KR101680854B1 - 녹나무 및 사상자 추출물을 포함하는 고추역병 방제용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹나무 추출물 및 사상자 추출물을 유효성분으로 포함하는 고추 역병 방제용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 유효성분인 녹나무 및 사상자 추출물은 천연물로부터 유래한 것으로 인체에 무해하고 환경 오염을 유발하지 않으면서도 고추 역병의 원인균에 대하여 높은 방제 활성을 나타내므로 환경친화적인 천연물 살균제이며, 고부가가치의 유기 농산물의 생산에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

녹나무 및 사상자 추출물을 포함하는 고추역병 방제용 조성물{A composition comprising extracts of Cinnamomum camphora and Torilis japonica for inhibiting phytophthora blight}

본 발명은 녹나무 및 사상자 추출물을 유효성분으로 포함하는 고추역병 방제용 조성물에 관한 것이다.

농작물에 발생하는 각종 병충해는 직접적으로 수량을 감소시킬 뿐만 아니라, 품질에도 나쁜 영향을 미치게 된다. 이러한 병충해를 방지하기 위하여 새로운 농약의 개발과 사용방법이 계속 연구되어 왔으며, 현재에도 각국에서 새로운 농약개발에 주력하고 있는 실정이다.

병충해의 방제법으로는 크기 유기합성농약에 의한 방제법과 최근 새롭게 대두되는 생물학적 방제법이 있다. 유기합성농약에 의한 방제법은 인축에 대한 농약중독, 자연환경에 미치는 작물잔류 및 토양잔류 독성 문제가 있으므로, 최근에는 광범위한 살충효과를 갖으며 환경에는 큰 영향을 주지 않는 친환경유기농 자재를 탐색하는 연구가 활발히 이루어지고 있다(Saxena, R. C. 1989. Insecticides from neem. In insecticides of plant origin (J. T. Arnason, B. J. R. Philogene and P. Morand, eds.). ACS Symp. Ser. No. 387. Am. Chem. Soc. Washington, D.C. pp. 110-135). 그 중에서 식물추출물을 이용한 환경친화형 작물보호제는 살충제, 살균제, 곤충 기피제, 섭식저해제로서 성공적으로 개발되고 이용되고 있다(Schmutterer, H. 1980. Natural pesticides from the neem tree. Proc. 1st Int. Neem Conf. pp. 33-259.). 특히, 식물추출 생화학제는 다양한 생물활성물질을 함유하고 있으며(Wink, M. 1993. Production and application of phytochemicals from an agricultural perspective. pp. 171-213. In Phytochemistry and Agriculture. (eds. Van T. A. Beek and H. Breteler) Vol. 34. Clarendon, Oxford, UK.), 인축 독성이 없기 때문에 친환경 농업에서 새로운 병해충방제용 생화학 생물농약으로 기존의 합성농약의 대체제로 인식되고 사용되고 있다.

전 세계적으로 식물 추출물을 이용하여 상품화에 성공하여 시판되고 있는 살균제 제품으로 가장 대표적인 것이 밀사나(Milsana™)이다. 이 제품은 왕호장근(Reynouria sachalinensis)의 추출물을 이용하여 개발된 친환경살균제로서, 식물병원균을 직접 치사시키는 효과보다는 식물체에 저항성을 유도함으로써 흰가루병에 대한 방제효과를 발휘하는 것으로 나타났다. 또한, 천연물 살균제로서 등록되어 있는 시남알데하이드(cinnamaldehyde)는 카시아 식물체(Cassia tora)의 종자로부터 추출되는 오일로서 살충 활성뿐만 아니라 버티실리엄(Verticillium) 속, 리족토니아(Rhizoctonia) 속, 피티엄(Pythium) 속 및 후사리움 모니리폼(Fusarium moniliforme var. subglutinans)(근류병: canker disease) 등의 식물병원균들에 대해서도 살균활성이 있는 것으로 보고되어 있다. 또한, 호호바(jojoba) 종자로부터 추출되는 호호바 오일은 살충활성뿐만 아니라 흰가루병에 대하여 살균활성이 있다.

한편, 고추역병에 현재까지 효과적인 농약으로는 유기합성약제인 메타실 등이 있으나, 이 약제를 적정 농도 이상 사용할 경우 고추에 대한 약해를 우려할 수 있고, 약제살포회수를 많이(4~5회)하여도 고추역병이 완전 방제되지 않는 등 많은 문제점을 내포하고 있다. 이러한 상황하에서 생물학적 방제법이 매우 바람직하며, 이의 개발히 절실히 요구되고 있다.

고추역병의 생물학적 방제와 관련하여 현재 공개된 특허들을 보면 길항 미생물을 이용하여 방제하는 방법이 거의 대부분이다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2010-0107830호는 바실러스 서브틸러스 AH18과 바실러스 리체니포르미스 K11을 유효성분으로 함유하는 고추역병 방제 및 고추생육촉진용 조성물을 개시하고 있고, 대한민국 공개특허 제10-2006-0018497호는 페니바실러스 일리노이센시스 KJA-424(Paenibacillus illinoisensis KJA-424; 기탁번호 KACC 91109) 및 상기 미생물이 생산하는 키티나아제를 이용한 고추 역병 방제 방법에 대하여 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2009-0116245호는 고추 역병에 길항 효과를 나타내는 파이토프토라 캡시시(Phytophthora capsici) 미생물을 이용한 고추 역병의 방제 방법에 대하여 개시하고 있다.

이에, 본 발명자들은 식물 추출물을 이용하여 인체에 무해하고 환경친화적인 천연물 살균제를 개발하기 위하여 연구 노력한 결과, 녹나무 추출물 및 사상자 추출물을 함께 사용하는 경우에 고추 역병의 방제 효과가 매우 우수함을 발견함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 녹나무 추출물 및 사상자 추출물을 유효성분으로 하는 고추 역병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 이용하여 고추 역병을 방제하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 녹나무 추출물 및 사상자 추출물을 유효성분으로 포함하는 고추 역병 방제용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, "녹나무(Cinnamomum camphora)"는 상록의 교목으로서, 잎은 달걀 모양의 타원형이며 윤이 나고 향기가 있으며, 꽃은 양성화로 5월경에 황백색의 작은 꽃이 잎겨드랑이에서 원추꽃차례를 이루면서 피는 식물로서, 장뇌목(樟腦木)이라고도 한다. 녹나무는 제주도를 비롯한 전남 남부 지역에 주로 자생하며, 지리적으로는 일본, 중국 그리고 타이완에 많이 분포한다.

본 발명에 있어서, "사상자(Torillis japonica)"는 중국, 인도, 일본, 대만, 미얀마에 분포하는 두해살이풀이며, 산형과에 속하는 식물인 뱀도랏 (Torllis japonica Decandolle) 및 벌사상자(蛇床, Cnidium monnieri (L.) Cussion)의 건조한 열매를 또한 사상자라고도 한다. 본 발명에서는 특별하게 구분하지 않는 한 사상자는 식물체 및 이의 열매를 모두 의미한다.

본 발명에 있어서, "녹나무 추출물"은 녹나무자의 잎, 줄기, 열매, 종자 및/또는 꽃, 바람직하게는 녹나무의 잎을 압착하여 얻거나 물 또는 유기용매로 추출 또는 분획함으로써 획득한 고추역병 방제 효능을 가지는 물질을 말한다.

본 발명에 있어서, "사상자 추출물"은 사상자 식물의 잎, 줄기, 열매, 종자 및/또는 꽃, 바람직하게는 사상자 열매를 압착하여 얻거나 물 또는 유기용매로 추출 또는 분획함으로써 획득한 고추역병 방제 효능을 가지는 물질을 말한다.

또한, 본 발명의 상기 "녹나무 추출물" 및 "사상자 추출물"은 모두 상기 추출물과 이의 분획물 이외에 이들 추출물 및 분획물의 정제물, 이들 추출물, 분획물 또는 정제물의 농축 또는 건조된 형태 등을 모두 포함한다.

상기 유기용매는 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, N, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합용매이며, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 부탄올, 헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 또는 이들의 혼합용매이며, 추출물의 유효 성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다. 추출하는 유기용매에 따라 추출물의 유효성분의 추출정도와 손실정도가 차이가 날 수 있으므로, 알맞은 유기용매를 선택하여 사용하도록 한다. 상기 추출 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 냉침 추출, 초음파 추출, 환류 냉각 추출 등이 있다.

상기 정제물은 추출물 또는 분획물로부터 부유하는 고체 입자를 제거하는 과정으로, 면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러 내거나 한외여과법, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 크로마토그래피)에 의한 분리 과정을 추가로 포함할 수 있다.

상기 농축 및/또는 건조 방법은, 이로 제한되는 것은 아니나, 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 포말건조, 고주파건조, 적외선건조 등의 방법을 포함한다. 경우에 따라, 최종 건조된 추출물을 분쇄하는 공정을 추가할 수 있다.

상술한 녹나무 추출물 및 사상자 추출물은 본 발명의 방제용 조성물의 유효 성분으로서 녹나무 및 사상자로부터 각각 추출물을 제조한 후 이들을 혼합하거나 녹나무 및 사상자를 추출 전 혼합하고 이로부터 추출물을 제조함으로써 본 발명의 방제용 조성물에 포함될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 "유효성분"의 의미는 단독으로 목적하는 활성, 즉 고추역병의 원인균인 파이토프소라 캡시사이(Phytophthora capsici)의 생장을 저해시키는 활성을 나타내거나 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.

본 발명의 하나의 구체적 실시에 따르면, 녹나무 추출물 및 사상자 추출물의 혼합물은 천연 살균제로서 통상적으로 알려져 있는 황련 추출물 및 동백 추출물에 비하여 고추역병의 원인균인 파이토프소라 캡시사이(Phytophthora capsici)의 생장을 약 12배 또는 8배 이상으로 저해하는 효과를 나타내었다. 따라서, 본 발명의 녹나무 추출물 및 사상자 추출물은 고추 역병의 천연 생물농약으로서 유용하게 이용될 수 있다.

본 발명의 방제용 조성물은 유효성분으로 녹나무 추출물과 사상자 추출물을 8: 1 내지 12: 1의 중량비, 바람직하게는 10: 1의 중량비로 함유한다. 다만, 상기 함유량은 본 발명의 조성물의 사용 시기 또는 방제 방법에 따라 적절하게 조정하여 사용할 수 있다.

본 발명의 방제용 조성물은 통상적으로 이용되는 살균제에 함유되는 물질을 더욱 포함할 수 있으며, 상기 활성성분 이외에 부형제로 농학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체, 액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제, 또는 기타 적당한 보조제, 예를 들면 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 포함할 수 있다. 활성 성분과 상기 부형제를 혼합한 방제용 조성물을 농약 분야에 공지된 다양한 제형으로 제제화시켜 사용할 수 있으며, 제제화를 위해서는 농약 분야에서 통상적으로 사용되는 제제화 방법을 어느 것이나 사용할 수 있다.

본 발명의 방제용 조성물은 바람직하게는 수화제, 입제, 분제, 유제, 스프레이상, 연막제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제제화될 수 있고, 제제의 부력을 위해 도넛형과 같은 제형을 통한 접촉제로서 제공되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 방제용 조성물은 농학적으로 허용되는 담체 물질 또는 희석제와 혼합하여 제형화할 수 있다. 또한, 이러한 조성물은 임의의 추가 성분으로서 비료성분 또는 계면활성제 또는 공지의 고추 역병 방제제와 혼합하여 사용할 수도 있다. 본 발명에서 용어 "희석제"란 본 발명의 방제용 조성물에 가해져 사용의 편의를 위하거나 목적하는 활성 농도로 본 발명의 조성물을 희석하기 위해 사용하는 농업적으로 허용되는 액체 또는 고체를 의미하는 것으로, 예를 들어 활석, 카올린, 제올라이트, 크실렌, 규조토, 물 등이 있다.

본 발명의 방제용 조성물은 고추 역병을 방제하기 위하여 녹나무 추출물과 사상자 추출물을 상기 언급한 중량비로 혼합하고 100 내지 3,000㎍/㎖의 농도로 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 사용량은 작물의 생육 정도, 경작지 환경, 고추 역병의 발병 정도 등을 고려하여 적절하게 조절할 수 있다.

상기와 같이 제형화된 본 발명의 방제용 조성물은 방제가 필요한 고추 작물 또는 지역에 처리함으로써 고추 역병을 효과적으로 방제할 수 있다. 바람직한 방법은 상기 방제용 조성물을 고추 역병의 원인균과 직접 접촉할 수 있도록 적용하여 방제하는 것으로, 토양에 혼화 처리하거나 고추 작물에 직접 분무하는 방법이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 고추 역병 방제용 조성물은 녹나무 및 사상자와 같은 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경 오염을 유발하지 않으면서도 고추 역병의 원인균에 대하여 높은 방제 활성을 나타내므로 환경친화적인 천연물 살균제로서 사용할 수 있으며, 고부가가치의 유기 농산물의 생산에 유용하게 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 녹나무 헥산 추출물 및 사상자 에탄올 추출물을 포함하는 살균제의 살균 활성을 시험한 결과이다.

본 발명은 이하 실시예를 통하여 좀 더 구체적으로 설명될 것이다. 이러한 실시예는 단지 본 발명이 좀 더 이해될 수 있도록 예시적으로 제시되는 것이므로, 이들 실시예로서 본 발명의 범위를 한정해서는 안 될 것이다.

실시예 1: 녹나무 추출물의 제조

1-1. 시료의 준비

전라남도 완도군 군외면에 소재하는 완도수목원에서 녹나무 잎을 채취하고, 증류수를 이용하여 3회 이상 깨끗이 세척한 후, 암건조를 7일간 실시하여 수분함량이 10%이하로 하여 시료로 사용하였다. 사상자(뱀도랏)는 전남 나주시 성북동에 위치한 한약재상에서 구입하여 사용하였다.

1-2. 녹나무 추출물의 제조

상기 실시예 1-1의 시료를 이용하여 유기용매인 에탄올 및 헥산 각각에 1: 1로 각각 2kg씩 24시간 침지한 후 수증기 증류 장치를 이용하여 추출을 실시하였다. 수증기 증류장치는 100℃의 조건에서 2시간 동안 가동하였으며 냉각기에서 에탄올과 헥산 추출물을 각각 획득하였다. 획득한 추출물을 진공농축기로 농축하고 농축물을 획득하여 본 시험에 사용하였다.

1-3. 사상자 추출물의 제조

상기 실시예 1-1의 사상자 100g을 이용하여 70% 에탄올 500mL을 가한 후 90℃에서 1시간씩 2회 추출하고 감압 농축하여 에탄올 추출물 58g을 얻었다. 획득한 추출물을 진공농축기로 농축하고 농축물을 획득하여 본 시험에 사용하였다.

실시예 2: 살균제 제조

실시예 1-2에서 획득한 녹나무 헥산 추출물 5중량%와 계면활성제(Tween-80)을 1: 1로 혼합한 후 실시예 1-3에서 획득한 사상자 에탄올 추출물을 0.5중량% 첨가하고 물 1ℓ에 용해하였다. 용해된 추출물을 500배로 희석하여 본 발명에 따른 살균제를 제조하였다.

실시예 3: 살균력 시험

실시예 2에서 제조한 살균제의 살균력 시험은 항균활성 검정시험법을 사용하였다. 구체적으로, 실험대상 균주인 파이토프소라 캡시사이(Phytophthora capsici, KACC 44716)를 90 mm 플레이트에 접종하고 28℃에서 24 내지 48시간 동안 배양하였다. 플레이트에 포자 생성시 페이퍼 디스크(paper disc)에 상기 실시예 2의 살균제를 농도별로(0, 0.2%) 제조하여 50㎕씩 분주한 후 28℃에서 7일간 배양하고 균주 생장 여부를 확인하여 살균성을 판단하였다. 양성대조군으로 상기 실시예 1-2와 동일한 방법으로 제조한 황련 추출물 또는 동백 추출물 5중량%와 계면활성제(Tween-80)을 1: 1로 혼합한 후 500배로 희석한 것을 사용하였다. 이에 대한 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.

	균의 성장저해(cm) 7일 후
	녹나무+사상자	황련추출물	동백추출물
대조구	0.0	0.0	0.0
처리구	2.5	0.2	0.3

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 녹나무 추출물 및 사상자 추출물의 혼합물이 황련 추출물 및 동백 추출물보다 현저히 우수한 파이토프소라 캡시사이 균주의 생장 저해 효과를 나타내었다.

Claims (5)

1. 녹나무 잎 추출물 및 사상자 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 고추역병 방제용 조성물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 녹나무 잎 추출물 및 사상자 열매 추출물은 8: 1 내지 12: 1의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 고추 역병 방제용 조성물.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, N, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것을 특징으로 하는 고추 역병 방제용 조성물.

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