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문제 정의
- 우리나라 인삼의 대표적 재배지인 금산군에서 GAP인삼 생산을 희망하는 10 농가를 선발하여, GAP인삼의 안전성에 영향을 미칠 수 있는 농약 및 중금속의 잔류 그리고 미생물 등의 위해요소가 오염되었는지 여부를 검토하였다. 검토 대상은 경작되고 있는 인삼을 비롯하여 인삼밭의 토양, 수질 등 3종류로 하였다.
- 이러한 문제의 해결책으로 우리도 인삼에 GAP제도를 도입하여 모든 소비자가 믿고 찾을 수 있는 고품질의 안전한 GAP 인삼을 생산하고 이력추적이 가능한 유통을 통하여 인삼종주국의 위상을 확보해야 할 필요가 있다. 따라서 본 실험은 인삼에 관련된 토양, 수질 그리고 인삼의 농약 및 중금속의 잔류 그리고 미생물의 오염으로 인한 위해성 물질의 여부를 판단하는 안전성을 예측하기 위한 기초 실험을 수행하여 이를 보고하고자 한다.
- (황 등, 2000; 김 등, 2003; 오 & 이, 2003). 이들 연구는 경작지 토양에서의 중금속의 오염이 오염된 토양에서 생산된 농산물에 미치는 잠재적인 유해한 결과를 고찰하는데 중요한 자료가 될 수 있다. Table 4는 인삼경작지 10개소에서 채취된 토양에서 검출된 중금속의 함량을 나타낸 것이다.
제안 방법
- 토양시료의 경우에는 경작지 조사 구획별로 10개소 이상씩 채취하였으며, 이때에 지표에서 10 cm 깊이의 흙을 3 kg씩 채취하고 채취한 시료를 균일하게 혼합한 후 3등분하여 봉인한 뒤에 2점은 농약 및 중금속 잔류분석을 위하여 분석기관에 의뢰하고, 나머지 1점은 본 연구기관에 보관하였다. 토양에서 농약의 잔류검사를 하기 위하여서 인삼에서 자주 검출되거나 인삼에 등록된 농약을 선발하여 분석하였다. 채취된 토양의 농약 잔류분석은 GAP인증 시험기관인 (주)랩프론티어에 의뢰하여 분석하였다.
- 토양에서 농약의 잔류검사를 하기 위하여서 인삼에서 자주 검출되거나 인삼에 등록된 농약을 선발하여 분석하였다. 채취된 토양의 농약 잔류분석은 GAP인증 시험기관인 (주)랩프론티어에 의뢰하여 분석하였다. 인삼 재배 시에 사용되는 용수의 수질 검사를 위하여 한 샘플 당 2 L씩 채취하여 상기 분석기관에 송부하였으며, 인삼의 경우에는 시료 당 2kg씩 채취하여 중부대학교 분석실에 의뢰하였다.
- 채취된 토양의 농약 잔류분석은 GAP인증 시험기관인 (주)랩프론티어에 의뢰하여 분석하였다. 인삼 재배 시에 사용되는 용수의 수질 검사를 위하여 한 샘플 당 2 L씩 채취하여 상기 분석기관에 송부하였으며, 인삼의 경우에는 시료 당 2kg씩 채취하여 중부대학교 분석실에 의뢰하였다.
- 시료를 loading 한 직 후 hexane/acetone (8/2, v/v) 10ml를 용출시켜 이 용 출액을 40℃ 항온 수조에서 감압 농축하였다. 용매를 유거한 후 hexane/acetone (8/2, v/v) 2에 재용해 한 후 각각 1.0ul 씩 GLC/ECD에 주입하여 잔류량을 산출하였다.
- Ehrenstofer GmbH에서 구입하여 사용하였으며, 각 농약별로 1,000 ppm의 stock solution을 조제한 후 이를 희석하여 10 ppm의 working solution을 만들고 이들을 Gas Chromatograph에 주입하여 피크가 겹치지 않는 농약끼리 그룹을 형성하였다. 각각의 농약의 최소량 및 시료의 주입량 등에 따른 분석법의 검출한계는 0.01 ppm으로 설정하였으며, 이하로 검출되는 농약은 불검출로 처리하였다.
- 채취한 수삼을 최대한 무균적으로 멸균된 가위를 사용하여 잘게 한 다음 25 g을 채취하였다. 멸균된 브렌더 컵에 25 g 인삼을 넣고 225 mC의 멸균된 생리식염수 (0.
- 85% NaCl)를 가하여 2,000 rpm으로 30초 작동시켜 균질화한 것을 시료 원액 으로 하였다. 시료 원액을 멸균생리식염수로 10배 계열 희석하여 1:10, 1 :102, 1 :103, 1 :104, 1 :105 희석액을 만들었다. 멸균 페트리디시(지름 100 mm) 바닥에 희석 배수를 표시하였다.
- 평판을 뒤집어 32℃ (standard plate agar plate) 혹은 37 ℃ (nutrient agar plate 및 UVM agar plate)에서 24-48시간 배양하였다. 배양 후 집락(colony) 수를 계수하였다. 확산 집락이 없고 한 평판에 30-300개의 집락이 있는 평판을 선택하여 집락수를 산정하였다.
- 선택분리 배지에서 배양하기 위하여 평판 세균수 측정법으 로 조사한 수삼에 부착한 세균의 집락을 각 agar plate 별로 채취하였다. 이를 다시 동일한 배지로 증균배양한 후 선택배지로 옮겨 배양하였다.
- 사용한 선택배지는 장내 세균검사 선 택배지인 Selenite broth (장티푸스균 증균 배지), TCBS agar (비브리오 콜레라의 고도 선택배지), Sorbitol MacConkey agar (장출혈성대장균 증균배지), SS agar (장티푸스와 세균성이질 선택 증균배지), PALCAM agar (리스테리아 선택 증균 배지), Brilliant green agar (장티푸스 선택배지)에 분주한 후 37℃ 배양기에 2478시간 배양하였다. 생화학적 특성 분석에 의한 종동정을 위하여 kit는 프랑스 “비오메리으 (BioMerieux)" 만든 Vitek2 GN 및 GP 카드를 사용하여 동정하였다. 즉, 검체에서 형성된 집락 중 검사하려는 집락을 잘 분리하여 inhibitor가 들어있지 않은 영양배지에 계대 배양하여 순수 집락을 이용하여 균부유액을 만들었다.
- 생화학적 특성 분석에 의한 종동정을 위하여 kit는 프랑스 “비오메리으 (BioMerieux)" 만든 Vitek2 GN 및 GP 카드를 사용하여 동정하였다. 즉, 검체에서 형성된 집락 중 검사하려는 집락을 잘 분리하여 inhibitor가 들어있지 않은 영양배지에 계대 배양하여 순수 집락을 이용하여 균부유액을 만들었다. 사용할 카드는 미리 냉장고에서 꺼내어 실온에 30분정도 두었다.
- 2)관 탁도로 맞추었다. SCS에 카세트를 얹고 작업등록 을 하였다. 입력을 마친 카세트는 곧 VITEK2 장비에 넣어 판독하였다.
- 인삼 경작지에서 직접 채취한 4년 근 인삼(수삼형태)어 대한 인체유해 미생물의 오염 여부를 조사하였다. 채취한 인삼을 흐르는 물에 2회 수세한 후 standard plate count agar와 nutrient agar> 이용하여 1 mg 당 세균 집락 수를 계산한 결과, Table 6에서 알 수 있듯이 대부분은 세척 수 11ml 당 2.
대상 데이터
- 우리나라 인삼의 대표적 재배지인 금산군에서 GAP인삼 생산을 희망하는 10 농가를 선발하여, GAP인삼의 안전성에 영향을 미칠 수 있는 농약 및 중금속의 잔류 그리고 미생물 등의 위해요소가 오염되었는지 여부를 검토하였다. 검토 대상은 경작되고 있는 인삼을 비롯하여 인삼밭의 토양, 수질 등 3종류로 하였다. 토양에서의 농약잔류를 검사한 결과, 인삼농가 및 일반농가 토양에서 자주 사용되는 Carbendazim 등 81개의 농약을 선발하여 분석하였으나, 인삼에 등록된 농약별 최대잔 류허용수준을 초과하지 않고 모두 적합판정의 결과로 나타났다.
- 인삼의 위해요소를 분석하기 위한 시료채취는 2005년 10월 에 인삼 경작지를 대상으로 실시하였다. 토양시료의 경우에는 경작지 조사 구획별로 10개소 이상씩 채취하였으며, 이때에 지표에서 10 cm 깊이의 흙을 3 kg씩 채취하고 채취한 시료를 균일하게 혼합한 후 3등분하여 봉인한 뒤에 2점은 농약 및 중금속 잔류분석을 위하여 분석기관에 의뢰하고, 나머지 1점은 본 연구기관에 보관하였다.
- 농약의 분석에 사용한 Gas Chromatography는 Agilent 사 의 6890N 모델이었으며, 분석에 사용한 column 과 각각의 분석조건은 다음 Table 1과 같다. 분석에 사용한 농약의 표준품은 Dr. Ehrenstofer GmbH에서 구입하여 사용하였으며, 각 농약별로 1,000 ppm의 stock solution을 조제한 후 이를 희석하여 10 ppm의 working solution을 만들고 이들을 Gas Chromatograph에 주입하여 피크가 겹치지 않는 농약끼리 그룹을 형성하였다. 각각의 농약의 최소량 및 시료의 주입량 등에 따른 분석법의 검출한계는 0.
- 배양 후 집락(colony) 수를 계수하였다. 확산 집락이 없고 한 평판에 30-300개의 집락이 있는 평판을 선택하여 집락수를 산정하였다.
- 이를 다시 동일한 배지로 증균배양한 후 선택배지로 옮겨 배양하였다. 사용한 선택배지는 장내 세균검사 선 택배지인 Selenite broth (장티푸스균 증균 배지), TCBS agar (비브리오 콜레라의 고도 선택배지), Sorbitol MacConkey agar (장출혈성대장균 증균배지), SS agar (장티푸스와 세균성이질 선택 증균배지), PALCAM agar (리스테리아 선택 증균 배지), Brilliant green agar (장티푸스 선택배지)에 분주한 후 37℃ 배양기에 2478시간 배양하였다. 생화학적 특성 분석에 의한 종동정을 위하여 kit는 프랑스 “비오메리으 (BioMerieux)" 만든 Vitek2 GN 및 GP 카드를 사용하여 동정하였다.
- 먼저 인삼을 경작하고 있는 경작지에서 토양에서의 잔류농 약의 정도를 알아보기 위하여 GAP인삼 생산을 희망하는 10농가의 인삼경작지 토양을 채취하여 잔류농약을 분석한 결과 Table 2에서와 같이 모든 농약 성분들이 기준치 이하의 안전한 수준을 나타내고 있었다. 여기서 분석 대상으로 한 농약 성분은 수삼에서 자주 검출 보고되는 endosulfhn이나 toclofbs-methyl 등을 포함하여 82개의 농약 성분을 대상으로 분석한 것이다. 이와 같이 안전한 결과가 나오게 된 원인을 알아보면, 먼저 인삼 경작지 토양을 채취한 농가의 경우에 대부분이 인삼에 등록된 농약만을 사용하였으며, 일부 농가에서는 친환경 농자재를 사용하기도 하였다 (유등, 2006a, b).
이론/모형
- 농약의 분석에 사용한 Gas Chromatography는 Agilent 사 의 6890N 모델이었으며, 분석에 사용한 column 과 각각의 분석조건은 다음 Table 1과 같다. 분석에 사용한 농약의 표준품은 Dr.
성능/효과
- 검토 대상은 경작되고 있는 인삼을 비롯하여 인삼밭의 토양, 수질 등 3종류로 하였다. 토양에서의 농약잔류를 검사한 결과, 인삼농가 및 일반농가 토양에서 자주 사용되는 Carbendazim 등 81개의 농약을 선발하여 분석하였으나, 인삼에 등록된 농약별 최대잔 류허용수준을 초과하지 않고 모두 적합판정의 결과로 나타났다. 또한 인삼재배 토양에 중금속의 오염우려가 되는 비소 등 8종투류의 조사 하였으나 기준치보다 적게나와 전부 적합 판정 을 받았다.
- 한편 관개수 및 농약희석 살포 등으로 사용되는 수질을 조사한 결과도 조사된 10농가가 모두 안전하였다. 참여농가 밭에서 직접 채취한 인삼에서 24종의 농약을 분석한 결과도 적합 판정으로 나타났다. 조사농가 수삼에 존재하는 위해성 미생물 검사에서 Pantoea spp등 2종의 Gram 음성균과 1종의 그람양성균(Staphylococcus sciurff3} 동정되었으며, 일반 세균 수는 1.
- 5x 103cfu/ml로 다른 농산물보다 적은 수로 발견되었다. 따라서 이번 조사한 금산지역에서는 GAP 인산재배 생산에 적합한 토양, 수질을 보였으며, 기존 생산한 인삼에서도 GAP 농산물 생산기준에 적합하였다.
- 이와 같이 안전한 결과가 나오게 된 원인을 알아보면, 먼저 인삼 경작지 토양을 채취한 농가의 경우에 대부분이 인삼에 등록된 농약만을 사용하였으며, 일부 농가에서는 친환경 농자재를 사용하기도 하였다 (유등, 2006a, b). 따라서 본 실험에서 GAP인삼생산을 희망하는 농가의 인삼밭 토양은 GAP 인증에 적합하다고 판단되었다.
- 또한, GAP인삼 생산을 희망하는 10농가에서 34년 동안 재배된 인삼을 채취하여 인삼 내에 잔류하고 있는 농약성분을 분석한 결과 Table 3에서 볼 수 있듯이 참여한 10농가의 인삼샘플에서 농약의 최대 잔류허용치를 벗어나는 결과는 나타나지 않았다. 특히 수삼에서 자주 검출되는 quintozene나 tolclofos-methyl도 잔류허용기준치에 적합하게 나타났다. 이러한 결과는 농약의 안전사용기준을 잘 지키는 선도 농가를 선발하였기 때문에 나타난 결과로 추측된다.
- 이러한 결과는 농약의 안전사용기준을 잘 지키는 선도 농가를 선발하였기 때문에 나타난 결과로 추측된다. 결론적으로 이번에 조사된 금산군의 10농가는 GAP인 사업에 참여할 수 있는 가능성을 충분히 나타냈다.
- 그러나 아연의 경우 잔류 허용치도 매우 높은 수준으로 문제시 되 지는 않는다. 또한 비소는 기준치가 6 ㎎/㎏ 이나 검출된 량은0.81 ㎎/㎏으로 안전한 것으로 나타났다. 한편 인삼밭에 공급되는 관개수의 중금속 오염도를 보면 (Table 5), 토양에 비하여 중금속을 함유하고 있는 양이 매우 적음을 알 수 있다.
- 이러한 집락을 형성하는 세균들의 특성을 보면, Table 7에서 볼 수 있듯이 3개의 집락이 분리되었 는데, 이들은 세균을 동정하기 위하여 선택 배지 및 감별배지 에서 주로 발견되었다. 이들 집락을 그람 염색한 결과, 이들 집락 가운데서 2개의 집락은 Gram 음성균을 나타내었고, 1개의 집락은 Gram 양성균으로 판명이 되었다. 인삼에서 분리한 세균의 종을 확인하기 위하여 생화학적 검사를 시행한 결과, 이들 세균들은 Pantoea spp (Gram 음성균), Enterobacter cloacae (Gram 음성균) 및 Staphylococcus sciuri (Gram 양성균)으로 각각 동정되었다.
- 이들 집락을 그람 염색한 결과, 이들 집락 가운데서 2개의 집락은 Gram 음성균을 나타내었고, 1개의 집락은 Gram 양성균으로 판명이 되었다. 인삼에서 분리한 세균의 종을 확인하기 위하여 생화학적 검사를 시행한 결과, 이들 세균들은 Pantoea spp (Gram 음성균), Enterobacter cloacae (Gram 음성균) 및 Staphylococcus sciuri (Gram 양성균)으로 각각 동정되었다. 이번 조사에서 나온 세군들은 인체에 유해한 균은 분리되지 않았다.
- 이러한 연구를 통하여, 금산지역의 인삼 재배지, 용수 및 인삼을 대상으로 중금속, 잔류 농약, 생물학적 위해요소를 평가한 결과, 모두 안전사용 기준치 이하의 성적을 보여 이 지역 인삼이 GAP 기준에 적합하여 소비자들에게 안전하게 공급되고 있음을 확인하였다.
- 토양에서의 농약잔류를 검사한 결과, 인삼농가 및 일반농가 토양에서 자주 사용되는 Carbendazim 등 81개의 농약을 선발하여 분석하였으나, 인삼에 등록된 농약별 최대잔 류허용수준을 초과하지 않고 모두 적합판정의 결과로 나타났다. 또한 인삼재배 토양에 중금속의 오염우려가 되는 비소 등 8종투류의 조사 하였으나 기준치보다 적게나와 전부 적합 판정 을 받았다. 한편 관개수 및 농약희석 살포 등으로 사용되는 수질을 조사한 결과도 조사된 10농가가 모두 안전하였다.
- Table 4는 인삼경작지 10개소에서 채취된 토양에서 검출된 중금속의 함량을 나타낸 것이다. 이들 결과를 보면, 카드륨은 전혀 검출이 되지 않은 반면에, 아연이 14.32 ㎎/㎏으로 가장 많이 검출되었다. 그러나 아연의 경우 잔류 허용치도 매우 높은 수준으로 문제시 되 지는 않는다.
- 참여농가 밭에서 직접 채취한 인삼에서 24종의 농약을 분석한 결과도 적합 판정으로 나타났다. 조사농가 수삼에 존재하는 위해성 미생물 검사에서 Pantoea spp등 2종의 Gram 음성균과 1종의 그람양성균(Staphylococcus sciurff3} 동정되었으며, 일반 세균 수는 1.5x 103cfu/ml로 다른 농산물보다 적은 수로 발견되었다. 따라서 이번 조사한 금산지역에서는 GAP 인산재배 생산에 적합한 토양, 수질을 보였으며, 기존 생산한 인삼에서도 GAP 농산물 생산기준에 적합하였다.
후속연구
- (농림부, 2004). 향후 인삼의 수출을 늘리고 세계에서 인삼에 대한 소비자들의 선호도를 지속적으로 향상시키기 위해서는 안전한 GAP 인삼의 생산이 필수적 요소로 대두가 될 수 있다. 이는 가까운 일본만 하더라도 Positive List법으로 농약잔류검사가 강화되고 있는 것으로도 짐작할 수 있어, GAP인삼 생산으로 농약잔류 문제를 사전에 예방하는 것이 절대적으로 필요하다 하겠다.
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