KR100377539B1 - Method for Detection of Toxicity of Pesticide Residues in Foods Using Bioluminescent Bacteria - Google Patents

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KR100377539B1 KR10-2000-0017987A KR20000017987A KR100377539B1 KR 100377539 B1 KR100377539 B1 KR 100377539B1 KR 20000017987 A KR20000017987 A KR 20000017987A KR 100377539 B1 KR100377539 B1 KR 100377539B1
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Abstract

본 발명은 식품내 잔류하는 농약을 추출한 후, 발광성 박테리아를 이용하여 독성을 탐지하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 식품내에 잔류하는 농약 성분을 물 및 메탄올과 폴리에틸렌 글리콜 혼합 용매로 농약을 추출한 후, 이들의 특정한 독성에 대하여 빛을 방출하도록 유전공학적으로 재조합된 발광성 박테리아를 이용하여 독성 정도를 분석하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting toxicity using luminescent bacteria after extracting the pesticide remaining in the food. More specifically, the pesticides remaining in the food are extracted with water and methanol and polyethylene glycol mixed solvent, and then the degree of toxicity is analyzed using luminescent bacteria genetically engineered to emit light for their specific toxicity. It is about a method.

본 발명은 종래의 식품에 잔류하는 농약을 검출하기 위해 사용되어 왔던 전처리 방법에 비하여 간단하므로 짧은 시간에 효율적으로 식품내 잔류 농약을 추출할 수 있다. 또한 추출 용매가 독성이 거의 없으므로 인체에 안전할 뿐만 아니라, 발광성 박테리아의 독성 탐지능에 미치는 영향도 거의 없어 추출된 잔류 농약의 독성만을 분석하므로 일반 가정에서도 활용이 가능하다.The present invention is simpler than the pretreatment method that has been used to detect pesticides remaining in conventional foods, so that residual pesticides in foods can be efficiently extracted in a short time. In addition, since the extraction solvent has little toxicity, it is not only safe for the human body, but also has little effect on the toxicity detection ability of the luminescent bacteria, and thus only the toxicity of the extracted residual pesticides can be analyzed.

본 발명은 무분별한 농약 사용으로 인하여 식품내에 잔류하는 농약 성분의 추출 및 분석방법을 제공함으로써 식품 섭취시 농약의 독성으로 인한 피해를 감소시킬 수 있다.The present invention can reduce the damage caused by the toxicity of the pesticide when ingesting the food by providing a method for extracting and analyzing the pesticide components remaining in the food due to the use of indiscriminate pesticides.

Description

식품내 잔류하는 농약에 대한 발광미생물을 이용한 독성탐지방법{Method for Detection of Toxicity of Pesticide Residues in Foods Using Bioluminescent Bacteria}Method for Detection of Toxicity of Pesticide Residues in Foods Using Bioluminescent Bacteria}

본 발명은 식품내 잔류하는 농약에 대한 발광미생물을 이용한 독성탐지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a toxicity detection method using luminescent microorganisms for pesticides remaining in food.

식품내의 잔류 농약 성분을 분석하기 위한 방법은 GC, GC/MS, LC, LC/MS 등의 분석기기나 실험 동물을 이용한 급성 독성 시험법 및 유전 독성 시험법이 있다. 이러한 방법을 이용하여 잔류 농약의 독성을 분석하기 위해서는 복잡한 추출과 전처리 방법이 요구되어 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 숙련된 기술자에 의하여 장시간에 걸쳐 추출한 후, 이를 분석하는데도 많이 시간이 소요되는 단점이 있다. 또한 추출에 사용되는 용매의 성분자체에 많은 독성을 함유하고 있으므로 추출된 잔류 농약만의 독성 효과를 검증하기가 어려운 단점이 있다.Methods for analyzing pesticide residues in food include acute toxicity test and genetic toxicity test using an analyzer such as GC, GC / MS, LC, LC / MS or laboratory animals. In order to analyze the toxicity of residual pesticides using this method, a complex extraction and pretreatment method is required, and it takes a lot of time, and after extracting it for a long time by a skilled technician, it also takes a long time to analyze it. . In addition, since the constituents of the solvent used in the extraction itself contains a lot of toxicity, it is difficult to verify the toxic effects of the extracted residual pesticides.

따라서 본 발명에서는 물과 유기용매로 간단하게 식품내의 잔류농약 성분을 추출한 후, 독성물질의 유입이 생물체의 특정부위를 손상시켰을 때 생물학적 빛을 발생하도록 프로그램 된 유전자 재조합된 발광성 박테리아를 이용하여 추출된 잔류농약의 독성 여부를 확인하는 데 있다.Therefore, in the present invention, after extracting the residual pesticide components in food simply with water and organic solvent, extracted using genetically recombined luminescent bacteria programmed to generate biological light when the influx of toxic substances damaged certain parts of the organism. This is to determine whether the pesticide residue is toxic.

본 발명은 식품내에 잔류하는 농약성분으로 인한 독성을 신속하게 확인하기 위한 간편한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 종래에 잔류 농약을 추출하기 위하여 여러 단계의 복잡한 과정 및 장시간 소요되는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 농약의 물리적ㆍ화학적 성질을 고려하여 두 가지 단계로 구성되어 인체에 무해하면서 최종 추출 농약의 독성에 변화를 주지 않는 추출 용매를 사용하므로 효율적인 독성탐지 방법을 제공한다.An object of the present invention is to provide a convenient method for quickly identifying the toxicity due to pesticide components remaining in food. The present invention not only solves the complicated process and long time problem of extracting residual pesticides in the related art, but also consists of two stages in consideration of the physical and chemical properties of the pesticides, while harmless to the human body. The use of an extraction solvent that does not change the amount provides an efficient toxicity detection method.

도 1은 식품내 잔류 농약의 추출 방법의 상세도이다.1 is a detailed view of a method for extracting residual pesticides in food.

도 2는 용매 선정을 위한 발광 박테리아의 생물학적 빛과 세포 성장 정도에 영향을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the effect on the degree of biological light and cell growth of luminescent bacteria for solvent selection.

도 3은 순수한 메틸브로마이드의 여러 농도 범위에 대하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과이다.Figure 3 is a result confirming the reactivity of the luminescent bacteria in various concentration ranges of pure methyl bromide.

도 4는 메틸브로마이드를 인위적으로 깻잎에 노출시킨 후, 추출하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과이다.4 is a result of artificially exposing methyl bromide to sesame leaves, and extracting to confirm the reactivity of the luminescent bacteria.

도 5(a)(b)는 DDT(a)와 쥐람(b)을 이용하여 인위적으로 깻잎에 노출하고, 그것을 추출하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과이다.Figure 5 (a) (b) is a result of confirming the reactivity of the luminescent bacteria by artificial exposure to sesame leaves using DDT (a) and jurassic (b), and extracting it.

도 6은 식품 중 수분을 다량 함유한 과일류내 잔류 농약을 추출하기 위한 방법에 관한 것이다.Figure 6 relates to a method for extracting residual pesticides in fruits containing a large amount of water in food.

도 7은 메틸브로마이드를 오렌지에 노출시킨 후, 추출하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과로서7 is a result of confirming the reactivity of luminescent bacteria by extracting methyl bromide after exposure to orange

(a)는 오렌지 껍질부위만 추출하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과이다.(a) is the result of checking the reactivity of the luminescent bacteria by extracting only the orange peel.

(b)는 오렌지 알맹이 부위를 추출하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과이다.(b) is the result of checking the reactivity of the luminescent bacteria by extracting the orange kernel area.

(c)는 오렌지를 증류수 및 추출용매와 완전 파쇄 후 추출하여 발광성 박테리아의 반응성을 확인한 결과이다.(c) is the result of confirming the reactivity of the luminescent bacteria by extracting the orange completely after dividing with distilled water and extraction solvent.

도 1은 본 발명의 독성탐지방법을 나타내는 것으로 식품 샘플로부터 신속하고 간단하게 농약 성분을 추출한후, 발광성 박테리아로 독성 정도를 확인하기 위한 개략도를 보여준다. 식품내 잔류 농약의 추출을 위한 방법은 대략적으로 증류수를 이용한 1차 세척과 추출 용매를 이용한 2차 세척으로 나눌 수 있다. 먼저 적당한 크기로 식품 샘플을 준비한 후에, 증류수 20mL을 이용하여 식품 샘플을 1차 세척하고, 미리 준비된 추출 용매는 20% 메탄올(Methanol)과 15% 폴리에틸렌글리콜(Poly Ethylene Glycol)의 혼합 형태의 용매(100% 메탄올과 60% 폴리에틸렌글리콜을 최종 농도가 각각 20%와 15%가 되도록 혼합)로서 20mL를 보텍서(vortexer)를 이용하여 90초간 2차 세척을 실시한다. 세척시에 이용하는 튜브의 경우, 본 발명에서는 50mL 펠콘튜브 (Falcon tube)를 이용하였지만, 다른 용기를 사용하여도 무관하며, 세척을 위해 요구되는 시간은 60초 내지 120초가 소요되나 보다 바람직하게는 90초 동안하는 것이 좋다. 즉, 세척시간이 90초 이상이 되면 추출 효율은 증가하나 식품으로부터 색소가 함께 추출된다. 예로서 90초간 세척하면 최종 추출 샘플이 깻잎의 경우 녹색을, 오렌지의 경우 오렌지색을 띄게 되었는데, 이들 색소로 인한 부수적인 스트레스를 방지하기 위하여 90초 동안 세척함으로써 세척용기내 잔류 농약이 흡착하는 문제는 발생하지 않게 하였다. 이와 같이 추출된 최종 샘플중 2mL을 취하여 발광성 박테리아를 이용한 추출 효율을 확인하였다.Figure 1 shows the toxicity detection method of the present invention shows a schematic diagram for quickly and simply extracting the pesticide component from the food sample, to determine the degree of toxicity with luminescent bacteria. Methods for the extraction of residual pesticides in food can be roughly divided into primary washing with distilled water and secondary washing with extraction solvent. First, prepare a food sample in an appropriate size, and then first wash the food sample using 20 mL of distilled water, and the prepared extraction solvent is a solvent in the form of a mixture of 20% methanol and 15% polyethylene glycol (polyethylene glycol). 100 mL methanol and 60% polyethylene glycol are mixed so that the final concentration is 20% and 15%, respectively, and 20 mL of the second wash is performed for 90 seconds using a vortexer. In the case of the tube used for washing, in the present invention, 50mL Falcon tube was used, but other containers can be used, and the time required for washing is It takes 60 to 120 seconds, but more preferably 90 seconds. That is, when the washing time is more than 90 seconds, the extraction efficiency is increased, but the pigment is extracted together from the food. For example, after 90 seconds of washing, the final extracted sample became green for sesame leaves and orange for orange. The problem of adsorption of residual pesticides in the cleaning container by washing for 90 seconds to prevent the incidental stress caused by these pigments It did not occur. 2mL of the final sample thus extracted was taken to confirm the extraction efficiency using luminescent bacteria.

또한 도 6에 나타나 있는 수분을 다량 함유한 과일류내의 잔류 농약을 추출하기 위한 방법은 추가적으로 식품 샘플을 믹서로 완전히 파쇄하는 과정이 추가된 것으로 원심분리를 통하여 상층액만을 분리하게 된다. 이와 같은 과정을 통해 얻어진 추출 샘플은 모두 유전적으로 재조합된 발광성 박테리아를 이용하여 추출 효율 및 독성 정도를 확인하였다. 특히 독성물질이 생물체의 특정한 부위에 미치는 독성을 탐지하는 여러 가지 재조합 발광성 박테리아 중 특히 독성물질이 세포내 단백질을 손상시켰을 때 빛을 발하도록 유전적으로 재조합된 독성탐지용 박테리아 TV1061(ATCC 69315)을 이용하였다.In addition, the method for extracting the residual pesticide in the fruit containing a large amount of water shown in Figure 6 is an additional process of completely crushing the food sample with a mixer to separate only the supernatant through centrifugation. Extraction samples obtained through the above process were all confirmed the extraction efficiency and toxicity by using genetically recombined luminescent bacteria. Among the many recombinant luminescent bacteria that detect toxic effects on specific parts of organisms, in particular, we use the toxic detection bacteria TV1061 (ATCC 69315), which is genetically recombined to emit light when toxic substances damage intracellular proteins. It was.

유전공학적으로 재조합된 발광성 박테리아(bioluminescent bacteria)는 특정한 부위가 손상되었을 때 이를 회복하는데 관여하는 프로모터와 프로모토의 작동여부를 빛으로서 알려주는 발광유전자(lux유전자)를 인위적으로 결합시킨 플라스미드(plasmid)를 함유하고 있다. 따라서 특정 부위에 미치는 독성은 그에 상응하는 프로모터를 작동시키며, 이는 발광유전자의 발현을 통해 빛으로 나타내게 된다. 따라서 독성 물질의 독성으로 인한 생물체의 특정부분의 손상은 재조합 발광성 박테리아의 빛의 증가로서 나타나게 되는 것이다. 본 발명에서는 특정 손상부위 중 단백질 손상에 민감하게 반응하는 재조합 박테리아 TV1061을 이용하여 개발된 추출 방법을 통해 식품으로부터 추출된 농약 성분의 독성 정도 및 추출 효율을 확인하였다.Genetically recombined bioluminescent bacteria are plasmids that artificially combine a promoter involved in recovering when a specific site is damaged and a lux gene that indicates whether the promoter is working as light. It contains. Thus, toxicity to a specific site triggers the corresponding promoter, which is represented by light through the expression of the luminescent gene. Thus, damage to certain parts of the organism due to the toxicity of the toxic substance will appear as an increase in the light of the recombinant luminescent bacteria. In the present invention, the degree of toxicity and the extraction efficiency of the pesticides extracted from food were confirmed through the extraction method developed using the recombinant bacterium TV1061 which is sensitive to protein damage in a specific damage site.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시 예가 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니며, 실시예에 기재되어 있는 생물학적 빛의 단위는 다음의 두가지로 제한되었다. 위의 식에서 SBL(Specific Bioluminescence)은 세포 하나당 발생하는 빛의 양을 의미하는 단위이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples do not limit the technical scope of the present invention, the biological light units described in the examples were limited to the following two. In the above formula, SBL (Specific Bioluminescence) is a unit indicating the amount of light generated per cell.

<실시예 1><Example 1>

본 발명은 식품내 잔류하는 유해 농약 성분을 간단하고 신속하게 추출하여 이들로부터 얻어진 추출 샘플은 유전공학적으로 변형된 발광성 박테리아를 이용하여 추출 효율 및 독성 정도를 그들의 발광 정도로써 비교하는데, 이 단계에서 효율성을 증가시키기 위해서는 추출용으로 사용되는 용매로 인한 박테리아의 스트레스 반응이 최소화시키게 됨으로써, 추출된 농약 성분으로 인한 독성 효과만을 확인하고자 하는 것이다.The present invention provides a simple and rapid extraction of harmful pesticide components remaining in food, and extract samples obtained from them are compared with extraction efficiency and toxicity using their genetically modified luminescent bacteria. In order to increase the stress response of the bacteria due to the solvent used for the extraction is minimized, to determine only the toxic effect of the extracted pesticide component.

적당한 크기로 식품 샘플을 준비한 후에, 정수 20mL을 이용하여 식품 샘플을 1차 세척하고, 미리 준비된 추출 용매는 20% 메탄올(Methanol)과 15% 폴리에틸렌글리콜(Poly Ethylene Glycol)의 혼합 형태의 용매(100% 메탄올과 60% 폴리에틸렌글리콜을 최종 농도가 각각 20%와 15%가 되도록 혼합)로서 20mL를 보텍서(vortexer)를 이용하여 90초간 2차 세척을 실시하였다.After preparing the food sample to an appropriate size, the first sample was washed first with 20 mL of purified water, and the prepared extraction solvent was a solvent of 100% mixed solvent of 100% methanol and 100% polyethylene glycol (100%). % Methanol and 60% polyethylene glycol were mixed so that the final concentration was 20% and 15%, respectively, and 20 mL of the second wash was performed for 90 seconds using a vortexer.

따라서 종래에 농약성분의 분석을 위한 샘플들의 전처리 과정에서 사용되어 왔던 여러 가지 용매들을 이용하여 발광성 박테리아의 스트레스 반응 정도를 확인하였다. 또한 지용성인 화학물질 용해에 널리 사용되는 메탄올과 소수성 담체(hydrophobic carrier)로 알려져 있는 폴리에틴렌 글리콜을 혼합하여 이로 인한 스트레스 반응 정도 역시 확인하였다. 도 2에는 8가지 서로 다른 용매로 인한 발광성 박테리아 세포 하나당 발생하는 빛의 최대량(Max. SBL R; Maximum Specific Bioluminescence Ratio)과 세포 성장 속도를 나타내고 있다. 도 2에서 사용한 용매들의 선정 농도는 기존의 샘플 전처리 과정에서 최대 효율을 나타내는 것으로 알려진 것을 참고하였으며, 명시된 농도는 세포 배양용액 내로 삽입되었을 때의 농도를 의미한다. 일반적으로 샘플 처리에 있어 높은 효율을 나타낸 다고 알려진 아세톤과 헥산의 경우는 이로 인한 발광성 박테리아의 성장 저해가 심하여 본 발명에서의 추출방법에 활용하는데는 적합하지 않았다. 따라서 발광성 박테리아로부터 발생되는 생물학적 빛의 양이 최소이면서 세포 성장 저해를 입히지 않는 폴리에틸렌 글리콜, 에탄올, 메탄올 또는 메탄올과 폴리에틸렌 글리콜의 혼합형태 등이 적합하였다.Therefore, the degree of stress response of the luminescent bacteria was confirmed using various solvents that have been used in the pretreatment of samples for analysis of pesticide components. In addition, methanol and polyetherene glycol, also known as hydrophobic carrier, are widely used to dissolve fat-soluble chemicals. Figure 2 shows the maximum amount of light (Max. SBL R; Maximum Specific Bioluminescence Ratio) and cell growth rate generated per one luminescent bacterial cell due to eight different solvents. The selected concentrations of the solvents used in FIG. 2 refer to those known to exhibit maximum efficiency in the conventional sample pretreatment process, and the specified concentrations refer to concentrations when inserted into the cell culture solution. In general, acetone and hexane, which are known to exhibit high efficiency in sample processing, have severe growth inhibition of luminescent bacteria and are not suitable for use in the extraction method of the present invention. Therefore, polyethylene glycol, ethanol, methanol, or a mixture of polyethylene glycol and polyethylene glycol, which have a minimum amount of biological light generated from luminescent bacteria and do not inhibit cell growth, are suitable.

<실시예 2><Example 2>

실시예 1에서 사용된 메탄올과 폴리에틸렌 글리콜의 혼합형태는 표 1(a, b)은 도 2에서 선정된 추출 용매의 최적 추출 효율을 나타내는 농도선정을 위한 것으로 메탄올과 폴리에틸렌글리콜의 농도 변화에 따른 발광성 박테리아의 생물학적 빛과 세포 성장 정도를 나타낸 것으로 실험을 통하여 선정되었다.Mixing form of methanol and polyethylene glycol used in Example 1 is shown in Table 1 (a, b) for selecting the concentration representing the extraction efficiency of the extraction solvent selected in Figure 2 according to the change in the concentration of methanol and polyethylene glycol It was selected through experiments to show the biological light of the bacteria and the degree of cell growth.

표 1. 선정된 추출 용매의 최적 추출 효율을 나타내는 농도 선정을 위한 메탄올과 폴리에틸렌글리콜의 농도 변화에 따른 발광성 박테리아의 생물학적 빛과 세포 성장 정도Table 1. Biological Light and Cell Growth of Luminescent Bacteria with Different Concentrations of Methanol and Polyethylene Glycol

(a) 발광성 박테리아에 의해 발생되는 생물학적 빛의 양(a) the amount of biological light produced by luminescent bacteria

메탄올 농도 (%)Methanol Concentration (%) 폴리에틸렌 글리콜 농도 (%)Polyethylene Glycol Concentration (%) 00 7.57.5 1515 3030 6060 00 1One 1.131.13 1.421.42 1.121.12 1.31.3 55 1.381.38 1.491.49 1.521.52 1.391.39 1.281.28 1010 1.391.39 1.41.4 1.421.42 1.31.3 2.292.29 2020 1.421.42 1.381.38 1.361.36 1.421.42 2.82.8 3030 3.363.36 4.94.9 4.564.56 5.05.0 4.814.81 4040 4.84.8 5.265.26 5.235.23 4.94.9 5.0125.012 5050 6.76.7 6.846.84 6.456.45 6.246.24 7.127.12 6060 1010 10.510.5 1212 14.614.6 12.412.4

(b) 발광성 박테리아의 세포 성장 속도 (1/hr)(b) Cell growth rate of luminescent bacteria (1 / hr)

메탄올 농도 (%)Methanol Concentration (%) 폴리에틸렌 글리콜 농도 (%)Polyethylene Glycol Concentration (%) 00 7.57.5 1515 3030 6060 00 1.481.48 1.511.51 1.511.51 1.461.46 1.401.40 55 1.431.43 1.541.54 1.421.42 1.391.39 1.321.32 1010 1.391.39 1.351.35 1.41.4 1.381.38 1.291.29 2020 1.551.55 1.341.34 1.381.38 1.421.42 1.301.30 3030 1.381.38 1.291.29 1.411.41 1.311.31 1.391.39 4040 1.381.38 1.511.51 1.441.44 1.381.38 1.481.48 5050 1.31.3 1.321.32 1.251.25 1.261.26 1.21.2 6060 1.191.19 1.161.16 1.21.2 1.181.18 1.181.18

표 1에는 여러 가지 농도의 메탄올과 폴리에틸렌 글리콜을 다양하게 혼합하였을 때, 이들로 인한 발광성 박테리아의 생물학적 빛의 양과 세포 성장 속도를 나타내고 있다. 이 경우, 상기와 같이 발생하는 생물학적 빛의 양은 최소이면서 세포 성장 속도에는 거의 영향을 주지 않아야 하므로, 블록을 지정한 부위의 농도 선정이 적합하다. 또한 이들을 추출 용매로 이용하였을 때, 식품내 잔류 농약 성분을 보다 효율적으로 추출할 수 있어야 하므로, 발생하는 빛의 양이 증가하여야 한다. 이를 위하여 깻잎을 인위적으로 메틸브로마이드 성분 10,000 ppm에 노출시켜 추출 효율 실험을 실시하였다.Table 1 shows the amount of biological light and cell growth rate of luminescent bacteria due to various mixing of methanol and polyethylene glycol at various concentrations. In this case, since the amount of biological light generated as described above is minimal and hardly affects the cell growth rate, it is appropriate to select the concentration of the block designation site. In addition, when these are used as the extraction solvent, the residual pesticide components in the food should be able to be extracted more efficiently, and thus the amount of light generated should be increased. For this purpose, the sesame leaves were artificially exposed to 10,000 ppm of methyl bromide component to perform extraction efficiency experiment.

표 2(a, b)는 메탄올과 폴리에틸렌글리콜의 농도 변화에 따라 식품내 잔류 농약의 추출후, 발광성 박테리아의 생물학적 빛과 세포 성장 정도를 나타낸 것이다. 표 2의 메탄올 20%와 폴리에틸렌 글리콜 15%을 혼합하였을 때, 농약 성분만으로 인한 독성 효과가 최대로 나타나는 것을 확인하였다. 그 이하의 농도에서는 추출 효율이 그에 미치지 못하며, 그 이상의 농도에서는 농약 성분으로 인한 독성 효과 뿐만 아니라, 추출 용매로 인한 효과가 혼합되어 나타는 것을 확인하여, 메탄올 20%와 폴리에틸렌글리콜 15%의 혼합형태가 잔류 농약성분을 추출하는데 가장 적합함을 확인하였다.Table 2 (a, b) shows the biological light and cell growth of luminescent bacteria after extraction of residual pesticides in food according to the concentration of methanol and polyethylene glycol. When mixing 20% methanol and 15% polyethylene glycol of Table 2, it was confirmed that the maximum toxic effect due to only pesticide components. At lower concentrations, the extraction efficiency is less than that. At higher concentrations, not only the toxic effect of the pesticide component but also the effect of the extraction solvent is shown to be mixed. Was found to be the most suitable for extracting residual pesticides.

표 2. 메탄올과 폴리에틸렌글리콜의 농도 변화에 따라 식품내 잔류 농약의 추출후, 발광성 박테리아의 생물학적 빛과 세포 성장 정도Table 2. Biological Light and Cell Growth of Luminescent Bacteria after Extraction of Residual Pesticides in Foods with Different Methanol and Polyethylene Glycol Concentrations

(a) 추출후, 발광성 박테리아에 의해 발생되는 생물학적 빛의 양(a) the amount of biological light generated by luminescent bacteria after extraction

메탄올 농도 (%)Methanol Concentration (%) 폴리에틸렌 글리콜 농도 (%)Polyethylene Glycol Concentration (%) 00 7.57.5 1515 3030 6060 00 1One 2.312.31 3.393.39 3.813.81 3.33.3 55 2.562.56 2.122.12 5.125.12 4.394.39 4.284.28 1010 3.963.96 3.413.41 4.954.95 9.599.59 7.967.96 2020 5.615.61 4.184.18 10.2610.26 20.1620.16 26.1526.15 3030 10.2110.21 12.1812.18 15.1215.12 2525 30.830.8 4040 40.1240.12 38.1238.12 44.1244.12 51.1651.16 120.8120.8 5050 51.4951.49 55.1155.11 49.5149.51 78.1678.16 207.1207.1 6060 100.69100.69 99.199.1 120.69120.69 146.2146.2 198.1198.1

(b) 추출후, 발광성 박테리아의 세포 성장 속도 (1/hr)(b) the rate of cell growth of luminescent bacteria after extraction (1 / hr)

메탄올 농도 (%)Methanol Concentration (%) 폴리에틸렌 글리콜 농도 (%)Polyethylene Glycol Concentration (%) 00 7.57.5 1515 3030 6060 00 1.481.48 1.421.42 1.441.44 1.521.52 1.451.45 55 1.391.39 1.301.30 1.3021.302 1.2451.245 1.211.21 1010 1.291.29 1.2011.201 1.171.17 1.181.18 1.461.46 2020 1.181.18 1.181.18 1.221.22 1.241.24 1.311.31 3030 1.051.05 1.0281.028 1.121.12 1.141.14 1.091.09 4040 1.081.08 0.950.95 0.910.91 0.830.83 0.840.84 5050 0.750.75 0.810.81 0.900.90 0.830.83 0.890.89 6060 0.620.62 0.6110.611 0.720.72 0.770.77 0.710.71

<실시예 3><Example 3>

본 발명의 효과를 확인하기 위하여 최근까지 농가에서 채소류와 과일류에 자주 살포하는 농약 성분으로서 메틸브로마이드를 인위적으로 식품에 노출시켜 추출하는 방법에 대하여 실험하였다. 따라서 도 3에는 단백질 손상에 민감하게 반응하는 발광성 박테리아의 메틸브로마이드에 대한 반응 정도를 나타내었다. 메틸브로마이드의 농도와 발생하는 빛의 양, 세포성장속도가 일정한 상관관계에 있음을 확인하였다.In order to confirm the effects of the present invention, until recently, a method of extracting by exposure to food artificially methyl bromide as a pesticide ingredient frequently sprayed on vegetables and fruits in farms. Therefore, Figure 3 shows the degree of response to the methyl bromide of the luminescent bacteria sensitive to protein damage. It was confirmed that the concentration of methyl bromide, the amount of light generated, and the rate of cell growth were consistently correlated.

<실시예 4><Example 4>

실시예 1에서 추출 용매로의 사용이 적합하다고 선정된 용매들을 이용하여 상기의 도 1과 같은 단계로 하여 실제적인 식품 샘플로부터의 잔류 농약 성분의 추출 실험을 실시하였다. 상기한 바와 같이, 메틸브로마이드 10,000 ppm를 깻잎에 인위적으로 노출시킨 후, 추출 실험을 실시하여 도 4과 같은 결과를 얻었다. 도 4의 대조군은 어떠한 스트레스도 가하지 않은 발광성 박테리아의 반응성이며, 깻잎 대조군은 인위적으로 농약성분을 가하지 않은 깻잎을 추출 방법을 이용하여 추출한 것이다. 여러 가지 추출 용매로부터의 추출 정도를 비교했을 때, 메탄올과 폴리에틸렌 글리콜의 혼합 용매의 경우가 가장 많은 양의 빛이 발생하였고, 이로써 이를 이용한 추출 방법이 가장 추출 효율이 뛰어남을 확인할 수 있었다. 또한 증류수로의 1차 세척후의 추출 샘플과 2차 세척후 샘플의 추출 정도를 최대 SBL율로 비교해 보면, 농약 성분을 추출해 내기 위해서는 추출 용매를 이용한 2차 세척 단계가 까지가 요구됨을 확인할 수 있었다.The extraction experiment of the residual pesticide component from the actual food sample was performed in the same manner as in FIG. 1 using the solvents selected as suitable as extraction solvents in Example 1. As described above, 10,000 ppm of methyl bromide was artificially exposed to the sesame leaves, followed by extraction experiments to obtain results as shown in FIG. 4. The control of Figure 4 is the reactivity of the luminescent bacteria without any stress, sesame leaf control is extracted by using the extraction method sesame leaves without artificially added pesticides. When the degree of extraction from various extraction solvents was compared, the mixed solvent of methanol and polyethylene glycol generated the highest amount of light, and thus the extraction method using the same was the most effective in the extraction. In addition, comparing the extraction degree of the sample after the first wash with distilled water and the sample after the second wash at the maximum SBL rate, it was confirmed that up to the second washing step using the extraction solvent to extract the pesticide component.

<실시예 5><Example 5>

메틸브로마이드 외의 다른 농약 성분인 DDT와 쥐람에 대한 추출실험에서도 역시 상기된 경우와 동일하게 추출 용매를 이용한 2차 처리까지의 단계를 거쳐야만 다량의 농약이 추출되는 것을 확인하였다.Also in the extraction experiments for DDT and Juram, other pesticide components other than methyl bromide, it was confirmed that a large amount of pesticide was extracted only after the second step using the extraction solvent in the same manner as described above.

<실시예 6><Example 6>

깻잎의 경우 수분 함유량이 적고, 두께가 거의 없는 식품이였다. 따라서 본 발명에서는 수분 함유량이 많고, 부피가 큰 과일류내의 잔류 농약의 독성을 확인하기 위하여 오렌지를 선정하여 상기된 경우와 동일하게 메틸브로마이드 10,000 ppm을 노출시켜 추출 실험을 실시하였다. 오렌지의 경우, 껍질과 알맹이부위의 구별이 뚜렷하고, 부피가 크기 때문에 농약 노출후, 껍질부위와 알맹이부위를 구별하여 추출을 실시하였으며, 또한 믹서를 이용한 완전 파쇄한 후의 추출 효율 역시 함께 비교하였다. 도 7를 보면, (a)의 경우 껍질만을 이용하여 추출한 결과이고, (b)의 경우는 알맹이를 이용하여 추출하였으며, (c)의 경우 오렌지를 증류수 및 추출 용매와 함께 완전 파쇄하여 추출 효율을 확인한 것이다. 오렌지의 경우는 깻잎의 경우와 달리, 샘플 자체의 성분으로 인한 스트레스 반응이 약간 관찰되었으며, 농약에 노출하여 믹서를 이용하여 완전 파쇄한 경우, 세포 성장 저해 정도로 보아, 다량의 메틸브로마이드 성분이 추출되어짐을 확인하였으며, 특히, 추출 용매와 함께 파쇄한 경우가 증류수와 함께한 경우보다 더 많은 양의 메틸브로마이드가 추출됨을 확인하였다.In the case of sesame leaves, it was a food with little moisture content and little thickness. Therefore, in the present invention, in order to confirm the toxicity of residual pesticides in fruits with a large amount of water and a large volume of oranges, an extraction experiment was performed by exposing 10,000 ppm of methyl bromide as in the case described above. In the case of orange, the peel and kernel parts were clearly distinguished and the bulk was large, and after the pesticide exposure, the skin parts and the kernel parts were extracted and extracted, and the extraction efficiency after complete crushing using a mixer was also compared. Referring to Figure 7, in the case of (a) is extracted using only the shell, (b) in the case of extraction using kernels, (c) in the case of crushing the orange completely with distilled water and extraction solvent to extract the extraction efficiency It is confirmed. In the case of orange, unlike the sesame leaf, the stress response due to the components of the sample itself was slightly observed, and when exposed to pesticides and completely crushed using a mixer, a large amount of methyl bromide was extracted due to the inhibition of cell growth. In particular, when crushed with the extraction solvent, it was confirmed that the amount of methyl bromide is extracted more than with distilled water.

본 발명은 메탄올과 폴리에틸렌 글리콜 혼합용매로 용이하게 식품내 잔류 농약 성분을 추출할 수 있으므로 용매로 인한 독성이 없고 추출방법이 간단하여 손쉽게 측정이 가능하며, 부수적인 장치 및 소모품을 필요로 하지 않게 때문에 매우 경제적인 방법으로서 식품의 종류별로 다른 추출방법을 적용하여 보다 효율적으로 잔류 농약 성분을 추출할 수 있다. 또한 이들 용매는 최종 추출 농약의 화학적·물리적 성질을 고려하여 두 가지 단계로 구성되기 때문에 독성에 변화를 주지 않는 기존에 사용된 다른 방법들에 비해 효율적이라 할 수 있다. 그리고 고도의 숙련자가 아니더라도 일반 가정에서도 손쉽게 식품내의 잔류농약 성분의 추출 및 독성 확인이 가능하다.Since the present invention can easily extract the residual pesticide components in food with a mixed solvent of methanol and polyethylene glycol, there is no toxicity due to the solvent and the extraction method is simple and can be easily measured, and does not require ancillary devices and consumables. As a very economical method, it is possible to extract residual pesticide components more efficiently by applying different extraction methods for each type of food. In addition, these solvents have two steps in consideration of the chemical and physical properties of the final extraction pesticides, which is why they are more efficient than the conventional methods that do not change the toxicity. And even a highly skilled person can easily extract residual pesticides and determine the toxicity in foods at home.

Claims (5)

식품내 잔류하는 농약에 대한 독성탐지방법에 있어서,In the toxicity detection method for pesticides remaining in food, 검사하고자 하는 식품류의 시료를 적당한 크기로 절단하고 세척하는 단계와,Cutting and washing a sample of the foodstuff to be examined in an appropriate size; 메탄올과 폴리에틸렌글리콜의 혼합용매를 상기 검사하고자 하는 시료에 가하여 추출물을 얻는 단계, 및Adding a mixed solvent of methanol and polyethylene glycol to the sample to be tested to obtain an extract, and 농약의 독성에 따른 스트레스 반응에 의해 빛을 발하도록 유전적으로 재조합된 발광성 박테리아를 상기 추출물에 노출시켜 발생하는 빛의 양을 측정하여 식품류에 잔류하는 농약의 독성정도를 탐지하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 독성탐지방법Detecting the toxicity level of the pesticide residue in the foodstuff by measuring the amount of light generated by exposing the extract to the extract genetically recombined luminescent bacteria to emit light by the stress response according to the toxicity of the pesticide. Toxicity detection method 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 식품류로서 수분함량이 높은 것은 메탄올과 폴리에틸렌글리콜의 혼합용매를 시료에 가한 후 믹서에서 완전히 파쇄하고, 원심분리하여 얻어진 상등액을 추출물로 함을 특징으로 하는 독성탐지방법Foods with high moisture content are toxic detection methods characterized in that the mixed solution of methanol and polyethylene glycol is added to the sample, completely crushed in a mixer, and the supernatant obtained by centrifugation as an extract. 제 1항에 있어서, 혼합용매는 20%메탄올과 15%폴리에틸렌글리콜의 혼합용매임을 특징으로 하는 독성탐지방법The method of claim 1, wherein the mixed solvent is a mixed solvent of 20% methanol and 15% polyethylene glycol. 삭제delete
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