KR100691512B1 - Insecticide and acaricide comprising benzylideneacetoneBZA and proline-tyrosinePT - Google Patents

Insecticide and acaricide comprising benzylideneacetoneBZA and proline-tyrosinePT Download PDF

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Abstract

본 발명은 제노랍두스 네마토필라 K1 ANU-Xn101 (Xenorhabdus nematophila K1 ANU-Xn101, KACC 91136)의 배양액으로부터 분리 동정한 살충·살비 물질인 벤질리덴아세톤 (benzylideneacetone: BZA)과 피티 (proline-tyrosine: PT)에 관한 것이다. 본 발명에서는, 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 유래의 두 물질 BZA와 PT의 살충작용, 살비작용, 면역억제작용이 실험을 통해 밝혀지며, 이를 토대로 본 발명에서는 벤질리덴아세톤(BZA) 또는 피티(PT) 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 하는 살충제 및 살비제가 제공된다.The invention gen drawer Douce four Mato pillar K1 ANU-Xn101 one insecticide, salbi substance is dibenzylidene acetone Isolation and Identification from the culture broth of (Xenorhabdus nematophila K1 ANU-Xn101, KACC 91136) (benzylideneacetone: BZA) and repetition (proline-tyrosine: PT). In the present invention, the insecticidal, acaricide and immunosuppressive action of the two substances BZA and PT derived from Genorabdus nematophila ANU-Xn101 are found through experiments, and in the present invention, benzylidene acetone (BZA) or phyti Insecticides and acaricides are provided as (PT) or a mixture thereof as an active ingredient.

벤질리덴아세톤, BZA, proline-tyrosine, 제노랍두스 네마토필라, Xn, 곤충병원선충, 살충제, 살비제, 면역 억제Benzylidene Acetone, BZA, proline-tyrosine, Xenorabdus nematophila, Xn, Insect Hospital Nematodes, Insecticides, Acaricides, Immune Suppression

Description

벤질리덴아세톤과 피티를 유효성분으로 하는 살충·살비제 {Insecticide and acaricide comprising benzylideneacetone(BZA) and proline-tyrosine(PT)}Insecticide and acaricide comprising benzylideneacetone (BZA) and proline-tyrosine (PT)} as benzylidene acetone and phytic

도 1은 ANU-Xn101 유래의 BZA와 PT를 각각 비티와 혼합하여 파밤나방에 처리한 시험결과이다. FIG. 1 is a test result of BAMA and PT derived from ANU-Xn101 mixed with Beati and treated with Pabam moths, respectively.

도 2a 및 2b는 파밤나방 혈구세포의 소낭 형성(nodulation) 반응을 통해 BZA와 PT의 세포성 면역억제 반응을 분석한 결과이다. 2A and 2B show the results of analysis of cellular immunosuppression of BZA and PT through vesicle formation (nodulation) of Pabam moth blood cells.

도 3a 및 3b는 각각 BZA와 PT가 항원(라미나린)에 대해서 PO 활성화 유도를 억제시킴을 보여주는 실험결과이다. 3A and 3B show experimental results showing that BZA and PT inhibit PO activation induction for antigen (laminarin), respectively.

도 4a 및 4b는 각각 BZA와 PT에 대해 PO 활성을 통해 PLA2 활성 억제를 분석한 결과이다. 4A and 4B show the results of analyzing PLA2 activity inhibition through PO activity for BZA and PT, respectively.

도 5는 BZA와 PT 두 물질을 각각 단독으로 또는 혼합하여 PLA2 활성 억제효과를 비교 분석한 결과이다. 5 is a result of comparative analysis of the inhibitory effect of PLA2 activity by combining BZA and PT material alone or mixed, respectively.

본 발명은 제노랍두스 네마토필라 K1 ANU-Xn101 (Xenorhabdus nematophila K1 ANU-Xn101, KACC 91136)의 배양액으로부터 분리 동정한 살충·살비 물질인 벤질리덴아세톤 (benzylideneacetone: BZA)과 피티 (proline-tyrosine: PT)에 관한 것이다. The invention gen drawer Douce four Mato pillar K1 ANU-Xn101 one insecticide, salbi substance is dibenzylidene acetone Isolation and Identification from the culture broth of (Xenorhabdus nematophila K1 ANU-Xn101, KACC 91136) (benzylideneacetone: BZA) and repetition (proline-tyrosine: PT).

곤충병원세균의 일종인 제노랍두스 네마토필라 (Xenorhabdus nematophila, Xn)는 곤충병원선충의 장내에 공생한다 (Akhurst, 1980, 1986). 이 세균은 기주 선충이 대상 곤충의 혈강 속으로 침입하면, 선충의 장으로부터 분비되어 곤충 혈강으로 방출된다. Xenorhabdus nematophila (Xn), a type of insect pathogenic bacterium, coexists in the gut of insect pathogenic nematodes (Akhurst, 1980, 1986). When the host nematode invades the bloodstream of a target insect, the bacteria are released from the intestine's intestine and released into the insect bloodstream.

곤충의 혈강에는 척추동물의 혈액과 림프액이 혼재해 있는 혈림프 (hemolymph)가 자리하고 있다. 혈림프는 구성상 혈장 (plasma)과 혈구 (hemocyte)로 구분되고, 척추동물의 혈액이 갖는 산소운반 능력 이외에 거의 유사한 기능을 가지고 있다. 특히 혈구세포는 선충 또는 세균과 같은 외래 침입자에 대한 세포성 면역반응 (cellular immune reactions)을 보유하고 있으며, 혈장에는 다양한 항생물질을 가지고 체액성 면역반응 (humoral immune reactions)을 발휘하고 있다.Hemolymph, which contains a mixture of vertebrate blood and lymph fluid, is located in the insect's blood cavity. Hemolymph is composed of plasma (hema) and blood cells (hemocyte), and has almost similar functions in addition to the oxygen transport ability of the blood of vertebrates. In particular, hematopoietic cells have cellular immune reactions against foreign invaders such as nematodes or bacteria, and humoral immune reactions with various antibiotics in plasma.

이러한 곤충 면역반응은 외래자의 인식 (recognition), 면역 중개 (mediation) 그리고 면역 반응 (reaction)으로 단계적으로 이루어지고 있다 (Gillespie et al., 1997). 곤충의 면역계가 외래 침입자의 인식을 어떻게 하는지에 관하여서는 확실하지 않다. 다만 척추동물의 주조직적합성복합체 (major histocompatibility complex: MHC)의 표면단백질과 특이적 항원구조 (epitope)에서 나타나는 T cell에 기인한 특이적 외래 침입자 인식반응은 없지만, 혈구 세포 표면 이나 혈장에 병원체의 특징적 구조를 인식할 수 있는 인식단백질 (lectin류, integrin 등)이 이 일을 담당하고 있다. 병원체의 특징적 구조는 세균벽에 특유적인 펩티도글리칸(peptidoglycan), 그람음성균의 외막에 존재하는 리포폴리사카라이드(lipopolysaccharide: LPS), 진균에 특이적인 β-1,3-glucans 및 β-1,3-mannans 등으로 이러한 유형 (pattern)을 인식하는 것이 곤충의 비자기 인식으로 여겨지고 있다 (Janeway, 1994). 탄소수 20개로 구성된 에이코사노이드(eicosanoid)류는 세균 침입에 대해서 특이 주요한 면역 중개자로 여겨지고 있다 (Stanley, 2000). 세포막 성분인 인지질로부터 PLA2 (phospholipase A2)의 효소 작용으로 탄소수 20개의 불포화지방산인 아라키돈산 (arachidonic acid: AA)이 생성되고, AA는 다시 COX (cyclooxigenase)나 LOX (lipoxygenase)의 도움을 받아 더욱 산화되어, 에이코사노이드류로 전환된다. 이외에 곤충의 사이토킨(cytokine)에 해당하는 PSP (plasmatocyte spreading peptide)가 과립혈구로부터 인식 후 부정형혈구로 면역 중개하여, 부정형혈구의 구조변화를 통한 외래인자 부착을 조정하는 것으로 알려지고 있다 (Clark et al., 1997). 면역반응은 라이소자임, 세크로핀과 같은 항생물질에 의한 체액성 면역 반응 이외에 혈구세포가 직접 참여하는 소낭형성 (nodulation), 식균작용 (phagocytosis) 및 피막형성 (encapsulation)이 나타나게 된다. These insect immune responses are staged by adjuvant recognition, immune mediation and immune response (Gillespie et al., 1997). It is not clear how the insect's immune system recognizes foreign invaders. However, there is no specific foreign invader recognition response due to the surface protein of the major histocompatibility complex (MHC) of vertebrates and the T cell in the specific epitope, Recognition proteins capable of recognizing characteristic structures (lectins, integrins, etc.) are responsible for this task. The peculiar structure of the pathogen is peptidoglycan specific to the bacterial wall, lipopolysaccharide (LPS) present in the outer membrane of Gram-negative bacteria, β-1,3-glucans and β-1 specific to fungi. Recognition of this pattern by, 3-mannans, etc. is considered to be nonmagnetic recognition of insects (Janeway, 1994). Eicosanoids with 20 carbon atoms are considered to be the major immune mediators specific for bacterial invasion (Stanley, 2000). The enzymatic action of PLA2 (phospholipase A2) from the phospholipid, a cell membrane component, produces arachidonic acid (AA), a C20 unsaturated fatty acid, and AA is further oxidized with the help of COX (cyclooxigenase) or LOX (lipoxygenase). And conversion to eicosanoids. In addition, PSP (plasmatocyte spreading peptide), a cytokine of insects, has been known to mediate adhesion of foreign factors through structural changes of atypical blood cells by immuno-mediated immunity to atypical blood cells after recognition from granulocytes (Clark et al. , 1997). In addition to the humoral immune response by antibiotics such as lysozyme and cecropin, the immune response results in nodulation, phagocytosis and encapsulation in which blood cells directly participate.

침입한 선충과 이들로부터 방출된 공생세균이 갖는 당면한 문제는 곤충의 혈림프로부터 면역방어기작이다. 이에 대처하는 방법으로 일반적으로 병원체들은 면 역인식 회피 (evasion), 억제 (depression) 및 내성 (tolerance)의 기작들을 발휘하게 된다 (Dowds and Peters, 2001). 그러나 이들의 정확한 구분은 매우 힘들어, 실제로 이러한 기작들이 상호 어우러져서 나타나는 면역억제 (immunodepression) 현상으로 보여지게 된다. 제노랍두스 네마토필라 (Xenorhabdus nematophila: Xn)의 경우 PLA2를 대상으로 면역억제를 유도한다 (Park and Kim, 2000). Xn에 의한 PLA2억제는 비록 외래 병원균의 침입을 혈구세포가 인식하여도 AA방출 억제로 에이코사노이드(eicosanoid)류가 생성되지 않아 면역반응으로 이어지지 않게 된다. An immediate problem with invading nematodes and symbiotic bacteria released from them is the immune defense mechanisms of insect blood lymphocytes. As a way to cope, pathogens generally exert mechanisms of immune recognition, suppression and tolerance (Dowds and Peters, 2001). However, the exact distinction between them is very difficult, and in fact, these mechanisms can be seen as immunodepression. Xenorhabdus nematophila (Xn) induces immunosuppression of PLA2 (Park and Kim, 2000). Inhibition of PLA2 by Xn does not lead to an immune response because eicosanoids are not produced by AA release inhibition even if blood cells recognize the invasion of foreign pathogens.

면역작용을 억제시킨후, Xn은 직접적 세포치사반응을 유도하게 된다. 특히, 혈구세포의 치사는 결국 혈구에 기인한 면역반응을 비가역적으로 억제하게 되는 결과를 초래하게 된다. 한편 Xn에 기인한 곤충의 면역억제는 자연계에서 다른 병원체의 침입을 허용할 수 있게 된다. 공생선충의 발육은 공생세균 단독의 monoxenic 조건을 요구하기 때문에, 유사 세균종 또는 분류학적으로 매우 이종 형태의 세균 및 진균까지도 억제시킬 수 있는 항생물질의 분비가 필요하게 된다. 궁극적으로 이러한 과정속에서 감염된 곤충은 치사에 이르고 선충의 발육에 최적 조건속에서 선충은 발육하여 다음 세대를 출현하게 한다.After suppressing immunity, Xn induces direct cell death. In particular, lethality of blood cells eventually results in irreversible inhibition of immune responses due to blood cells. On the other hand, immunosuppression of insects due to Xn can allow invasion of other pathogens in nature. Since the development of symbiotic nematodes requires monoxenic conditions of symbiotic bacteria alone, it is necessary to secrete antibiotics that can inhibit similar bacterial species or even taxonomically very heterogeneous types of bacteria and fungi. Ultimately, the infected insects in this process will be fatal and nematodes will develop in the optimum conditions for nematode development and the next generation will emerge.

한편 기존 연구를 통해 Xn이 파밤나방 (Spodoptera exigua)의 PLA2를 억제한다는 것이 에이코사노이드류 생성회로의 특이적 억제자들을 이용하여 밝혀졌다. 또, 본 발명자들은 또 다른 발명에서 국내에서 채집된 Steinernema carpocapsae 선충으로부터 Xn을 분리 동정하여 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 (KACC 91136)로 명명하고, 이 균주가 기존 균주에 비해 뛰어난 살충력과 살비력을 지니고 있음을 밝힌 바 있다. 본 발명은 바로 이 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 (KACC 91136)의 균주 배양액으로부터 분리해낸 PLA2 억제 물질인 벤질리덴아세톤 (benzylideneacetone)과 피티 (proline-tyrosine: PT)에 관한 것이다. Previous studies have shown that Xn inhibits PLA2 from Spodoptera exigua using specific inhibitors of the eicosanoids production circuit. In addition, the inventors identified and identified Xn from the Steinernema carpocapsae nematodes collected in Korea in another invention and named it Genorabdus nematophila ANU-Xn101 (KACC 91136). It has been shown to have a power. The present invention relates to benzylideneacetone and proline-tyrosine (PT), which are PLA2 inhibitors, isolated from the strain culture medium of Genorabdus nematophila ANU-Xn101 (KACC 91136).

본 발명에서는 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 (KACC 91136)의 균주 배양액으로부터 PLA2를 억제시키는 두 물질, 벤질리덴아세톤(benzylideneacetone)과 피티(proline-tyrosine: PT)가 분리 동정된다. In the present invention, two substances, benzylideneacetone and proline-tyrosine (PT), which inhibit PLA2, are isolated and identified from the strain culture medium of Xenorabdu nematophila ANU-Xn101 (KACC 91136).

본 발명에서는, 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 유래의 두 물질, BZA와 PT의 살충작용, 살비작용, 면역억제작용이 실험을 통해 밝혀진다.In the present invention, the pesticidal action, acaricide action, and immunosuppression action of two substances derived from Genorabdus nematophila ANU-Xn101, BZA and PT, are found through experiments.

본 발명에서는 상기와 같은 사실들에 기초하여 BZA와 PT의 용도를 제공한다. The present invention provides the use of BZA and PT based on the above facts.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 더 잘 알게 될 것이다.
Other objects and advantages of the invention will be described below, and will be better understood by practice of the invention.

본 발명은, 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 (Xenorhabdus nematophila K1 ANU-Xn101, 균주기탁기관: 농업생명공학연구원, 기탁일: 2004.8.17, 기탁번호: KACC 91136)로부터 분리해낸 벤질리덴아세톤 (benzylideneacetone)과 피티 (proline-tyrosine: PT)에 관한 것이다. The present invention, benzylidene acetone ( Xenorhabdus nematophila K1 ANU-Xn101, strain depositing institution: Institute of Agricultural Biotechnology, deposit date: 2004.8.17, accession number: KACC 91136) benzylideneacetone) and phytic-tyrosine (PT).

본 발명에서는, 벤질리덴아세톤(BZA) 또는 피티(PT) 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 하는 살충제가 제공된다.In the present invention, an insecticide comprising benzylidene acetone (BZA) or phyti (PT) or a mixture thereof as an active ingredient is provided.

또 본 발명에서는, 벤질리덴아세톤(BZA) 또는 피티(PT) 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 하는 살비제가 제공된다.Moreover, in this invention, the acaricide which uses benzylidene acetone (BZA) or phyti (PT) or a mixture thereof as an active ingredient is provided.

본 명세서에서 제노랍두스 네마토필라 K1 ANU-Xn101은, 간단하게 "제노랍두스 네마토필라 K1" 또는 "ANU-Xn101"으로도 표시될 수 있다. Xenorabdu nematophila K1 ANU-Xn101 herein may also be simply referred to as "Xenorabdu nematophila K1" or "ANU-Xn101".

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 (KACC 91136)을 TSB 배지에서 48시간 배양한 후 배양액을 취하여 원심분리하고, 상등액을 취하여 최종적으로 PLA2를 억제시키는 두 물질, 벤질리덴아세톤 (benzylideneacetone, BZA)과 피티 (proline-tyrosine: PT)를 분리, 동정하였다. 다음과 같은 실험을 통하여 분리된 두 물질의 효능을 확인하였다. Benolidene nematophila ANU-Xn101 (KACC 91136) was incubated in TSB medium for 48 hours, followed by centrifugation with culture medium, and supernatant with benzylideneacetone (BZA). Piline (proline-tyrosine (PT)) was isolated and identified. The following experiments confirmed the efficacy of the two separated substances.

Ⅰ. 살충작용I. Insecticidal action

ANU-Xn101 배양액으로부터 분리 동정된 두 물질 벤질리덴아세톤(BZA)과 피티(PT)의 파밤나방 2령충에 대한 살충력을 분석하였다. 먹이침지법을 이용하여 1㎤ 크기의 인공사료를 조제된 처리 용액에 침지 및 건조후 파밤나방 2령충에게 투여하였다. 시험결과는 다음의 표 1 및 2와 같다. Insecticidal activity of two species, Benzylidene Acetone (BZA) and Piti (PT), was isolated from ANU-Xn101 culture medium. Artificial feed having a size of 1 cm 3 was immersed in the prepared treatment solution and then dried, and then administered to the two insects of Pabam moth. The test results are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 112004045725898-pat00001
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시험결과, 두 물질 모두 파밤나방에 대해서 높은 살충력을 지닌 것으로 나타났다. 처리 1일 후부터 살충효과가 나타났으며 2일 이후부터는 안정된 살충효과를 보였다. 이를 기준으로 두 물질을 비교하여 보면 통계학적으로 (95% 신뢰구간의 중복 여부) 차이가 나지 않는다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 이들 물질이 각각 단독으로 살충제로 사용될 수 있음을 나타내는 것이며, 배양액 살충효과의 원인물질을 설명하여 주는 차원에서 배양액을 응용한 생화학농약으로도 등록 사용이 가능함을 나타내는 것이다. Test results show that both substances have high insecticidal properties against pabam moths. Insecticidal effect appeared after 1 day of treatment and stable insecticidal effect after 2 days. Comparing the two substances on this basis, it can be seen that there is no difference statistically (95% confidence interval overlap). These results indicate that each of these substances can be used alone as an insecticide, and it can be used as a biochemical pesticide applied to the culture medium in order to explain the causative agent of the culture solution pesticidal effect.

이러한 결과를 바탕으로 두 물질의 포장 방제력을 분석하였다. 포장시험은 파밤나방이 발생한 땅콩포장에서 BZA와 PT를 옆면 살포하였다. 대조약제로 생물농약의 일종인 비티(비티 아이자와이 과립수화제, Bacillus thuringiensis aizawai, 센타리™, 전진산업)를 사용하였다. 조사시기는 실내 결과를 토대로 72시간을 기준으로 성적을 조사하였다. 결과는 다음의 표 3과 같다.Based on these results, the packaging control of the two materials was analyzed. The field trials were applied with BZA and PT on the side of peanut balm. As a control drug, a biopesticide, Bti (Batis Izai granulative, Bacillus thuringiensis aizawai , Centari ™, Advance Industry) was used. The survey was conducted on 72 hours based on indoor results. The results are shown in Table 3 below.

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대조약제로 사용된 비티 농약은 500 ppm에서 파밤나방에 대해서 100% 방제 효과를 보였다. ANU-Xn101 유래의 두 물질, BZA와 PT도 같은 농도에서 100% 살충력을 나타내어 비티와 대등한 효과를 지닌 새로운 살충제로 사용될 수 있음을 보여주었다. The bitty pesticide used as a control drug showed 100% control against pabam moth at 500 ppm. Two substances from ANU-Xn101, BZA and PT, also showed 100% insecticidal at the same concentration, indicating that they could be used as novel insecticides with comparable effects to Beatty.

본 발명자들의 또 다른 발명에서 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101이 비티 농약과 뛰어난 상승효과를 보였던 점에 기초하여, 본 발명에서는 이러한 ANU-Xn101 배양액의 효과를 구체적인 물질로서 증명하기 위해 ANU-Xn101 유래의 두 물질, BZA와 PT를 각각 비티와 혼합하여 파밤나방에 처리하였다. 시험결과는 도 1과 같다.Based on the fact that the present inventors showed the synergistic effect of Genorabdus nematophila ANU-Xn101 with bitty pesticides, in the present invention, in order to prove the effect of this ANU-Xn101 culture solution as a specific substance, ANU-Xn101 Two derivatives, BZA and PT, were mixed with Beati and treated with Pabam moths, respectively. Test results are shown in FIG.

시험결과 BZA과 PT는 모두 비티에 대해서 높은 협력 작용을 나타내는 것으로 나타났는데, 이러한 상승효과는 두 가지 기작으로 설명될 수 있다. 첫째는 두 물질이 갖는 단독 살충효과이며, 둘째는 이 물질은 배양액에서 추출되었고 이는 이 세균이 곤충에 침입하였을 때 곤충 체강내로 분비되어 직접적으로 곤충의 살충 효과에 영향을 주었을 것으로 볼 수 있다. 즉, 비티는 이 물질이 곤충의 체강내로 이전하는 것을 도와주고, 이전된 물질은 곤충의 살충 효과가 빠르게 진행될 수 있도록 영향을 주었을 것으로 볼 수 있다.Test results have shown that both BZA and PT have a high cooperative effect on Beatty, and this synergistic effect can be explained by two mechanisms. The first is the insecticidal effect of the two substances, and the second is the substance extracted from the culture medium, which may be secreted into the insect cavity when the bacteria invade the insect and directly affect the insecticidal effect of the insect. In other words, Beatty assisted the transfer of the material into the body cavity of the insect, and the transferred material may have influenced the insect's pesticidal effect to accelerate.

이상의 결과로부터 BZA와 PT를 ANU-Xn101 배양액이 Bt에 대해서 뛰어난 상승 효과를 나타내는 원인물질로 볼 수 있다. From the above results, BZA and PT can be regarded as a causative agent of ANU-Xn101 culture medium with an excellent synergistic effect against Bt.

Ⅱ. 살비작용II. Fertilization

ANU-Xn101 배양액 유래의 두 물질, BZA와 PT의 점박이응애 (Tetranychus urticae) 성충에 대한 살비 효과를 분석하였다. 결과는 다음의 표 4 및 5와 같다.The effects of fertilization on the adult Tetranychus urticae of two substances, BZA and PT, derived from ANU-Xn101 culture medium were analyzed. The results are shown in Tables 4 and 5 below.

Figure 112004045725898-pat00004
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상기 결과들은 두 물질 BZA와 PT가 점박이응애에 대해서 높은 살비력을 가지고 있음을 보여 준다. 이 두 물질 중에서 BZA가 PT에 비해 보다 높은 활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 그러나, BZA와 PT 각각의 반수치사약량은 ANU-Xn101의 배양액으로 처리한 결과에 비해서는 더 높은데, 이는 이 두 물질 이외에 살비력을 높여주는 제3의 물질이 배양액에 존재하거나 또는 이 두 물질 사이에 상승효과가 있을 가능성을 제시한다. The results show that both materials BZA and PT have a high killing capacity against spotted mites. Of these two substances, BZA was found to have higher activity than PT. However, the half-dose doses of BZA and PT are higher than the results of treatment with ANU-Xn101 media, in addition to these two substances, there is a third substance in the culture or between Suggests a synergistic effect.

Ⅲ. 면역저하작용III. Immunosuppressive action

ANU-Xn101 유래 BZA와 PT의 세포성 면역억제 반응을 파밤나방 혈구세포의 소낭 형성(nodulation) 반응을 통해 분석하였다. 결과는 도 2a 및 2b와 같다. 두 물질 모두 낮은 농도에서도 파밤나방 혈구세포의 소낭 형성 반응을 억제시키는 것으로 나타나 세포성 면역반응을 억제시키는 것으로 확인되었다. The cellular immunosuppressive responses of ANU-Xn101-derived BZA and PT were analyzed through nodulation reactions of Pabam moth blood cells. The results are shown in Figures 2a and 2b. Both substances have been shown to inhibit the follicle formation response of Pabam moth blood cells even at low concentrations, thereby suppressing cellular immune responses.

이 두 물질은 또한 실험결과 라미나린(laminarin)과 같은 항원에 대해서 PO 활성화 유도를 억제시키는 것으로 나타났다 (도 3a 및 3b). 이러한 결과로부터 BZA와 PT 두 물질이 면역반응의 두 가지 형태인 세포성 면역반응과 체액성면역반응을 모두 억제시킴을 확인할 수 있다. These two substances have also been shown to inhibit PO activation induction for antigens such as laminarin (Figures 3a and 3b). From these results, it can be seen that both BZA and PT inhibit both cellular and humoral immune responses.

이 두 물질이 직접적으로 PLA2 활성을 억제하는 지를 다양한 종말점을 이용하여 분석하였다. 먼저 곤충의 지방체 세포막 추출물과 PLA2 추출물 혼합액에 두 물질을 각각 첨가시킨 후 AA의 방출여부를 가스크로마토그래피(GC)로 분석하였다.Whether these two substances directly inhibit PLA2 activity was analyzed using various endpoints. First, two substances were added to the mixture of the fat cell membrane extract and the PLA2 extract of the insect, and the release of AA was analyzed by gas chromatography (GC).

50% 에탄올에 녹아있는 아라키돈산(arachidonic acid, AA) 1 ㎍을 가스크로마토그래피 (Hewlett-Packard SD 6890 gas chromatography, San Fernando, CA, USA)에 주입한 후 AA의 단일 피크가 나타나는 부분의 체류시간(retention time)을 조사하였다. GC 분석을 위해 75% 에탄올에 표면 살균된 파밤나방 5령 유충의 조직 (혈구세포, 지방체, 장)이 마이크로 튜브로 수거되었다. 수거된 각 조직들은 homogenizing buffer [50 mM PBS (pH 7.0), 0.45 M NaCl]에서 세 번 씻겨졌다. 그리고 glass-glass homogenizer에서 추출된 조직들이 micelle이 될 때까지 충분히 파쇄되었다. 그리고 4℃의 1,000 g에서 10분간 원심분리하여 상층액을 수거하였다. 수거된 상층액은 4℃의 30,000 g에서 30분간 다시 원심분리하여 분리된 침전물과 상층액은 각각 GC 분석을 위한 멤브레인과 PLA2 rich fraction으로 이용되었다. 분리된 멤브레인과 PLA2 rich fraction의 양은 브래드포드(Bradford, 1972) 단백질 측정법으로 조사되었다. 1 ㎍ of arachidonic acid (AA) dissolved in 50% ethanol into gas chromatography (Hewlett-Packard SD 6890 gas chromatography, San Fernando, CA, USA) (retention time) was investigated. For GC analysis, tissues of bloody moth larvae 5 larvae (blood cells, fat bodies, intestines) that were surface sterilized in 75% ethanol were collected in microtubes. Each tissue collected was washed three times in homogenizing buffer [50 mM PBS (pH 7.0), 0.45 M NaCl]. The tissues extracted from the glass-glass homogenizer were sufficiently crushed until they became micelles. And the supernatant was collected by centrifugation for 10 minutes at 1,000 g of 4 ℃. The collected supernatant was centrifuged again at 30,000 g at 4 ° C for 30 minutes, and the precipitate and supernatant were used as membrane and PLA2 rich fraction for GC analysis, respectively. The amount of membrane and PLA2 rich fraction separated was examined by Bradford (1972) protein assay.

지방체에서 분리된 멤브레인 (500 mg)과 PLA2 rich fraction (4 mg)을 이용하여 공생세균에 의해서 유리되는 AA의 양을 조사하였다. 공생세균은 PBS를 이용해서 현탁액 상태로 농도 (101, 102, 104, 106 cfu/㎕)별로 준비가 되었고, 멤브레인과 PLA2 rich fraction이 처리된 마이크로 튜브에 각 세균 농도의 현탁액을 10㎕씩 처리하여 30분간의 반응시간을 거친 후 유리되는 AA의 양을 조사하였다. 또한 공생세균 (106 cfu/㎕)을 90℃에서 30분간 열처리하여 멤브레인 (500mg)과 PLA2 rich fraction (4mg)이 처리된 마이크로 튜브에 세균 현탁액을 10㎕씩 처리하여, 살아있는 세균 (106 cfu/㎕)과 열처리하여 죽은 세균에 의해 유리되는 AA의 양을 비교하였다. 또한 공생세균을 28℃에서 2일간 배양한 배양액 (tryptic soy broth, Difco, USA)과 에틸에테르를 이용해서 배양액에서 분리한 organic fraction을 PLA2 rich fraction이 처리된 마이크로 튜브에 각각 10㎕씩 처리하여 30분간의 반응시간을 거치 후 유리되는 AA의 양을 조사하였다. 결과는 다음의 표 6과 같다.The amount of AA released by symbiotic bacteria was investigated by using membrane (500 mg) and PLA2 rich fraction (4 mg) separated from fat body. The symbiotic bacteria were prepared by suspension using PBS for each concentration (101, 102, 104, 106 cfu / μl), and treated with 10 μl of suspension of each bacterial concentration in a microtube treated with membrane and PLA2 rich fraction. After 30 minutes of reaction time, the amount of free AA was investigated. The symbiotic bacteria (106 cfu / μl) were heat treated at 90 ° C. for 30 minutes to treat 10 μl of the bacterial suspension in a microtube treated with membrane (500 mg) and PLA2 rich fraction (4 mg). ) And the amount of AA liberated by the dead bacteria by heat treatment. In addition, 10 μl of the organic fraction separated from the culture solution using the culture solution (tryptic soy broth, Difco, USA) and ethyl ether, which were incubated at 28 ° C. for 2 days, were treated with 10 μl of PLA 2 rich fraction in a microtube. After a minute reaction time, the amount of free AA was investigated. The results are shown in Table 6 below.

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이상의 결과는 두 물질 (#11-1, #17-3/#18-1)은 AA (20:4)의 방출을 뚜렷하게 억제한다는 것을 보여주고 있다.The results show that both materials (# 11-1, # 17-3 / # 18-1) significantly inhibit the release of AA (20: 4).

다음은 이 BZA와 PT 두 물질의 각각 농도별 PLA2 억제 효과를 분석하였다. 기존의 연구에서 파밤나방에서 PLA2 억제와 PO (phenoloxidase) 활성억제와는 직접적 관련성이 있다고 밝혀져 있으므로, 이를 토대로 분석이 용이한 PO 활성을 통해 PLA2의 활성 억제를 분석하였다. 결과는 도 4a 및 4b와 같다.Next, we analyzed the inhibitory effects of PLA2 on the concentrations of BZA and PT. Previous studies have shown a direct relationship between PLA2 inhibition and PO (phenoloxidase) activity inhibition in Pabam moths. Based on this, the inhibition of PLA2 activity was analyzed through easy PO analysis. The results are shown in Figures 4A and 4B.

낮은 농도의 BZA과 PT에서도 파밤나방의 혈구세포 PLA2는 억제되었다. 이때 두 물질의 협력 작용에 대해서 가설을 세울 수 있다. 즉, 곤충 면역에 관여하는 PLA2가 이종 이상이라면, 이 두 물질이 각각에 대해서 선택성을 가진다는 가설이 가능하다. 이러한 가정은 BZA와 PT 두 물질이 서로 다른 PLA2를 억제시킬 수 있다는 결과로 이어질 수 있다. 이를 증명하기 위해 동일량의 단독 또는 혼합 억제제를 준비하여 억제 효과를 비교하였으며, 결과는 도 5와 같다. 그러나, 이 결과는 두 물질의 혼합액이 단독 물질의 PLA2 억제보다 높은 억제력을 발휘하지 못했다는 결과를 보여주고 있어, 곤충의 면역에 관여하는 PLA2가 이종 이상일 수 있다는 상기 가설은 지지되지 못하고 있다. Even at low concentrations of BZA and PT, PABAM PLA2 was inhibited. At this point, we can hypothesize the cooperative action of the two substances. In other words, if PLA2 involved in insect immunity is heterogeneous or more, it is possible to hypothesize that these two substances have selectivity for each. This assumption can lead to the fact that both BZA and PT can inhibit different PLA2. In order to prove this, the same amount of a single or mixed inhibitor was prepared to compare the inhibitory effect, and the results are shown in FIG. 5. However, this result shows that the mixed solution of the two substances did not exert a higher inhibitory effect than the inhibition of PLA2 alone, the hypothesis that PLA2 involved in the immunity of insects may be heterogeneous or higher.

본 발명에서는 제노랍두스 네마토필라 ANU-Xn101 (KACC 91136)의 균주 배양 액으로부터 살충, 살비 및 면역억제 효과가 있는 BZA와 PT를 분리 동정하고 그 효능을 확인시킴으로써 생물유래의 활성물질을 이용한 보다 효과적인 농약개발을 가능하게 한다.In the present invention, BZA and PT having insecticidal, acaricidal and immunosuppressive effects are isolated and identified from the strain culture medium of Genorabdus nematophila ANU-Xn101 (KACC 91136), and the efficacy of bio-derived active substances is confirmed. Enable effective pesticide development

Claims (3)

벤질리덴아세톤(BZA) 또는 피티(proline-tyrosine: PT) 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 하는 농업용 살충제.Agricultural pesticides comprising benzylidene acetone (BZA) or proty-tyrosine (PT) or a mixture thereof as an active ingredient. 벤질리덴아세톤(BZA) 또는 피티(proline-tyrosine: PT) 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 하는 살비제.Acaricides containing benzylidene acetone (BZA) or proty-tyrosine (PT) or a mixture thereof as an active ingredient. 벤질리덴아세톤(BZA) 또는 피티(proline-tyrosine: PT) 또는 이들의 혼합물을 비티(Bacillus thuringiensis)와 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 농업용 살충방법.A method for agricultural pesticides characterized in that the use of benzylidene acetone (BZA) or proty-tyrosine (PT) or a mixture thereof together with Bacillus thuringiensis .
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