서울特別市 保健環境硏究院報 第42號	(2006)

Report of S.I.H.E., 42:62~71	(2006)

식품원료 약용식물의 중금속 분석

연구기획팀, 한약재검사팀*

유인실․홍윤정*

Analysis of Heavy Metals in Medicinal Plants

Research and Planning Team, Herb Medicine Inspection Team*

In-sil Yu and Yun-jung Hong*

Abstract

Numbers of medicinal plants permitted to use as raw materials or ingredients for food in Korea according to the Korea Food Codex is over 110. Among them, thirteen medicinal plants currently being frequently used in manufacturing of tea or beverages were selected for analysis of heavy metals : fruit(Chinese matrimony vein, Chinese magnolia vein, Jujube, Cornus fruit), roots(Arrowroot, Ricorice, Danggwi, Cnidii rhizome, Astragali radix), Adlay, Orange peel, Hardy rubber tree, Youngji(mushroom) : Total number of samples were 86. Heavy metals(lead, cadmium, cromium and arsenic) were analyzed with inductively coupled plasma-mass spectrometer(ICP/MS). Mercury was determined with a mercury analyzer. Heavy metal contents were also significantly different among medicinal plants. Heavy metal contents in samples were lead 0.06~35.39 mg/kg, cadmium 0.01~1.20 mg/kg, chromium ND~26.24 mg/kg, arsenic 0.01~3.01 mg/kg, mercury ND~0.18 mg/kg. Contents of lead of fruits(Chinese matrimony vein, Chinese magnolia vein, Jujube, Cornus fruit), Adlay, Ricorice, Astragali radix and Hardy rubber tree had a positive correlation with contents of cadmium.

Key words : medicinal plants, heavy metal, ICP/MS

서  론

질병치료와 건강증진의 목적으로 복용하는 한방약, 한방제제의 원료인 약용식물은 최근 건강에 대한 관심이 점차 높아짐에 따라 건강기능식품, 기능성식품, 건강차, 음료류 등 식품의 원료로도 광범위하게 이용되고 있다. 식품원료로 쓰는 약용식물은 식품공전의 식품원재료로 52종이, 그 밖에 식품의 제조, 가공에서 제한 없이 쓸 수 있는 주원료와 부 원료로 최소량만을 쓸 수 있는 약용식물이 60여종이 있다(1). 이러한 약용식물의 중금속 오염은 토양 및 환경오염 등으로부터 기인하게 되며, 인체에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 유해 중금속 중 수은은 호흡기, 피부, 소화기관을 통하여 쉽게 흡수되는 액체 고체로서, 급성독성은 심한 구토, 심한 구역질, 신장 손상 따위를 일으켜 대개 10일 이내에 죽으며(2), 만성중독은 약하게 노출된 경우 신장 기능 약화 현상이, 심하게 노출되면 구내염(stomatitis), 떨림(tremor), 운동실조(ataxia) 따위를 일으킨다. 납의 급성중독은 어린아이에서 흔하며 식욕부진, 구토, 경련, 영구 뇌 손상 따위를 일으키며, 만성 중독은 어린아이는 체중 감소, 빈혈 따위를 일으킨다. 성인의 경우에는 대부분이 직업병으로 축전지, 안료, 도료 따위를 다룰 때 납 먼지나 납 증기를 들이마셔 일어나는 데 약하게 노출된 경우에는 신장 기능이 약화, 심하게 노출되면 빈혈, 변비, 복통 따위를 일으킨다(3). 카드뮴의 급성중독은 주로 카드뮴 염의 섭취로 일어나며 두통, 경련, 소화관 장애 따위를 일으킨다. 만성중독은 주로 카드뮴 먼지나 카드뮴 증기를 들이마셔 일어나며 빈혈, 신장손상 따위를 일으키는 데 신장장애에 의한 골연화증인 이타이이타이 병(Itai-itai disease)이 잘 알려져 있다(2, 3). 크롬은 보통 3가와 6가의 형태로 존재하며 독성과 관련 있는 6가 크롬의 흡입에 의한 지나친 노출은 허파의 섬유조직이 지나치게 증식하는 섬유증(fibrosis), 폐암, 신장손상, 피부염 따위를 일으킨다. 유금속(類金屬)인 비소는 직접 접촉에 의해 피부염을, 만성중독에 의해 피부, 간, 방광, 신장, 폐 따위의 암 발생 가능성이 높다(2). 따라서 FAO/WHO에서는 미량으로 인체에 심각한 우려를 일으킬 수 있는 수은, 납, 카드뮴과 비소를 모니터링 오염물질로 지정하고 있을 뿐만 아니라 개별 중금속 기준을 설정하여 안전성 관리를 하고 있다(4). 우리나라는 식품공전에 이러한 유해물질규격과 관련하여 일반식품에 대한 공통기준 및 규격에 중금속에 대한 잔류허용기준을 설정하고 있다. 식품공전의 중금속 잔류허용기준은 해산 어패류와 담수어는 생물기준으로 총 수은 0.5 mg/kg 이하, 납 2 mg/kg 이하, 패류는 생물기준으로 카드뮴 2 mg/kg 이하, 쌀(현미 제외)은 카드뮴 0.2 mg/kg 이하이다. 그러나 식품별 개별 기준 및 규격으로는 다류의 중금속 중 납의 잔류허용기준(침출 차 5 mg/kg 이하, 추출 차, 분말 차, 과일 차와 커피 2 mg/kg 이하)만이 설정되어 있을 뿐 식품원료로 쓰는 약용식물에 대한 중금속 규격은 마련되어 있지 않다(5). 또한 약용식물의 중금속 분석은 일부 한약재를 대상으로 보고된바, 식품원료로 사용되는 약용식물의 중금속 오염실태에 관한 자료는 매우 미흡한 실정이다. 약용식물의 중금속 분석과 관련한 연구로 Kim 등(6)과 Lee 등(7)은 쌍화탕에 쓰는 약재(감초, 당귀, 백작약, 숙지황, 육계, 천궁, 황기, 생강, 대조)의,  Kim 등(8)은 십전대보탕에 쓰는 약재(감초, 당귀, 백작약, 육계, 숙지황, 천궁, 황기, 창출, 복령, 인삼)의 납, 수은, 카드뮴, 비소, 크롬과 구리함량에 대하여 보고하였다. Cho 등(9)은 한국과 중국산 한약재 20종에 대한 납, 비소, 카드뮴과 크롬 함량을 보고하였다. Jung 등(10)은 칡(갈근), 황기, 감초, 오미자와 구기자의 납, 수은, 비소, 카드뮴과 코발트 함량을 비교 하였다. Jung 등(11)은 유통되고 있는 한약재 30종을 한국 8개 지역, 중국 3개 지역, 일본 2개 지역에서 수집하여 납, 수은, 비소, 카드뮴을 분석하였다. Yu 등(12)은 한약재 187종 981건을 대상으로 납, 수은, 크롬, 비소와 수은을 분석하였다.

따라서 이 연구는 식품공전에 식품원재료 또는 주원료와 부 원료로 분류되어 있는 약용식물 중 열매류(구기자, 오미자, 대추, 산수유), 뿌리류(갈근, 감초, 당귀, 천궁, 황기)와 율무, 진피, 두충, 영지를 대상으로 유해 중금속(납, 카드뮴, 크롬, 비소, 수은)을 분석하여 안전성 확보를 위한 기초 자료를 얻고자 하였다.

재료 및 방법

1. 실험재료

약용식물은 2004년 1월에서 5월 사이 서울약령시장에서 유통되는 것을 구입하였다. 시료는 식품공전에서 식품원재료로 쓸 수 있는 칡(5 시료), 감초(8 시료), 구기자(7 시료), 당귀(8 시료), 대추(5 시료), 두충(5 시료), 영지(6 시료), 오미자(8 시료), 율무(7 시료)와 식품 제조, 가공에 주원료로 쓸

Table 1. Classification of medicinal plants1) used in the experiments
Korean name	n2)	English name	Scientific name	Part used
구기자	7	Chinese matrimony vein	Lycium chinense Miller	fruit
오미자	8	Chinese magnolia vein	Schizandra chinensis Baillon	fruit
대추	5	Jujube	Zizyphus jujuba Miller var. inermis Rehder	fruit
산수유	9	Cornus fruit	Cornus officinalis Siebold et Zuccarini	fruit
칡	5	Arrowroot	Pueraria lobata Ohwi	root
감초	8	Ricorice	Glycyrrhiza uralensis Fischer	root
당귀	8	Danggwi	Angelica acutiloba Kitagawa	root
천궁	8	Cnidii rhizome	Cnidium officinale Makino	root
황기	5	Astragali radix	Astragalus membranaceus Bunge	root
진피(귤껍질)	5	Unshiu orange peel	Citrus unshiu Markovich	pericarp
율무	7	Adlay	Coix lacryma-jobi Linne var. ma-yuen Stapf	seed
두충	5	Hardy rubber tree	Eucommia ulmoides Oliver	cortex
영지	6	Youngji	Ganoderma lucidum Karst.	perithecium
1) All samples were domestic products, except ricorice which was imported. 2) Number of samples.

수 있는 진피(5 시료)와 황기(5 시료) 그리고 부 원료로 쓸 수 있는 산수유(9 시료)와 천궁(8 시료)으로 모두 13종 86시료였다(표 1). 시료는 중국산인 당귀를 제외하고 모두 국산이었다. 시료는 분쇄기(FM-681, Hanil Co., Seoul, Korea)로 분쇄하여 체(0.3 mm)를 통과시킨 뒤 밀봉용기에 담아 냉동(-18℃) 보관하면서 사용하였다.

2. 수분, 회분과 산불용성회분 분석

수분과 회분함량은 식품공전의 일반시험법(14)으로 측정하였다. 수분함량은 105℃에서 항량이 될 때까지 건조하여 측정하였다. 회분은 시료를 예비탄화 한 다음 550℃에서 약 2시간 가열한 뒤 꺼내어 시료의 상태에 따라 덩어리를 깨뜨리거나 회화를 쉽게 하기 위하여 질산 : 증류수(1:1, v/v) 1~2 mL를 가하여 가열 판에서 건고시키고 항량이 될 때까지 다시 회화하여 회분함량을 계산하였다. 산불용성회분은 회화한 회분 도가니에 10% 염산 25 mL를 넣어 5분 동안 가온하고 정량여지(No. 5A, Toyo Co., Japan)로 여과, 잔사를 열탕으로 씻은 뒤 여지를 건조, 회화하여 얻은 회분 함량에서 바탕 시험 값을 뺀 값을 산불용성회분 함량으로 하였다. 모든 실험은 최소한 3반복하였다.

3. 중금속 분석

1) 시료분석

납, 카드뮴, 크롬과 비소분석을 위하여 시료 전처리에 Microwave Digestion System(MARS 5 Version 194A01, CEM, North Carolina, USA) 을 이용하였다. 마이크로웨이브 분해 용기에 시료 0.3 g을 정밀하게 달아 넣고 질산(Electronic grade, Dong Woo Fine Chem., Seoul, Korea) 9 mL를 가하여 가스 발생이 멈출 때까지 잠시 방치한다. 용기를 밀폐하고 1,200 W에서 15분간 190℃까지 상승시키고 15분간 분해하였다. 이를 실온까지 방냉하고 초순수를 소량 넣어 PE재질의 플라스크에 여과하여 50 mL로 희석하여 시험용액으로 하였다. 분석은 Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer(Agilent 7500ce, Agilent, Tokyo, Japan)를 사용하여 표 2의 조건으로 하였다. 기기분석을 위한 검량선은 다원소 표준원액(ICP/MS용 10 ㎍/mL, Agilent, USA)을 시험용액과 같은 농도로 표준용액을 조제하여 작성하였다.

분석은 3회 반복하고 건량기준으로 표시하였다. 수은은 시료 50 mg을 정밀히 달아 Mercury ana- lyzer(Model SP-3D, Nippon Instruments Co., Osaka, Japan)로 가열기화 금아말감법(Com-

Table 2. Operational conditions for ICP/MS

Parameter	Operational Conditions
Rf power	1,500 W
Argon gas flow rate
Plasma	15.0 L/min
Auxiliary	0.14 L/min
Carrier	1.0 L/min
He gas flow rate	3.9 mL/min
Sampling and skimmer cones	Ni
Acquisition parameters
Points/mass	3
Integration time/mass	0.1 sec
Total acquisition time/replicate	7.28
Replicates	3
Total acquisition time/sample	21.84

Table 3. Recovery of heavy metals1)
Elements	Addition(mg/kg)	Recovery2)(%)	Coefficient of variance(%)	Equation
Lead	1.0	71.2	1.39	Y=0.712X - 0.002
	5.0	71.3	1.20	(R2=1.000)
	10.0	71.4	1.12
Cadmium	0.1	96.8	3.01	Y=0.972X - 0.000
	0.5	97.1	2.15	(R2=1.000)
	1.0	97.2	2.04
Cromium	1.0	85.5	1.57	Y=0.846X + 0.010
	5.0	85.2	1.21	(R2=1.000)
	10.0	84.6	1.00
Arsenic	1.0	100.9	3.56	Y=1.084X - 0.005
	3.0	104.4	3.10	(R2=0.999)
	5.0	108.4	2.15
Mercury	0.1	99.5	1.05	Y=1.005X - 0.001
	0.5	100.1	1.10	(R2=1.000)
	1.0	100.5	1.12
1) By closed vessel microwave digestion, except mercury by combustion-gold amalgamation method. 2) Mean value of minimum five measurements.

bustion-Gold Amalgamation Method)으로 측정하였다(13). 수은 분석을 위한 검량선은 수은  표준원액(원자흡광분석용 1,000 mg/kg, Kanto Chemical Co., Tokyo, Japan)을 0.001% 시스테인용액으로 조제한 표준용액을 사용하였다. 수은 분석용 시약으로 HG-MHT, HG-BHT (Nippon Instruments Co., Osaka, Japan)을 사용하였다.

2) 회수시험

납, 카드뮴, 크롬 및 비소는 바탕시료(감초) 0.3 g에 납 1.0, 5.0, 10.0 mg/kg, 카드뮴 0.1, 0.5, 1.0 mg/kg, 크롬 1.0, 5.0, 10.0 mg/kg, 비소 1.0, 3.0, 5.0 mg/kg 농도의 표준용액을 첨가하였고, 수은은 바탕시료(감초) 50 mg에 수은 표준용액 0.1, 0.5, 1.0 mg/kg을 첨가하여 시료와 같은 분석법으로 5회 이상 측정하여 구하였다. 회수율과 표준곡선 식은 표 3과 같다. 평균 회수율은 납 71.3%, 카드뮴 97.0%, 크롬 85.1%, 비소 104.6%, 수은 100.0%이었으며, 변이계수는 1.00~3.56%, R2은 0.999~1.000으로 양호한 직선성을 보였다.

4. 통계처리

Table 4. Moisture, ash and acid-insoluble ash contents
Materials	n1)	Moisture(%)			Ash(%, db)			Acid-insoluble ash(%, db)
		Mean±SD	Range		Mean±SD	Range		Mean±SD	Range
Chinese matrimony vein	7	14.7±0.8	13.5~15.6		6.4±0.7	5.5~7.5		0.7±0.2	0.5~1.0
Chinese magnolia vein	8	15.1±1.9	12.2~18.0		4.5±0.8	3.5~5.8		0.5±0.3	0.1~1.1
Jujube	5	23.8±7.1	17.3~36.2		2.8±0.3	2.5~3.3		0.5±0.4	0.2~1.0
Cornus fruit	9	20.6±2.8	17.1~25.2		6.3±1.0	5.0~8.6		0.7±0.2	0.4~1.1
Arrowroot	5	8.0±2.1	5.3~10.8		5.5±0.8	4.5~6.5		1.3±0.6	0.4~2.1
Ricorice	8	7.7±0.7	6.7~ 8.7		4.9±1.9	3.1~7.9		0.9±0.6	0.3~2.4
Danggwi	8	9.7±1.1	8.0~11.9		8.6±2.1	4.6~11.9		2.2±0.8	0.7~3.7
Cnidii rhizome	8	9.6±1.3	7.1~11.1		7.1±3.1	4.1~14.8		2.8±2.5	0.6~9.2
Astragali radix	5	8.3±0.9	7.1~ 9.9		3.5±0.3	2.9~3.8		0.7±0.4	0.3~1.3
Orange peel	5	12.5±2.5	8.3~15.6		3.4±0.3	3.0~3.9		0.5±0.2	0.2~0.8
Adlay	7	9.1±1.4	5.7~10.0		4.6±2.2	2.1~9.6		0.5±0.3	0.1~1.0
Hardy rubber tree	5	6.1±2.7	1.3~ 8.6		7.5±0.7	6.25~8.1		5.0±0.6	4.2~5.9
Youngji	6	10.4±1.4	8.2~12.0		1.8±0.7	0.8~3.1		0.3±0.2	0.1~0.6
1) Number of samples.

결과는 SAS 프로그램을 이용하여 각 시료별 평균, 표준편차와 상관관계를 구하였고, ANOVA 분석 후 α=0.05   수준에서   던칸시험(Duncan's   multiple range test)을 실시하여 유의성을 검증하였다.

결과 및 고찰

1. 수분, 회분과 산불용성회분 함량

시료의 수분, 회분과 산불용성회분 함량은 표 4와 같다. 시료의 수분함량은 열매(구기자, 오미자, 대추, 산수유)가 14.7~23.8%로 높았고, 뿌리(칡, 감초, 당귀, 천궁, 황기), 씨(율무), 피질(두충)은 6.1~9.7%로 낮았다. 품종, 시료 사이에도 수분함량이 상당한 차이를 보여 시험항목의 유의성 검증을 위하여 회분, 산불용성회분, 중금속 모두 건량기준으로 하였다. 회분평균은 다른 품종 사이에 또한 같은 품종의 시료 사이에도 큰 차이를 보였다. 시료 사이의 회분함량 차이는 천궁 10.7%, 율무 7.5%, 당귀 7.3%, 감초 4.8%, 산수유 3.6%, 오미자와 영지 2.3%, 구기자와 칡 2%, 두충 1.8%, 진피와 황기 0.9%, 대추 0.8%이었다. 이러한 시료 사이의 회분함량 차이가 품종의 차이인지 오염에 의한 것인가를 보기 위하여 산불용회분을 정량한 결과를 보면, 대부분의 시료가 산불용성회분이 1% 미만이였으나, 시료 사이의 회분함량 차이가 큰 뿌리 시료인 천궁과 당귀의 산불용성회분이 각 각 2.8%, 2.2%로 높은 값을 보여 토사에 의한 오염을 추측하게 한다. 피질시료인 두충은 회분과 산불용성회분 함량 차이가 작고, 산불용성회분함량이 대부분 시료에서 5.0%로 높게 나타나 이는 품종특성에 의한 결과인 것으로 생각된다.

식품성분표(15)와 Hwang 등(16)이 보고한 회분함량을 본 실험결과와 비교하면 Hwang 등(16)은 시료 1개를 대상으로 하고 시료를 세척, 건조한 뒤에 회화시킨 것으로 본 실험 결과와 직접 비교는 어려우나, 구기자와 율무를 제외한 다른 시료들의 회분 함량은 본 실험의 시료 사이의 회분함량 범위에 속하였다. Hwang 등(16)이 보고한 구기자의 10.4%는 본 실험의 회분함량범위(5.5 ~7.5%)보다 훨씬 높았으며, 율무의 1.7%는 본 실험 결과(2.1~9.6%)보다 낮았다. 식품성분표(15)에 율무쌀의 회분 함량은 2.0%로 되어 있어

Table 5. Heavy metal contents1)
Materials	n2)	Pb(mg/kg)	Cd(mg/kg)	Cr(mg/kg)	As(mg/kg)	Hg(㎍/kg)
Chinese matrimony vein	7	3.13±2.60c (0.39~7.06)	0.47±0.13b (0.33~0.73)	1.17±0.53ab (0.37~2.11)	0.56±1.00ab (0.07~3.01)	4.38±2.73a (0.49~9.18)
Chinese magnolia vein	8	1.98± 0.99c (0.68~3.82)	0.09±0.05d (0.03~0.17)	1.57±0.72ab (0.33~2.66)	0.11±0.07b (0.02~0.20)	35.01±58.19a (0.48~182.65)
Jujube	5	1.05±1.31c (0.08~3.56)	0.09±0.10d (0.02~0.29)	1.23±1.37ab (0.24~3.93)	0.04±0.03b (0.01~0.09)	1.01±0.61a (0.38~2.06)
Cornus fruit	9	1.03±0.60c (0.27~2.26)	0.06±0.04d (0.02~0.12)	3.28±2.29ab (0.82~7.69)	0.16±0.19ab (0.05~0.69)	19.56±22.19a (3.92~74.75)
Arrowroot	5	3.05±1.77c (1.60~6.48)	0.30±0.20c (0.15~0.68)	1.84±1.07ab (0.51~3.16)	0.21±0.06ab (0.16~0.33)	5.00±4.74a (0.32~14.02)
Ricorice	8	4.19±4.00c (0.37~11.76)	0.14±0.13d (0.02~0.39)	3.82±4.12ab (1.21~14.52)	0.22±0.12ab (0.07~0.46)	3.39±2.13a (0.46~7.46)
Danggwi	8	1.42±0.86c (0.68~3.02)	0.32±0.13c (0.02~0.47)	2.54±0.94ab (0.55~4.10)	0.60±0.61ab (0.04~2.15)	5.20±1.97a (1.36~8.25)
Cnidii rhizome	8	2.08±1.13c (0.86~4.15)	0.42±0.33bc (0.11~1.12)	4.55±2.98ab (2.62~12.29)	0.85±0.63a (0.24~2.00)	32.23±43.69a (4.53~139.63)
Astragali radix	5	2.51±1.50c (1.28 ~5.14)	0.09±0.07d (0.04~0.24)	1.55±0.44ab (0.91~2.18)	0.25±0.13ab (0.07~0.40)	4.34±2.39a (1.27~7.46)
Orange peel	5	1.09±0.71c (0.36~2.41)	0.08±0.02d (0.04~0.11)	1.92±1.01ab (1.15~3.88)	0.09±0.04b (0.05~0.16)	1.90±1.17a (0.43~3.43)
Adlay	7	1.39±1.57c (0.06~4.54)	0.07±0.06d (0.01~0.18)	0.09±0.09b (0.00~0.28)	0.28±0.62ab (0.01~1.79)	2.25±3.46a (0.00~10.31)
Hardy rubber tree	5	7.87±5.70b (0.32~16.06)	0.39±0.27bc (0.02~0.82)	3.27±0.72ab (2.23~4.31)	0.56±0.44ab (0.04~1.17)	24.78±8.14a (14.87~37.48)
Youngji	6	11.28±11.4a (0.51~35.29)	0.65±0.32a (0.24~1.20)	5.92±9.27a (1.35~26.64)	0.14±0.08ab (0.05~0.30)	26.46±7.85a (13.89~40.17)
1) Mean of three determinations ± standard deviation. The same small letters(a~c) in the same column are not significantly different at p ＜ 0.05. Numbers in parenthesis are range. 2) Number of samples.

율무 자체의 회분함량은 2% 이상일 것으로 생각된다. 식품성분표(15)의 대추와 영지의 회분함량(건량기준) 2.5%와 1.3%는 본 실험에서의 시료 사이의 회분 범위(표 4)에 속하였으나 칡은 다소 작은 값이었다.

2. 중금속 함량

시료의 건량기준 중금속 함량은 표 5와 같다. 납, 카드뮴, 크롬과 비소함량은 시료 사이에 유의적인 차이를 보였으나 수은은 유의적인 차이가 없었다. 전체 시료의 납 검출범위는 0.06~35.29 mg/kg으로 폭 넓게 검출되었다. 영지가 평균 11.28 mg/kg, 두충이 7.87 mg/kg으로 다른 품종 시료보다 유의하게 납 함량이 많았고, 과일류인 대추, 진피, 산수유는 납함량이 각 각 1.05, 1.09, 1.03 mg/kg으로 대체로 낮았으나 나머지 시료는 유의한 차이를 보이지 않았다. ‘생약의 중금속 허용기준’(17)과 식품공전의 다류의 납 허용기준(5)은 5.0 mg/kg 이하로 전체 86 시료 중 14 시료가 5.0 mg/kg을 초과하였다. 카드뮴 검출범위는 0.01 ~1.20 mg/kg이었다. 영지가 0.65 mg/kg, 구기자가 0.45 mg/kg으로 카드뮴 함량이 유의하게 많았으며, 오미자, 대추, 산수유, 진피 등 과일류가 가장 낮았다. 크롬 검출범위는 불검출~26.24 mg/kg 이었다. 영지가 5.92 mg/kg으로 유의하게 가장 많았으며, 다른 시료들은 차이를 보이지 않았다. 비소 검출범위는 0.01~3.01 mg/kg이었다. 천궁이 0.85 mg/kg으로 가장 많았으며, 다른 시료 사이에 큰 차이를 보이지 않았다. 수은의 검출범위는 불검출~182.65 ㎍/kg이였으나 시료 사이에 유의적인

Table 6. Coefficient of variation of heavy metals
Materials	n1)	Pb(%)	Cd(%)	Cr(%)	As(%)	Hg(%)
Chinese matrimony vein	7	83.12)	27.6	45.3	178.5	62.3
Chinese magnolia vein	8	50.0	55.6	45.8	63.6	166.2
Jujube	5	124.8	11.1	111.4	75.0	60.4
Cornus fruit	9	58.3	66.6	69.8	118.8	113.4
Arrowroot	5	58.0	66.7	58.1	28.6	94.8
Ricorice	8	95.5	92.9	107.8	54.5	62.8
Danggwi	8	60.6	40.6	37.0	101.6	37.9
Cnidii rhizome	8	54.3	78.6	65.5	74.1	135.6
Astragali radix	5	59.8	77.7	28.4	52.0	55.1
Orange peel	5	65.1	25.0	37.3	44.4	61.6
Adlay	7	112.9	85.7	100.0	221.4	153.7
Hardy rubber tree	5	72.4	69.2	22.0	78.6	32.8
Youngji	6	101.1	49.2	156.6	57.1	29.7
1) Number of samples. 2) C.V=[eqn: rm {`Standard~deviation} over {rm Mean} times 100].

차이는 없었다.

중금속의 변이계수는 표 6과 같다. 시료에 따라, 중금속에 따라 변이계수의 범위가 매우 넓은 것으로 나타났다. 특히 납은 변이계수가 50.0~ 124.8%로 시료 사이의 함량 차이가 심하였다. 카드뮴은 11.1~92.9%, 크롬은 22.0~156.6%, 비소는 28.6~221.4%, 수은은 29.7~166.2%로 변이 폭이 매우 컸다.

납과 카드뮴, 크롬, 비소, 수은의 4개 중금속 사이의 상관관계는 표 7, 카드뮴, 크롬, 비소와 각 각의 중금속 사이의 상관관계는 표 8과 같다.

납의 경우 열매시료(구기자, 오미자, 대추, 산수유), 뿌리시료(감초, 황기)와 율무, 두충의 8개 시료에서 카드뮴과 정상관을 보여 열매시료는 모두 납과 카드뮴이 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 크롬과는 영지만이, 비소와는 대추와 두충만이 정상관을 보였으며, 납과 수은은 상관성을 보이지 않았다(표 7). 카드뮴의 경우 당귀만이 크롬과 정상관을 보였으며, 비소와는 대추, 칡, 두충, 영지와 정상관을 보였다. 수은과는 산수유에서 정상관을 보였다. 크롬의 경우 진피와 당귀에서 비소와 정상관을, 황기에서 수은과 정상관을 보였다. 비소와 수은은 율무와 감초가 정상관을 보였다(표 8).

따라서 납과 카드뮴은 대부분 시료에서 정상관을 보였으며, 특히 열매시료(구기자, 오미자, 대추, 산수유)는 유의한 정상관을 보였다. 대추, 산수유와 두충은 납과 카드뮴, 납과 비소, 카드뮴과 비소 사이에 유의한 정상관을 보였다. 각 각의 중금속 사이에 뚜렷한 경향의 상관관계는 없었다.

Table 7. Correlation coefficients between lead and cadmium, cromium, arsenic and mercury

	Lead
	Cadmium	Cromium	Arsenic	Mercury
Chinese matrimony vein	0.8544*	0.3183	0.6285	-0.3061
Chinese magnolia vein	0.8966*	-0.2371	0.1043	-0.2889
Jujube	0.9781**	0.1504	0.9115*	0.7279
Cornus fruit	0.9573**	0.1767	0.8282*	0.6249
Orange peel	0.4908	0.1607	-0.1564	-0.4299
Adlay	0.9851*	-0.0631	-0.0263	0.2144
Arrowroot	-0.2133	-0.4327	-0.3260	-0.3015
Ricorice	0.9126*	-0.1829	0.4141	0.3756
Danggwi	0.5631	0.6594	0.6694	0.5062
Cnidii rhizome	0.6478	0.2705	0.0402	0.5668
Astragali radix	0.9403*	-0.3839	-0.7801	-0.3442
Hardy rubber tree	0.9863*	0.5209	0.9758*	0.7512
Youngji	0.4039	0.9454*	0.4476	0.7758

*, ** = p＜0.05, p＜0.01, respectively.

Table 8. Correlation coefficients between cadmium and arsenic and other heavy metals

		Cadmium			Cromium			Arsenic
	Cromium	Arsenic	Mercury		Arsenic	Mercury		Mercury
Chinese matrimony vein	0.6185	0.2090	-0.0489		-0.3013	0.4655		-0.2620
Chinese magnolia vein	-0.4899	-0.1794	-0.3173		0.6400	-0.2254		-0.3093
Jujube	-0.0581	0.9463*	0.8351		-0.1397	-0.4508		0.7354
Cornus fruit	0.1079	0.6762*	0.7137*		0.3073	-0.1724		0.4163
Orange peel	0.5551	0.4679	0.3357		0.9100**	0.3261		0.6694
Adlay	-0.0004	0.0674	0.3095		-0.3659	-0.4110		0.9573**
Arrowroot	0.2779	0.9328*	-0.3809		0.6030	0.6922		-0.0747
Ricorice	-0.3133	0.1730	0.1160		-0.1845	-0.1971		0.8956*
Danggwi	0.7668*	0.3629	0.0995		0.7428*	0.1627		0.6281
Cnidii rhizome	0.0503	-0.1038	0.2151		0.7063	-0.2376		-0.4183
Astragali radix	-0.6302	-0.5306	-0.5853		-0.0826	0.9180*		-0.4821
Hardy rubber tree	0.4152	0.9348*	0.6457		0.6917	0.5447		0.7852
Youngji	0.1605	0.9162*	0.3830		0.2631	0.7933		0.4914

*, ** = p＜0.05, p＜0.01, respectively.

본 연구결과를 Yu 등(12), Kim 등(8), Lee 등(7)과 Jung 등(10)의 생약 중의 중금속 함량과 비교하면 납은 본 연구가 Yu 등(12)의 결과 보다 당귀를 제외하고 모든 시료에서 1.3~15.7배 많았다. Kim 등(8), Lee 등(7)이 분석한 감초, 당귀, 천궁과 황기의 납 함량은 감초는 본 연구결과가 Kim 등(8)의 결과보다 2~3배 많았고, 당귀는 약 2배 적었고, Lee 등(7)의 결과는 본 결과보다 1.7~3.3배 많았다. Jung 등(10)이 분석한 칡, 황기, 감초, 구기자, 오미자와 대추의 납 함량은 다른 연구결과보다 모두 적었다. 카드뮴은 본 연구가 Yu 등(12)의 결과 보다 1.9~4.7배 많았다. Kim 등(8)은 당귀와 황기가 본 연구 결과보다 약간 높거나 비슷한 수준 이였으며, 납에서와 같이 Lee 등(7)은 다른 연구 결과보다 모두 많았으며, Jung 등(10)은 가장 적었다. 크롬은 구기자, 감초, 천궁과 두충을 제외하고 Yu 등(12)의 결과와 비슷한 수준이였으나, Lee 등(7)의 감초, 당귀, 천궁, 황기의 카드뮴 함량은 본 연구결과보다 1.7~5.4배 많았다. 비소는 Yu 등(12), Jung 등(10)의 결과와 다소 차이가 있거나 비슷한 수준으로 모두 1.0 mg/kg 이하였다. 반면에 Kim 등(8)과 Lee 등(7)의 당귀, 천궁, 황기와 두충의 비소함량은 1.66~6.57 mg/kg으로 본 결과 보다 많았다. 수은은 오미자, 천궁에서 본 연구결과가 5~6배 많았으나 대부분 10 ㎍/kg 이하였다.

Jung 등(18)은 당귀, 황기 등 뿌리 사용 약용작물의 재배토양과 생약재 중 중금속 함량과의 관계를 조사한 결과, 약용식물의 중금속 중 납과 크롬은 토양 pH와 상관을 보이지 않으나, 카드뮴은 부상관, 구리는 정상관을 보인다고 하였고, 토양의 pH가 높은 경우 약용식물의 중금속 함량은 낮았는데 그 이유로는 토양에서 불용화된 함량이 많아져서 식물체에 의한 흡수량과 토양용액을 통하여 유실되는 양이 적기 때문으로 생각된다고 하였다. 이상의 결과로 재배작물의 종류, 토성, 중금속 종류, 환경오염과 제조․가공 및 유통 시의 비위생적인 관리, 분석방법 등에 따라 중금속 함량에 차이가 있는 것으로 생각된다.

결  론

식품원재료 또는 주원료나 부원료로 쓰는 약용식물의 중금속 오염 기초자료를 얻고자 다류로 많이 쓰이는 구기자, 오미자, 대추, 산수유 등의 열매류와 갈근, 감초, 당귀, 천궁, 황기 등 뿌리류, 그 외 율무, 진피, 두충, 영지 등 13종 86시료를 대상으로 수분, 회분, 산불용성회분 및 중금속(납, 카드뮴, 크롬, 비소와 수은)을 분석한 결과 수분 함량은 6.1~23.8%로 대추(23.8%), 산수유(20.6%) 등 과일류의 수분 함량이 대체로 많았고, 회분 함량은 1.8~8.6%로 당귀(8.6%), 두충(7.5%), 천궁(7.1%)이 많았으며, 영지(1.8%)가 가장 적었다. 산불용성회분은 0.3~5.0%로 두충(5.0%), 천궁(2.8%), 당귀(2.2%)가 높은 값을 보여 토사에 의한 오염을 추측하게 한다. 중금속 검출범위는 납 0.06~35.29 mg/kg, 카드뮴 0.01~1.20 mg/kg, 크롬 불검출~26.24 mg/kg, 비소 0.01~3.01 mg/ kg, 수은 불검출~0.18 mg/kg였으며, 납, 카드뮴, 크롬과 비소는 품종에 따른 중금속 함량에 유의차가 있었으나, 수은은 유의적인 차이가 없었다. 중금속 함량의 변이계수는 납 50.0~124.8%, 카드뮴 11.1~92.9%, 크롬 22.0~156.6%, 비소는 28.6~221.4%, 수은은 29.7~166.2%로 변이 폭이 매우 컸다. 중금속 사이의 상관관계를 조사한 결과 납과 카드뮴은 대부분 시료에서 정상관을 보였으며, 특히 열매시료(구기자, 오미자, 대추, 산수유)는 유의한 정상관을 보였다. 대추, 산수유와 두충은 납과 카드뮴, 납과 비소, 카드뮴과 비소 사이에 유의한 정상관을 보였으나, 각 각의 중금속 사이에 뚜렷한 경향의 상관성은 없었다. 이상의 결과로 재배작물의 품종, 환경, 위생적인 관리상태에 따라 중금속 함량은 차이가 있는 것으로 생각된다.

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