KR100687567B1

KR100687567B1 - 식물의 성장 및 내병성 개선용 키토산 함유 조성물

Info

Publication number: KR100687567B1
Application number: KR1020047014851A
Authority: KR
Inventors: 사쿠라이하세오; 후쿠야히로키; 안자이후쿠미
Original assignee: 쇼와 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2007-02-27
Also published as: US20050239657A1; AU2003217484A1; WO2003077654A1; CN1642419A; KR20040097195A; EP1484968A1; CN1290413C

Abstract

분자량이 3,000 ~ 60,000인 키토산(A) 및 분자량이 35,000 ~ 90,000인 키토산(B) 그리고 락트산 및/또는 숙신산(C)을 함유하는(키토산(A)의 분자량 및 키토산(B)의 분자량이 다르다) 식물의 내병성 및 성장을 개선하기 위한 조성물을 제공한다.

상기 다른 분자량을 가진 2종 이상의 키토산을 포함하는 본 발명의 조성물을 이용하여, 안정성 및 고내병성을 향상시키고 성장을 개선시키는 효과를 식물에 미칠 수 있다.

Description

식물의 성장 및 내병성 개선용 키토산 함유 조성물{CHITOSAN-CONTAINING COMPOSITION FOR IMPROVING DISEASE RESISTANCE AND GROWTH OF PLANTS}

본 발명은 주성분으로 키토산을 포함하고 유기산을 함유하는 조성물을 이용하여 식물이 질병에 걸리는 것을 예방하고 식물을 성장시키는 분야에 관한 것이다.

본 발명의 조성물은 현재에 이용되는 농약(살균제)에 비해서 환경 안전성의 관점에서 매우 우수하고, 병원균에 대한 효과는 농약(살균제)과 동등하다.

식물 성장을 조절하고 질병을 예방하는 제제(agent)로 농업 분야에서 키토산 및 유기산을 함유한 조성물을 이용하는 기술이 이미 알려져 있다(미국특허 4,812,159 호, JP-A-10-309129 호 (상기 사용된 "JP-A"의 용어는 미심사 공개된 일본 특허 출원을 의미한다) 및 일본 미심사 공개된 국제 출원 제 2001-507361 호 참조). 이들 공보에 기재된 조성물은 키토산 및 글루탐산, 락트산 및 숙신산 등의 1 종 이상의 유기산을 이용한다. 상기 조성물은 키토산의 아미노기의 1.02배 이상의 카르복시기를 부여하는 양(질량)내지 키토산과 동일한 양의 범위의 유기산을 이용하여 제조되고, 식물성장을 조절하는 제제로 이용된다. 그러나 분자량이 다른 2종 이상의 키토산을 이용한 경우는 보고되지 않고 있다.

상술한 공보에 있어서, 키토산 및 유기산을 포함하는 조성물은 식물성장 조 절제, 질병 예방제 등으로서 사용되지만, 이들 조성물은 적용범위가 좁고 또한 효과가 불안정하다는 등의 문제를 가지고 있다. 이와 같은 상황에서 본 발명의 목적은 식물의 내병성 및 성장 개선용 조성물을 제공하고, 이것은 성분으로 키토산을 함유하고 향상된 효과를 나타낸다.

식물의 내병성 및 성장 개선을 위한 조성물의 적용 범위를 넓히기 위한 연구의 결과, 본 발명자들은 분자량이 다른 2종 이상의 키토산을 이용할 때 식물종 또는 처리방법에 따른 효과의 차이를 줄일 수 있고, 식물의 내병성 및 성장 개선의 효과를 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이 발견에 기초하여 이루어진 것이다.

더 구체적으로, 본 발명은 예를 들면,하기와 같은 것들로 이루어진다.

[1] 분자량이 3,000 ~ 60,000인 키토산(A), 분자량이 35,000 ~ 90,000인 키토산(B)(단 키토산(A)의 분자량 및 키토산(B)의 분자량은 서로 다르다) 및 락트산 및/또는 숙신산(C)을 포함하여 이루어지는 식물의 내병성 및 성장 개선용 조성물.

[2] 상기 키토산 (A)와 (B)의 탈아세틸화도가 60 ~ 90%인(단, (A)와 (B)의 탈아세틸화도는 같거나 달라도 좋다) 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 조성물.

[3] 상기 키토산 (B)에 대한 상기 키토산(A)의 함량 비율은 1:0.9 ~ 1.1인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 조성물.

[4] 상기 키토산(A)와 (B)의 총함량은 조성물의 5 ~ 15질량%인 것을 특징으로 하는 [1] ~ [3]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[5] 상기 락트산 및/또는 숙신산은 조성물의 2질량% 내지 15질량%미만으로 함유되는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [4]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[6] 상기 숙신산은 조성물의 0.5 ~ 5질량% 포함되고, 락트산은 조성물의 1 ~ 10질량% 포함되고, 그 총함량이 질량기준으로 키토산의 0.4 ~ 1.0 배미만인 것을 특징으로 하는 [1] ~ [5]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[7] 락트산 및 숙신산 외의 유기 카르복시산(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [6]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[8] 상기 유기 카르복시산(D)이 글루탐산, 살리실산, 아라키돈산 및 인돌아세트산으로 구성되는 군으로부터 선택된 1 종 이상의 산인 것을 특징으로 하는 [7]에 기재된 조성물.

[9] 상기 유기 카르복시산(D)의 함량이 조성물의 0.0001 ~ 5질량%인 것을 특징으로 하는 [7] 또는 [8]에 기재된 조성물.

[10] 무기염(E)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [9]어느 하나에 기재된 조성물.

[11] 상기 무기염(E)이 실리케이트, 포스파이트 및 포스페이트로 구성되는 군으로 부터 선택된 1 종 이상의 염인 것을 특징으로 하는 [10]에 기재된 조성물.

[12] 상기 무기염(E)의 함량이 조성물의 1 ~ 5질량% 인 것을 특징으로 [10] 또는 [11]에 기재된 조성물.

[13] 조성물의 3 ~ 15질량%의 디메틸 술폭사이드(F)를 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [12]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[14] 분기 되어도 좋은, 1~8개의 탄소원자를 가진 알킬기를 함유하는 알콜(G)을 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [13]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[15] 상기 알콜(G)이 이소아밀 알콜인 것을 특징으로 하는 [14]에 기재된 조성물.

[16] 상기 알콜(G)의 함량은 조성물의 0.5 ~ 5질량%인 것을 특징으로 하는 [14] 또는 [15]에 기재된 조성물.

[17] 표면 활성제(H)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [16]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[18] 상기 표면활성제(H)가 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 수지산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 헥시탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 솔비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는[17]에 기재된 조성물.

[19] 상기 표면활성제(H)의 함량이 조성물의 0.5 ~ 3질량%인 것을 특징으로 하는 [17] 또는 [18]에 기재된 조성물.

[20] 물(Ⅰ)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ~ [19]의 어느 하나에 기재된 조성물.

[21] 상기 물(Ⅰ)의 함량이 조성물의 40 ~ 93질량%인 것을 특징으로 하는 [20]에 기재된 조성물.

[22] 사용 전에 조성물을 물로 희석하는 단계를 포함하여 이루어지는 [1] ~ [21]의 어느 하나에 기재된 조성물을 이용하는 방법.

[23] 물의 희석율이 질량 기준으로 30 ~ 700배인 것을 특징으로 하는 [22]에 기재된 방법.

본 발명에서 사용되는 키토산은 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 천연 폴리사카라이드인 키틴을 가수분해를 통해 탈아세틸화하고, 아세트아미도기를 아미노기로 전환하여 얻어진다.

아세트아미도기 및 아미노기 사이의 비율은 가수분해 정도에 따라 다르고, 아미노기의 수/아세트아미도기의 수+아미노기의 수)×100을 탈아세틸화도(% 기준, 측정법은 이하에 기재된다)로 칭한다.

본 발명에서는, 60 ~ 90%의 탈아세틸화도를 가진 키토산을 이용한다. 탈아세틸화도는 65 ~ 80%가 바람직하다. 탈아세틸화도가 너무 낮으면 물에 대한 키토산의 용해도가 감소해서 이용을 어렵게 하고, 효과 또한 감소하는 반면, 탈아세틸화도가 너무 높으면 효과를 안정적으로 얻을 수 없다.

본 발명에 이용된 키토산은 자연적으로 발생된 키틴을 가수분해, 여과 및 건조하여 제조할 수 있다. 바람직한 분자량의 키토산은 가수분해의 조건을 변화시킴으로써 얻어질 수 있다. 본 발명에 이용된 키토산은 Dai-nichi-seika 주식회사, Yaizu-suisan-kagaku 주식회사 등으로부터 상업적으로 이용할 수 있다. 달리 언급되지 않으면 이렇게 얻은 키토산의 분자량은 중량 평균 분자량을 의미한다. 키토산의 분자량은 Ostwald 점도 측정법에 의해서 얻어진 점도로부터 변환하여 결정된다(측정법은 이하에 기재된다)

본 발명에서는, 2종 이상의 키토산, 즉, 적어도 상술한 바와 같이 3,000 ~ 60,000의 분자량을 가진 키토산(A) 및 35,000 ~ 90,000의 분자량을 가진 키토산(B)을 이용한다. 그러나, 그 분자량이 동일하지 않은 키토산(A) 및 키토산(B)가 선택된다. 이 때, 키토산(A)와 (B)의 분자량의 차이는 10,000이상이 바람직하고 20,000이상이 더 바람직하다. 분자량의 범위로, (A)의 분자량은 3,000 ~ 30,000이 바람직하고, (B)의 분자량은 35,000 ~ 80,000이 바람직하다. (A)의 분자량은 5,000 ~ 20,000이 더 바람직하고, (B)의 분자량은 40,000 ~ 70,000이 더 바람직하다. 2종이상의 분자량을 가진 키토산을 이용함으로써, 식물의 질병을 예방하는 효과가 1종의 분자량을 가진 키토산을 이용하는 경우보다 더 향상된다. 더구나, 식물 병원체에 대한 항균성 범위가 넓어지고, 내병성 및 성장의 충분한 개선 효과를 얻는다.

본 발명에서는, 키토산과 함께 락트산 및/또는 숙신산을 이용하는 것이 필요하다. 락트산 및/또는 숙신산은 키토산을 용해하기 위해 필요하므로, 카르복시기가 키토산의 아미노기와 등몰 이상이 되는 양으로 사용되어야 한다. 지나치게 다량의 락트산 및/또는 숙신산의 이용은 산성이 증가하기 때문에, 식물에 역효과를 미치므로 바람직하지 않다.

이용되는 락트산 및/또는 숙신산의 양은 조성물의 2질량% 내지 15질량% 미만이 바람직하다. 특히 숙신산 및 락트산 성분의 바람직한 이용범위로, 숙신산은 조성물의 0.5 ~ 5질량%의 양이 바람직하고 락트산은 조성물의 1 ~ 10질량%의 양이 바람직하다. 더구나, 락트산 및 숙신산의 총함량은 사용된 키토산의 질량기준으로 0.4배에서 1배미만이 바람직하다. 여기서 언급된 이용량은 카르복시기가 자유상태인 산의 양이고, 알칼리로 중화할때 중화된 부분의 양은 배제된다.

본 발명에서는, 식물에 역효과가 나타나지 않는다면, 락트산 및 숙신산 이외의 유기산(D)을 단독으로 또는 함께 이용하여, 내병성 및 성장을 개선시키는 효과를 향상시킨다. 유기체의 생체활성을 가진 유기산이 효과가 있고, 바람직하다. 상기 유기 카르복시산의 예는 글루탐산, 살리실산, 아라키돈산 및 인돌아세트산을 포함한다. 이들은 단독으로 혹은 2이상을 함께 사용해도 좋다.

유기 카르복시산이 식물에 역효과를 주지 않는 양으로 이용된다면 이용되는 유기 카르복시산의 양은 특별히 제한되지 않는다. 과정상의 문제로, 그러나 그 이용량은 그 활성에 의해 제한된다. 예를 들면 식물 호르몬 활성을 가진 화합물은 다량 이용될 때 역효과를 나타낸다. 일반적으로, 유기 카르복시산은 조성물의 0.0001 ~ 5질량%의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 무기염(E)을 이용할 수 있다. 무기염으로, 실리케이트, 포스파이트 및 포스페이트가 식물에 특히 효과가 있기 때문에 바람직하다. 이 염은 단독으로 혹은 함께 이용할 수 있다. 실리케이트는 초본류에 대해 특히 유용하고, 수율을 증가시키는 등의 활성을 보여줄 것으로 기대된다. 무기산은 조성물의 1~5질량%의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 디메틸술폭사이드(DMSO)(F)를 이용해도 좋다. DMSO는 본 발명의 조성물에서 키토산 등의 성분의 식물 내로의 흡수를 촉진시켜 쉽게 그들의 활성을 나타낼 수 있게 한다. DMSO는 상술한 무기산염의 용해도를 유지하고 식물에 영향을 미치지않는 양으로 이용할 수 있다. DMSO는 조성물의 3~15질량%의 양을 이용하는 것이 바람직하고, 5 ~ 10질량%가 더 바람직하다

본 발명에서는, 분기 되어도 좋은, 1 ~ 8개의 탄소원자를 가진 알킬기를 함유하는 알콜(G)을 이용해도 좋다. 상기 알콜은 조성물의 발포(foaming)를 억제하고, 조성물의 안정성을 유지하는데 효과가 있다. 4 ~ 6개의 탄소원자를 가진 알킬 알콜이 바람직하고 이소아밀 알콜이 특히 바람직하다. 상기 알콜 함량은 조성물의 0.5 ~ 5질량%가 바람직하다.

본 발명에서는, 표면활성제(H)를 이용해도 좋다. 상기 표면활성제는 식물 표면상에 키토산과 같은 약제의 고정을 개선하는 효과가 있다. 상기 표면활성제가 식물에 영향을 미치지 않는다면 어떤 특별한 제한없이 이용될 수 있지만, 농약의 전착제로 이용가능한 것들이 바람직하다. 비이온성 표면 활성제가 더 바람직하고, 그 예로는 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 수지산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 헥시탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 솔비탄 지방산 에스테르를 포함한다.

상기 표면 활성제(H)는 조성물의 0.5 ~ 3질량%의 양을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물에 있어서, 이것이 식물에 영향을 미치지 않는다면 조성물이 안정성을 향상시키기 위한 다른 용매를 사용해도 좋지만, 남은 성분은 실질적으로 물이다. 물은 상술한 성분과 함께 총량이 100질량%가 되도록 사용된다. 구체적인 물의 함량은 이용된 성분에 따라 다르지만 40 ~ 93질량%의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 조성물의 pH는 식물에 안정성 및 물에 대한 키토산의 용해 상태의 안정성의 관점에서 중요하다. 통상적으로 상업적으로 이용가능한 pH 미터에 의해 측정된 상기 pH는 4.0 ~ 5.5가 바람직하지만, 상술한 성분을 이용하고, 이에 따른 양을 상술한 각각의 범위에서 이용한다면, 특히 pH를 조절하는 것은 필요하지 않다. 그러나 상술한 범위에서 크게 벗어난 조성물의 pH 경우, 예를 들면, 이용된 물의 pH가 산성 또는 알카리성 영역으로 상당히 이동될 때, 강한 산성인 유기 카르복시산을 이용할 때, 또는 다량의 산(예컨대, 락트산, 숙신산 등)을 이용하여 키토산의 용해를 촉진시킬 때, 상기 pH는 알카리성 pH의 경우에 락트산 또는 숙신산에 의해 또는 산성 pH의 경우 탄산나트륨, 수산화나트륨 및 수산화칼륨과 같은 알칼리에 의해 조절된다.

본 발명의 조성물의 제조에 있어서, 균일한 수용액을 얻을 수 있다면 상술한 필수적인 성분은 혼합 순서등에 상관없이 어떤 방법으로도 혼합될 수 있다. 그러나 키토산은 중성의 물에 쉽게 용해되지 않아서, 상기 조성물은 물(바람직하게는 증류수 또는 정제수)에 락트산 및/또는 숙신산을 용해하고, 교반하면서 여기에 키토산 을 첨가 및 용해한 후, 필요하다면 물 등에 용해되는 다른 필수적인 성분을 첨가하여 제조하는 것이 바람직하다.

실제로 본 발명의 조성물을 이용하여 식물을 처치할 경우 , 상기 조성물은 필요한 경우 물로 희석된 후에 이용된다. 이 때, 희석율은 식물의 종류에 따라 다르지만, 보통 질량기준으로 30 ~ 700배이고, 질량기준으로 50 ~ 350배가 더 바람직하다.

탈아세틸화도의 측정법

탈아세틸화도는 1995년 6월 1일에 재단 법인 NIPPON HEALTHY AND NUTRIENT FOOD KYOKAI에 의해 출판된 "Public Notice of Standards of Healthy Foods"에 개시된 방법에 의해 측정될 수 있다. 하기에 이용된 방법은 상술한 문헌에 기재된 방법과 유사하다.

키토산의 탈아세틸화도는 칼륨 폴리비닐술페이트(PVSK)를 이용하여 콜로이드 적정으로 자유 아미노기를 측정해서 결정된다.

건조 손실 테스트법에 의한 건조 후에, 200ml 메스플라스크에, 키토산 시료 1.0g을 정확하게 샘플링한다. 거기에 0.5% 아세트산용액을 첨가하고 용해하여 정확하게 200ml를 제조한다. 그후 키토산 시료 용액 1.0g을 적정용기에 정확하게 샘플링하고 물 50ml와 톨루이딘 블루(지시약)테스트 용액 0.2ml를 첨가하고 완전히 혼합한 후, 얻어진 용액을 칼륨 폴리비닐술페이트 용액으로 적정한다. 종말점은 푸른색이 붉은빛 자주로 변하는 점으로 결정한다. 상기 적정농도는 V ml이다.

키토산 시료를 첨가하지 않은 용액을 동일한 방법으로 적정한다. 상기 적정 농도는 B ml이다.

칼륨 폴리비닐술페이트 용액의 노르말 농도를 약 1/400N로 정확히 측정한다. 상기농도는 [PVSK]이다.

키토산에서 자유 아미노기의 질량(X)(글루코사민 잔류물의 질량에 해당) 및 키토산에 결합된 아미노기의 질량(Y)(N-아세틸 글루코사민 잔류물의 질량에 해당)은

X = 키토산에서 자유 아미노기의 질량=

[PVSK]×161/1000×(V-B) 및

Y = 키토산에 결합된 아미노기의 질량=

0.5×1/100-X

탈아세틸화도를 하기의 식에 의하여 계산한다.

탈아세틸화도(%) =

(X/161)/(X/161+Y/203)×100

161은 글루코사민 잔류물의 당량의 분자량을 나타내고, 203은 N-아세틸 글루코사민 잔류물의 당량의 분자량을 나타낸다.

키토산의 분자량 측정법

비점도를 Ostwald 점도계를 이용하여 측정하고 키토산의 분자량을 하기 표1의 변환표를 이용하여 결정한다.

측정 용액은 키토산 시료 50mg에 4% 아세트산 수용액 50 ml 및 0.6M/L 염수 50 ml를 첨가하고 용해하여 준비된다. Shibata사에서 제조된 Ostwald 점도계의 내 경 0.5 mm의 모세관을 이용하여, 눈금선 a에서 눈금선 b를 통과하는데 걸리는 시간을 측정한다. 상기 시간은 t이다.

키토산을 용해하지 않은 용액을 준비하고 눈금선 a에서 눈금선 b를 통과하는데 걸리는 시간을 같은 방법으로 측정한다. 상기 시간은 t0이다.

각각의 t와 t0는 3번 측정하고 이에 따른 평균값을 이용한다.

비점도를 비점도=t/t0-1에 의해 계산한다.

(표1)

비점도로부터 키토산의 분자량의 변환표

비점도	분자량
0.005	1,000
0.01	4,000
0.02	8,000
0.03	13,000
0.04	17,000
0.05	21,000
0.06	26,000
0.07	30,000
0.08	34,000
0.09	39,000
0.10	43,000
0.11	47,000
0.12	51,000
0.13	55,000
0.14	59,000
0.15	63,000
0.16	67,000
0.17	71,000
0.18	75,000
0.19	79,000
0.20	83,000

(*)비점도가 상기 숫자들 사이에 있는 경우, 분자량을 이들에 대한 비례관계로 결정한다.

조성예 1

성분명 성분의 함량

(mass%)

(A)키토산(분자량 : 16,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 3.5%

(B)키토산(분자량 : 40,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 3.5%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

조성예 2

성분명 성분의 함량

(mass%)

(A)키토산(분자량 : 16,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 3.5%

(B)키토산(분자량 : 40,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 3.5%

(C)락트산 4.0%

숙신산 0.7%

(D)아라키돈산 0.5%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소펜틸 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 79.4%

조성예 3

성분명 성분의 함량

(mass%)

(A)키토산(분자량 : 16,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 3.5%

(B)키토산(분자량 : 40,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 3.5%

(C)락트산 2.8%

숙신산 2.5%

(D)나트륨실리케이트 1.4%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.9%

조성예 4

성분명 성분의 함량

(mass%)

(A)키토산(분자량 : 10,000, 탈아세틸화도 : 70 %) 3.5%

(B)키토산(분자량 : 40,000, 탈아세틸화도 : 70 %) 3.5%

(C)락트산 6.2%

숙신산 1.5%

(D)아라키돈산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 72.8%

조성예 5

성분명 성분의 함량

(mass%)

(A)키토산(분자량 : 10,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 3.5%

(B)키토산(분자량 : 80,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 3.5%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

조성예 6

성분명 성분의 함량

(mass%)

(A)키토산(분자량 : 50,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 3.5%

(B)키토산(분자량 : 80,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 3.5%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

비교 조성예 1

성분명 성분의 함량

(mass%)

키토산(분자량 : 16,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 3.5%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

비교 조성예 2

성분명 성분의 함량

(mass%)

키토산(분자량 : 40,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 3.5%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

비교 조성예 3

성분명 성분의 함량

(mass%)

키토산(분자량 : 6,400, 탈아세틸화도 : 85 %) 2.7%

아세트산 5.4%

물 91.9%

비교 조성예 4

성분명 성분의 함량

(mass%)

키토산(분자량 : 10,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 7.0%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

비교 조성예 5

성분명 성분의 함량

(mass%)

키토산(분자량 : 50,000, 탈아세틸화도 : 85.1 %) 7.0%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

비교 조성예 6

성분명 성분의 함량

(mass%)

(B)키토산(분자량 : 80,000, 탈아세틸화도 : 78.8 %) 7.0%

(C)락트산 0.7%

숙신산 2.8%

(D)살리실산 2.0%

(E)나트륨 디하이드로젠포스페이트 2.1%

(F)디메틸 술폭사이드 7.0%

(G)이소아밀 알콜 0.7%

(H)표면활성제(*) 0.7%

(*)폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄 모노스테아레이트

(I)물 77.0%

실시예1

용기에 배양된 2엽 내지 3엽 단계의 오이(품종:Tokiwa Hiraki No.3, Type:P)를 테스트 샘플로 이용하였다. 조성예 1, 비교 조성예 1 및 비교 조성예 2의 각각은 물로 200배 희석하였고, 45 ml/3 용기의 양으로 제 1 잎 및 제 2 잎의 앞뒷면에 살포하였다.

다음날, Botrytis cinerea 의 포자 서스펜션(최종농도 3×10⁵/ml, DIFCO Potato Dextrose Broth 1.2%)를 제 1 및 제 2잎의 앞뒷면에 살포하여 병균을 접종하였다.

5일후에, 손상 영역율을 제 2, 제 3 및 제 4 잎을 조사하여 질병 발병율 레벨을 결정하였다. 또한 비처리 영역과 비교하여 보호가를 계산하였다.

3개 용기의 평균 결과는 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 손상 영역율 보호가

조성예 1 200 배 13.3% 86.7%

비교 조성예 1 200 배 33.3% 66.7%

비교조성예 2 200 배 80.0% 20.0%

비처치 영역 100.0% 0%

실시예 2

용기에 배양된 2엽 내지 3엽 단계의 오이(품종:Tokiwa Hiraki No.3, Type:P)를 테스트 샘플로 이용하였다. 조성예 1 및 비교 조성예 3의 각각을 수돗물로 50 배 희석하였고 테스트 샘플상에 50ml/2 용기의 양으로 살포하였다.

다음날, Botrytis cinerea 의 포자 서스펜션(2×10⁶/ml)을 살포하여 병원균을 접종하였고, 테스트 샘플을 즉시 온도 20℃, 상대습도 100%인 습윤실 안에 넣고 3일 동안 유지하였다.

손상 영역율을 제1 및 제2 잎 각각에 대해 조사하여 질병 발생율 레벨을 결 정하였다. 또한 비처치영역과 비교하여, 보호가를 계산하였다.

6개 용기의 평균 결과는 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 손상 영역율 보호가

조성예 1 50 배 23.5% 74.1%

비교 조성예 3 50 배 61.7% 32.1%

비처치 영역 90.8% 0%

실시예 3

Botrytis cinerea 질병에 대한 예방 효과 테스트를 실제 경작지에서 봄양배추에 대해 하였다. 모종이 성장하는 동안, 조성예 1을 물에 50배 희석하여 한번 살포하였다. 이식 후에, 조성예 1을 200배 물로 희석하여 두번 살포하였다. 비교를 위해, 통상 사용되는 농약(모종이 성장하는 동안은 Jimandaisen® 및 Benlate®를 이용하였고, 이식 후에는 Robural® 및 Benlate®을 이용하였다.) 또는 조성예 1 과 농약을 같이 이용하여 효과를 시험하였다. 100개의 식물들 중에서 질병에 걸린 식물의 수를 각 횟수마다 3개의 영역에서 결정하였다. 3개 영역의 평균값은 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 질병에 걸린 식물의 수

조성예 1 200 배 5.3

통상 사용되는 농약 10.3

조성예 1+통상 사용되는 농약 200 배 2.7

실시예 4

도열병에 대한 예방효과를 벼에 대해서 조사하였다.

벼의 종자(품종:Koshihikari)를 Benlate T hydrate 20®로 습식 도포 처리하고(건조 외피 무게의 1%), 공기 건조하여, 온도 15℃ 및 욕비 1:2의 조건하에서 6시간동안 물에 담가 놓아, 하루 동안 30℃에서 싹을 틔우고, 직경 9cm인 각 플라스틱 용기에 모두 4g의 씨를 뿌렸다. 씨를 뿌리고 나서 흙으로 덮기전에, Danicol 1000®의 500배 희석용액을 정상 모종 성장 박스당 500ml에 해당하는 비율로 관개하였다. 모종은 30℃에서 3시간 동안 유지된 후 발아하였다. 발아 후에는, 지나친 관개를 피하고, 테스트가 끝날 때까지 모종은 제어하에 유리 온실에 놓았다

이용한 테스트 용액은 조성예 3을 35배 또는 70배 희석하여 준비하였다. 테스트 용액은 벼의 성장 단계에 2번 작은 분무기를 이용하여, 즉 2엽 단계 및 3엽 단계에서 1 용기마다 6ml 를 전체 식물에 살포하였다

테스트 용액을 최종 살포한 후 2일 후, 2×10⁵ cells/ml로 조절한 Pyricularia oryzae의 포자 서스펜션을 용기당 5.6ml 비율로 잎의 뒷면에 주로 살포하였다. 병균접종 후에 3일 동안, 모종을 가습 상태로 두어서 질병 발생율을 가속화시켰다.

테스트 용액의 최종 살포 9일 후, 각 용기에서 100개 잎집에 대해 손상의 유무 및 제 2 및 제3 잎의 손상 수를 조사하였고, 얻어진 값으로부터 질병 발생율, 손상 총수 및 보호가를 계산하였다. 상기 결과는 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 질병 발병율 손상의 총수 보호가

조성예 3 35 배 25.0% 50.0 41.0

조성예 3 70 배 23.3% 41.7 50.8

비처치 영역 37.0% 84.7

식물독성은 특히 관찰되지 않았다.

실시예 5

실제 경작지에서 조성예 2를 이용하여, 감자(Norin No.1)의 수확량에 대한 효과를 조사하였다.

조성예 2 200ml를 35배 희석하였고 살균제를 이용한 종래의 처리에 따른 표2의 처리를 3일 마다 수행하였다.

수확시에, 1.65m²(9 뿌리)에 대해 땅을 파서 조사하였고, 작물의 총함량(3부분의 평균)을 결정하였다. 이 결과는 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 총중량 10아르당 수율

조성예 2 35 배 8.5kg 5,100kg

비처치 영역 7.2kg 4,320kg

성장 중의 잎에 대해 특정 질병 조건은 관찰되지 않았다.

(표 2)

제제 살포일	테스트 영역	종래의 영역
7/5	Green Benkozem®(Materina®의 혼합물로서)	Green Benkozem®(Materina®와의 혼합물로서)
7/13	조성예 2×35배(Denapon® 및 Bacteriocide®와의 혼합물로서)	Green Benkozem®(Denapon® 및 Bacteriocide®와의 혼합물로서)
7/24	Froncide®(Lannate® 및 Starna®와의 혼합물로서)	Froncide®(Lannate® 및 Starna®와의 혼합물로서)
8/3	조성예 2×35 배	Froncide®
8/14	조성예 2×35 배	Froncide®
8/20	구리제제 KBW®	구리제제 KBW®
8/30	구리제제 KBW®	구리제제 KBW®
9/13	구리제제 KBW®	구리제제 KBW®

(*) 파종은 5/2에 보폭 75cm로 행하였다.

실시예 6

실제 경작지에서 조성예 2를 이용하여, 감자(May gueen)의 수확량에 대한 효과를 조사하였다.

조성예 4를 300배 희석하여 6일마다 개화전에 한번, 그리고 개화후에 10일의 간격을 두고 2번 살포하였다.

수확시에 1.65cm²(9 뿌리) 에 대해 땅을 파서 조사하였고, 작물의 총중량(3 부분의 평균)을 결정하였다. 그 결과는 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 총중량 10아르당 수율

조성예 4 300 배 10.4kg 6,240kg

비처치 영역 8.9kg 5,340kg

실시예 7

3엽 단계의 오이 모종(품종:Hikari No.3, Type P, 플라스틱컵에)에 물로 70배 희석한 조성예 5, 조성예 6, 비교 조성예 4, 비교 조성예 5, 또는 비교 조성예 6의 테스트 용액에 45ml/3 용기 비율로 손분무기로 살포하였다.

모종을 공기중에서 48시간 건조한후, PDA 매체에 형성된 Botrytis cinerea의 포자 서스펜션(최종농도 1×10⁵/ml, DIFCO Potato Dextrose Broth 1.2%)을 제1잎 및 제2잎의 앞뒷면에 살포하였고, 모종은 온도 20℃ 및 상대습도 100%의 습윤실에서 3시간동안 유지하였다. 방에서 공기 건조한 후, 손상 영역율을 제1잎 및 제2잎의 각각에 대해 조사하여 질병 발병율 레벨을 결정하였다. 테스트 용액들 사이의 질병 발병율을 비교하여, 보호가를 계산하였다.

3 용기의 평균 결과는 하기와 같다.

이용된 제제 희석율 보호가

조성예 5 70 배 58.7%

조성예 6 70 배 57.8%

비교 조성예 4 70 배 25.1%

비교 조성예 5 70 배 26.1%

비교 조성예 6 70 배 14.3%

결과

다른 분자량을 가진 2종 이상의 키토산을 이용하여, 안정성 및 고내병성을 향상시키고 성장을 개선시키는 효과를 식물에 발휘할 수 있다.

Claims

분자량 16,000 ~ 60,000의 키토산(A), 분자량 35,000 ~ 90,000의 키토산(B)(단 키토산(A)의 분자량 및 키토산(B)의 분자량은 서로 다르도록 선택하고, 그 분자량의 차이를 20,000 이상으로 한다)와, 락트산 또는 숙신산 또는, 락트산 및 숙신산(C)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 내병성 및 성장 개선을 위한 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 키토산 (A)와 (B)의 탈아세틸화도가 60~90%(단 (A)와 (B)의 탈아세틸화도는 같거나 달라도 좋다)인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 키토산(B)에 대한 상기 키토산(A)의 함량 비는 1:0.9~1.1인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 키토산(A)와 (B)의 총함량은 조성물의 5~15질량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 락트산 또는 숙신산 또는, 락트산 및 숙신산은 조성물의 2질량%에서 15질량%미만의 양으로 함유되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 숙신산은 조성물의 0.5~5질량%의 양으로 포함되고, 상기 락트산은 조성물의 1~10질량%의 양으로 함유되고, 그 총함량이 질량기준으로 키토산의 0.4배 내지 1.0 배미만 인 것을 특징으로 조성물.
제 1 항에 있어서, 락트산 및 숙신산 이외의 유기 카르복시산(D)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 7 항에 있어서, 상기 유기 카르복시산(D)이 글루탐산, 살리실산, 아라키돈산 및 인돌아세트산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 산인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 유기 카르복시산(D)의 함량이 조성물의 0.0001~5질량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 무기염(E)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 무기염(E)이 실리케이트, 포스파이트 및 포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택된 1 종 이상의 염인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 무기염(E) 함량이 조성물의 1~5질량% 인 것을 특징으로 조성물.
제 1항에 있어서, 조성물의 3~15질량%의 디메틸 술폭사이드(F)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 분기 되어도 좋은, 1~8개의 탄소원자를 가진 알킬기를 함유하는 알콜(G)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 14 항에 있어서, 상기 알콜(G)이 이소아밀 알콜인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 알콜(G)의 함량은 조성물의 0.5~5질량%인 것을 특징으로하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 표면 활성제(H)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 17 항에 있어서, 상기 표면활성제(H)가 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 수지산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 헥시탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 솔비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로하는 조성물.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 표면활성제(H)함량이 조성물의 0.5~3질량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1항에 있어서, 물(Ⅰ)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 20항에 있어서, 상기 물(Ⅰ)의 함량이 조성물의 40~93질량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
사용전에 상기 조성물을 물로 희석하는 단계를 포함하여 이루어지는 제 1항내지 제 8항, 제 10 항, 제 11 항, 제 13 항 내지 제 15 항, 제 17 항, 제 18 항, 제 20 항 또는 제 21 항의 어느 하나에 기재된 조성물의 이용 방법.
제 22 항에 있어서, 물의 희석율이 질량 기준으로 30 ~ 700배인 것을 특징으로 하는 이용방법.