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문제 정의
- 이에 본 연구는 식품의약품안전청의 잔류농약 모니터링 계속사업의 일환으로 국내 22개 지역에서 유통되는 농산물의 잔류농약실태를 GC/MS/MS를 이용하여 조사하여 식품에 대한 안전성을 확보하고 식품 정책과 농약 잔류허용기준 제 · 개정의 과학적 근거 자료로 활용하고자 한다.
제안 방법
- 48종의 각 표준품 농도를 10, 20, 50, 100, 200 μg/g의 농도로 제조하여 5번씩 주입한 다음 correlation coefficient, RSD, 정량한계를 측정하였다.
- 검출된 농약 7종에 대한 식이 중 위해도 평가를 하였다(Table 7)(19-21). 각 농산물에서 검출된 검출량(average level of detection: ALD)에 국민 일일평균섭취량(average food consumption: AFC)을 곱하여 우리 국민 일일 추정 섭취량(estimated daily intake: EDI)을 계산하였다. 이를 각 농약의 1일 섭취허용량(acceptable daily intake: ADI)에 국민 평균 체중 55 kg을 곱한 1인 1일 섭취허용량(average dietary exposure: ADE)에 대한 백분율로 나타내었다.
- 그리고 injection volume은 2 μL, source 온도 200℃, inlet 온도 280℃, transfer line 온도 250℃, filament-multiplier delay 시간은 4분으로 설정하였다.
- 99 이상으로 양호한 직선성을 나타내었으며, RSD는 전부 5% 이내였고 20 μg/g와 50 μg/g의 결과를 Table 2에 나타내었다. 그리고 회수율은 표준품의 혼합용액을 제조한 후 쌀, 레몬, 피망에 0.1 ppm수준으로 첨가하여 측정하였다. 3회 반복 실험한 결과 쌀에서는 71～122%, 레몬은 71～117%, 피망은 79～129%로 나타났다(Table 3).
- 각 농산물에서 검출된 검출량(average level of detection: ALD)에 국민 일일평균섭취량(average food consumption: AFC)을 곱하여 우리 국민 일일 추정 섭취량(estimated daily intake: EDI)을 계산하였다. 이를 각 농약의 1일 섭취허용량(acceptable daily intake: ADI)에 국민 평균 체중 55 kg을 곱한 1인 1일 섭취허용량(average dietary exposure: ADE)에 대한 백분율로 나타내었다. 7종 농약 모두 ADI 대비 위해도가 아주 낮은 것으로 확인되었다.
- 8 mL/min로 분석하였다. 혼합 표준액을 제조하여 resolution과 감도를 증가시키기 위해 12개의 segment로 나누고 dwell time은 0.15～0.29 sec로 하였다. 그리고 injection volume은 2 μL, source 온도 200℃, inlet 온도 280℃, transfer line 온도 250℃, filament-multiplier delay 시간은 4분으로 설정하였다.
대상 데이터
- 시료는 인구 260,000명 이상 거주 22개 지역(서울, 부산, 대구, 울산, 인천, 광주, 강원도(원주), 경상북도(구미, 포항), 경상남도(창원, 김해), 경기도(수원, 성남, 부천, 고양, 용인), 충청북도(청주, 천안), 충청남도(대전), 전라북도(전주), 전라남도(여수), 제주도(제주))에서 수거하였다. 2008년 3월부터 10월까지 대형마트와 백화점에서 유통 중인 농산물 15종(쌀, 옥수수, 완두, 밤, 밀감, 레몬, 파인애플, 상추, 근대, 양파, 고구마줄기, 우엉, 피망, 호박, 양송이버섯)을 한 지역 당 최소 2회 이상 수거하여 총 1,064건을 수집하였다. 본 연구에서 사용한 레몬과 파인애플은 전부 수입산이며, 나머지는 전부 국내산을 구입하였다.
- Service사(West Chester, PA, USA) 제품을 사용하였으며, 추출 및 정제를 위해 사용한 유기 용매(acetone, acetonirile, methanol, n-hexane, dichloromethane)는 Merck사(Darmstadt, Germany)의 잔류농약 분석용 특급시약을 사용하였다. Cartridge는 Varian사(Palo Alto, CA, USA) 제품인 SPE(solid phase extraction: florisil, aminopropyl, carbon 1 g/6 cc)를 사용하여 정제하였다.
- Ehrenstofer(Augsbug, Germany), Wako(Osaka, Japan) 및 Chem. Service사(West Chester, PA, USA) 제품을 사용하였으며, 추출 및 정제를 위해 사용한 유기 용매(acetone, acetonirile, methanol, n-hexane, dichloromethane)는 Merck사(Darmstadt, Germany)의 잔류농약 분석용 특급시약을 사용하였다. Cartridge는 Varian사(Palo Alto, CA, USA) 제품인 SPE(solid phase extraction: florisil, aminopropyl, carbon 1 g/6 cc)를 사용하여 정제하였다.
- 2008년 3월부터 10월까지 대형마트와 백화점에서 유통 중인 농산물 15종(쌀, 옥수수, 완두, 밤, 밀감, 레몬, 파인애플, 상추, 근대, 양파, 고구마줄기, 우엉, 피망, 호박, 양송이버섯)을 한 지역 당 최소 2회 이상 수거하여 총 1,064건을 수집하였다. 본 연구에서 사용한 레몬과 파인애플은 전부 수입산이며, 나머지는 전부 국내산을 구입하였다. 농약 표준품은 Dr.
- 잔사는 2 mL의 20% acetone/n-hexane으로 용해하여, 미리 5 mL의 n-hexane으로 활성화시킨 florisil cartridge에 넣고 5 mL의 20% acetone/n-hexane으로 용출시킨 다음 다시 5 mL의 20% acetone/n-hexane으로 활성화시킨 carbon cartridge로 정제하였다. 시료는 농축하고 acetone으로 용해하여 GC/MS/MS 분석시료로 사용하였다.
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재료 및 시약
시료는 인구 260,000명 이상 거주 22개 지역(서울, 부산, 대구, 울산, 인천, 광주, 강원도(원주), 경상북도(구미, 포항), 경상남도(창원, 김해), 경기도(수원, 성남, 부천, 고양, 용인), 충청북도(청주, 천안), 충청남도(대전), 전라북도(전주), 전라남도(여수), 제주도(제주))에서 수거하였다. 2008년 3월부터 10월까지 대형마트와 백화점에서 유통 중인 농산물 15종(쌀, 옥수수, 완두, 밤, 밀감, 레몬, 파인애플, 상추, 근대, 양파, 고구마줄기, 우엉, 피망, 호박, 양송이버섯)을 한 지역 당 최소 2회 이상 수거하여 총 1,064건을 수집하였다.
이론/모형
- 각 시료는 100～200 g 단위로 비닐 팩에 포장하여 냉동실에 보관하여 사용하였다. 시료 전처리는 식품공전의 잔류농약 시험법 4.1.2.2법으로 실험하였다(14). 시료 약 50 g에(곡류는 물 30 mL를 넣고 2시간 방치) acetonitrile 100 mL를 넣고 homogenizer를 이용하여 3분간 균질화하였다.
성능/효과
- 1,064건의 농산물 중 34건에서 농약이 검출되어 3.20%의 검출률을 나타내었고, 전부 잔류농약 허용기준치 이하였다(Table 4, Table 5). 이것은 과거 모니터링 결과와 비교해 볼 때 상당히 낮아진 것으로 2007년까지는 부적합 빈도가 높은 농산물이 다음 해 수거 품목에 포함되었으나, 2008년부터는 부적합 농약의 위해도가 미미하다는 사실에 근거하여 엽경채나 엽채류의 품목이 제외되었다.
- 1 ppm수준으로 첨가하여 측정하였다. 3회 반복 실험한 결과 쌀에서는 71～122%, 레몬은 71～117%, 피망은 79～129%로 나타났다(Table 3).
- 이를 각 농약의 1일 섭취허용량(acceptable daily intake: ADI)에 국민 평균 체중 55 kg을 곱한 1인 1일 섭취허용량(average dietary exposure: ADE)에 대한 백분율로 나타내었다. 7종 농약 모두 ADI 대비 위해도가 아주 낮은 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라 식품 중 세척 및 요리 등을 통한 조리과정을 거쳤을 경우 위해도는 더욱 낮아져 매우 안전한 수준인 것으로 판단된다.
- 그리고 버섯류(양송이 버섯)에서는 전혀 검출되지 않았다. 검출률이 가장 높은 품목은 밀감(12.50%)이며, 쌀(10.64%)과 레몬(10.6%), 피망(4.35%) 순으로 나타났다. 감귤은 농약사용지침서에 많은 농약이 등록되어 있고, 실제 농약이 많이 사용되는 과실이다.
- 이것은 과거 모니터링 결과와 비교해 볼 때 상당히 낮아진 것으로 2007년까지는 부적합 빈도가 높은 농산물이 다음 해 수거 품목에 포함되었으나, 2008년부터는 부적합 농약의 위해도가 미미하다는 사실에 근거하여 엽경채나 엽채류의 품목이 제외되었다. 그리고 2006년 이전의 연구결과는 주로 GC(NPD, ECD)에 의존하였으나, 2006년도부터 MS/MS를 이용하여 분석의 정확성 및 검출한계를 높임으로써 다소 높은 검출률을 나타내었다. 또한 농약 사용에 대한 농민들의 홍보 및 교육이 농약 검출률 감소에 기여한 것으로 생각된다.
- 그러나 농약은 대부분 유기합성물질로서 극히 일부는 신속하게 분해되기도 하지만 대부분은 자체의 물리화학적 특성에 따라 농산물 및 토양에 잔류하게 된다(1). 또한, 도시민의 농약 독성에 대한 인지도 조사 결과 농민이 농약을 과다하게 사용하며 농작물에 농약이 잔류하여 만성독성을 유발시키거나 암의 원인이 된다고 생각하는 것으로 나타났다(2). 따라서 시중에 유통되는 농산물에서 잔류농약이 기준량을 초과하여 검출된다면 국내소비는 물론 외국에서도 우리 농산물을 사먹지 않게 되어 우리 농업인에게 직접적으로 큰 피해가 돌아오게 되므로 식약청에서는 국내 유통 농산물 중 잔류농약 모니터링을 실시하여 농산물의 안전성을 홍보하고 등록된 농약을 안전사용기준에 따라 살포하도록 지도하고 있다(3).
- 62%로 가장 높은 검출률을 나타내었다. 채소류(상추, 근대, 고구마줄기, 양파, 우엉, 호박, 피망)는 496건이 수거되었지만 4건에서만 농약이 검출되어 0.81%의 검출률을 나타내었다. 상추, 근대와 같은 엽채류는 가볍고 표면적이 넓어 농약의 살포 시 농약의 부착과 잔류량이 다른 작물에 비해 상대적으로 높다.
후속연구
- 파인애플에서도 국내사용이 허용되지 않은 etrimfos가 검출되었다. 이러한 연구 결과는 국내에서 사용 등록되지 않은 농약의 사용허용기준을 제정하는 근거자료로 활용될 것으로 기대된다. 농약별 검출 빈도 현황을 살펴보면 chlorpyrifos가 가장 많이 검출되었으며 다음으로 fenobucarb였다(Table 6).
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