가축분뇨 유래 액비 생산단계별 항생제 잔류 농도와 질소 성분 함량과의 상관성 평가

• Published in: Journal of applied biological chemistry 2023, 66(0), , pp.258-265
• Main Authors: 류송희, Song-hee Ryu, 김진욱, Jin-wook Kim, 홍영규, Young-kyu Hong, 김성철, Sung-chul Kim, 이준형, Jun-hyeong Lee, 정은아, Eun-a Jeong, 김창규, Chang-gyu Kim, 윤영만, Young-man Yoon, 권오경, Oh-kyung Kwon
• Format: Article
• Language: Korean
• Subjects: Manure-based Liquid fertilizer; N component; Relationship assessment; Residual concentrations; Veterinary antibiotics; 가축분뇨 액비; 농학; 상관성 평가; 잔류 농도; 질소성분; 축산용 항생제
• ISSN: 1976-0442; 2234-7941
• DOI: 10.3839/jabc.2023.036

축산용 항생제는 투여된 양의 일부만이 체내에서 사용되며 나머지는 모화합물 형태나 대사체로서 분뇨를 통하여 배출된다. 이러한 분뇨는 자원화 시설로부터 퇴액비로 생산되어 농경지에 살포됨으로써 농업환경에 유입되어 2차 오염 등을 초래하고 있다. 본 연구는 국내 가축분뇨 자원화 시설의 액비 생산단계별로 6종 축산용 항생제의 잔류 농도를 비교하고 액비 성분 질소함량과의 상관성을 평가하기 위해 수행되었다. Buffer 및 SPE를 사용한 전처리 방법은 ppb 수준에서 63.4-106.7%의 회수율을 나타냈으며, 정량한계의 범위는 0.009-0.037 μg/L이었다. 공동자원화 시설 생산 액비의 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격함량 N 성분 함량과의 상관성 평가를 분석한 결과 액비화 과정 중 부숙 기간이 경과함에 따라 N 성분 및 항생제 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여 주었다. 액비 원료, 중기 및 제품 중 SMZ의 평균 잔류 항생제는 40.85, 26.17, 3.54 μg/L이었으며 CTC의 경우 2.32에서 1.25 μg/L 수준으로 감소하였다. 다른 4종 항생제 역시 생산단계별로 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여주었으며 액비 규격성분 N은 생산단계별 함량이 0.21에서 0.096%로 감소하였다. 액비 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격 성분 N 함량과의 상관성 평가는 항생제 저감화 지표 설정의 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다. After application of veterinary antibiotics, they may be partially metabolized before they are excreted by feces or urine either as unaltered form or as metabolites. Residual antibiotics enter the adjacent agricultural environments by spraying manurebased compost and liquid fertilizer on farmlands and lead to secondary pollution. The objective of this study was to compare the residual concentrations of 6 veterinary antibiotics by different production stages of liquid fertilizer from livestock manure recycling facilities. The relationship between concentration change of the residual antibiotics and the amount of liquid fertilizer component was also assessed. Pre-treatment showed the recovery of 63.4-106.7% at ppb level and the limit of quantification of 0.009-0.037 μg/L. As the result of analyzing the relationship between the residual concentrations of antibiotics and the amount of N component in liquid fertilizer by different production stages, the residual concentrations of antibiotics and N tended to decrease as the stabilization period elapsed during the liquid fertilization process. Average concentrations of sulfamethazine in raw materials, middle and final products of liquid fertilizer were 40.85, 26.17, 3.54 μg/L, respectively. Those of chlortetracycline decreased from 2.32 to 1.25 μg/L. The other 4 antibiotics also showed a decreasing trend by different production stages of liquid fertilizer. The amount of liquid fertilizer component N decreased from 0.21 to 0.096% by production stages of liquid fertilizer. It is considered that the correlation between residual antibiotic concentrations and N content can be applied as basic data for setting antibiotic reduction indicators.