본 연구에서는 limonoid계의 활성성분 중 지표물질을 선정한 후 정량분석방법을 개발하여 유기농업자재의 품질평가를 실시하였다. 이와 함께 수계 및 토양 중 limonoid계 살충성분의 잔류기간을 산출하여 안정성 평가를 실시함으로써 적절한 처리방법을 연구하고자 하였다.
님 추출물 및 유기농업자재 중 지표물질로 선정된 limonoid계 살충성분 4종(azadirachtin A, azadirachtin B, salannin, deacetylsalannin)의 정제를 위해 silica, Florisil 및 HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balanced) cartridge를 사용한 고체상추출법(Solid phase extraction, SPE)이 사용되었다. 지표물질의 회수율은 silica, Florisil 및 HLB cartridge에서 각각 평균 48.3±4.63, 49.2±4.5 및 87.5±3.2%였고, 이 중 회수율이 가장 양호한 HLB cartridge를 이용하여 limonoid계 살충성분을 활용한 국내 유기농업자재 19종에 대해 함량평가를 실시하였으며, 그 결과 검출한계 이하부터 1,240 mg/L의 함량을 확인하였다. Limonoid계 살충성분을 활용한 유기농업자재의 수계 및 토양 중 안정성 평가를 실시하였다. 수질 안정성 평가는 산소가 풍부한 산소 폭기조건과 산소를 제거한 탈산소조건, 토양 중 안정성 평가는 건조토양과 함수토양조건에서 limonoid계 살충성분 4종의 안정성 평가를 실시하였다. Limonoid계 살충성분 4종의 수중 탈산소조건 안정성 평가에서 님 추출물과 유기농업자재 모두 분해율이 10% 미만으로 매우 안정적이었으며, 산소 폭기조건에서는 님 추출물과 유기농업자재의 limonoid계 살충성분 분해율은 각각 27.6±10.6와 평균 51.0±7.6%이었으며, 반감기는 86.6일과 최대 173일로 님 추출물 보다 유기농업자재에서 안정성이 높았다. 이러한 차이는 유기농업자재 함유되어 있는 계면활성제와 같은 보조제, 안정제 성분이 limonoid계 살충성분의 분해에 영향을 끼친 것으로 판단되었다. Limonoid계 살충성분의 토양 중 안정성은 건조토양의 경우 님 추출물과 유기농업자재의 분해율은 각각 50.7±9.3와 평균 56.2±8.5%으로 큰 차이가 나타나지 않았고, 반감기는 46.9일과 최대 52.5일로 수 중 안정성 평가의 산소 폭기조건보다 분해속도가 약 2배 빠르게 진행됨을 확인하였다. 이는 limonoid계 살충성분이 토양표면에 넓게 분포함으로서 유기농업자재 중 계면활성제와 같은 보조제의 보호효과 감소와 산소에 의한 화학적 산화반응에 기인한 것으로 판단되었다. 반면, 함수토양의 경우 님 추출물과 유기농업자재의 살충성분의 분해율과 반감기는 각각 77.4±7.7와 평균 93.6±6.7%, 6.4일과 최대 12일로 앞의 상이한 조건보다 분해가 빠르게 진행되었다. 이러한 결과는 함수토양조건에서 limonoid계 살충성분 4종의 분해가 빠르게 진행되는 것은 수분에 의한 보호효과 감소, 토양 미생물의 활동 증가로 인한 것으로 판단되었다. 이에 함수토양 내 총 limonoid계 살충성분 4종의 안정성에 미치는 요인으로 토양 미생물의 생물학적 분해를 고려하여 함수토양 내 총 미생물 수 변화를 조사하였다. 연구결과, 토양 중 총 미생물 수는 평균 6.5 log CFU/g의 수준으로 미생물 수가 유지되는 것을 확인하였으며, 분해율과 총 미생물 수의 상관관계를 확인해본 결과 0.8238으로 높은 상관성을 보여 생물학적 분해 활동과 화학적 분해대사 때문인 것으로 판단되었다.