고단백질 함유 대두(Glycine max Merrill) 및 완두(Pisum sativum L.) 중 Propineb 잔류분석을 위한 제단백 효과 :Analytical Efficiency of Propineb Residue in Glycine max Merrill and Pisum sativum L. containing High Protein Content using Deproteinization Process

최정윤

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최정윤 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 허장현

발행연도: 2019

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2019

고단백질 함유 대두(Glycine max Merrill) 및 완두(Pisum sativum L.) 중 Propineb 잔류분석을 위한 제단백 효율성 평가

최정윤 , 임수빈 , 함헌주 외 2명 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 2019.04 학술대회자료

고단백질 함유 대두(Glycine max Merrill) 및 완두(Pisum sativum L.) 중 Propineb 잔류분석을 위한 제단백 효과

최정윤 바이오자원환경학과 2019.01 학위논문

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본 연구는 고단백 농산물(대두, 완두) 시료 중 propineb의 잔류분석을 위한 제단백 과정의 효율성 평가를 위해 수행하였다. 현재 식품의약품안전처에 고시된 EDTA-2Na 수용액으로 추출 후 CH3I를 이용한 methylation 방법의 경우 대두와 완두에 함유된 과량의 단백질이 propineb의 유도체화 과정을 방해하여 잔류 수준의 propineb를 회수하는데 상당한 어려움이 있다(전 등, 1999; 한 등, 1992). 따라서 간섭물질인 단백질을 제거하기 위해 제단백 과정 중 본 연구에서는 chloroform-gel-method를 적용하였다(Zumbo, 2012).
제단백 과정을 적용하여 회수율 시험을 수행한 결과, 대두의 경우 chloroform 50 mL를 사용하였을 때 평균회수율은 0회∼4회까지 24.2∼91.7%였으며, chloroform 100 mL를 사용하였을 때 평균회수율은 0회∼4회까지 24.2∼87.2%로 각각 66.8%, 63.0%씩 증가하였으며, 완두의 경우 chloroform 50 mL를 사용하였을 때 평균회수율은 0회∼4회까지 37.5∼94.3%으로 56.8% 증가하였다. 제단백 과정을 통해 간섭물질(단백질)이 제거되고 propineb의 회수율이 증가하여 제단백 과정의 효율성과 분석법의 적합성을 확인할 수 있었다.
대두의 경우 제단백 분석법의 효율성을 비교하고자 chloroform 100 mL를 추가적으로 수행한 결과, chloroform 50 mL보다 100 mL를 사용하였을 때 1∼3회의 평균회수율이 높게 산출되었다. 이는 chloroform의 용량이 증가함에 따라 EDTA-2Na 수용액에 용해된 단백질의 반응이 활발해져 변성되는 단백질이 많아지고 이에 따라 유도체화 과정이 원활하게 나타나 propineb를 회수하는데 도움을 주었을 것으로 추측된다.
대두, 완두, 팥(임 등, 2019) 중 propineb의 잔류분석 시 chloroform 50 mL를 적용하여 제단백 과정을 수행한 결과, 대두(36.21%), 완두(24.40%), 팥(19.30%)의 평균회수율은 0회∼4회까지 단백질 함량에 따라 평균회수율에 차이가 있음을 확인할 수 있었다.
그러나 제단백 과정을 5회 이상을 수행하였을 때, 대두와 완두의 회수율이 감소하는 경향을 나타냈으며, 감소의 원인으로는 단백질이 반복적으로 제거되면서 백색 gel 층이 소실되고 EDTA-2Na 수용액 층과 chloroform 층과의 경계선이 모호해져 EDTA-2Na 수용액 층에 용해된 propineb의 일부가 chloroform으로 용해되어 회수율 감소에 영향을 미쳤을 것으로 예상된다.
본 연구를 바탕으로 고단백(대두, 완두) 시료에 대한 제단백 과정 4회를 적용하여 propineb 잔류분석법이 확립된다면 단백질로 인한 간섭영향이 줄어들어 propineb를 회수하는데 도움이 되고, 더 나아가 dithiocarbamate계열의 잔류농약 분석에도 확대적용이 가능하여 우리나라 농산물 중 잔류농약 안전성 관리체계에 일조할 수 있을 것으로 기대된다.

This study has been conducted to improve the previous method for the efficiency evaluation of deproteinization process for the residual analysis of propineb out of the pulse crops (Glycine max Merrill and Pisum sativum L.). By the recommendation of Ministry of Food and Drug Safety (MFDS), the aqueous solution of EDTA-2Na is typically hard to detect the propineb’s residue in G. max and P. sativum. It is assumed that G. max and P. sativum containing excess protein interfere with the derivatization process of propineb (Jeon etc., 1999; Han etc., 1992). Therefore, in this study the chloroform-gel-method was applied to remove protein. It progressed to 1-5 times using the chloroform 50 mL in case of P. sativum. In case of G. max, chloroform has added 100mL in 1-6 times because of the higher contained protein quantity than P. sativum (Zumbo, 2012).
As the results of the recovery yields of applying the deproteinization process G. max was 24.2∼91.7% of case of 0-4 times; the chloroform 50 mL has been used. The average recovery yields is as 24.2∼87.2% of case of 0-4 times; the chloroform 100 mL has been used. Respectively 66.8%, 63.0% have been increased. The average recovery yields has been increased by 56.8% as 37.5∼94.3% in case of 0-4 times when the chloroform 50 mL has been used in case of P. sativum It is assumed that the recovery yields of propineb has been increased as the interfering substance disturbing the derivatization of propineb has been removed through all deproteinization process of G. max and P. sativum. The highest recovery yields was obtained at four times of the deproteinization process. The validity of the deproteinization process and the suitability of the analytical methods for both crops were also confirmed.
For G. max, 100 mL of chloroform was added to compare the efficiency of deproteinization. The average recovery yields was 1-3 times higher than 50 mL chloroform used sample in case of 100 mL. As the amount of chloroform increases, the reaction with the protein dissolved in the EDTA-2Na aqueous solution becomes active. The more number of denatured proteins, the derivatization process smoother. These results presumed it helped to recover propineb.
As a result of deproteinization process by applying the chloroform 50 mL at time of residual analysis of propineb out of G. max (36.21%), P. sativum (24.40%) and also the preceding research on Vigna angularis Willd. (19.30%). There has been the difference in the average recovery yields according to the protein content. G. max, P. sativum and V. angularis showed a stable recovery rate after 4 times treatments. But the recoveries were different depending on the protein contained. G. max, P. sativum and V. angularis showed a stable recovery yields after 4 times treatments.
But, in case of more than 5 times of deproteinization, the tendency that the recovery yields of G. max and P. sativum decreased due to continuous decreasing of protein amount, which cause a removal the white gel layer. The line boundary layer between the EDTA-2Na aqueous solution and the chloroform was blurred. And it is expected to that a part of the propineb dissolved in the EDTA-2Na aqueous solution layer was dissolved in the chloroform layer, thereby affecting the results.
Based on this study, if propineb residue analysis is established by applying 4 deproteinization procedures, the effect of protein interference will be reduced, which is helpful to recover propineb. Furthermore, it can be extended to the residual pesticide analysis of dithiocarbamate groups. It is expected to contribute to the management system of pesticide safety in Korea.

#제단백 #대두 #완두 #고단백질 #Propineb #잔류분석

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 3
1. 재료 및 기구 3
가. 시료 선정 및 준비 3
나. 시약 및 기구 3
1) 시약 및 기구 3
2) 분석기기 3
3) 표준용액 조제 3
2. 대두 및 완두의 전처리 및 HPLC 분석 5
가. 전처리 5
나. 유도체화 7
다. 기기분석 조건 8
3. 시험 분석법 검증 10
가. 표준검량선 작성 10
나. 분석정량한계 및 회수율 10
다. LC-MS/MS 분석을 통한 propineb의 확인 10
Ⅲ. 결과 및 고찰 11
1. 제단백 과정 적용을 통한 분석법의 확립 11
가. 대두(Glycine max Merrill) 12
나. 완두(Pisum sativum L.) 14
다. 제단백 과정의 효율성 평가 15
2. 시험의 유효성 검증 19
가. 표준검량선 작성 19
나. 분석정량한계 및 회수율 20
다. LC-MS/MS 분석을 통한 propineb의 확인 24
Ⅳ. 결 론 27
Ⅴ. 적 요 29
Ⅵ. 참 고 문 헌 31

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