농산물 잔류농약 다성분 분석에서의 매질효과 비교

유재영, 양호철, 서욱현, 전지윤, 오규연, 안길원

농산물검사소

A Comparison of the Matrix Effect on an Analysis of Multi-pesticides՛ Residue in Agricultural Products

J. Y. Yu, H. C. Yang, U. H. Seo, J. Y. Jeon, G. Y. Oh,

G. W. An

Agricultural Products Inspection Center

Abstract

This study was conducted to compare the matrix effect on analysis of multi-pesticides residue in various agricultural products. Thirty-four agricultural products were selected in consideration of common consumption and the matrix effect was investigated for 400 pesticides(443 compounds). The Matrix effect(ME %) was divided into a soft range(ME(%)≤｜±20｜), medium range(｜±20｜＜ME(%)≤｜±50｜), and strong range (ME(%)＞｜±50｜), and it was judged that the analysis was affected when it was out of the soft range. As a result of confirming the percentage of compounds included in the soft matrix effect range, the lowest matrix effect was grape(93.7 %), and the highest was green onion(55.4 %). The percentage of compounds included in the soft matrix effect range by food group was 80.9 %±6.4 % of cereals, 85.2 %±4.2 % of root and tuber crops, 86.9 %±3.7 % of beans, 84.2 %±11.0 % of fruits, 78.2 %±9.9 % of vegetables, and 71.2 %±2.5 % of mushrooms. When compared by analysis compounds, about 15.1 % of 212 compounds of GC-MS/MS and about 30.3 % of 231 compounds of LC-MS/MS were included in the soft matrix effect range regardless of the matrix. Through this study, it is expected to understand the trend of the matrix effect when analyzing pesticide residues in various agricultural products, and to provide data for selecting a representative matrix.

Keywords: matrix effect, multi-pesticides residue, agricultural products

식품공전 중 잔류농약 다성분 시험법에서 매질보정 검량법의 효율적인 적용을 위하여 농산물의 매질효과를 이해하고, 다양한 농산물의 잔류농약 분석에 이용할 수 있는 대표매질을 탐색하고자 하였다. 이에 다소비 농산물 등 34품목을 선정하여 400종 농약(443 분석항목)에 대한 매질효과를 분석하였고, 그 결과는 다음과 같다.

1.  시험법에 대한 유효성 검증 결과, GC-MS/MS 항목은 상관계수(R2)가 0.9950 ~ 0.9999 이상이었으며, 회수율은 74.0 % ~ 116.1 %, 상대표준편차는 0.1 % ~ 11.9 %였고, 정량한계는 0.0011 mg/kg ~ 0.0099 mg/kg 수준이었다. LC-MS/MS 항목은 상관계수(R2)가 0.9943 ~ 0.9999 이상, 회수율은 88.7 % ~ 113.5 %, 상대표준편차는 0.1 % ~ 9.3 %였고, 정량한계는 0.0012 mg/kg ~ 0.0100 mg/kg 수준으로 확인되었다.

2.  매질효과를 산출한 결과, GC-MS/MS 분석 대상 212개 항목 중 평균 202개 항목(95.1 %)이 시그널이 강화되는 매질효과를 나타내었고, LC-MS/MS 분석 대상 231개 항목 중 평균 120개 항목(52.0 %)이 시그널이 억제되는 매질효과를 나타내었다.

3.  전체 443개 분석항목 중 soft 범위 비율을 비교했을 때 포도 93.7 %, 토마토 93.0 %, 오이 92.1 % 순으로 매질효과가 낮았고, 파 55.4 %, 귤 62.2 %, 느타리버섯 68.2 % 순으로 매질효과가 높았다. 34품목 농산물의 매질효과는 낮은 쪽부터 포도, 토마토, 오이, 딸기, 무(뿌리), 강낭콩, 배, 사과, 감자, 마, 완두, 쌀, 복숭아, 대두, 고추, 현미, 참나물, 당근, 고구마, 애호박, 감, 시금치, 상추, 옥수수, 쑥갓, 부추, 새송이버섯, 팽이버섯, 들깻잎, 양파, 배추, 느타리버섯, 귤, 파 순으로 나타났다.

4.  각 식품군별로 soft 매질효과 범위에 해당하는 항목은 곡류 80.9 %, 서류 85.2 %, 두류 86.9 %, 과일류 84.2 %, 채소류 78.2 %, 버섯류 71.2 %였으며, 분석항목별로 비교했을 때 GC-MS/MS 212항목 중 약 15.1 %, LC-MS/MS 231항목 중 약 30.3 %가 모든 농산물에서 soft 범위의 매질효과를 보였다.

5.  매질효과가 높게 나타났던, 파, 귤 등은 대표매질 사용이 어려워 동일한 시료로 매질을 보정하여 분석해야 하며, 매질효과가 낮은 편에 속한 포도, 토마토, 오이 등은 대표매질로써의 가능성을 보였다.

34품목의 농산물에서 매질효과를 조사한 결과 LC-MS/MS의 일부 품목을 제외하면 매질효과를 보이는 항목이 많아 농산물의 잔류농약 분석 시 매질보정이 필요할 것으로 생각된다. 낮은 매질효과를 나타냈던 농산물은 대표매질 선정을 고려할 수 있을 것으로 보이나, 농산물의 매질이 다양하고, 매질효과의 차이가 있으므로 충분한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구 결과를 통해 농산물 잔류농약 분석의 신뢰성을 더욱 확보하고, 대표매질 선정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.