최근 경제성장에 따른 국민들의 건강식품에 대한 관심이 증가되고 있어 신선채소, 유기농산물에 대한 수요가 증가하는 추세이다. 이러한 엽채류, 엽경채류 등을 소면적 재배작물이라 하며, 소면적 재배작물은 경지면적이 1,000 ha 이하이거나 재배면적이 기록되지 않은 소규모 작물들인데 이들 작물은 농가에서는 등록된 농약 품목수가 부족하여 농가에서는 미등록 농약을 사용하는 등의 오·남용사례의 발생 가능성이 있다. 실제 잔류농약 모니터링 시 부적합 사례 중 대부분이 소면적 재배작물이다. 부적합 사례를 방지하기 위해 추가적인 농약 등록을 위한 작물 잔류성 시험이 필요하다. 농약의 작물 잔류성은 농약의 물리화학적 특성, 작물의 종류, 재배환경 등 다양한 요인들이 잔류량에 영향을 미치며, 이러한 요인들은 작물 잔류에 대한 예측, 설명하는데 주요 요인이다. 본 연구에서는 상추와 들깻잎을 선정하였으며, 상추와 들깻잎의 재배 기간에 발생하는 나비목류 및 딱정벌레류의 방제에 효과가 있는 spiromesifen과 chromafenozide를 대상 성분으로 선정하였다. 잔류농약 분석을 위하여 LC-MS/MS를 이용하였으며, 분석 정량한계(method limit of quantitation, MLOQ)는 모두 0.01 mg kg-1이었다. 분석법의 적합성 및 정밀성을 확인하기 위하여 회수율 시험을 진행하였으며, 모두 유효회수율 범위인 70∼120% 사이의 값을 충족하였다. 작물 잔류 시험 결과 상추에서 spiromesifen의 잔류량은 최종 약제 살포일에서 27.07 mg kg-1, 7일 후 5.50 mg kg-1로 산출되었으며, chromafenozide의 경우 최종 약제 살포일에서 9.30 mg kg-1, 7일 후 0.48 mg kg-1로 산출되었다. 들깻잎에서의 spiromesifen의 잔류량은 최종 약제 살포일에서 34.52 mg kg-1, 7일 후 9.67 mg kg-1로 산출되었으며, chromafenozide의 경우 최종 약제 살포일에서 12.40 mg kg-1, 7일 후 5.26 mg kg-1로 산출되었다. 두 작물에서 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류량은 경시적으로 감소하는 뚜렷한 경향을 보였으며, 이는 두 작물의 비대성장에 의한 희석효과와 주변환경 등에 영향을 받은 농약 자체로의 소실 등 여러 요인들이 상호 복합적인 작용을 거쳐 나타낸 것이라고 사료된다. 또한 들깻잎에서 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류량이 상추에서보다 높게 산출되었으며, 이는 들깻잎의 형태적 특징에 의하여 높은 잔류량을 나타낸 것으로 판단되었다. 산출된 잔류량을 바탕으로 생물학적 반감기를 예측하였고, 상추 중 spiromesifen과 chromafenozide의 반감기는 각각 2.89일, 1.69일, 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 반감기는 각각 4.25일, 6.30일 이었다. 반감기의 경우 농약의 물리화학적 특성, 작물의 종류, 재배시기 등 다양한 요인이 잔류량에 영향을 미쳐 반감기에 영향을 준 것으로 사료된다. 작물 잔류성 시험의 결과로 산출된 잔류량을 바탕으로 상추 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류허용기준(안)은 30 mg kg-1, 15 mg kg-1 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류허용기준(안)은 40 mg kg-1, 15 mg kg-1로 제안하였다. 제안한 잔류허용기준(안)을 초과하지 않는 범위에서 안전사용기준을 각각 수확 7일전 2회 경엽살포로 제안하였다. 또한 산출된 잔류량을 바탕으로 안전성 평가를 수행하였으며, ADI 대비 %ADI의 합이 spiromesifen과 chromafenozide는 각각 64.0759%, 3.4315%로 %ADI의 합이 80%를 넘지 않아 안전한 것으로 사료된다. 본 연구에서 제안한 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 안전사용기준 및 잔류허용기준이 제안한 수준 범위에서 설정된다면 재배 기간 중 발생하는 병해충을 효과적으로 관리할 수 있을 것이며, 농산물 중 잔류농약의 안전성을 확보 및 농약의 안전관리에도 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
With the recent economic growth, people''s interest in healthy food is increasing, due to which the demand for fresh vegetables and organic products is increasing accordingly. Fresh vegetables such as radish, lettuce, beet, are called minor crops. Minor crops are small scale crops with a land area of less than 1,000 ha or no recorded cultivation area. For minor crops, the number of pesticides are limited, making it difficult to control pests. Due to few registered pesticides, there is a possibility to use unregistered pesticides, leading to the violation cases may occur when monitoring residual pesticides. Most of the violation cases occurs in minor crops, and if such cases appears administrative measures are taken such as delay of shipment and disposal of the entire crops, causing economical losses to farmers. Previous studies have shown that various factors affect pesticide residues in crops, such as the number of pesticides applied, physicochemical properties of pesticides, crop types, and cultivation environment. In this study, lettuce and perilla leaves were selected as a test crop, and spiromesifen and chromafenozide insecticides, which are effective in controlling butterfly and beetles were selected and tested. LC-MS/MS was used to analyze residues of spiromesifen and chromafenozide in lettuce and perilla leaves, the method limit of quantification was 0.01 mg kg-1. The recovery test was conducted to confirm the suitability and precision of the analytical method, the values met the satisfactory recovery range of 70∼120%. The results showed that the residue of spiromesifen in lettuce after the 1st and 7th days of application were 27.38 mg kg-1 and 5.94 mg kg-1 respectively, while the respective values for chromafenozide were 10.72 mg kg-1 and 0.49 mg kg-1. On the other hand, the spiromesifen and chromafenozide residues in perilla leaves were 37.95, 12.55 mg kg-1 (for 1st day) and 10.50, 5.81 mg kg-1 (for 7th day) respectively. Results revealed that the residues of spiromesifen and chromafenozide in lettuce and perilla leaves tended to decrease over time. It is considered that various factors affect the decline of insecticides, such as dilution effects caused by the hypertrophic growth of the two crops and the surrounding environment. In perilla leaves, the residues of spiromesifen and chromafenozide were higher than that in lettuce. Based on the amount of insecticides residue, biological half-life was predicted, and the half-life of spiromesifen and chromafenozide in lettuce were 2.89 and 1.69 days respectively, while the respective half-lifes of spiromesifen and chromafenozide in perilla leaves were 4.25 and 6.30 days. In the case of half-life, it is considered that various factors, such as the physical chemical properties of insecticides, the type of crops, the time of cultivation, and the growth rate of crops, affect the half-life. Based on the amount of residues detected in crops, the study proposed 30 mg kg-1 and 15 mg kg-1 of MRL for Spiromesifen and chromafenozide in the lettuce, respectively. While the proposed MRL in the perilla leaves were 40 mg kg-1 and 15 mg kg-1 for spiromesifen and chromafenozide, respectively. The proposed PHI for two insecticides in lettuce and perilla leaves are recommended as twice treatment with in 7 days before harvest. which will not exceed the MRL. In addition, safety assessments were conducted based on the calculated residual amount, with the sum of %ADI compared to ADI (64.0759% for spiromesifen and 3.4315% and chromafenozide), indicating that the sum of %ADI is not more than 80%. If the PHI and MRL for spiromesifen and chromafenozide in lettuce and perilla leaves are set similar to the proposed levels in this study, it will be possible to effectively manage pests during cultivation and can contribute to pesticide safety management.
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 재료 및 방법 31. 재료 및 기구 3가. 시험작물 및 농약 3나. 시약 및 기구 3다. 분석기기 52. 시험방법 6가. 상추(Lactuca sativa L.) 61) 시험포장 및 약액살포 62) 시료의 수확 및 조제 8가) Spiromesifen 및 대사체 BSN2060-enol 8나) Chromafenozide 93) 잔류농약 분석 10가) Spiromesifen 및 대사체 BSN2060-enol 10나) Chromafenozide 12나. 들깻잎(Perilla frutescens var. japonica Hara) 141) 시험포장 및 약액살포 142) 시료의 수확 및 조제 16가) Spiromesifen 및 대사체 BSN2060-enol 16나) Chromafenozide 173) 잔류농약 분석 18가) Spiromesifen 및 대사체 BSN2060-enol 18나) Chromafenozide 203. 잔류농약 분석법 검증 22가. 검량선 작성(matrix matched calibration curve) 221) 상추(Lactuca sativa L.) 222) 들깻잎(Perilla frutescens var. japonica Hara) 22나. 회수율 시험(Recovery test) 234. 반감기 산출 245. Spiromesifen과 chromafenozide의 안전사용기준 및 안전성평가 25Ⅲ. 결과 및 고찰 261. 분석법의 유효성 검증 26가. 표준 검량선(matrix matched calibration curve) 작성 26나. 회수율 시험(Recovery test) 291) 상추에 대한 spiromesifen (대사체 BSN2060-enol)과 chromafenozide회수율 시험 292) 들깻잎에 대한 spiromesifen (대사체 BSN2060-enol)과 chromafenozide회수율 시험 302. 잔류특성 31가. 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 초기부착 특성 311) 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chomafenozide의 초기 부착량 312) 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 초기부착 특성 비교 32나. 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 경시적 잔류감소 특성 331) 상추 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류소실 경향 332) 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류소실 경향 353) 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류소실 특성 비교 37다. 작물의 형태학적 특성에 따른 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류특성 391) 상추 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류경향 392) 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 잔류경향 393) 상추와 들깻잎의 형태학적 특성에 따른 잔류특성 39라. Spiromesifen과 chromafenozide의 물리화학 성질에 따른 잔류특성 413. 생물학적 반감기 산출 43가. 상추 중 spiromesifen과 chromafenozide의 반감기 산출 43나. 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 반감기 산출 44다. 상추와 들깻잎 중 spiromesifen과 chromafenozide의 반감기 산출 비교 454. 안전성 평가 48가. 상추와 들깻잎에 대한 spiromesifen과 chromafenozide의 안전사용기준 및잔류허용기준 제안 48나. 상추에 대한 spiromesifen과 chromafenozide 안전성 평가 49다. 들깻잎에 대한 spiromesifen과 chromafenozide 안전성 평가 51라. 상추와 들깻잎에 대한 spiromesifen과 chromafenozide 안전성 평가 53Ⅳ. 참 고 문 헌 55