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Dissipation and risk assessment of fluopyram and trifloxystrobin on banana, mango, grape, pomegranate and soil at harvest

이 연구는 인도의 바나나, 망고, 포도 및 석류 작물에 대한 플루오피람과 트리플록시스트로빈 살균제의 소실 역학 및 식이 위험을 평가하였으며, 해당 잔류물이 2.43일에서 22.74일 이내에 분해되고 일일 섭취량이 허용 한도보다 훨씬 낮게 유지되어 공중 보건에 유의미한 우려를 제기하지 않는다는 것을 발견하였다.

원저자: Partha Pratim Choudhury, Debi Sharma, Abhishek Mandal, Seema Shenvi, Veena U Rao, Kusuma D.K., Nethravathi B., Manjula G., Meenakshi Devaiah, Jyohi I Sunkad, Aathira U, Prathiksha Kulal

게시일 2026-09-24

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CC BY 4.0

원저자: Partha Pratim Choudhury, Debi Sharma, Abhishek Mandal, Seema Shenvi, Veena U Rao, Kusuma D.K., Nethravathi B., Manjula G., Meenakshi Devaiah, Jyohi I Sunkad, Aathira U, Prathiksha Kulal

원본 논문은 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

농부가 작물을 질병으로부터 보호하기 위해 살포할 때마다, 농약과 환경 사이에는 소리 없는 경주가 시작됩니다. 화학 물질들은 과일을 부패시킬 수 있는 곰팡이를 막기 위해 설계되었지만, 우리 식탁 위의 음식이 안전하게 유지될 수 있도록 수확 전까지 반드시 사라져야 합니다. '분해(dissipation)'라고 알려진 이 과정은 단순한 소멸이 아닙니다. 이는 날씨, 식물의 형태, 그리고 살포된 화학 물질의 성질이 잔류 기간을 결정하는 복잡한 상호작용입니다. 수십 년 동안 과학자들은 단일 화학 물질이 어떻게 분해되는지를 연구해 왔지만, 현대 농업은 더 강력한 질병에 맞서고 병해충의 저항성을 방지하기 위해 두 가지 서로 다른 살균제를 혼합하여 사용하는 방식에 점점 더 의존하고 있습니다. 두 화학 물질이 결합하면, 그 거동이 예측하기 어려운 방식으로 변할 수 있습니다. 소비자들과 규제 기관의 질문은 명확합니다. 만약 이러한 혼합 살포제가 과일에 사용된다면, 과일을 수확할 때 화학 물질이 얼마나 남아 있으며, 그 양은 먹기에 안전한가 하는 것입니다.

인도 원예연구소(Indian Institute of Horticultural Research)의 연구진은 네 가지 인기 있는 과일인 바나나, 망고, 포도, 석류를 대상으로 이 질문에 대한 답을 찾고자 했습니다. 그들은 다양한 곰팡이 감염을 치료하기 위해 흔히 현탁 농축제로 혼합되어 사용되는 특정 두 살균제 조합인 플루오피람(fluopyram)과 트리플록시스트로빈(trifloxystrobin)에 주목했습니다. 연구팀은 인도의 건조 지대인 카르나타카에서 과일 나무와 덩굴에 표준 권장 용량과 약간 높은 용량을 각각 살포하여 결과가 어떻게 달라지는지 확인하는 감독 필드 연구를 수행했습니다. 그들은 단순히 과일이 익기를 기다린 것이 아니라, 마지막 살포 시점부터 수확 시점인 15일째 되는 날까지 매일매일 화학 물질을 추적했습니다. 또한 살포제가 나무 아래로 흘러내려 토양에 가라앉았는지 확인하기 위해 나무 아래의 토양 샘도 함께 채취했습니다.

과학자들은 과일과 토양에 남아 있는 미량의 화학 물질을 추출하고 측정하기 위해 매우 정밀한 방법을 사용했습니다. 그들은 과일 전체를 조사했지만, 결정적으로 망고의 과육, 바나나의 속살, 석류의 즙과 같이 먹을 수 있는 부분은 껍질을 벗겨 처리했습니다. 이러한 구분은 매우 중요한데, 두꺼운 껍질이 대부분의 화학 물질을 붙잡아 두어 내부를 깨끗하게 유지할 수 있기 때문입니다. 결과에 따르면 두 살균제는 과일에 따라 다르게 행동했습니다. 망고의 경우 화학 물질이 비교적 빠르게 사라졌으며, 수확 시점에 식용 과육에서 발견된 양은 껍질에서 발견된 양보다 현저히 낮았습니다. 껍질이 방패 역할을 하여 잔류물을 가두는 동안 내부에는 화학 물질이 거의 남지 않았습니다. 석류도 유사한 패턴을 보였습니다. 두꺼운 껍질이 대부분의 잔류물을 보유한 반면, 즙이 많은 알갱이와 즙에는 측정하기 어려울 정도로 아주 적은 양의 흔적만이 남아 있었습니다.

바나나는 조금 다른 이야기를 들려주었습니다. 화학 물질은 과일 안에 전혀 머물지 않았으며, 수확 시점에는 전체 과일과 식용 과육 모두에서 잔류량이 감지할 수 없을 정도로 낮아졌습니다. 반면 포도는 가장 끈질겼습니다. 화학 물질은 다른 작물들보다 포도 알 속에 더 오래 머물렀으며, 15일이 지난 후에도 측정 가능한 양이 남아 있었습니다. 이러한 차이는 살포제의 실패 때문이 아니라, 화학 물질을 표면에 더 오래 유지시키는 포도 자체의 특성 때문이었습니다. 연구는 또한 망고, 포도, 석류 나무 아래의 토양에는 화학 물질이 존재했지만, 바나나 나무 아래의 토양에서는 발견되지 않았음을 밝혀냈는데, 이는 바나나 식물의 커다란 잎들이 살포제가 지면에 닿기 전에 대부분을 받아냈기 때문일 가능성이 큽니다.

이 과일들을 장기간 섭취했을 때의 안전성을 이해하기 위해, 연구진은 한 사람이 평생 매일 이 과일들을 먹는다고 가정했을 때의 일일 섭취량을 계산했습니다. 그들은 이 추정 섭치량을 국제 식품 안전 당국이 설정한 안전 일일 섭취 한도와 비교했습니다. 수치는 안심할 수 있을 만큼 작았습니다. 사람이 가능한 최대치의 과일을 최대한 높은 잔류량과 함께 먹는다고 가정하더라도, 위험은 무시할 수 있는 수준이었습니다. 사람이 섭취하게 될 화학 물질의 양은 해를 끼칠 수 있는 임계치보다 훨씬 낮았습니다. 연구는 이 특정 살균제 조합을 이 네 가지 과일에 사용하는 것이 소비자에게 안전하다는 결론을 내렸습니다. 화학 물질은 분해되거나 과일의 껍질에 머물러 식용 부분을 보호하는 방식으로 작용하며, 남아 있을 수 있는 미량의 양 또한 건강에 위험을 주지 않습니다. 이 연구 결과는 현대 농업 도구들이 실제 현장에서 어떻게 작동하는지에 대한 명확한 그림을 제공하며, 선반 위의 과일이 즐기기에 안전하다는 확신을 줍니다.

기술 요약: 바나나, 망고, 포도, 석류 및 토양 내 플루오피람(Fluopyram)과 트리플록시스트로빈(Trifloxystrobin)의 소실 및 위해성 평가

문제 제기
플루오피람(FPM)과 트리플록시스트로빈(TFS)의 250+250 g/L 현탁액 농축제(SC)와 같은 혼합 살균제 제형의 전 세계적 채택이 증가함에 따라, 다양한 원예 작물에서의 잔류 역학에 대한 엄격한 이해가 필수적이다. 이러한 광범ความ 살균제는 저항성 관리와 질병 제어에 효과적이지만, 필드 조건 하에서의 잔류성 및 잠재적인 식이 위험성을 반드시 평가해야 한다. 전체 과실 내에서의 화합물 소실 속도뿐만 아니라, 가식 부위(과육, 가식성 배유, 과즙)와 비가식 조직(껍질, 외피) 사이의 분배를 이해하는 것에도 중요한 공백이 존재한다. 또한, 수확 시 토양으로의 분무 침착물 전이와 그에 따른 소비자 대상 만성 식이 노출에 대한 구체적인 평가가 필요하며, 특히 인도의 다양한 농업 기후대 맥락에서 그러하다.

연구 방법
본 연구는 인도 카르나타카카 주 동부 건조 지대의 네 가지 주요 상업용 과수 작물인 바나나, 망고, 포도, 석류를 대상으로 감독된 필드 조건 하에서 수행되었다.

실험 설계: FPM+TFS SC 제형을 첫 수확 전 세 차례(35일, 25일, 15일 간격)에 걸쳐 두 가지 농도(권장 용량 X 및 권장 용량의 1.25배인 1.25X)로 엽면 살포하였다.
시료 채취: 최종 살포 후 0, 1, 3, 5, 7, 10, 15일째에 시료를 수집하였다. 수확일 시료에는 전체 과실, 가식 부위(과육, 배류, 과즙), 표면 토양(깊이 0–15 cm)이 포함되었다.
분석 절차: 농약 잔류물은 QuEChERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe) 방법을 사용하여 추출 및 정제하였다. 분석은 액체 크로마토그래피-텐덤 질량 분석법(LC-MS/MS)을 사용하여 수행되었다. 분석법은 SANTE 가이드라인을 준수하여 FPM, TFS 및 TFS 대사체인 CGA 321113에 대해 검증되었으며, 회수율은 일반적으로 허용 범위인 70–120% 이내였다.
동역학 및 위해성 모델링: 소실 동역학은 조정된 결정 계수( $R^2_{adj}$ )와 오차 지표를 기준으로 가장 적합한 모델을 결정하기 위해 0차, 1차 또는 2차 속도 방정식을 사용하여 모델링하였다. 반감기( $t_{1/2}$ ) 값은 이에 따라 계산되었다. 만성 식이 위험은 유럽 식품안전청(EFSA)에서 설정한 일일 섭취 허용량(ADI) 대비 일일 섭취량(EDI) 및 위해 지수(HQ)를 계산하여 평가되었다.

주요 기여 및 결과

소실 동역학: 본 연구는 FPM과 TFS의 소실이 특정 작물 및 살포 농도에 따라 서로 다른 동역학적 차수(0차, 1차 또는 2차)를 따른다는 것을 입증하였다.
- 반감기 범위: FPM의 반감기는 2.43~~22.74일이었으며, TFS의 반한기는 4.73~~15.62일이었다.
- 작물별 지속성: 망고는 가장 빠른 소실(FPM $t_{1/2}$ : 2.43–4.95일)을 보였으며, 포도는 가장 느린 감소와 높은 지속성(FPM $t_{1/2}$ : 15.73–22.74일)을 나타냈다. 바나나와 석류는 중간 정도의 지속성을 보였다.
잔류물 분배: 가식 부위에서의 잔류물이 전체 과실에 비해 현저히 감쇄된다는 유의미한 결과가 도출되었다.
- 망고의 경우, 최종 잔류물은 과육에서 전체 과실보다 약 76–82% 낮았으며, 이는 껍질이 주요 잔류물 저장소 역할을 함을 나타낸다.
- 석류의 경우, 수확 시 배류와 과즙 내 FPM은 정량 한계(LOQ) 미만이었으며, 가식 부위 내 TFS 잔류물은 전체 과실 잔류물의 6–9%에 불당했다.
- 바나나의 경우, 수확 시 과육 내 잔류물은 LOQ 미만이었으며, 1.25X 용량 하에서 전체 과실에서 미량의 TFS만이 검출되었다.
토양 잔류물: 수확 시 망고, 포도, 석류 재배지의 토양에서 잔류물이 검출되었으나, 바나나 토양에서는 LOQ 미만이었다. 석류 토양은 수관 구조와 계절적 조건으로 인해 가장 높은 최종 잔류물을 보였다.
대사체 검출: 대사체 CGA 321113는 모든 시료 채취 구간 동안 과실이나 토양에서 검출되지 않았다.
식이 위해성 평가: 개별 과일 및 누적 노출에 대해 계산된 위해 지수(HQ)는 모두 1.0보다 현저히 낮았다. 최악의 시나리오(1.25X 살포 농도 및 최대 소비 데이터)에서도 만성 식이 위험은 무시할 수 있는 수준으로 판단되었다.

의의 및 주장
본 논문은 바나나, 망고, 포도, 석류에 대한 플루오피람과 트리클록시스트로빈 혼합 제형의 적용이 만성 식이 노출과 관련하여 공중 보건 문제를 일으킬 가능성이 낮다고 주장한다. 본 연구는 전체 과실의 잔류물이 작물에 따라 지속될 수 있으나, 이러한 특정 과일들의 가식 부위는 수확 시 독성학적으로 유의미한 수준보다 훨씬 낮은 잔류물을 포함하고 있음을 강조한다. 저자들은 권장 살포량을 준수하는 조건 하에서 이 혼합 제품의 사용이 해당 작물의 해충 관리에 안전하다고 결론지었다. 연구 결과는 이 품목들의 소비자 안전성을 뒷받침하며, 망고와 석류의 껍질과 외피가 잔류물을 효과적으로 격리하여 가식 부위를 보호한다는 점을 시사한다. 저자들은 이러한 결과가 테스트된 필드 조건에 특화된 것이며, 급성 위해성 평가를 대체하거나 비식이적 노출 경로를 다루지는 않는다는 점을 명시하였다.

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