KR101316590B1 - 퉁퉁마디뿔나방 유인, 방제용 성페로몬 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

퉁퉁마디뿔나방 유인, 방제용 성페로몬 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 퉁퉁마디뿔나방 암컷이 분비하는 성페로몬 성분을 이용한 퉁퉁마디뿔나방 유인, 방제용 성페로몬 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 (Z)-3-도데세닐아세테이트, (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함하는 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 교미교란제 또는 페로몬트랩에 관한 것이다. 본 발명에 따른 퉁퉁마디뿔나방 유인용 성페로몬 조성물은 퉁퉁마디뿔나방 수컷의 유인에 가장 적합한 페로몬 루어(미끼)로써, 퉁퉁마디뿔나방에 의한 퉁퉁마디의 피해를 조기에 예방할 수 있으며, 이를 대량유살 및 교미교란제로 제작하여 친환경적 방제 농자재로 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 방제제의 국산화로 외화 절감이 가능하며, 친환경적으로 퉁퉁마디를 생산하는데 기여할 수 있다.

Description

퉁퉁마디뿔나방 유인, 방제용 성페로몬 조성물 및 이의 용도 {Pheromonal compounds for induction and control of Scrobipalpa salinella and uses thereof}
본 발명은 퉁퉁마디뿔나방 암컷이 분비하는 성페로몬 성분을 이용한 퉁퉁마디뿔나방 유인, 방제용 성페로몬 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
일반적으로 퉁퉁마디(學名: Salicornia herbacea, 英名: glasswort)는 우리나라 서남해안 갯벌에서 자라는 한해살이풀로 알려져 있으며, 바닷물과 가까운 갯벌이나 염전 주위에 무리지어 분포되어 있다. 퉁퉁마디는 맛이 몹시 짜며 지구상에서 유일하게 염분을 흡수하면서 자라는 식물로서 Na를 비롯하여 Ca, Mg, K, Fe 등 갖가지 미네랄이 풍부하게 함유되어 있고, 그 이용가치가 점차적으로 높아지고 있다.
현재 퉁퉁마디뿔나방이 퉁퉁마디 재배지역에서 큰 피해를 주고 있다. 퉁퉁마디뿔나방(Scrobipalpa salinella)은 그 유충이 퉁퉁마디(함초)의 줄기에 거미줄을 치고 엽육을 갉아 먹으며, 피해가 심할 경우에는 퉁퉁마디를 전혀 수확할 수 없게 된다.
재배농가 및 산업체에서는 퉁퉁마디뿔나방에 의한 피해를 해결하기 위한 연구 및 노력을 기울이고 있으나, 친환경적으로 재배되는 퉁퉁마디의 특성 때문에 농약 등을 이용한 해충 방제가 힘들며, 현재까지 마땅한 방제 방법이 개발되어 있지 않은 실정이다.
이에, 본 발명자들은 퉁퉁마디뿔나방(Scrobipalpa salinella)에 의한 퉁퉁마디 피해를 막기 위해 친환경적인 방제 방법을 연구, 노력한 결과, 퉁퉁마디뿔나방(Scrobipalpa salinella)의 성페로몬을 이용한 방제 방법을 고안하여, 이를 위해 퉁퉁마디뿔나방 암컷의 성페로몬을 최초로 동정하여 수컷 성충의 유인에 가장 적합한 조성물을 탐색 후 이를 적용한 결과, 퉁퉁마디뿔나방(Scrobipalpa salinella)에 의한 퉁퉁마디 피해를 획기적으로 감소시킬 수 있음을 발견함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 퉁퉁마디뿔나방의 성페로몬 유래 물질을 이용한 퉁퉁마디뿔나방의 유인 또는 방제용 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩 또는 교미교란제를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해,
본 발명은 (Z)-3-도데세닐아세테이트, (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 포함하는 페로몬트랩 또는 교미교란제를 제공한다.
본 발명에 따른 퉁퉁마디뿔나방 유인, 방제용 성페로몬 조성물은 퉁퉁마디뿔나방 수컷의 유인에 가장 적합한 페로몬 루어(미끼)로써, 퉁퉁마디뿔나방에 의한 퉁퉁마디의 피해를 조기에 예방할 수 있으며, 이를 대량유살 및 교미교란제로 제작하여 친환경적 방제 농자재로 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 방제제의 국산화로 외화 절감이 가능하며, 친환경적으로 퉁퉁마디를 생산하는데 기여할 수 있다.
도 1은 퉁퉁마디뿔나방 암컷 성페로몬샘 추출물의 GC-MS 분석 결과이다.
도 2는 야외에서 Z3-12:OAc와 Z5-12:OAc 혼합조성 페로몬 성분(standard)과 단독처리 페로몬 성분이 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인력에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 3은 야외에서 페로몬 조성별 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인효과를 나타낸 그래프이다(Tukey's test: P>0.05).
도 4는 페로몬 트랩에 유인된 퉁퉁마디뿔나방 수컷 성충을 나타낸 사진이다.
본 발명에서는 이제까지 밝혀지지 않았던 퉁퉁마디뿔나방의 성페로몬을 최초로 동정하였으며, 상기 동정한 물질의 분석 및 퉁퉁마디뿔나방 유인에 적합한 최적 조성비를 밝혀내어 퉁퉁마디뿔나방의 유인 및 방제에 극대화된 효과를 나타내는 조성물을 제공하는 것을 주요 특징으로 한다.
본 발명은 퉁퉁마디뿔나방으로부터 퉁퉁마디(함초)를 친환경적으로 방제하기 위한 성페로몬 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc), (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함하는 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물 및 이를 이용한 교미교란제 또는 페로몬트랩에 관한 것이다.
이하, 이들을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물은 (Z)-3-도데세닐아세테이트, (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함한다.
보다 바람직하게는 (Z)-3-도데세닐아세테이트를 필수적으로 포함하며, (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트 중 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 형태로 사용하는 것이 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제에 보다 우수한 효과를 나타내므로 바람직하다.
상기 조성물간의 사용비는 제한되지는 않으나, 바람직하게는 (Z)-3-도데세닐아세테이트 100 중량부에 대하여, (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트 중 선택된 하나 이상의 화합물을 1 ~ 20 중량부로 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 ~ 15 중량부로 포함하는 것이 퉁퉁마디뿔나방 유인에 가장 우수한 효과를 나타내므로 좋다.
상기 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc), (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc) 화합물은 퉁퉁마디뿔나방 암컷 성페로몬샘으로부터 분리가 가능하며, 예를 들어, 암컷의 복부 끝에 위치한 성페로몬 샘(gland)을 유기용매에 넣어 추출하는 방법으로 분리할 수 있다.
상기 화합물을 포함하는 본 발명의 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 예를 들어, (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)와 (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc)를 유기용매 속에서 혼합하여 고무격막(rubber septa) 등 담체에 침적하여 유기용매는 휘발시키고 페로몬 성분만 담체에 스며들게 하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물은 다양한 제형으로 제조하여 퉁퉁마디뿔나방의 유인 또는 방제제로 사용할 수 있다. 본 발명의 상기 제형의 형태는 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어 용액, 에멀전, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔제, 크림제, 오일, 분말, 왁스 및 스프레이제 등으로 제형화할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제형이 크림제인 경우에는 첨가제로서 에틸 알콜, 물 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 라놀린 오일, 아세틸화 라놀린 알콜(Acetylated lanolin alcohol), 세틸 알콜, 스테아릴 알콜, 비스왁스, BHT, 알킬파라벤 등이 이용될 수 있다. 본 발명의 제형이 겔제 형태인 경우에는 첨가제로서 알킬렌 글리콜, 물, 카보머 940 등이 이용될 수 있다. 본 발명의 제형이 스프레이제인 경우에는 첨가제로서 물, 에틸 알콜 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제 등이 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물은 해충 예찰 및 친환경적 방제제인 교미교란제로 활용이 가능하며, 예를 들어 본 발명에 따른 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 포함하는 교미교란제 또는 페로몬트랩 형태로 제작하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물은 퉁퉁마디 주변에 설치하여 사용되며, 퉁퉁마디를 가해하는 퉁퉁마디뿔나방의 교미를 교란시키는 교미교란제로 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 크림 형태로 제조하여 퉁퉁마디의 원하는 부위에 부착시켜 사용할 수 있다. 그러나 본 발명 페로몬 조성물의 사용방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 주변환경에 따라 사용방법이 달라질 수 있는데, 퉁퉁마디 주변에서 페로몬을 방출하여 해충의 교미교란을 유도할 수 있는 모든 사용방법이 적용 가능하다. 또한, 보다 바람직하게는 비처리 지역으로부터의 해충 수컷의 이동을 막기 위해 농작물 주변에 먹이트랩을 배치하여 상기 페로몬 조성물과 함께 사용할 수 있다. 또, 필요에 따라 사용 시 전착제를 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 페로몬 조성물을 사용하는 방제방법은 교미교란에 의해 해충이 방제될 수 있는 모든 농작물에 적용될 수 있으며, 특히 퉁퉁마디뿔나방이 가해하는 모든 염생식물에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 페로몬 트랩의 경우 예를 들어, (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)와 (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc)의 혼합물을 침적한 고무격막을 끈끈이판이 삽입된 해충 유인용 트랩의 미끼(루어)로 사용하여 야외에 설치함으로써 퉁퉁마디뿔나방으로부터 효과적으로 퉁퉁마디를 보호할 수 있다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 퉁퉁마디뿔나방 암컷의 페로몬 성분의 추출 및 분석
퉁퉁마디뿔나방 성충의 교미가 주로 이루어지는 야간에 아직 교미를 하지 않은 암컷 성충을 포획하여, 성페로몬 샘이 위치하고 있는 복부 끝마디를 가위로 잘라 유기용매(hexane)에 넣어 추출물을 얻었다. 상기 얻어진 추출물을 DB-23 칼럼이 장착된 GC-MS로 분석한 결과, 퉁퉁마디뿔나방 암컷이 분비하는 성페로몬 성분은 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc), (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)로 동정되었으며, 그 중 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)가 주성분으로 나타났다.
상기 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
퉁퉁마디뿔나방 암컷이 분비하는 성페로몬 성분의 양과 비율
성페로몬 성분 추출량 (ng/암컷) 비율(%)
Z3-12:OAc 2.15 91
E3-12:OAc 0.14 6
Z5-12:OAc 0.07 3
상기 결과에서 확인할 수 있듯이, 퉁퉁마디뿔나방 암컷의 성페로몬은 3 가지 성분인 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc), (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)로 이루어져 있었으며, 그 비율은 약 91 : 6 : 3임을 확인할 수 있다.
실시예 2: 야외에서 페로몬 단독사용과 혼합사용에 따른 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인효과 검정
야외에서 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)와 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)의 혼합조성(standard) 페로몬 성분과 단독처리 페로몬 성분이 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인력에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 퉁퉁마디가 재배되고 있는 야외 포장에서 하기 표 2에 기재된 페로몬 조성을 사용하여 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인효과를 실험하였다.
야외에서 페로몬 조성별 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인효과에 대한 측정 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타내었다. 측정은 퉁퉁마디가 재배되고 있는 야외 포장에 페로몬 조성이 다른 루어를 설치하여 1주일 후에 유인된 수컷 수를 조사하여 실시하였다.
조성 Z3-12:OAc + Z5-12:OAc
(standard)		 Z3-12:OAc E3-12:OAc Z5-12:OAc E5-12:OAc Control
사용량
(단위)		 0.9 +0.1 mg 1.0 mg 1.0 mg 1.0 mg 1.0 mg 0 mg
트랩당 유인된 수컷의 개체수 58.6 2.8 0.4 1.0 1.8 0.8
상기 결과에서 보듯이, (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)와 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)의 혼합조성 페로몬 성분이 퉁퉁마디뿔나방 수컷에 높은 유인효과를 보였고, 단독처리 페로몬 성분은 유인효과가 거의 없음을 확인할 수 있었다.
실시예 3: 야외에서 페로몬 조성비율별 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인효과 확인
야외에서 페로몬 혼합 조성에 따른 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인 효과를 더욱 자세히 알아보기 위하여, 퉁퉁마디가 재배되고 있는 야외 포장에서, 하기 표 3에 기재된 페로몬 조성으로 퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인효과를 확인하였다. 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 측정은 퉁퉁마디가 재배되고 있는 야외 포장에 페로몬 조성이 다른 루어를 설치하여 1주일 후에 유인된 수컷 수를 조사하여 실시하였다.
구분 A B C D E F G 대조구
Z3-12:OAc 0.9 mg 0.5 mg 0.1 mg 0.9 mg 0.5 mg 0.1 mg 0.8 mg -
E3-12:OAc 0.1 mg 0.5 mg 0.9 mg - - - 0.1 mg -
Z5-12:OAc - - - 0.1 mg 0.5 mg 0.9 mg 0.1 mg -
트랩당 유인된 수컷의 개체수 109.8 51.2 23.2 116.2 54.9 15.2 11.03 0.6
상기 결과를 통해서도 확인할 수 있듯이, 야외에서 주성분인 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)에 (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 또는 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)가 첨가되었을 때 퉁퉁마디뿔나방 수컷의 유인 효과가 가장 크게 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한 퉁퉁마디뿔나방 수컷의 유인에는 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc) 90 중량부에 (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 또는 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc) 10 중량부를 첨가한 혼합물이 적합함을 확인할 수 있었다.
제조예 1: 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 이용한 페로몬 트랩의 제조
퉁퉁마디뿔나방 수컷 유인물질인 본 발명의 조성물을 제조하기 위해, (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc) 및 (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 또는 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc) 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)를 9:1의 비율로 혼합하였다. 상기 혼합물을 고무격막(흰색, 직경 8mm, Aldrich사)에 침적하여 페로몬 루어(미끼)를 제작하였다.
제조예 2: 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 이용한 교미교란제의 제조
(Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)와 (E)-3-도데세닐아세테이트(E3-12:OAc) 또는 (Z)-3-도데세닐아세테이트(Z3-12:OAc)와 (Z)-5-도데세닐아세테이트(Z5-12:OAc)를 각각 9:1의 비율로 혼합하여 겔제(Gel)의 교미교란제를 제조하였다.
제조예 3: 겔제(Gel)의 제조
(Z)-3-도데세닐아세테이트 90g과 (E)-3-도데세닐아세테이트 10g 또는 (Z)-3-도데세닐아세테이트 90g과 (Z)-5-도데세닐아세테이트 10g을 사용하였으며, 여기에 물 30g을 가하면서 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) 30g과 혼합하여 주었다. 여기에 카보머 940(Carbomer 940) 2g을 가하여 완전히 용해시킨 후 정제수를 가하여 혼합해 주었다.
제조예 4: 스프레이제( Spray )의 제조
(Z)-3-도데세닐아세테이트 90g과 (E)-3-도데세닐아세테이트 10g 또는 (Z)-3-도데세닐아세테이트 90g과 (Z)-5-도데세닐아세테이트 10g을 사용하였으며, 여기에 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) 30g과 에틸 알콜(Ethyl alcohol) 10g을 가하여 혼합하여 주고 정제수를 넣은 후 혼합해 주었다.
제조예 5: 크림제( Cream )의 제조
(Z)-3-도데세닐아세테이트 90g과 (E)-3-도데세닐아세테이트 10g 또는 (Z)-3-도데세닐아세테이트 90g과 (Z)-5-도데세닐아세테이트 10g을 용기에 넣어 하기 [조성 A]를 제조하였다. 이를 하기 [조성 B]와 혼합하였다. 그 후 여기에 [조성 C]와 [조성 D]의 혼합물을 넣어 고속 혼합기로 섞어주었다.
[조성 A의 제조]
1. 본 발명의 조성물 ........................... 100g
2. 프로필렌 글리콜(Propylene glycol) ............ 30g
3. 라놀린 알콜(Lanolin alcohol) .................. 4g
상기 1 내지 3의 물질들을 혼합하여 <조성 A>를 제조하였다.
[조성 B의 제조]
1. 세틸 알콜(Cetyl alcohol) .................... 1.0g
2. Solulan C-24 ................................ 0.3g
3. 스테아르산(Stearic acid) .................... 3.0g
4. 글리세릴 스테아레이트(Glyceryl stearate) .... 2.0g
상기 1 내지 4 물질들을 혼합한 후 80℃로 가온하여 용융시켰다. 이후 이를 식혀 30℃가 되도록 하여 <조성 B>를 제조하였다.
[조성 C의 제조]
1. 메틸 글루세스-10(Methyl gluceth-10) ......... 5.0g
2. 물(H2O) .................................... 20.0g
상기 1 내지 2의 물질들을 혼합하여 <조성 C>를 제조하였다.
[조성 D의 제조]
1. 메틸파라벤(Methylparaben) ................... 0.3g
2. 프로필파라벤(Propylparaben) ................ 0.25g
3. 물(H2O) ...................................... 10g
상기 1 내지 3 물질들을 혼합한 후 80℃로 가온하여 용융시켰다. 이후 이를 식혀 30℃가 되도록 하여 <조성 D>를 제조하였다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (Z)-3-도데세닐아세테이트 100 중량부, 및
    (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트 중 선택된 하나 이상의 화합물 1 ~ 20 중량부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 (Z)-3-도데세닐아세테이트, (E)-3-도데세닐아세테이트 및 (Z)-5-도데세닐아세테이트는 퉁퉁마디뿔나방 암컷의 성페로몬샘에서 유래한 것을 특징으로 하는 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조성물은 용액, 에멀전, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔제, 크림제, 로션제, 오일, 분말, 왁스 또는 스프레이제 형태로 제형화된 것을 특징으로 하는 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항의 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 페로몬트랩.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항의 퉁퉁마디뿔나방 유인 또는 방제용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 교미교란제.
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