회수율은 103.4±2.8%이었다.
/day로 나타났다. 그 후 인체 발암 위해도 추정을 위한 MOE 값은 mouse의 위상부암에 대한 BMDL10 값과 앞서 산출된 만성 일일 인체노출량을 이용하여 1.93×105 수준으로 나타났다. 이에 한약재 섭취로 인한 벤조피렌의 인체 노출 시 인체 위해 영향은 매우 낮은 것으로 판단된다.
벤조피렌은 모든 종류의 한약재에서 검출되었으며, 검출범위는 ND~28.1 μg/kg, 평균함량은 3.6 μg/kg이었다.
산출된 MOE 값은 1.93×105 수준으로 한약재 섭취를 통한 벤조피렌 노출 시 low concern으로 간주되어 인체 위해 영향이 매우 낮은 것으로 나타났다.
/day이었다. 이번 연구결과 6종 한약재를 섭취하는 경우 벤조피렌의 일일 예상 섭취량은 1.6 ng/kg b.w./day로 나타났다. 이는 60 kg의 성인이 하루 6종의 한약재를 본초학에서 제시된 용량만큼 섭취한다면 0.
8%이었다. 정밀성 파악을 위한 변동계수(Coefficient of variation, %)는 2.7%로 본 실험이 한약재의 벤조피렌 분석에 적합함을 나타내었다.
그 후 전 국민을 대상으로 설문조사를 통해 산출된 한약재섭취량을 이용하여 벤조피렌의 섭취로 인한 잠재적 위해성을 평가하였다. 한약재 일평균 섭취량을 알 수 있는 지황, 숙지황, 승마, 향부자, 현삼, 후박 6종에 대하여 인체노출량을 평가한 결과 벤조피렌의 만성 일일 인체노출량은 1.6 ng/kg b.w./day로 나타났다. 그 후 인체 발암 위해도 추정을 위한 MOE 값은 mouse의 위상부암에 대한 BMDL10 값과 앞서 산출된 만성 일일 인체노출량을 이용하여 1.
한약재 중 벤조피렌의 검출범위는 ND-28.1 μg/kg이었고 평균 농도는 3.6 μg/kg이었다.
후속연구
27) 최근 식품의약품안전처에서도 벤조피렌을 포함한 식품 중 제조 ·가공 · 조리 중에 자연 발생하는 유해물질의 연구 및 저감화 사업을 추진하고 있으며 생약 제조업체를 대상으로 완제품 및 사용되는 생약원료에 대한 검사를 실시 중에 있다.28)기존의 모니터링 및 이번 연구 결과를 토대로 저감화 사업 내에서 현재 기준이 설정되어 있는 지황, 숙지황 외에도 고온의 건조과정을 거치는 등의 우려되는 한약재에 대한 검사 확대를 고려해 보아야 할 것으로 사료된다.
하지만 본 연구는 한약재 일일섭취량을 알 수 있는 6가지 한약재에 대해서만 이루어졌다는 것, 실제 한약재의 복용은 장기적으로 이루어 지지 않는다는 점과 한약재 섭취집단이 연령대별로 차이가 있을 수 있다는 점을 고려한다면 실제 한약재 섭취를 통한 위해수준은 본 연구 결과와 차이가 있을 수 있다. 이에 안전한 한약재 유통을 위해서는 현재 기준이 설정되어 있는 지황과 숙지황에 국한되지 않고, 지속적 모니터링을 통해 위해성 평가를 수행하고 우려되는 품목에 대한 벤조피렌 저감화가 이루어 져야 할 것이다.
16) 이는 본 연구에서 기준이 존재하는 지황과 숙지황뿐 아니라 그 외의 한약재에서 벤조피렌이 검출되는 것과 일치하였다. 이에 향후 한약재 벤조피렌 기준 설정에 있어 적용 품목의 확대를 통한 엄격한 관리가 필요하다 여겨진다.
이에 한약재 섭취로 인한 벤조피렌의 인체 노출 시 인체 위해 영향은 매우 낮은 것으로 판단된다. 하지만 현재까지 한약재 중 지황과 숙지황만이 제한적으로 관리되고 있으므로 향후 지속적 모니터링을 통해 위해성을 평가하고 우려되는 품목에 대한 벤조피렌 저감화가 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 한약재에 대해 벤조피렌 모니터링 관리가 어떻게 이루어지고 있는가?
한의학은 국민들의 천연품에 대한 선호와 의학을 통한 치료의 한계로 이용도가 높으며 이와 함께 식품, 화장품, 농약 등에서 광범위하게 이용되고 있어 수요가 증가하고 있다.11) 이에 따라 우리나라에서도 식품의약품안전처에서 2001년부터 수행된 PAHs 모니터링 및 위해평가를 통해 한약재 중 벤조피렌의 기준 및 시험법(식품의약품안전처, 2009-13호)12)이 설정되었고, 광물성 생약을 제외한 모든 한약재에 벤조피렌 기준을 규정하는 고시(식품의약품안전처, 2009-302호)13)를 행정예고 하였지만 이 후 행정조치가 이루어 지지 않은 상태이다. 이에 현재까지 한약재 중에서는 지황과 숙지황만이 제한적으로 관리되고 있다(식품의약품안전처, 2011-27호).14) 이러한 배경을 바탕으로 지황과 숙지황을 비롯한 다른 한약재 및 가공 제품에 대해서도 벤조피렌 모니터링 및 연구가 이루어지고 있다.
검출된 한약재의 원산지는 어떠한가?
검출된 한약재 중 대한민국약전의 벤조피렌 기준규격인 5 μg/kg을 초과한 품목은 초과 3건과 후박 1건으로 총 4건이었다. 또한 벤조피렌이 검출된 27건 한약재의 원산지를 살펴보면 24건이 수입(중국 22건, 베트남2건), 3건이 국내인 것을 확인할 수 있다. 그 후 전 국민을 대상으로 설문조사를 통해 산출된 한약재섭취량을 이용하여 벤조피렌의 섭취로 인한 잠재적 위해성을 평가하였다.
87건의 한약재 벤조피렌 분석결과는 어떠한가?
3 μg/kg 미만의 수치인 경우 불검출 처리하였으며 검출된 값만을 이용해 평균값을 구하였다. 벤조피렌은 모든 종류의 한약재에서 검출되었으며, 검출범위는 ND~28.1 μg/kg, 평균함량은 3.6 μg/kg이었다. 대한민국 약전의 벤조피렌 기준규격인 5 μg/kg을 초과한 한약재는 초과 3건과 후박 1건이었다.
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