KR100492309B1

KR100492309B1 - 후추 추출물을 유효성분으로 하는 살충 및 살균성 조성물

Info

Publication number: KR100492309B1
Application number: KR10-2002-0015141A
Authority: KR
Inventors: 이상길; 박일권; 박지두; 신상철; 안용준
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2005-06-03
Also published as: KR20030075774A

Abstract

본 발명은 살충성 및 살균성 조성물에 관한 것으로, 후추 추출물 또는 후추 열매에서 추출한 피페린(piperine), 펠리토린(pellitorine), 귀넨신(guineensine), 피퍼사이드(pipercide) 그리고 레트로프렉토아마이드 A(retrofractamide A)로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되어진 화합물을 포함하는 살충·섭식저해·살균성 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 후추 추출물, 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피퍼사이드 그리고 레트로프렉토아마이드 A는 위생해충·농업해충·산림해충에 대해 살충력과 섭식저해력을 보이고 수목 및 작물체에 병을 유발시키는 병원균에 대해 강한 살균력을 갖는다. 특히 후추 추출물들은 모기·배추좀나방·텐트나방·오리나무잎벌레·미국흰불나방에 대해 강한 살충성 및 섭식저해력을 나타내며, 병원균인 밤나무동고병균·주홍꼬리버섯균·백색부후균·갈색부후균·표고해균 2종(Trichoderma viride와 T. harzianum)·탄저병균·벼도열병·토마토역병·밀녹병·보리흰가루병에 대해 강한 살균력을 나타낸다.

본 발명의 후추열매 유래 화합물은 인간에게 무해하며, 후추열매에서 유래한 살충활성 물질들은 살충성 모핵화합물로서 제공될 수 있어 살충제 또는 살균제로 이용될 수 있다.

Description

후추 추출물을 유효성분으로 하는 살충 및 살균성 조성물{Pesticidal and Fungicidal Composition Containing Black Pepper Extracts}

본 발명은 살충성 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 위생해충인 모기 유충과 성충 그리고 농업해충인 배추좀나방 유충 또한 산림해충인 텐트나방 유충에 대해 살충력을 가지고 오리나무잎벌레와 미국흰불나방에 대해서는 섭식저해력을 가지는 후추식물체(열매를 포함한다)로부터 수득한 추출물과 후추에서 추출된 피페린(piperine), 펠리토린(pellitorine), 귀넨신(guineensine), 피퍼사이드 (pipercide) 그리고 레트로프렉토아마이드 A(retrofractamide A)에서 선택된 적어도 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 살충성 조성물에 관한 것이다.

또한 본 발명은 후추식물체(열매를 포함한다)로부터 수득한 추출물을 함유하는 살균성 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물 병원균인 밤나무동고병균, 주홍꼬리버섯균, 백색부후균, 갈색부후균, 표고해균 2종, 탄저병균, 벼도열병, 토마토역병, 밀녹병, 보리흰가루병에 대한 살균력을 가지는 살균성 조성물에 관한 것이다.

과거 수십 년 동안 해충 방제는 유기합성 살충 및 살균제들에 의존해 왔다. 비록 이들의 효과가 우수할지라도 연용과 남용으로 인해 천적에 대한 역효과 및 곤충·식물병 저항성 발달, 비목적 생물 그리고 인축에 대한 독성을 유발하였다. 이러한 문제들이 신규의 보다 안전한 저독성 살충·살균제의 개발에 대한 욕구를 불러일으켰다. 특히 식물체 유래물질에 근간하여 살충제나 살균제를 개발하기 위한 전략이 다른 어느 분야보다도 폭넓게 연구되고 있다. 식물체는 광범위한 생리활성물질의 자원으로서 곤충방제제로 사용될 수 있는 잠재적인 대안을 제공하는데, 그들의 대부분은 유해한 부작용으로부터 자유롭다. 그러므로 많은 노력들이 상업적인 곤충방제제의 잠재적인 자원 또는 선도화합물로써 식물체에서 유래한 물질들에 관심을 갖게 된 배경을 제시하였다.

후추(Piper nigrum)는 자극성이 강한 맛을 보이고 방향성을 갖는 식물체로 인도가 주산지이고 또한 동인도와 서인도, 브라질, 미국, 타이완, 인도네시아, 말레이반도 그리고 중국에서도 재배된다. 열매에 포함되어 있는 자극성 물질의 양은 약 6∼13% 정도 되고 후추 정유의 양은 약 2∼3%이다. 후추 열매는 콜레라, 소화불량, 설사, 다양한 위장병, 중풍과 관절염의 처방에 사용되어져 왔다. 후추속(Piper genus)에 속하는 종들은 향료와 위장·치아와 다른 질병에 대한 치료용으로서 널리 이용되어 왔기 때문에 인축에는 안전한 식물로써 살충제 개발을 위한 좋은 식물체 후보군에 속한다.

현재까지 상기 후추를 대상으로 하는 농업해충과 위생해충에 대한 방제제로서의 이용 및 개발에 대한 연구는 거의 행해지지 않고 있다. 따라서 본 발명자들은 후추의 메탄올추출물 및 그 유래 물질들의 배추좀나방 유충, 그리고 빨간집모기 유충과 성충, 에집트숲모기 유충 및 토고숲모기 유충·텐트나방(천막벌레나방)에 대한 살충성을 조사하고, 오리나무잎벌레와 미국흰불나방에 대한 섭식저해력 (Antifeedant)를 조사할 뿐만 아니라, 밤나무동고병균, 주홍꼬리버섯균, 백색부후균, 갈색부후균, 표고해균 2종, 탄저병균, 벼도열병, 토마토역병, 밀녹병, 보리흰가루병에 대한 살균활성을 조사하여 농업해충과 위생해충 그리고 산림해충 및 식물병원균의 방제제로서의 후추의 이용가능성을 검증하고자 본 발명을 수행하였다.

본 발명은 인체에 무해하면서 농업해충과 위생해충 및 산림해충에 대한 살충력과 섭식저해력을 가지는 후추 추출물을 함유하는 살충성 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 후추 추출물과 후추에서 분리한 살충성 화합물 들의 군에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 살충성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 식물병원균에 대해 살균력을 가지는 후추 추출물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 후추에서 추출한 추출물을 포함하는 살충성 및 살균성 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 후추출물과 피페린(piperine), 펠리토린(pellitorine), 귀넨신(guineensine), 피퍼사이드(pipercide) 그리고 레트로프렉토아마이드 A(retrofractamide A)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되어진 화합물을 포함하는 살충성 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 5종 화합물의 화학구조에 근간한 모핵화합물로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되어지는 화합물을 포함하는 살충성 조성물을 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 후추식물체에서 수득한 추출물을 포함하는 살충제 및 살균제를 제공한다.

본 발명의 후추 추출물은 후추 식물체 자체 또는 후추 열매를 물 또는 유기용매로 조추출하여 수득한 추출물이 바람직하다. 상기 유기용매는 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에테르 등이다.

상기 후추 추출물은 바람직하기로는 후추열매를 메탄올로 추출한 후추열매 메탄올 조추출물이고, 또한 상기 후추열매 메탄올 조추출물을 유기용매로 더욱 추출한 헥산과 클로로포름 분획이 바람직하다. 상기 후추열매 메탄올 조추출물 또는 후추열매 헥산과 클로로포름 분획은 농업해충과 위생해충 및 산림해충에 대하여 살충력을 가지므로 살충성 조성물로 제공되어질 수 있다.

농업해충은 특히 채소류를 가해하는 나비목(Lepidoptera) 해충이 바람직하고 더욱 바람직하게는 배추좀나방(Plutella xylostella)이다. 위생해충으로는 모기, 바퀴, 파리, 진드기가 바람직하고 더욱 바람직하게는 빨간집모기(Culex pipiens pallens), 에집트숲모기(Aedes aegypti) 그리고 토고숲모기(Aedes togoi)이다. 산림해충으로는 나비목에 속하는 해충과 딱정벌레목(Coleoptera)에 속하는 해충이 바람직하고 더욱 바람직하게는 텐트나방(천막벌레나방, Malacosoma neustria testacea), 오리나무잎벌레(Agelastica coerulea), 미국흰불나방(Hyphantria cunea)이다.

또한 상기 후추 추출물들은 식물병원균에 대하여 살균력을 가지므로 살균성 조성물로 제공되어질 수 있다.

식물병원균은 토양병원균과 식물 기생성 병원균 그리고 수목병원균 및 버섯병원균이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 밤나무동고병균(Cryphonectria parasitica), 주홍꼬리버섯균(Libertella betulina), 백색부후균(Trametes versicolor), 갈색부후균(Tyromyces palustris), 표고해균 2종(Trichoderma viride와 T. harzianum), 탄저병균(Glomerella cingulata), 벼도열병(Pyricularia grisea), 토마토역병(Phytophthora infestans), 밀녹병(Puccinia recondita), 보리흰가루병(Erysiphae graminis)이다.

또한, 본 발명은 후추에서 추출한 농업해충 및 위생해충 살충성 화합물을 제공한다. 상기 농업해충과 위생해충 살충성 화합물은 피페린(piperine), 펠리토린(pellitorine), 귀넨신(guineensine), 피페리사이드(pipercide) 그리고 레트로프렉토아마이드 A (retrofractamide A)이다. 상기 피레린은 거의 모든 후추과 식물체에 존재하며 마우스(mouse)에 대한 경구독성 반수치사량(LD₅₀) 체중당 56.2 mg으로 보통독성에 속하고, 펠리토린은 국화과(Compositae)에 속하는 Anacyclus pyrethrum에서 발견되고 인간의 피부 및 포율에 대해 독성을 나타낸다. 귀넨신, 피퍼리사이드, 레트로프렉토아마이드 A 역시 거의 모든 후추과에서 발견된다.

피레린은 하기 화학식 1로 표현되며, 펠리토린은 화학식 2로 표현되고, 귀넨신은 화확식 3, 피레리사이드는 화학식 4 그리고 레트로프렉토아마이드 A는 화학식 5로 표현된다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

본 발명의 살충성 조성물은 후추 추출물, 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피페리사이드, 레트로프렉토아마이드 A로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되어진 것을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 살균성 조성물은 상기 후추 추출물 바람직하기로는 후추 메탄올 추출물, 헥산 추출물, 클로로포름 추출물로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상 선택되어진 것을 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 살충성·살균성 조성물은 통상적으로 이용되는 살충제나 살균제에 함유되는 물질을 더욱 포함할 수 있으며, 이 때 상기 후추 추출물, 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피페리사이드, 레트로프렉토아마이드 A로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상 선택되어진 것을 1 중량% 내지 10 중량% 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 중량% 내지 10 중량% 포함하는 것이 좋다. 하지만 상기 살충성 및 살균성 조성물에 포함되는 후추 추출물, 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피페리사이드 또는 레트로프렉토아마이드 A의 함량은 살충제나 살균제가 사용되는 방법이나 제시되는 제형에 따라 적절히 조절하는 것은 당연한 것이다.

본 발명의 후추 추출물을 포함하는 살충성 및 살균성 조성물은 수화제, 입제, 분제, 유제, 스프레이상, 연막제, 캡슐형 및 젤상의 제형이 바람직하고, 살충성 조성물의 부력을 위해 도넛형과 같은 제형을 통한 접촉제로서 제공되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 후추 추출물 및 살충활성 물질을 포함하는 살충성 조성물을 농업해충에 대해서는 직접 접촉할 수 있도록 적용하여 방제하는 것이고 위생해충의 유충에 대해서는 부력과 고른 분산력을 통해 수중의 장구벌레와 접촉할 수 있도록 하며 성충에 대해서는 분무제나 훈연제와 같은 적용법을 택하는 것이 바람직하고, 산림해충에 대해서는 식물체의 엽에 잔류토록 분무하여 접촉독이나 섭식저해효과를 나타낼 수 있도록 적용하는 것이 바람직하다. 식물 병원균에 대해서는 토양에 혼화처리하거나 작물에 직접 분무하는 방법 또는 버섯 배지내에 혼입하여 처리하는 방법이 바람직하다.

본 발명의 후추 유래화합물을 추출하기 위하여 수행한 실험과정을 상세히 설명하면 하기와 같다.

후추(Piper nigrum) 열매를 경동시장에서 구입하여 건조시키고 마쇄기로 마쇄하여 메탄올에 2일간 침지한 후, 진공회전농축기로 농축하여 메탄올 조추출물을 얻었다. 얻어진 메탄올 조추출물의 수율은 10%였고, 이것을 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올, 물층으로 분획한 후 위생해충 및 농업해충에 대한 방제능을 확인하여 살충력을 가지는 클로로포름 층을 색층 분리하였다. 클로로포름 층의 색층분석은 여러 단계의 크로마토그래피를 실시하여 더욱 분리하였고, 최종 단계에서 5 종의 살충활성을 갖는 화합물을 고속액체크로마토그래피를 이용하여 정제하였다.

수득한 화합물 5종은 각각 ¹H-NMR, ¹³C-NMR, EI-MS, FT-IR 등의 분석기기를 이용하여 구조동정하여 최종적으로 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피페리사이드 또는 레트로프렉토아마이드 A를 얻었다.

본 발명의 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피페리사이드 또는 레트로프렉토아마이드 A 각 성분의 구조에 근간하여 화학구조를 변형시킴으로써 살충활성이 더 높고 더 다양한 곤충에 대해 생물활성을 갖는 신규화합물을 개발하는 모핵화합물(lead compound)로 이용할 수 있다. 본 발명에서 얻어진 결과를 바탕으로 보면, 피페린을 제외한 이소뷰틸아마이드(N-isobutyl amide) 그룹을 갖고 있는 4종의 화합물들이 더 강한 살충활성을 나타내었고, 이 그룹을 포함한 화합물들 중에서도 메틸렌디옥시페닐(methylenedioxyphenyl) 그룹을 함유한 아마이드 계열의 귀네신, 레트로프렉토아마이드 A, 피페리사이드와 같은 화합물들의 살충활성이 더 우수하게 확인되었다. 뿐만 아니라 각 화합물들의 결합을 유지시켜 주는 중간의 이중결합을 갖는 컨쥬게이션(conjugation)이 살충활성을 발휘하는데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 따라서 이들 화합물에 근간한 모핵화합물을 개발하기 위해서는 메틸렌디옥시페닐 그룹과 이소뷰틸아마이드 그룹을 함께 포함할 수 있도록 디자인된 화합물이 살충활성을 갖을 것으로 예측할 수 있다. 그리고 피페린, 펠리토린, 귀넨신, 피페리사이드 또는 레트로프렉토아마이드 A 각각을 모핵으로 하는 모핵화합물을 이용한 살충제는 다양한 종류의 해충에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 살충활성 검정

활성 검정에 사용된 곤충

농업해충에 대한 살충활성은 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충을 온도 27±1℃, 상대습도 55±5%, 광조건 16L:8D에서 사육하여 살충제 도태를 하지 않은 실험실내 감수성 계통을 대상으로 하였다. 또한 빨간집모기(Culex pipiens pallens), 토고숲모기(Aedes togoi) 그리고 에집트숲모기(Aedes aegypti) 성충은 10% 설탕물과 살아있는 쥐의 피를 흡혈시켜 사육하였고, 유충은 플라스틱바트(24 cm × 35 cm × 5 cm)에 40메쉬의 치어사료와 효모를 혼합한(8:2, 건중량) 인공사료를 이용하여 사육하였다. 사육조건은 27±1℃, 상대습도 80±10% 그리고 명암은 14L:10D의 조건이었다. 역시 살충제 도태를 하지않은 감수성 계통만을 발명에 이용하였다.

산림해충은 2000년 7월∼8월 사이에 야외에서 실제 채집한 종인 텐트나방(Malacosoma neustria testacea), 오리나무잎벌레(Agelastica coerulea), 미국흰불나방(Hyphantria cunea) 유충을 이용하였다. 실내조건에 적응토록 하기 위해 실험은 3일후에 활력이 우수한 2∼3령 충들만 선별하여 이용하였다. 각각의 충들의 먹이로는 버드나무, 물오리나무, 버즘나무 엽을 사용하였다.

살충활성검정

배추좀나방에 대한 살충활성은 엽침지법(leaf dipping method)을 이용하였다. 양배추잎을 코르크보르(cork borer)로 오려낸 절단엽(직경 5cm) 1매를 5,000 ppm 공시약액에 10초간 침지한 후, 후드에서 2시간 동안 통풍 건조시켜 용매를 휘발시키고 샤레(9 cm)에 넣어 주었다. 이 처리엽에 배추좀나방 유충 10개체씩을 방사하여 뚜껑을 덮고 처리 48시간 후에 사충수를 조사하였다. 텐트나방의 경우도 배추좀나방 검정법과 동일하게 실시하였는데, 단지 기주로 이용할 잎을 양배추가 아닌 버드나무 잎을 사용하였다. 모기 유충에 대한 살충활성은 현탁법(immersion method)을 이용하였다. 후추의 메탄올 추출물 및 후추에서 분리된 화합물 각각을 발명을 위해 설정한 농도로 아세톤에 용해시킨 후, 100 ppm의 트리톤-엑스 100(triton-X 100) 용액에 첨가시켜 전체 250 ml의 부피가 되도록 하였다. 각 시료의 조제 농도는 실험충과 방법에 따라 각기 다르게 조제하였다. 공시충으로 이용할 빨간집모기, 토고숲모기, 에집트숲모기 각 3령 유충 25개체씩을 이 용액에 넣어 48시간 후에 살충율을 조사하였다.

또한 빨간집모기 성충에 대해서는 미량국소처리법을 이용하였다. 아세톤에 시료를 녹이고 집모기 암컷 충당 2.5 ug씩 처리하여 24시간 후에 살충 유무를 조사하였다. 모든 검정은 3회 이상 반복하였으며, 살비율에 대한 평균간의 비교는 쉐페(Scheffe's test, SAS Institute, 1996)를 이용하였다.

<실시예 2> 섭식저해활성 검정

오리나무잎벌레 및 미국흰불나방에 대한 후추의 섭식저해활성을 검정하기 위해 이들의 기주인 물오리나무잎과 버즘나무잎을 코르크보르로 오려낸 절단엽(직경 5cm) 1매를 5,000 ppm 또는 2,500 ppm 공시약액에 30초간 침지한 후, 후드에서 2시간 동안 통풍 건조시켜 용매를 휘발시키고 샤레(5 cm)에 넣어 주었다. 이 처리엽에 각 유충 10개체씩을 방사하여 뚜껑을 덮고 처리 72시간 후에 섭식저해활성을 조사하였다. 섭식저해활성의 저해도는 하기 식으로 구하였다.

<실시예 3> 살균활성 검정

살균활성 검정

4% PDA(potato dextrose agar; Difco 213400) 배지에 탄저병균(Glomerella cingulata), 채소류시들음병균(Fusarium oxysporium), 후사리움가지마름병균 (Fusarium subglutinans f. sp. pini), 밤나무동고병균(Cryphonectria parasitica), 주홍꼬리버섯(Libertella betulina), 백색부후균(Trametes versicolor), 갈색부후균(Tyromyces palustris), 표고해균 2종(Trichoderma viride·Trichoderma harzianum)을 22℃ 배양하여 사용하였다. 균사생장억제율은 처리할 후추 추출물을 에탄올에 녹이고 직경 8 mm 종이 디스크에 처리한 후 후드내에서 1시간 동안 용매를 휘발시키고 각 균주들이 자라는 배지상에 올려놓았다. 24시간 후에 균사의 억제정도를 하기 식을 이용해 조사하였다.

또한 농업병원균으로서 가장 중요시되는 벼도열병(Pyricularia grisea), 벼잎집무늬마름병(Rhizoctonia solani), 오이잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 토마토역병(Phytophthora infestans), 밀녹병(Puccinia recondita), 보리흰가루병(Erysiphae graminis)은 병반면적율에 따라 하기식을 이용하여 도출하였다.

상기 6종의 식물병원균에 대한 살균활성 검정은 벼도열병의 경우, 쌀겨 한천배지(Rice Polish 20 g, Dextrose 10 g, Agr 15 g, 증류수 1 L)에 병원균을 접종하여 25℃ 배양기에서 2주간 배양후, 병원균이 자란 배지를 rubber polishman으로 배지표면을 긁어 기중균사를 제거하고, 형광등이 켜진 선반(25∼28℃)에서 48시간 동안 포자를 형성시켰다. 병균 접종은 형성시킨 분생포자를 살균증류수를 이용하여 수확하여 포자 현탁액(10⁶ conidia/ml)을 만든 뒤 약제 처리된 벼도열병에 감수성인 낙동벼(2∼3엽기)에 흘러내릴 정도로 충분히 분무하였다. 접종된 벼는 습실상에서 암상태로 24시간 놓아둔 뒤에 상대습도 80%이상이며 온도가 26℃인 항온 항습실에서 5일간 발병시킨후 병반면적을 조사기준에 따라 조사하였다. 벼잎집무늬마름병은 적당한 양의 밀기울을 1 L 배양병에 넣고 멸균 한 후 AG-1인 Rhizictonia solani를 접종한 후 25℃ 배양기에서 7일간 배양하였다. 병접종은 배양된 균사덩어리를 적당하게 잘게 마쇄하여 3∼4엽기의 약제처리된 낙동벼가 자란 pot에 고르게 접종하여 습실상(25℃)에서 1일간 배양후 상대습도 80% 이상인 항온습실에서 4일간 둔 뒤 병 발생을 조사하였다. 발병조사는 유묘의 잎집에 발병된 병반 면적율을 잎집면적에 대한 병반 면적이 차지하는 비율울 기준으로하여 작성한 이 병면적을 대비표에 준하여 조사하였다. 오이잿빛곰팡이병은 Botrytis cinerea를 감자한천배지에 접종하여 25℃ 항온기(암상태)에서 7일간 배양한 후 하루에 12시간씩 광암을 교차하면서 다시 7일 동안 배양하여 포자를 형성시켰다. 병접종은 배지에 형성된 포자를 Potato dextrose broth로 수확하여 혈구계를 사용하여 포자농도를 10⁶ spore/ml로 만든 후 약제처리된 오이유묘(1엽기)에 분무접종하였다. 접종된 오이유묘는 20℃ 습실상(상대습도 95% 이상)에 넣어 5일간 발병을 유도시킨 후 병반면적율을 조사하였다. 토마토역병은 Phytophthora infestans KA2 균주를 V-8 juice agar배지에 접종하여 20℃ 항온기(암상태)에서 7일 동안 배양한 후 광을 하루에 16시간씩 조사하면서 다시 7일 동안 배양하여 유주자낭을 형성시켰다. 병접종은 형성된 유주자낭을 살균증류수를 첨가하여 수확하고 광학현미경하에서 혈구계로 포자농도를 조사하여 10⁵sporeangia/ml의 포자현탁액을 만들어 13℃에서 2.5시간 동안 저온처리하여 유주자를 유출시킨 후 약제처리된 토마토 유묘(2엽기)에 분무접종하였다. 병균을 접종한 토마토 유묘는 20℃ 습실상에서 48시n간 습실 처리한 후 20℃ 항온 항습실( 상대습도 95%이상)로 옮겨 3일간 발병시킨후 병반면적율을 조사하였다. 밀녹병은 병원균인 Puccinia recindita가 활물기생균이므로, 실험실에서 식물체에 직접 계대배양하면서 밀유묘에 형성된 하포자를 접종원으로 사용하였다. 균주의 약효조사를 위하여 일회용 pot(직경 : 6.5 cm)에 5립씩의 밀종자(품종 : 조광)을 파종하여 온실에서 8일간 재배한 일엽기 밀유묘에 약제처리를 하고 1일 동안 풍건시킨 후 포자현탁액(포자 0.67 g/L)을 분무접종하였다. 접종된 밀유묘는 20℃의 습실상에서 1일간 습실처리한 후에 상대습도가 70%인 20℃의 항온 항습실로 옮겨서 발병을 유도하고 접종한지 7일 후에 병반면적율을 조사하였다. 보리흰가루병은 병원균인 Erysiphe graminis f. sp. hordei가 활물기생균이므로, 실험실에서 보리유묘로 계대배양하면서 보리유묘에 형성된 포자를 접종원으로 사용하였다. 균주의 약효조사를 위하여 일회용 pot(직경 : 6.5 cm)에 5립씩의 보리 종자(품종 : 동보리)를 파종하여 온실에서 8일간 재배한 일엽기 보리유묘에 약제 처리를 하고 1일 동안 풍건시킨 후 약제처리된 보리에 흰가루병 포자를 털어 접종하였다. 접종된 보리유묘는 20∼23℃, 상대습도 50% 정도의 항온 항습실에 두어 7 일간 발병시킨 후 병반면적율을 조사하였다.

<실시예 4> 살충활성물질 분리

상기 실시예 1에서 살충활성을 나타낸 헥산층과 클로로포름층 중 클로로포름층에서 살충활성물질을 분리하였다. 도 1에 클로로포름층의 활성성분을 분리하는 과정을 도시하였다.

화합물 1의 분리(화학식 1)

1차 스크리닝에서 배추좀나방 및 위생해충인 모기유충에 강한 살충활성을 보인 클로로포름층은 칼럼크로마토그래피 (Merck 70-230 mesh, 600g, 5.5 cm diameter × 70 cm, Merck, Rahway, New Jersey, USA)를 이용하여 활성물질들을 분리하였다. 클로로포름과 메탄올을 각각 95/5, 90/10 그리고 메탄올 100%(부피기준)로 흘려주어 얻은 각 수득물을 박층크로마토그래피(TLC)를 이용하여 동일한 물질 그룹으로 예상되면 합쳐서 각각 3개 층(PCF1, PCF2, PCF3)을 확보하였다. 활성을 보인 PCF2층을 헥산/에틸아세테이트[hexane/ethyl acetate (1/2, v/v)] 용매 시스템을 이용하여 2개의 층을(PCF21, PCF22) 확보하였으며, 살충활성을 유지하고 있는 PCF21으로부터 다시 4개의 분획층(PCF211, 212, 213, 214)을 얻었다. 4번째 층(PCF214)을 제외한 나머지 3개층은 강한 살충활성을 나타내었다. 살충활성을 보인 PCF213층으로부터 가장 먼저 단일화합물인 화합물 1(화학식 1)을 정제하였다.

[화학식 1]

화합물 2와 3의 분리(화학식 2와 3)

상기의 PCF211층으로부터 다시 4개의 분획층(PCF2111, 2112, 2113, 2114)을 얻었고 살충활성을 보이는 PCF 2113와 2114층을 고속액체크로마토그래피를 이용하여 각각의 층에서 화합물 2(화학식 2)와 화합물 3(화학식 3)을 수득하였다.

[화학식 2]

[화학식 3]

화합물 4와 5의 분리(화학식 4와 5)

또한 PCF212층을 다시 칼럼크로마토그래피를 실시하여 4개층(PCF2121, 2122, 2123, 2124)을 얻었고, PCF2121층으로부터 3개층(PCF21211, 21212, 21213)을 수득하였다. PCF21213을 고속액체크로마토그래피를 이용하여 화합물 4(화학식 4)를 수득하였고 살충활성을 유지하고 있는 또 다른 PCF2122층을 다시 칼럼크로마토그래피하여 4개의 층(PCF21221, 21222, 21223, 21224)을 얻었다. 이 중 PCF 21222층을 고속액체크로마토그래피를 실시하여 화합물 5(화학식 5)를 최종적으로 수득하였다.

[화학식 4]

[화학식 5]

활성물질 분석

상기에서 분리한 최종 활성분획(화합물 1,화합물 2, 화합물 3, 화합물 4 그리고 화합물 5)의 활성 용리물질의 구조결정은 분광분석에 기초하였다. EI 질량분석기(JEOL GSX 400 spectrometer), ¹H-NMR과 ¹³C-NMR(표준물로는 TMS를 이용), FT-IR로 동정하였고, 고속액체크로마토그래피에서 불분명한 피크(peak)들에 대해서는 ¹H-¹H COSY와 DEPT-NMR로 물질동정을 실시하였다. 상기에서 분리한 활성물질은 각각 피페린(piperine), 펠리토린(pellitorine), 귀넨신(guineensine), 피퍼사이드(pipercide), 그리고 레트로프렉토아마이드 A(retrofractamide A)로 확인되었다. 분리한 활성물질들의 ¹H-NMR과 ¹³C-NMR 데이터는 다음과 같다.

피레린(piperine)

¹H-NMR (600MHz, CDCl₃) : δ 1.58 (4H, m, H-3', 5'), 1.65 (2H, m, H-4'), 3.57 (4H, br. d, H-2', 6'), 5.96 (2H, s, H-7"), 6.43 (1H, d, J = 15.0Hz, H-2), 6.72 (2H, d, J = 15.0Hz, H-4, 5), 6.77 (1H, d, J = 8.0Hz, H-5"), 6.88 (1H, dd, J = 1.5, 8.0Hz, H-6"), 6.97 (1H, d, J = 1.5Hz, H-2"), 7.40 (1H, dd, J = 1.0, 15.0Hz, H-3).

¹³C-NMR (150MHz, CDCl₃) : δ 24.83 (CH₂-4'), 25.79 (CH₂-3' or 5'), 26.90 (CH₂-5' or 3'), 43.40 (CH₂-6' or 2'), 47.07 (CH₂-6' or 2'), 101.43 (CH₂-7"), 105.84 (CH-2"), 108.64 (CH-5"), 120.26 (CH-2), 122.64 (CH-6"), 125.54 (CH-5), 131.19 (C-1"), 138.34 (CH-4), 142.60 (CH-3), 148.27 (C-4"), 148.36 (C-3"), 165.58 (C-1).

펠리토린(pellitorine)

¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) : δ 0.88 (3H, s, CH₃-10), 0.91 (3H, s, CH₃-3'), 0.93 (3H, s, CH₃-4'), 1.28 (4H, m, CH₂-9, 8), 1.37 (2H, m, CH₂-7), 1.76 (1H, m, CH-2'), 2.13 (2H, dd, J = 7.0, 13.8Hz, CH₂-6), 3.16 (2H, t, J = 6.4, 12.9Hz, CH-1'), 5.60 (1H, br. s, NH), 5.76 (1H, d, J = 15.0Hz, H-2), 6.09 (2H, m, CH-4, 5), 7.19 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-3).

¹³C-NMR (100MHz, CDCl₃) : δ 14.01 (CH₃-10), 20.13 (CH₃-3', 4'), 22.47 (CH₂-9), 31.37 (CH₂-8), 32.92 (CH₂-6), 46.92 (CH₂-1'), 121.76 (CH-2), 128.20 (CH-4, 5), 141.27 (CH-3), 166.40 (C-1).

귀넨신(guineensine)

¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) : δ 0.91 (3H, s, CH₃-3' or 4'), 0.93 (3H, s, CH₃-4' or 3'), 1.32 (4H, m, CH₂-9, 8), 1.42 (4H, m, CH₂-10, 7), 1.79 (1H, m, CH-2'), 2.15 (4H, m, CH₂-11, 6), 3.16 (2H, t, J = 6.4, 12.9Hz, CH₂-1'), 5.50 (1H, br. s, NH), 5.74 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-2), 5.93 (2H, s, J = 15.0Hz, CH-4), 6.02 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-12), 6.07 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-5), 6.12 (1H, d, J = 15.0 Hz, CH-4), 6.27 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-13), 6.74 (2H, m, CH-5", 6"), 6.89 (1H, s, CH-2"), 7.19 (1H, dd, J = 15.0, 15.0Hz, CH-3).

¹³C-NMR (100MHz, CDCl₃) : δ 20.13 (CH₃-3', 4'), 28.63 (CH-2'), 28.72 (CH₂-8), 28.94 (CH₂-9), 29.00 (CH₂-7), 29.33 (CH₂-10), 32.85 (CH-6 or 11), 32.90 (CH₂-11 or 6), 46.91 (CH₂-1'), 100.90 (CH₂-7"), 105.37 (CH ₂-2"), 108.22 (CH-5"), 120.19 (CH-6"), 121.74 (CH-2), 129.31 (CH-13 or 4, 5), 129.35 (CH×2, 4, 5 or 13), 132.45 (C-1"), 141.29 (CH-3), 143.10 (CH-12), 146.52 (C-3"), 149.90 (C-4"), 166.35 (C-1).

피퍼사이드(pipercide)

¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) : δ 0.91 (3H, s, CH₃-3' or 4'), 0.93 (3H, s, CH₃-4' or 3'), 1.46 (4H, m, CH₂-7, 8), 1.78 (1H, m, CH-2'), 2.17 (4H, m, CH₂-6, 9), 3.16 (2H, t, J = 6.4, 12.9Hz, CH₂-1'), 5.49 (1H, br. s, NH), 5.75 (1H, d, J = 14.8Hz, CH-2), 5.93 (2H, s, CH₂-7"), 5.98 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-10), 6.07 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-5), 6.14 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-4), 6.28 (1H, d , J = 15.0Hz, CH-11), 6.74 (2H, m, CH-5", 6"), 6.89 (1H, d, J = 1.0Hz, CH-2"), 7.19 (1H, dd, J = 14.8, 15.0Hz, CH-3).

¹³C-NMR (100MHz, CDCl₃) : δ 20.12 (CH₃-3', 4'), 28.31 (CH₂-7 or 8), 28.31 (CH₂-7 or 8), 28.63 (CH-2'), 28.94 (CH₂-8 or 7), 32.67 (CH₂-9), 32.78 (CH₂-6), 46.91 (CH₂-1'), 100.91 (CH₂-7"), 105.38 (CH₂-2"), 108.22 (CH-5"), 120.23 (CH-6"), 121.87 (CH-2), 128.40 (CH-4), 128.95 (CH-10), 129.55 (C-11), 132.34 (C-1"), 141.20 (CH-3), 142.77 (CH-5), 146.58 (C-4"), 147.92 (C-3"), 166.31 (C-1).

레트로프렉토아마이드 A(retrofractamide A)

¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) : δ 0.91 (3H, s, CH₃-3' or 4'), 0.93 (3H, s, CH₃-4' or 3'), 1.79 (1H, m, CH-2'), 2.30 (1H, d, J = 3.1Hz, CH₂-6), 2.31 (1H, d, J = 3.1 Hz, CH₂-7), 3.16 (2H, t, J = 6.4, 13.0Hz, CH₂-1'), 5.52 (1H, br. s, NH), 5.76 (1H, d, J = 14.8Hz, CH-2), 5.93 (2H, s, CH₂-7"), 5.97 (3H, m, CH-8), 6.01 (1H, m, CH-5), 6.16 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-4), 6.30 (1H, d, J = 15.0Hz, CH-9), 6.74 (2H, m, CH-5", 6"), 6.87 (1H, s, CH-2"), 7.19 (1H, dd, J = 14.8, 15.0Hz, CH-3).

¹³C-NMR (100MHz, CDCl₃) : δ 20.12 (CH₃-3', 4'), 28.63 (CH-2'), 32.18 (CH₂-7), 32.85 (CH₂-6), 46.93 (CH₂-1'), 100.95 (CH₂-7"), 105.43 (CH₂-2"), 108.23 (CH-5"), 120.39 (CH-6"), 122.23 (CH-2), 127.70 (CH-8), 128.80 (CH-4), 130.18 (CH-9), 132.08 (C-1"), 141.00 (CH-3), 141.75 (CH-5), 146.74 (C-4"), 147.94 (C-3"), 166.27 (C-1).

상기의 살충활성 물질을 정제하는 데 이용한 고속액체크로마토그래피의 분취 조건을 하기 표 1에 정리하였다.

<표 1> 고속액체크로마토그래피의 분취 조건

고속액체크로마토그래피	Waters Delta prep 600 HPLC
고속액체크로마토그래피	Waters Prep 600 Controller
칼럼조건	Reverse phase C₁₈ prep. column (Phenomenex)
	Particle size : 10μ, Surface area : 350 m²/g, Pore size : 100Å
	Column size : 250 × 21.2 mm
	Solvent used : CH₃CN, H₂O
유속	10 ml/min
검출기	Waters 2487 Dual λAbsorbance Detector
분석프로그램	Autochro-WIN ver. 2.0 (영린(주))

이상의 후추 추출물 및 살충활성 물질들에 대한 결과를 제시하여 하기 표들에 정리하였다.

하기 표 2는 후추 열매 메탄올추출물 및 용매 분획층 들의 배추좀나방 유충과 텐트나방 유충에 대해 엽침지법을 이용하여 살충활성을 조사하였다.

<표 2>

용매분획층	농도, ppm	살충율 (평균±표준편차, %)
용매분획층	농도, ppm	배추좀나방(Plutella xylostella)	텐트나방(Malacosoma neustria testacea)
메탄올	5000	100a	100a
메탄올	2500	100a	100a
헥산	2500	100a	100a
클로로포름	2500	100a	100a
에틸아세테이트	2500	13.3±3.3b	10±0b
부탄올	2500	6.6±3.3b	0c
물	2500	3.3±3.3b	0c
대조구	-	0bc	0c

상기 표 2의 동일한 문자(a, b)는 평균이 통계상(P = 0.05, Sheffe 검정) 별다른 차이가 없음을 나타내며, 살충율은 아크사인 제곱근으로 변형시켜 나타내었다.

후추 열매 메탄올 추출물은 5,000 ppm과 2,500 ppm의 검정농도에서 배추좀나방 유충 및 텐트나방 유충에 대해 100% 살충활성을 보였고, 메탄올 추출물을 더욱 분획한 헥산층과 클로로포름층의 2,500 ppm에서 두 곤충에 대해 100% 살충활성을 확인하였다. 이와 같이 후추열매 용매분획층 들은 배추좀나방 유충과 텐트나방 유충에 대해 강한 살충활성을 보였다.

하기 표 3은 후추 열매 메탄올추출물 및 용매 분획층들의 3종 모기 유충에 대해 현탁법을 이용하여 살충활성을 조사하였다.

<표 3>

용매분획층	농도, ppm	살충율 (평균±표준편차, %)
용매분획층	농도, ppm	빨간집모기 Culex pipiens pallens	에집트숲모기 Aedes aegypti	토고숲모기 Aedes togoi
메탄올	100	100a	100a	100a
헥산	100	100a	100a	100a
클로로포름	100	100a	100a	100a
에틸아세테이트	100	23.3±3.3b	16.6±3.3b	13.3±3.3b
부탄올	100	3.3±3.3c	0c	0c
물	100	0c	0c	3.3±3.3bc

상기 표 3의 동일한 문자(a, b)는 평균이 통계상(P = 0.05, Sheffe 검정) 별다른 차이가 없음을 나타내며, 살충율은 아크사인 제곱근으로 변형시켜 나타내었다.

후추 열매 메탄올 추출물과 헥산 그리고 클로로포름층은 공시충으로 이용한 빨간집모기, 에집트숲모기 및 토고숲모기 유충에 대해 100%의 강한 살충활성을 보였다.

하기 표 4는 후추 열매의 살충활성 물질들인 4종의 화합물들이 배추좀나방 유충에 대해 엽침지법을 이용하여 얻어진 살충활성을 보여주고 있다.

<표 4>

화합물	농도, ppm	살충율 (평균±표준편차, %)
피페린	500	16.6±3.3b
펠리토린	500	93±3.3a
귀넨신	500	96±3.3a
피퍼사이드	500	90±5.7a
레트로프렉토아마이드 A	500	96±3.3a

상기 표 4의 동일한 문자(a, b)는 평균이 통계상(P = 0.05, Sheffe 검정) 별다른 차이가 없음을 나타내며, 살충율은 아크사인 제곱근으로 변형시켜 나타내었다.

상기 표 4에 제시된 바와 같이, 500 ppm의 검정농도에서 피페린(piperine)을 제외한 4종 화합물 모두 배추좀나방 유충에 대해 강한 살충활성을 보였다.

하기 표 5에는 미량국소처리법을 이용하여 빨간집모기 암컷 성충에 대한 후추 유래 활성 물질들의 살충력을 조사하였다.

<표 5>

화합물	농도	살충율(%)
펠리토린	2.5 ㎍ (1%)	96.6
귀넨신	2.5 ㎍ (1%)	68.3
피퍼사이드	2.5 ㎍ (1%)	60
레트로프렉토아마이드 A	2.5 ㎍ (1%)	71.6

표 5에서 제시된 바와 같이 성충 개체당 2.5 ug 처리시 펠리토린이 97%의 강한 살충활성을 보였고 레트로프렉토아마이드 A가 72%·귀넨신 68%로 비교적 강한 살충활성을 나타냈으나 피퍼사이드는 60%의 중간정도 활성을 나타냈다.

상기 표 4의 결과를 종합하여 후추열매 유래 물질 중 피페린은 배추좀나방에 대해서는 활성이 낮게 나타났기 때문에 다른 4종 화합물들이 갖는 살충활성을 비교하여 활성본체들의 화합물 구조에 따른 활성을 알아보고자 반수치사농도(LC₅₀)를 결정하여 하기 표 6에 제시하였다.

<표 6>

화합물	LC₅₀ 값(95% 신뢰구간), ppm
펠리토린	46.3 (33.3-61.8)
귀넨신	13.3 (9.1-18.2)
피퍼사이드	33.8 (19.2-53.1)
레트로프렉토아마이드 A	20.3 (13.3-28.3)

상기 표 6의 동일한 문자(a, b)는 평균이 통계상(P = 0.05, Sheffe 검정) 별다른 차이가 없음을 나타내며, 살충율은 아크사인 제곱근으로 변형시켜 나타내었다.

후추열매 유기용매 추출물들의 오리나무잎벌레와 미국흰불나방 유충에 대해 엽침지법을 이용하여 섭식저해활성을 조사한 후, 하기 표 7에 정리하였다.

<표 7>

식물체	농도, ppm	섭식저해활성, %
식물체	농도, ppm	오리나무잎벌레(Agelastica coerulea)	흰불나방(Hyphantria cunea)
메탄올층	5,000	100	100
헥산층	2,500	100	100
클로로포름층	2,500	100	100
에틸아세테이트층	2,500	0	0
부탄올층	2,500	0	0
물층	2,500	0	0

상기 표 7에 제시된 바와 후추열매 메탄올 추출물과 헥산·클로로포름층은 오리나무잎벌레와 흰불나방 유충에 대해 100%의 섭식저해활성을 보였다. 따라서 후추열매 유기용매 추출물들은 산림해충들의 행동변화를 유기시켜 살충력을 발휘할 수 있을 것으로 생각된다.

상기 표 6에서 제시된 각 화합물들의 배추좀나방 유충에 대한 살충활성을 LC₅₀값을 기준하여 비교하면, 귀넨신(13.3 ppm)·레트로프렉토아마이드 A(20.3 ppm)·피퍼사이드(33.8 ppm)·펠리토린(46.3 ppm)의 순서로 살충력을 나타내었다. 이상의 결과는 이소뷰틸아마이드(N-isobutyl amide) 그룹이 없는 피페린이 살충활성을 나타내지 못하고 있음을 말하고, 이소뷰틸아마이드 그룹을 포함한 화합물들 중에서도 메틸렌디옥시페닐(methylenedioxyphenyl) 그룹과 컨쥬게이션 결합을 모두 보이는 귀네신이 다른 화합물들에 비해 더 강한 살충활성을 보임을 알 수 있었다.

하기 표 8 후추열매 유래 화합물들의 3종 모기 유충에 대한 살충활성을 조사하여 나타내었다.

<표 8>

화합물	농도, ppm	살충율 (평균±표준편차, %)
화합물	농도, ppm	빨간집모기 Cx. pipiens pallens	에집트숲모기 Ae. aegypti	토고숲모기 Ae. togoi
피페린	6	73.3±3.3b	46.6±3.3b	53.3±3.3b
펠리토린	6	100a	100a	100a
귀넨신	6	100a	100a	100a
피퍼사이드	6	100a	100a	100a
레트로프렉토아마이드 A	6	100a	100a	100a

상기 표 8의 동일한 문자(a, b)는 평균이 통계상(P = 0.05, Sheffe 검정) 별다른 차이가 없음을 나타내며, 살충율은 아크사인 제곱근으로 변형시켜 나타내었다.

상기 표 8에 제시된 바와 같이 피페린은 빨간집모기 유충에 대해 6 ppm 수준에서 73%의 살충활성을 나타냈고 나머지 에집트숲모기와 토고숲모기 유충에 대해서는 약한 활성을 나타내었다. 하지만 나머지 귀넨신·레트로프렉토아마이드 A·피퍼사이드·펠리토린은 6 ppm 수준에서 3종 모기 유충에 대해 100% 살충력을 보였다.

상기 표 8의 결과를 종합하여 후추열매 유래 물질 중 피페린이 배추좀나방 유충에서와 비슷하게 모기 유충에 대해서도 상대적으로 다른 4종의 활성본체에 비해서 낮은 살충력을 나타냈기 때문에 활성본체들의 화합물 구조에 따른 모기 유충에 대한 살충력과 표 6에 제시된 농업해충에 대한 살충력을 비교하여 모핵화합물에 대한 정보를 제공하기 위해 반수치사농도(LC₅₀)를 결정하여 하기 표 9에 제시하였다.

<표 9>

화합물	LC₅₀ 값 (95% 신뢰구간), ppm
화합물	빨간집모기 Cx. pipiens pallens	에집트숲모기 Ae. aegypti	토고숲모기 Ae. togoi
피페린	3.21 (2.57-4.02)	5.1 (3.82-6.60)	4.6 (3.41-5.97)
펠리토린	0.86 (0.66-1.12)	0.92 (0.68-1.25)	0.71 (0.48-0.98)
귀넨신	0.17 (0.11-0.23)	0.89 (0.65-1.21)	0.75 (0.58-0.96)
피퍼사이드	0.004 (0.003-0.006)	0.1 (0.07-0.13)	0.26 (0.15-0.38)
레트로프렉토아마이드 A	0.028 (0.020-0.038)	0.039 (0.027-0.055)	0.01 (0.007-0.015)

상기 표 9의 동일한 문자(a, b)는 평균이 통계상(P = 0.05, Sheffe 검정) 별다른 차이가 없음을 나타내며, 살충율은 아크사인 제곱근으로 변형시켜 나타내었다.

상기 표 9에 제시된 바와 같이 피페린의 살충활성은 3종 모기 유충에 대해 다른 4종의 화합물에 비해 약한 활성을 나타내었다. 이는 이소뷰틸아마이드 그룹과 메틸렌디옥시페닐(methylenedioxyphenyl) 그룹을 갖고 있는 화합물들의 살충활성이 높게 나타남을 말하고 또한 컨쥬게이션 결합 역시 살충활성을 나타내는데 있어서 중요한 역할을 한다는 것을 말해주는 증거로 생각된다.

후추 유래 메탄올 조추출물 여지당 1 mg 농도에서 수목병균과 버섯균들, 탄저병균·채소류시들음병균·후사리움가지마름병균·밤나무동고병균·주홍꼬리버섯·백색부후균·갈색부후균·표고해균 2종, 모두 9종에 대해 살균력을 조사하여 하기 표 10에 제시하였다.

<표 10>

균사생장억제율, %
탄저병균	채소류시들음병균	후사리움가지마름병균	밤나무동고병균	주홍꼬리버섯	백색부후균	갈색부후균	표고해균	표고해균
70.2	58.3	46.4	100	100	80.9	79.7	78.5	82.1

상기 표 10에서와 같이 후추열매 메탄올 추출물은 1 mg 처리 수준에서 밤나무동고병균과 주홍꼬리버섯균에 대해 100% 억제활성을 나타냈고, 백색부후균 81%, 갈색부후균 79%, 표고해균(Trichoderma viride) 79%, 표고해균(Trichoderma harzianum) 82% 그리고 탄저병균에 대해 70%의 살균활성을 나타내었다.

또한 농작물 병원균으로서 중요한 6종 식물병원균에 대해 후추 메탄올 조추출물을 여지당 2000 ppm 농도로 처리하고 각 병원균에 따라 발병을 시킨 후, 살균력을 조사하여 표 11에 나타내었다.

<표 11>

방제가
벼도열병	벼잎집무늬마름병	오이잿빛곰팡이병	토마토역병	밀녹병	보리흰가루병
++++^a	+	++	++++	++++	+++

^a++++: >90%, +++: 80-90%, ++: 61-80%, +; 40-60, -: <40%.

표 11에 제시된 바와 같이, 벼도열병균·토마토역병균·밀녹병균에 대해 90% 이상의 방제가를 보였고, 보리흰가루병균에 대해서는 80% 이상의 우수한 방제력을 보였다.

상기에 언급한 바와 같이, 본 발명에 의한 후추(Piper nigrum) 추출물 및 유기용매 추출물은 살충력·섭식저해력과 살균력을 가진다.

또한 후추에서 추출한 피페린(piperine), 펠리토린(pellitorine), 귀넨신(guineensine), 피퍼사이드(pipercide) 그리고 레트로프렉토아마이드 A(retrofractamide A)는 배추좀나방, 빨간집모기, 에집트숲모기, 토고숲모기, 텐트나방 등에 대해 살충력을 갖는다. 이들 5종 화합물들의 살충활성에 기여하는 구조적인 특징은 이소뷰틸아마이드 그룹과 메틸렌디옥시페닐 그룹을 갖고 있어야 하고, 또한 이들 두 그룹을 연결하는 컨쥬이션 결합 역시 살충활성에 기여하는 것으로 나타났다. 따라서 이들 화합물에 근간한 살충제를 개발하기 위해 모핵화합물로 이용시 유도체들에 이들 그룹이 포함되는 것이 바람직하다. 상기의 화합물 또는 후추 추출물은 농업해충·위생해충·산림해충·식물병원균의 방제제로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 후추열매 메탄올 조추출물을 크로마토그래피를 실시하여 위생해충과 농업해충에 대한 살충 활성성분을 분리하는 과정을 도시한 것이다.

Claims

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후추 추출물을 유효성분으로 1-10중량％ 함유하는 살균제
제 7항에 있어서,

상기 후추 추출물은 후추 열매로부터 수득한 것임을 특징으로 하는 살균제
제 7항에 있어서,

추출용매는 메탄올인 것을 특징으로 하는 살균제
제 7항에 있어서,

살균제는 밤나무동고병균, 주홍꼬리버섯균, 백색부후균, 갈색부후균, 표고해균 2종(Trichoderma viride와 T. harzianum), 탄저병균, 벼도열병, 토마토역병, 밀녹병, 보리흰가루병에 대해 살균력을 갖는 것을 특징으로 하는 살균제