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시설재배아스파라거스중살충제 acetamiprid 의잔류특성 205 Fig. 1. Chemical structure of acetamiprid. 여고급채소로소비되고있다 (Seung 2007). 최근소비패턴의서구화와고급건강채소에대한관심이높아져다양한기능성화합물을다량함유하고있는아스파라거스의수요는더욱증가할것으로전망하고있고, 그에따른국내생산도점차증가할것으로예측하고있다. 아스파라거스의주요해충은파총채벌레 (Thrips tabaci), 파밤나방 (Spodoptera exigua), 아스파라거스잎벌레 (Crioceris quatuordecimpunctata), 왕담배나방 (Helicoverpa armigera), 담배거세미나방 (Spodoptera litura), 명주달팽이 (Acusta despecta) 등이알려져있으며, 특히파총채벌레는가장문제가되는해충으로아스라파라거스재배전기간에발생하여피해를주는것으로알려져있다 (Kwon 2009; Choi et al. 2014). 특히수확기에파총채벌레의피해를입으면아스파라거스순이구부러지거나줄기표면이탈색되는증상이발생하여상품성이크게떨어져문제가되고있다. Acetamiprid는클로르니코티닐계 (Fig. 1) 의침투이행성살충제로과수나채소에발생하는총채벌레류, 진딧물류등의방제에주로사용하는약제이다 (KCPA 2010). 제주온난화대응농업연구소의시험연구보고서 (Kwon 2009) 에의하면 acetamiprid 수화제로아스파라거스파총채벌레방제시험을수행한결과, 방제가가 98-99% 에이르는것으로확인되었다. 이러한결과로볼때 acetamiprid 수화제는아스파라거스의파총채벌레방제약제로충분히사용할수있을것으로보인다. 하지만현재까지이약제가아스파라거스의파총채벌레방제약제로등록 고시되지는않았으며, 아스파라거스에서의잔류특성에대한보고도전혀없는실정이다. 아스파라거스의어린줄기수확은크게 입경전수확 과 입경후수확 으로나눌수있는데, 입경전수확 은전년도가을에뿌리에저장한양분을기반으로이듬해봄에새롭게형성되는어린줄기를수확하는것을말하고, 입경후수확 은입경전수확으로인하여저장양분이고갈되어생육이저하되었을때줄기를세우고잎을무성하게하는 입경 을통하여동화양분을만들수있는줄기와잎을일정수준확보한이후에새롭게형성되는어린줄기를수확하는것을말한다. 따라서입경전과후의아스파라거스생육상태는현저히다르며 (Fig. 2), 그에따른약제처리방법이나소요액량등도많은차이가발생하여아스파라거스어린줄기의병해충방제약제잔류특성도다를수있다. Fig. 2. Young stems of asparagus before and after removing foliage. 따라서본연구에서는시설재배지의아스파라거스를입경전과후상태가되도록제작한후이를대상으로 acetamiprid 입상수화제를살포하여경과일수별식용어린줄기의잔류수준을조사함으로써 acetamiprid의아스파라거스어린줄기잔류특성을규명하고그에따른안전사용기준설정의기초자료를확보하고자수행하였다. 재료및방법 시험농약시험에사용된약제는 acetamiprid 8% 입상수화제 ( 모스피란 ) 이며, 물에 2000배희석하여사용하였다. 시험포장약제살포시험구는제주특별자치도서귀포시동흥동에위치한시설재배농가의비닐하우스내에배치하였다. 시험포장내의아스파라거스는다년간재배되어온것이었다. 시험구는크게입경전과후로구분하여배치하였는데, 입경전시험구의아스파라거스는 8월초에지상부를모두제거하여새롭게형성되는어린줄기만생장하도록제작하였고, 입경후시험구의아스파라거스는 6월중순에입경하여지상부를생장시킨이후에 7월경에새로운어린줄기가생장하도록제작하였다. 각시험구는 3반복으로배치하였고, 시험구당면적은약 60 m 2 정도였다. 시험작물인아스파라거스의관리는관행적인방법에준하여수행하였다. 시험기간중시설재배지의온도및상대습도는 HOBO data logger (Onset Computer, Co., Bourne, MA, USA) 를이용하여 1시간간격으로측정하였으며, 최고, 최저및평균온도와평균

206 김지원 이정민 이도승 강승태 김대운 이동선 류기중 부경환 Table 1. HPLC operating conditions for acetamiprid analysis Instrument HP-1100 series Column Gemini NX-C18 (150 4.6 mm, 5 µm) Detector UVD (248 nm) Mobile phase Acetonitrile : water (7 : 4, v/v) Flow rate 1.0 ml/min Injection vol. 10 µl 시료채취약제처리시료는살포한후에살포당일부터 1-2일간격으로 5회에거쳐수확하였다. 약제처리시료의평균무게는입경전시료의경우 0.35 ± 0.053 kg (n=20) 이였으며, 입경후시료의경우 0.32 ± 0.058 kg (n=20) 이었다. 시료수확량은반복구당약 1kg 정도였으며, 시료는수확후세절하여 PE bag으로밀봉한후 20 o C에보관하면서잔류분석에이용하였다. Fig. 3. Temperature and humidity in greenhouse during cultivation period for asparagus before and after removing foliage. 기기분석조건아스파라거스의 acetamiprid 잔류량은 HPLC-UVD를이용하여분석하였다. HPLC-UVD 기본조건은 Table 1에나타낸것과같이컬럼은 Gemini NX-C18 (150 4.6 mm, 5 µm), 검출파장은 UV 248 nm, 이동상은 acetonitrile : water (7 : 4, v/v) 용액, 이동상유속은 1mL/min, 시료주입량은 10 µl 등으로하여분석하였다. 습도는 Fig. 3에나타내었다. 입경전시험구의시험기간중평균기온은 29.6 o C( 최저기온 : 23.2 o C, 최고기온 : 39.9 o C), 평균습도는 80.6%( 최저습도 : 77.3%, 최고습도 : 88.3%) 였으며, 입경후시험구의시험기간중평균기온은 24.6 o C( 최저기온 : 18.5 o C, 최고기온 : 34.6 o C), 평균습도는 88.7%( 최저습도 : 76.1%, 최고습도 : 96.7%) 였다. 약제처리시험약제 2000배희석액을주행식동력분무기 (TU-26, 동양테크툴 ) 를이용하여아스파라거스에약액이흐를정도로충분히살포하였다. 약제살포는입경전과후상태의아스파라거스에서새롭게형성되는어린줄기수확일을각각 2010년 8월 25일과 7월 15일로설정한후이를기준으로수확 7일전에 1회시행하였다. 약제살포시아스파라거스의생육상태는입경전시험구의경우높이가약 50 cm 이하의어린줄기만생육하고있었고, 입경후시험구의경우어린줄기가생장하여잎이무성하게자라식물체의높이가약 1.2-1.5 m 정도였다 (Fig. 2). 약제소요액량은입경전시험구의경우 110 L/10 a 수준이었으며, 입경후시험구의경우는 275 L/10 a 수준이었다. 표준검량선작성 Acetamiprid 표준품 (99.9%, Sigma-Aldrich, USA) 50.1 mg을 acetonitrile 50 ml에녹여 1000 mg/l의용액을조제한다음다시 acetonitrile로 10배희석하여 100 mg/l의표준용액을만들었다. 이용액을 acetonitrile로순차적으로희석하여 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10 mg/l의용액을조제하였으며, 각용액 10 µl를 HPLC에주입하여나타난 chromatogram 상의 peak 면적을기준으로표준검량선을작성하였다. 농약잔류분석세절한아스파라거스 20 g을비이커에칭량한후 homogenizer에넣고 acetone 100 ml를첨가하여 5,000 rpm 에서 3분간균질화하였다. 추출물은 Celite 545를통과시켜흡인여과하고용기및잔사는같은용매 50 ml로세척하여앞의여과액과합하였다. 여과액을분액여두에옮기고 n- hexane 100 ml, 포화식염수 10 ml, 증류수 150 ml를가한후분배하였다. 하층액을새로운분액여두에옮기고 50 ml 의 dichloromethane으로 2회분배하였다. Dichloromethane 분배액을 sodium sulfate층을통과시켜탈수하고 40 o C 수욕상에서감압농축하였다. 농축잔사를 5mL의 hexane : aceton

시설재배아스파라거스중살충제 acetamiprid 의잔류특성 207 (7 : 3, v/v) 으로재용해한후 Sep-Pak Florosil Cartridge (1 g, 6 cc) 를이용하여정제하였다. Sep-Pak Florosil Cartridge는 5mL의 n-hexane으로세척하여안정화한후상기재용해액 5mL를 Cartridge 상부에가하여흘려버리고 5mL의 hexane : aceton (4 : 6, v/v) 으로용출하였다. 용출액은 40 o C 수욕상에서감압농축하였으며, 4 ml의 acetonitrile로재용해하여 HPLC 분석에사용하였다. 회수율시험무처리아스파라거스 20 g에 acetamiprid 표준용액 10 mg/l을각각 1.0과 2.0 ml 처리하여잔류농도가 0.5 및 1.0 mg/kg이되도록한후상기분석법과동일한분석과정을행하여회수율을산출하였으며, 회수율시험은각처리농도에대해 3반복으로수행하였다. 시험결과 표준검량선잔류량산출을위하여 7수준 (0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 mg/l) 의각기다른표준용액 10 µl를 HPLC-UVD로분석하여본결과 acetamiprid의머무름시간은 5.950-6.020 min이었으며 (Fig. 4), chromatogram 상의 peak 면적을기준으로표준검량선을작성하여본결과검량선의회귀방정식은 Y (area) = 91783X (ng) + 36348 (R 2 = 0.9995) 으로나타나직선성은양호하였다. 정량한계 HPLC-UVD를이용하여 acetamiprid를분석하여본결과, 최소검출량 (Limit of Detection, LOD) 은 1 ng (S/N=10) 이었으며, 이를기준으로시료량및분석조작중의희석배수등을감안하여정량한계를아래계산식으로산출하여본결과, 본분석법의정량한계 (Limit of Quantitation, LOQ) 는 0.02 mg/kg이었다. 이는국내잔류농약분석법의일반적인기준 (Lee 2012) 인 0.05 mg/kg 미만또는잔류허용기준의 1/2 이하에적합한결과였다. Fig. 4. Representative HPLC-UVD chromatogram of acetamiprid standard and asparagus extract. A; 50 ng of acetamiprid, B; non-treatment sample, C; treatment sample of 0 day after single application at 7 days before harvest. 회수율잔류분석법의적합성을검증하기위하여두수준농도 (0.5 및 1.0 mg/kg) 의 acetamiprid에대한분석법의회수율을평가한결과회수율은각각 85.8 ± 6.3%( 변이계수 7.3%) 와 87.1 ± 7.9%( 변이계수 9.1%) 였으며 (Table 2), 이결과는농약등록시험기준및방법에서권고하는회수율 70-120% 범위와변이계수 10% 이내의수준을만족하였다 (RDA 1997). 정량한계 (mg/kg) = [ 최소검출량 (1 ng) 최종희석부피 (4 ml)] / [ 시료주입량 (10 µl) 시료량 (20 g)] 아스파라거스중 acetamiprid 잔류량 Acetamiprid의잔류량을입경전과후의아스파라거스에수확 7일전 1회살포하여 1-2일간격으로 5회에거쳐수확 Table 2. Recovery and detection limit of the analytical method Compound Acetamiprid Pesticide residues (mg/kg) Recovery ± SD (%) 0.5 85.8 ± 6.3 1.0 87.1 ± 7.9 Detection limit (mg/kg) 0.02

208 김지원 이정민 이도승 강승태 김대운 이동선 류기중 부경환 Table 3. Residual concentration of acetamiprid in young stem of asparagus before and after removing foliage Application time Before removing foliage After removing foliage 한후분석하여본결과는 Table 3에나타내었다. 입경전아스파라거스의경우는살포당일 acetamiprid의잔류량이 0.27 mg/kg이었으며, 지속적으로감소하여살포후 3일이경과하였을때는잔류허용량 (0.1 mg/kg) 보다낮은 0.08 mg/kg 수준이었고, 살포후 5일이경과하였을때는정량한계미만 (< 0.02 mg/kg) 수준이었다. 입경후아스파라거스의경우는살포당일 acetamiprid의잔류량이 0.14 mg/kg이었으며, 살포후 1일이경과하였을때는 0.24 mg/kg으로다소증가하는경향을보였다. 하지만살포후 3일이경과하였을때는잔류허용량 (0.1 mg/kg) 보다낮은 0.03 mg/kg 수준이었고, 살포후 5일이경과하였을때는정량한계미만 (< 0.02 mg/kg) 수준이었다. 이러한결과로볼때 acetamiprid는 7-8 월시설재배포장의아스파라거스에입경과관계없이수확 7일전 1회살포한경우식용어린줄기에서는 3일이경과하면잔류허용기준이하로낮아져아스파라거스의농약잔류안전성에는문제가되지않을것으로판단되었다. 고 찰 Days after spraying (DAS) Average concentration (mg/kg) ± SD 0 0.27± 0.01 1 0.24± 0.03 3 0.08± 0.00 5 < 0.02 7 < 0.02 0 0.14± 0.02 1 0.24± 0.04 3 0.03± 0.01 5 < 0.02 7 < 0.02 작물에살포된농약잔류량의감소추세는일반적으로약제의휘발, 광분해, 대사, 이동등에기인하게되며, 농약의물리 화학적특성이나제형외에도작물의재배조건, 기상조건, 작물의비대생장율등에큰영향을받게된다 (Oh 2000). 본연구의아스파라거스어린줄기중 acetamiprid 잔류량감소도이러한요인들에기인한것으로판단되는데, 그중에서도 7-8월시설재배포장내아스파라거스어린줄기의경우생장속도가매우빨라급격한비대생장율증가에의한희석효과가가장큰요인이었을것으로사료된다. 특히본연구에서 acetamiprid의잔류량은살포후 3-5일이경과하였을때급격하게감소하였는데, 이는비대생장율이높은가지, 토마토, 오이등에서 acetamiprid의반감기가약 1-3일로매우짧게확인된결과와유사한것이었다 (Shams El Din et al. 2012; Romeh and Hendawi 2013). 또한 5-6월시설포장에서생육이왕성한비름 (Amaranthus mangostanus L.) 을대상으로 acetamiprid의잔류특성을연구한결과에서수확 3일전 1회살포시에는잔류량이 1.31 mg/kg인데반하여수확 7일전 1회살포시에는 0.13 mg/kg으로살포후 4일이경과하는동안잔류량이급격하게감소한것도본연구결과와유사한것이었다 (Park et al. 2012). 이러한결과들을종합하여볼때, acetamiprid는생육이왕성하여비대생장율이높은작물에서는희석효과등에의해잔류량이급격하게감소 ( 반감기약 1-3일 ) 하기때문에적정시기에약제를살포하는것이해충방제에중요한요인이될것으로사료되었으며, 농약안전사용기준을준수하여약제를사용한다면수확기작물의잔류량은농약잔류허용기준이하가될것으로판단된다. 아스파라거스의 acetamiprid 국내잔류허용기준 (Maximum Residue Limit, MRL) 은아직까지설정되어있지는않지만국내식품의농약잔류허용기준 (KFDA 2012) 에고시되어있는일반채소의 acetamiprid 잔류허용기준은 0.1-3.0 mg/kg ( 가지 0.5 mg/kg, 고추 2.0 mg/kg, 배추 3.0 mg/kg, 브로콜리 1.0 mg/kg, 수박 0.1 mg/kg, 오이 0.7 mg/kg) 수준이며, 이를기반으로유사농산물최저치를적용하면아스파라거스의 acetamiprid 잔류허용기준은 0.1 mg/kg 수준이다. 본연구에서입경전과후의아스파라거스에 acetamiprid를수확 7일전 1회살포후경과일수별식용어린줄기의잔류수준을조사한결과, 살포후 3일이경과하기전까지는유사농산물최저치를기반으로한잔류허용기준보다높은수준 (0.24-0.27 mg/kg) 을보였으나, 살포후 3일이경과하였을때는잔류허용기준보다낮은수준 (0.03-0.08 mg/kg) 을보였고, 5일이후에는정량한계 (< 0.02 mg/kg) 미만으로낮아졌다. 특히, 입경전아스파라거스는새롭게형성되는어린줄기를지속적으로수확하기때문에줄기와잎이무성하지않는반면입경후아스파라거스는동화양분을만들수있도록줄기를세워잎이무성하도록하고난이후에새롭게형성되는어린줄기를수확하기때문에수확하는어린줄기외에전체식물체의생육상태나약제살포액량도많은차이가있다. 그럼에도불구하고아스파라거스어린줄기의 acetamiprid 잔류량은입경과무관하게급격히감소하여살포후 3일이경과하면잔류허용기준이하로낮아졌다. 이러한결과를기반으로본다면 acetamiprid 입상수화제는 7-8월시설재배포장의아스파라거스의입경과무관하게수확 7일전 1회살포하는것은적용되는농약잔류허용기준에문제가되지않을것으로판단된다. 뿐만아니라이러한결과는아스파라거스에대한 acetamiprid의안전사용기준을설정하는데중요한기초자료가될것으로사료된다.

시설재배아스파라거스중살충제 acetamiprid 의잔류특성 209 감사의글 이논문은 2009년도정부 ( 교육부 ) 의재원으로한국연구재단의지원을받아수행된기초연구사업 (2009-0094059) 의일부이며연구비지원에감사드립니다. Literature Cited Choi, K. S., J. H. Song, J. Y. Yang, H. Choi and D. S. Kim (2014) Pest species, damages and seasonal occurrences on greenhouse cultivated aspapagus in Jeju, Korea. Korean Journal of Applied Entomology. 53(3):231-237. KCPA (2010) User's manual of pesticides. Korea Crop Protection Association. Kim, T. J. (1996) Korea resources plants Vol. V. Seoul National University; Seoul, Korea. p. 169. Korea Food and Drug Administration (KFDA) (2012) MRLs for pesticide in foods. pp. 159-285. Kwon, Y. S. (2009) Annual report. Rural Development Administration. Seoul, Korea. pp. 366-374. Lee, Y. D. (2012) Practical book of pesticide residue analysis method of food code. 3rd ed. National Institution of Food and Drug Safety Evaluation, Korea. Oh, B. Y. (2000) Assessment of pesticide residue for food safety and environment protection. The Korean Journal of Pesticide Science. 4(4):1-11. Park, H. R., S. J. Heo, S. P. Thapa, I. H. Yu, J. M. Cho and J. H. Hur (2012) Residual analysis and risk assessment of acetamiprid 5% SL in the Amaranthus (Amaranthus mangostanus L.). Journal of Agricultural, Life and Environmental Science. 24(2):55-61. RDA (1997) Notification No. 1997-3 of the Rural Development Administration, Guideline of test for pesticide registration. Romeh, A. A. and M. Y. Hendawi (2013) Effect of processing on acetamiprid residues in eggplant fruits, Solanum melongena L. African Journal of Agricultural Research. 8(18):2033-2037. Seung, K. C. (2007) Asparagus (Asparagus officinalis L., Liliaceae). In Horticulture in Korea. ed. by Lee, J. M., Choi, G. W., and Janick, J. Korean Society for Horticultural Science. CIR Communication Co; Seoul, Korea. pp. 142-144. Shams El Din, A. M., M. M. Azab, T. R. Abd E-Zaher, Z.H.A. Zidan and A. R. Morsy (2012) Persistence of acetamiprid and dinotefuran in cucumber and tomato fruits. American- Eurasian Journal of Toxicological Sciences. 4(2):103-107. 시설재배아스파라거스중살충제 acetamiprid 의잔류특성 김지원 1 이정민 1 이도승 2 강승태 1 김대운 3 이동선 1,4 류기중 1,4 부경환 1,4 * 1 제주대학교생명공학부, 2 제주테크노파크생물종다양성연구소, 3 국립농산물품질관리원제주지원, 4 제주대학교아열대원예산업연구소 요약본연구는시설재배아스파라거스를대상으로 acetamiprid 입상수화제의잔류특성을규명하고그에따른안전사용기준설정의기초자료를확보하고자수행하였다. Acetamiprid 의잔류량은 7-8 월시설재배지의아스파라거스를입경전과후상태가되도록제작하고수확 7 일전 1 회살포하여 1-2 일간격으로 5 회에거쳐어린줄기를수확한후분석하였다. 그결과, 입경전과후아스파라거스모두에서살포당일 acetamiprid 의잔류량은 0.27 mg/kg 과 0.14 mg/kg 으로적용되는최저잔류허용기준인 0.1 mg/kg 보다높은것으로확인되었으나, 3 일이경과하였을때는잔류허용기준보다낮은 0.08 mg/kg 과 0.03 mg/kg 수준임을확인할수있었다. 그리고살포후 5 일이경과하였을때는입경전과후아스파라거스모두에서본연구의 acetamiprid 정량한계인 0.02 mg/kg 보다낮아져검출이되지않았다. 이러한결과로미루어볼때 7-8 월시설재배지의아스파라거스에서 acetamiprid 반감기는입경과무관하게 1-3 일정도로짧음을알수있었다. 따라서 acetamiprid 입상수화제를 7-8 월시설재배지의아스파라거스에수확 7 일전에 1 회살포하는것은아스파라거스의농약잔류안전성에문제가되지않을것으로판단하였으며, 본연구결과는아스파라거스에대한 acetamiprid 의안전사용기준을설정하는데중요한기초자료가될것으로사료된다. 색인어 Acetamiprid, 아스파라거스, 농약잔류