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잔류농약 : 제초제의 독성

잔류 농약
- 과일 껍질의 잔류농약 : 안전한 수준
- 농약 : 소비자 의식 변화 기대
- 농약과 안전성
- 제초제 : 글리포세이트
- 제초제 : 작용기작

● 제초제는 농약중에 독성이 강한가?
제초제는 독성이 강한 것으로 인식하고 있다. 그 이유는, 제초제라고 하면 그라목손(paraquat)이나 고엽제(Agent Orange, 2,4,5-TP, 불순물로서 Dioxin 함유)가 연상하기 때문이다
고엽제(2,4,5-TP)는 후유증이 엄청나고 심지어 후대까지 영향을 주는 독성이 강한 제초제라 전세계적으로 예전에 폐기되었다
그라목손은 사람이 마셨을 때는 치사율이 아주 높다. 자의로 먹었다 할지라도 다량의 성분이 체내로 들어갔을 때 밖으로 쉽게 배출되지 않고 유독물질을 생산하게 되므로 독성이 높다. 그러나 그라목손만큼 환경에 잔류하는 양이 적고, 값이 싸고, 살초력이 우수한 약제가 없는 것으로 평가되고 있다.

 

● 제초제가 토양에 처리되면 어떻게 변화되는가?
제초제를 토양에 처리하면 토양과 제초제에 따라 다르지만 유효성분이 대부분 표토에 있고, 심토까지 들어가지 않는다. 제초제의 수직이동은 점토나 유기물함량에 따라 다르지만, 근본적으로 제초제의 용해도(물에 녹는 정도)에 따라 토양중 수직이동 깊이가 달라진다. 양토 기준으로 용해도(ppm)와 수직이동 깊이를 보면, 5 ppm 이하일 때 1-1.5cm, 10-20 ppm 일 때 1.5-2cm, 50 ppm 일 때 2.5-3cm, 100 ppm 일 때 4cm 깊이까지 이동한다. 디캄바(반벨)와 헥사지논(솔솔)처럼 용해도가 아주 높은 제초제는 10cm까지 또는 그 이상 이동한다.

● 제초제의 용해도와 토양흡착은 어떤 관계인가?
용해도와 흡착력은 깊은 관계가 있다. 대체로 용해도가 낮으면 흡착력이 높고, 용해도가 높으면 흡착력은 낮다. 따라서 용해도는 제초효과, 약해, 환경오염 등과 관계가 깊다. 대체로 흡착력이 높으면 제초효과가 높아지고, 흡착력이 낮으면 물의 이동과 함께 아래로 이동되므로 제초효과가 떨어진다. 흡착력이 너무 높으면 수평, 수직 이동성이 낮아 실용적으로 제초효과가 떨어질 수도 있으므로 특히 균일살포가 요구된다.

● 경엽 처리제는 어떻게 잡초를 죽이는가?
제초제가 잡초의 경엽에 살포되면, 잎의 표면이나 기공을 통하여 흡수된다. 접촉형 제초제는 곧바로 세포막을 저해하거나, 세포의 생리작용을 저해한다. 이행형 제초제는 물관부나 체관부를 통하여 작용부위로 이행하여 각종 생리작용을 방해한다.
경엽처리제는 대체로 잡초가 어릴수록 효과가 높아진다. 어릴수록 흡수가 잘 되고, 대사작용이 활발하고, 생장속도가 빠르기 때문이다. 그러나, 근사미 등과 같이 이행성이 좋은 제초제는 생육이 왕성할 때 살포하는 것이 더 효과적이다. 생육이 활발하여 양분이 저장부위로 이행되는 시기에 살포하면, 유효성분이 저장부위까지 내려가 잡초를 효과적으로 죽일 수 있다.

● 제초제를 계속 사용하면 토양 잔류량이 많아지는가?
토양 1g에는 수천만-수억 마리의 미생물이 존재한다. 그러한 토양에 제초제가 처리되면 미생물이 죽어 토양이 나빠질 것으로 오해하는 사람이 있으나 사실은 그렇지 않다. 제초제 처리로 미생물 종류별 비율은 달라져도 전체의 양은 거의 영향이 없다.
어떤 제초제가 토양에 처리되면 그 제초제를 분해하는 미생물이 급증하여 제초제는 소실된다. 분해 미생물의 증가로 같은 제초제나 같은 계통의 제초제를 연속 사용해도 교차분해 되므로 잔류량은 증가되지 않는다. 같은 계통의 제초제를 연용할 경우 효과가 점차 떨어지므로 교호처리를 권장하는 이유도 이 때문이다.

● 글리포세이트 중독 기전
최근까지 널리 사용되어왔던 파라쿼트 계열의 제초제는 소량 음독만으로도 인체에 치명적인 독성을 일으켜 사망에 까지 이르게 할 수 있는 약물로써, 실수로 음독하거나 자살목적으로 음독하는 경우, 적극적인 치료에도 불구하고 좋지않은 예후를 보이게 된다. 이로 인해 요즘 비교적 인체에 저독성을 가진 것으로 알려진 글리포세이트 계 제초제의 사용이 늘고 있다.
글리포세이트가 인체에 일으키는 독성 증상은 물론 글리포세이트 자체에 의해서도 나타나지만, 함께 포함되어 있는 계면 활성제 및 염분에도 크게 의존한다고 알려져 있다
제초제로서의 기전은 포유 동물에는 존재하지 않는 대사 기전인 shikimic acid 경로를 억제하는 것으로 알려져 있다. phenylalanine, tyrosine, tryptophan 등과 같은 방향족 아미노산의 합성에 필수적인 5-enolpyruvoyl-shikimate-3-phosphate 합성제(synthetase)의 억제가 주된 기전이며 이런 억제 과정은 식물 생장에 필수적인 비타민이나 많은 부산물들의 생성을 막아 식물체를 고사시킨다.
사람에서의 Glyphosate-SH 중독의 대략적인 전신 독성 기전은 불일치된 산화적 인산화(uncoupled oxidative phosphorylation) 와 POEA 혹은 Glyphosate 에 의한 직접적인 심독성이 제기되고 있지만 glyphosate에 의한 산화적 인산화 과정 억제를 통해 임상적으로 중요한 빈호흡, 빈맥, 심한 발열 등은 일반적으로 발생하지는 않는다는 보고가 있으므로 아직 정확한 기전을 제시하기는 어려운 실정이다
Glyphosate-SH 중독에서 Glyphosate 자체에 의한 독성은 위장관계 주요한 부식 작용과 신장 독성의 형태로 나타나며 POEA에 의한 독성은 복통, 호흡곤란, 의식 곤란, 용혈 작용의 형태로 나타난다. 이들의 복합 작용에 의해 주요한 중독 증상이 발생하는 것으로 생각된다