Acetylcholinesterase 효소 저해도와 GC/MS 방법을 이용한 녹차의 잔류농약 분석

Analysis of Pesticide Residues of Green Tea by Acetylcholinesterase Inhibition and GC/MS Methods

본 연구에서는 AChE의 저해도와 GC/MS 분석방법을 이용하여 녹차의 잔류농약(chlorpyrifos, fenitrothion, methidathion)을 분석하였다. Chlorpyrifos의 최대잔류허용량 (MRL)2 ppm에서 AChE의 활성이 75% 저해되었고 여기에 녹차추출물이 첨가된 경우에는 83% 저해를 나타내었다. 그러나 AChE 활성저해는 2 ppm보다 훨씬 낮은 농도에서 저해도 값에 변화를 보이지 않았다. Chlorpyrifos 표준농약의 경우와 녹차추출물이 첨가된 경우에서 각각 0.01 ppm과 0.1ppm 이상의 농도에서는 농약의 농도가 높아져도 활성의 저해도에는 차이가 없었다. Fenitrothion와 methidathion는 MRL 0.2 ppm에서 1-2% AChE 활성저해를 나타내었다. 두 농약의 농도를 20 ppm까지 계속 높여감에 따라 점진적인 AChE 저해도의 증가를 나타냄으로써 농도와 저해도간의 좋은 상관관계를 나타내었다. 반면 이 두 농약에 녹차추출물이 첨가되면 모두 5 ppm부터 AChE 저해도 값에 차이가 나타나지 않았기 때문에, 농약의 농도 증가에 따른 저해도의 지속적인 상관관계가 나타나지 않았다. 이상의 결과 각 농약별로 AChE활성을 저해하는 정도가 다르며, 녹차에 의해서도 영향을 받는 저해정도가 다르다는 것을 알 수 있었다. 따라서 적절한 검사방법을 운용하기 위해서는 농약의 종류 뿐 만 아니라 각각의 시료에 따른 표준검량곡선이 요구된다. GC/MS 분석으로 표준농약과 녹차추출물이 첨가된 농약의 회수율을 비교한 결과, 90-109%의 매우 높은 회수율을 나타내었다.

Most pesticidal action is the result of inhibiting acetylcholinesterase (AChE) at the nerve endings(cholinergic synapses). The residues of organophosphate pesticides in green tea were analyzed using a modified Ellman method (acetylcholinesterase inhibition assay) and GC/MS analysis. Chlorpyrifos inhibits the AChE activity directly, but not fenitrothion and methidathion. Chlorpyrifos and chlorpyrifos with green tea exhibited 75% and 83% AChE inhibition at the maximum residue limit (2 ppm), respectively. On the other hand, AChE inhibition was already saturated at 0.01 ppm and 0.1 ppm chlorpyrifos and chlorpyrifos with green tea, respectively. Fenitrothion and methidathion represented 1-2% AChE inhibition at their maximum residue limit (0.2 ppm). The AChE inhibition reaction of those pesticides was not saturated, even at 20 ppm, whereas it was saturated at 5 ppm of the pesticide with green tea. These results suggest that the AChE method requires a specific standard curve for each pesticide with agriculture products. When pesticides with green tea were analyzed by GC/MS, the recovery rate of the pesticides was 90-109%. The calibration curve revealed GC/MS to have high sensitivity and was suitable for the precise quantification of pesticides. On the other hand, the analysis takes too much time and requires highly trained technicians.