소개
광범위한 효능을 가진 네오니코티노이드 살충제(NI) 중 하나인 티아클로프리드는 일반적으로 빨아먹는 곤충 해충과 십는 곤충 해충을 방제하는 데 사용됩니다. 다른 NI와 마찬가지로 티아클로프리드는 곤충의 니코틴 아세틸콜린 수용체(nAChR)에 특이적이고 비가역적으로 결합하여 지속적인 흥분, 마비, 심지어 사망을 초래할 수 있습니다(Simon-Delso et al., 2015). Berberidou et al., 2019에서 유럽 연합은 벌을 보호하기 위해 3가지 NI(이미다클로프리드, 클로티아니딘, 티아메톡삼)의 야외 사용을 금지했습니다(Authority, EFS, 2024). 다른 유형의 네오니코티노이드 살충제와 온실 조건에서 네오니코티노이드 사용의 위험은 추가 연구가 진행 중입니다. 티아클로프리드는 다른 NI에 비해 독성이 낮고 분해 속도가 빠르기 때문에 오랫동안 비교적 안전한 것으로 여겨져 왔습니다(Siede et al., 2017). 따라서 티아클로프리드는 유채 꽃의 초기 단계에서 종자 처리 및 잎 분무에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그러나 최근의 많은 연구에서 티아클로프리드가 꿀벌을 위협할 수 있다는 것이 입증되었습니다(Ellis et al., 2017; Liu et al., 2020; Wu et al., 2022a). 티아클로프리드의 승인은 궁극적으로 2021년 유럽 연합에 의해 중단되었지만 티아클로프리드는 여전히 중국과 전 세계에서 사용되고 있습니다. 현재 꿀벌과 땅벌은 중국의 태양열 온실 농업에서 수분 매개자로 널리 사용되고 있습니다(Zhang et al., 2019). 따라서 온실 시나리오에서 온실 수분 꿀벌에 대한 티아클로프리드의 잠재적 위험을 밝히기 위해 관련 연구 데이터가 시급히 필요합니다.
또한 살충제의 환경적 운명은 복잡하고 역동적인 과정을 수반하므로 안전성 평가에 포함하는 것이 필수적입니다(Fox et al., 2021). 해충에 대한 다양한 작물 부위의 매력도는 다양하기 때문에 다양한 식물 부위에 대한 살충제의 환경적 운명을 연구하는 것은 포괄적인 안전성 평가와 식물 보호 전략을 개선하는 데 유익합니다. 또한 일부 살충제의 대사체는 모 화합물보다 생태계에 더 위험합니다. 예를 들어, 카르보푸란에서 생성된 3-하이드록시-카르보푸란은 아세틸콜린에스테라제 기능을 심각하게 방해할 수 있습니다(Sun et al., 2020). 이미다클로프리드의 대사체(이미다클로프리드 우레아, 이미다클로프리드 올레핀 및 이미다클로프리드 구아니딘)는 이미다클로프리드 자체보다 곤충이나 포유류에 더 심각한 독성을 보입니다(Parkinson & Gray, 2019). 또한 티아메톡삼 대사산물인 클로티아니딘은 티아메톡삼보다 독성이 더 강한 것으로 나타났습니다(Cavallaro et al., 2017). 따라서 JMPR(FAO/WHO 잔류 농약 회의)은 일부 농약과 그 대사산물을 안전성 평가 기준에 포함할 것을 권고했습니다. 티아클로프리드의 환경적 운명에 대한 Bayer의 연구에서는 토양, 물, 동물 및 식물에서 티아클로프리드 아마이드(Liu et al., 2011), 6-클로로니코틴산, 4-하이드록시 티아클로프리드, 4-케톤 티아클로프리드 이민(Muerdter & LeFevre, 2019; Pang et al., 2020) 등 40개 이상의 대사산물을 발견했습니다(Chen et al., 2021b). 비록 분해 및 소산에 대한 많은 연구가 있지만, 온실 채소에서의 티아클로프리드의 대사는 불분명하다(Li, Chen, et al., 2018; Li, Li, et al., 2018). 티아클로프리드 대사산물에 대한 상업적으로 이용 가능한 표준 참조가 없기 때문에 이를 모니터링하기 위한 분석 방법의 개발은 제한적이었다. 따라서 온실 채소에서 티아클로프리드의 환경적 운명을 이해할 시급한 필요성이 있다. 현재, 네오니코티노이드 살충제 대사산물의 검출 방법 개발 및 잔류 분석에 대한 연구는 비교적 분산되어 있다. 일반적인 패턴은 작물이나 꿀과 밀랍과 같은 매트릭스에서 네오니코티노이드 살충제 모체를 분석하는 동안 시중에서 판매되는 몇 가지 대사산물을 추가하는 것이다(Iwafune et al., 2014; Mahai et al., 2021). 그리고 여러 네오니코티노이드 살충제의 물리화학적 특성의 차이와 검출 매트릭스의 다른 특성으로 인해 추출 및 검출 방법에도 특정 차이가 있습니다. 그 중 전처리 방법은 주로 QuEChERS 방법과 관련된 개선된 방법을 기반으로 합니다. 검출 방법은 대부분 UVD 검출과 연결된 LC-MS/MS 또는 HPLC입니다(Dankyi et al., 2015; Faraji et al., 2018; Rahman et al., 2013). 저자는 이전에 시중에서 판매되는 네오니코티노이드 살충제 8종의 10개 이상의 대사산물을 요약하고 다양한 매트릭스에서 QuEChERS 전처리 및 LC-MS/MS 검출 방법을 개발했습니다(Wu et al., 2022b).그러나 관련 대사산물이 상업적으로 이용 가능하지 않기 때문에 보다 포괄적인 대사산물 검출 방법의 개발은 제한적이다.
위의 데이터 갭을 바탕으로, 이 연구는 티아클로프리드 적용 후 온실에서 티아클로프리드 침전, 소산 및 대사의 환경적 행동 특성을 시간 및 공간의 두 차원에서 분석하기 위해 세 가지 채소를 선택했으며, 위험 지수 모델을 사용하여 온실 수분매개벌의 위험을 동적으로 평가했습니다. 이 연구는 온실 시나리오에서 티아클로프리드의 환경적 행동과 벌에 대한 노출 위험에 대한 중요한 참고 자료를 제공할 수 있습니다.
