KR101740000B1 - 식물 정유가 내포된 키토산 입자를 포함하는 종자 소독제 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키토산 입자; 및 식물 정유 또는 이의 추출물을 포함하고, 상기 키토산 입자 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 것을 특징으로 하는 식물 종자 소독제를 제공한다. 본 발명의 소독제는 마늘 부패 발생율을 현저히 감소시킬 수 있으며, 친환경적으로 이용할 수 있고, 마늘의 품질을 유지하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

식물 정유가 내포된 키토산 입자를 포함하는 종자 소독제 및 이의 제조방법{Seed disinfectant comprising chitosan implicated essential oils and method thereof}

본 발명은 종자 소독제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물체의 종구, 주아 또는 씨 뿐만 아니라, 저장용 개체 등에서 발생할 수 있는 부패를 억제할 수 있는 소독제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

종자소독이란 종자나 괴경, 구근 등에 혼입, 부착 또는 침입하여 차세대의 식물에 전염하는 바이러스, 세균, 사상균, 선충 등을 약제 또는 열처리 등으로 살멸하는 것을 의미한다. 묘목이나 수목 등을 이식, 또는 접목전에 약제나 열 등으로처리하여 바이러스 등의 병원체를 죽이는 경우도 있다. 이것을 종묘소독이라 하는데 넓은 의미의 종자소독에 속한다. 종자소독에는 화학적인 방법과 물리적인 방법이 있다. 전자는 종자, 괴경, 괴근, 구근 등을 소독제 또는 살충제 액내에 일정 시간 침지, 그리고 약제를 분상, 또는 내뿜는 방법이다. 후자는 주로 열처리에 의해 병해충을 살멸하는 방법인데, 온탕에 침지하는 방법, 냉수에 예침한 후 온탕에 침지하는 방법, 건열에 노출하는 방법 등이 있다.

특히 마늘의 경우, 대부분의 병해충은 종자를 통해 감염되므로 다른 종류보다 더욱더 종자 소독을 철저히 하는 것이 중요하다.

일반적으로 가장 많이 이용되고 있는 종자소독은 베노람, 벤레이트 등과 같은 화학 약품을 처리하여 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 화학약품을 처리하여 종자소독을 하는 경우, 식물체에 농약성분이 축적되고, 토양에 흡수될 수 있다. 따라서 친환경 농법, 유기 농법으로 작물을 재배하는 경우에는 이러한 종자소독법이 적절하지 않다는 문제가 있다.

이에 본 발명의 발명자들은 화학적 방법을 대체할 수 있고, 유기 재배 시 안정적으로 사용할 수 있는 종자 소독법 및 종자 소독제를 개발하고자 오랜기간 연구를 하기에 이르렀다.
(특허문헌 1) JP2000-154109 A1
(특허문헌 2) KR10-2009-0102136 A1

본 발명의 발명자들은 유기 재배에 적합한 종자 소독을 위한 소독제 및 종자 소독을 위한 소독제 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 발명자들은 적은 양의 정유 성분을 처리하면서도 기존 방법에 비해서 더욱 우수한 효과를 발휘할 수 있는 소독제 제조방법 및 소독제를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 친환경 재배에 적합한 종자 소독제를 제공한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 키토산 입자 및 식물 정유 또는 이의 추출물을 포함하고, 상기 키토산 입자 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 것을 특징으로 하는 마늘 소독제를 제공한다.

마늘의 경우 다른 식물 종자에 비해서 종자발아가 장시간 소요된다는 특징이 있어, 소독제의 효과가 장시간 유지되어야 한다.

본 발명의 발명자들은 본 발명의 소독제가 종자에 처리 시, 장시간 소독 효과가 유지되어 다른 소독제에 비해 종자 부패율이 현저히 감소된다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

식물 정유는 각종 식물의 과실, 잎, 꽃 등으로부터 얻어지는 특유한 방향이 있는 휘발성 액체를 의미하며, 일반적으로 용매 추출, 수증기 증류 등을 통하여 얻을 수 있다.

식물 정유를 제조하는데 사용되는 식물의 종류는 특별히 제한이 없으나, 본 발명의 식물 정유는 자몽씨오일(GSE, Grapefruit seed essential oil), 계피유 또는 이들의 혼합물로부터 얻을 수 있다.

상기 자몽씨유, 계피유 또는 이들의 혼합물은 본 발명의 키토산과 혼합될 때, 가장 안정적으로 키토산 입자의 내부에 포집될 수 있으며, 다른 식물 정유와 비교하여 마늘에 발생하는 곰팡이균의 살균 효과가 가장 우수하다.

상기 정유는 그대로 이용할 수 있으나, 상기 정유로부터 특정 성분을 추출하여 이용할 수도 있으며, 정유 추출물을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 업계에서 일반적으로 이용되는 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 대한미국등록특허 10-0673538에서는 번행초 정유추출물을 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 특허에서 언급하고 있는 바와 같이 정유를 여과하여 정유 추출물을 제조할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정유 추출물은 바람직하게 자몽씨오일의 추출물, 시나믹산(cinnamic acid) 또는 이들의 혼합물이 이용된다. 상기 정유 추출물은 다른 식물 정유 추출물과 비교하여 마늘에 발생하는 곰팡이균의 살균 효과가 가장 우수하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 키토산 입자는 천연유화제에 의해 상기 키토산 입자가 중화되면서 고형화가 이루어지게 되고, 이 때 고형화된 키토산 입자 내부에 상기 정유 또는 정유 추출물이 내부에 포함될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 내포라는 용어는 특정 성분 또는 물질을 속에 품는다는 의미로 사용될 수 있으며, 구형의 입자 내부에 다른 성분들이 끼어들거나 입자 내부에 다른 성분이 위치하는 포함하는 넓은 의미로 사용되었다.

즉, 키토산 입자 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함될 수 있다.

상기 키토산 입자는 0.5 내지 20 ㎛의 지름을 갖는 구형 입자 형태로 존재할 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10 ㎛의 지름을 가질 수 있다. 상기 키토산 입자의 지름이 0.5 ㎛ 미만일 경우, 본 발명의 소독제를 처리할 때, 내부에 포함된 정유 성분이 외부로 빠져나오기 곤란하다는 문제와 수분증발이 빨리 발생해 키토산입자의 형태유지가 어려워지는 문제가 생길 수 있다. 지름이 20 ㎛을 초과하는 경우, 정유 성분이 내포된 상태로 유지되기 곤란할 수 있으며, 마늘종피에 충분히 침투하지 못하고 분무처리시에도 분무노즐을 원활히 통과하지 못하는 문제점이 발생할 수 있습니다.

본 명세서에 있어서, 소독제라 함은, 세균, 진균 등 미생물을 대상으로 이들을 사멸하는 약제를 총칭하는 의미로 사용되었으며, 종자의 발아 및 생육을 저해하는 미생물을 사멸시키거나, 미생물에 대해 저항성을 가지도록 하는 모든 종류의 약제를 포함하는 넓은 개념으로 사용된다.

상기 소독제는 모든 종류의 식물 종자에 사용될 수 있으나, 바람직하게는 마늘의 종자에 사용된다.

본 발명에 따른 종자 소독제는 예를 들어 하기의 식물 병해에 유효하다.

식물종자 전염 미생물, 예를 들어 Verticillium 속, Colletotrichum 속, Penicillium 속, Stemphylium 속, Fusarium 속, Ascochyta 속, Alternaria 속, Botrytis 속, Sclerotium 속, Xanthomonas 속, 및 Clavibacter 속 미생물 중에서 선택된 어느 하나 이상의 미생물, 바람직하게는 잎마름병 원인균인 Stemphylium botryosum 및 Stemphylium vesicarium 중에서 선택된 어느 하나 이상, 푸른곰팡이병 원인균인 Penicillium hirsutum , 또는 탄저병 원인균인 Colletotrichum acutatum에 대해 효과적일 수 있다.

그리고, 미소곤충, 예를 들어 응애류, 진디기류 및 톡토기류 중에서 선택된 어느 하나 이상에 대해 유효하다.

뿐만 아니라, 종자감염선충, 예를 들어 줄기잎선충 및 잎선충 중에서 선택된 은 하나 이상에 대해 유효하다.

특히, 마늘 재배중에 마늘종구를 통해서 전염되는 대표적인 병해는 잎마름병(Stemphylium botryosum, Stemphylium vesicarium)과 푸른곰팡이병(Penicillium hirsutum)이 있는데 잎마름병과 푸른곰팡이병은 마늘종구의 발아를 정지시키거나 저장중에 마늘을 부패시켜 이 상기 곰팡이 균들의 방제가 매우 중요하다. 본 발명의 소독제는 푸른곰팡이와 잎마름병 곰팡이의 포자발아와 생육 저지에 효과적이다.

본 발명의 실시예에 따른 종자 소독제는 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 키토산 입자 단독으로 이루어질 수도 있으나, 통상 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 키토산 입자를 종자 처리에 적합한 불활성 담체와 혼합하고, 필요에 따라서 계면활성제 및 다른 제형 보조제를 첨가함으로써, 혼합물이 유제(oil agent), 유화제(emulsion), 유동화제(flowable agent), 수화제, 과립 수화제, 분제 등으로 제형화되도록 한다. 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 키토산 입자는 이와 같은 종자 소독제 중에, 통상 0.1 내지 99 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 90 중량%의 범위로 함유된다.

정제화에 사용되는 고체 담체의 예로는, 카올린 점토, 애터펄자이트 점토, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 산성백토, 파이로필라이트, 활석, 규조토 및 방해석 등의 광물; 옥수수 잎대 분말 및 호두 껍질 분말 등의 천연 유기 물질; 요소 등의 합성 유기 물질; 탄산 칼슘 및 황산 암모늄 등의 염류; 합성 함수 산화 규소 등의 합성 무기물 등으로 이루어지는 미세 분말 또는 과립이 있으며; 액체 담체로는 크실렌, 알킬벤젠 및 메틸나프탈렌 등의 방향족 탄화수소; 2-프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 알콜류; 아세톤, 사이클로헥산온 및 아이소포론 등의 케톤류; 대두유 및 면실유 등의 식물성 오일; 석유 지방족 탄화수소, 에스테르, 디메틸술폭사이드, 아세토나이트릴 및 물이 있다.

계면활성제의 예로는, 알킬황산 에스테르염, 알킬아릴 술폰산염, 디알킬 술포호박산염, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 에테르 인산 에스테르염, 리그노술폰산염 및 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 중축합물 등의 음이온계 계면활성제; 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 및 솔비탄 지방산 에스테르 등의 비이온계 계면활성제, 및 알킬트리메틸암모늄 염 등의 양이온계 계면활성제가 있다.

다른 제형 보조제의 예로는, 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 폴리머, 아라비아검, 알긴산 및 그의 염, CMC(카르복시메틸-셀룰로스), 잔탄검 등의 다당류, 알루미늄 마그네슘 실리케이트 및 알루미나 졸 등 의 무기물, 방부제, 착색제 및 PAP(산성 인산 이소프로필) 및 BHT 등의 안정화제가 있다.

본 발명에 있어서, 종자의 처리는, 예를 들어 식물 병해로부터 보호하고자 하는 식물의 종자를 본 발명의 종자 소독제로 처리하기 위한 방법이며, 그의 구체적인 예로는 본 발명의 종자 소독제의 현탁액을 무화시키고(atomized), 이를 종자 표면 상에 분무하는 분무 처리; 본 발명의 종자 처리제의 수화제, 유화제, 유동화제 등을 그대로 또는 소량의 물을 첨가하여 종자 표면 또는 구근 표면 상에 도포하는 도말 처리; 본 발명의 종자 처리제의 용액에 일정 시간 동안 종자를 담그는 침지 처리; 필름 코팅 처리 및 펠릿 코팅 처리를 포함한다.

분무 처리 및 도말 처리의 경우에, 유화제, 수화제 또는 현탁액을 물로 희석한 후에 도포하거나 또는 희석 없이 그대로 도포하고, 분말제는 통상 희석 없이 그대로 도포한다. 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 키토산 입자의 농도는 통상 0.1 내지 5%, 바람직하게는 1 내지 3%이다. 종자 종자 침지 처리의 경우에, 제형은 통상 물로 희석하여 사용하고, 내부에 식물 정유 또는 이의 추출물의 일부 또는 전부가 포함된 키토산 입자 농도는 통상 0.01 내지 5%, 바람직하게는 0.005 내지 0.3%이다. 종자 대 처리액의 부피비는 종자의 부피를 1로 가정했을 때 1:10 내지 1:300, 바람직하게는 1:100 내지 1:200이다. 침지 시간은 통상 10 분 내지 24 시간이고, 바람직하게는 60분 내지 24시간이다. 침지 온도는 통상 0 내지 40 ℃, 바람직하게는 15 내지 25 ℃이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 식물 종자 소독제의 제조 방법을 제공한다.

상기 식물 종자는 식물 재배에 이용되는 모든 형태의 종자를 포함하며, 종구, 주아, 씨, 구근 등을 포함하는 넓은 개념으로 사용된다.

본 발명의 실시예에 따른 식물 종자 소독제는 (a) 유기산 및 키토산 입자를 혼합하는 단계; (b) 식물정유 또는 이의 추출물을 유화제와 혼합하는 단계; 를 포함하고, 상기 유기산 및 키토산 입자를 혼합한 혼합물 및 식물 정유 또는 이의 추출물을 유화제와 혼합하여 생성된 혼합물을 혼합하는 단계를 포함한다.

상기 (a) 유기산 및 키토산 입자를 혼합하는 단계에서,

유기산은 산성을 띠는 유기 화합물을 총칭하는 의미로 사용되며, 주요 유기산은 구연산, 주석산, 호박산, 사과산, 젖산, 아세트산을 들 수 있다.

본 발명은 바람직하게는 아세트산(초산)을 이용할 수 있는데, 상기 아세트산은 친환경 유기농자재로 사용될 수 있으며 경제적으로 유리한 측면이 있어, 상기 키토산을 용해하는데 가장 바람직하게 이용된다.

상기 소독제는 20 내지 800cP의 점도를 갖는, 바람직하게는 100 내지 600cP, 더욱 바람직하게는 200 내지 500 cP의 점도를 갖는 키토산을 상기 유기산 용액에 유기산 용액 대비 5∼10%(W/V)로 용해할 수 있다. 상기 범위의 점도에서 키토산은 유기산용액에 상기 함량 범위에서 용해도가 우수하며, 소독제 제조에 용이할 수 있다.

상기 키토산의 점도가 800cP를 초과하는 경우, 유기산액에 키토산이 용해되기 어려운 문제가 생길 수 있고, 상기 키토산의 점도가 20 cP 미만인 경우, 5 %(W/V) 미만으로 용해할 경우 키토산용해액과 식물정유가 완전히 혼합되어 식물정유 또는 정유 추출물아 키토산 입자의 내부에 포함되지 않는 문제가 생길 수 있다.

상기 (b) 식물정유 또는 이의 추출물을 유화제와 혼합하는 단계에서,

상기 유화제는 업계에서 통상적으로 사용되는 합성계면활성제가 아닌, 친환경유기농자재로 사용가능한 천연 유화제를 사용하며, 바람직하게는 대두유에 수산화칼륨을 비누화 반응하여 제조할 수 있다. 수산화칼륨으로 비누화반응한 대두유비누는 유화효과와 함께 살균효과가 있기 때문에 식물정유의 살균효과를 상승시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 천연 유화제는 상기 대두유와 수산화칼륨으로 비누화시킨 후, 물에 혼합할 수 있으며, 물 전체 부피 대비 5 내지 20%(V/V)비율로 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 천연 유화제는 알칼리성으로, 산성상태의 키토산을 중화시켜 상기 키토산 입자가 고형화가 이루어질 수 있도록 유도할 수 있을 것으로 생각되고, 고형화된 키토산 입자는 내부에 되나, 반드시 이러한 사상에 한정되는 것은 아니다.

상기 천연 유화제는 식물정유 또는 이의 추출물의 부피 대비 5 내지 15%(V/V)로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 8 내지 12%(V/V)로 포함될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 상기 유기산 및 키토산 입자를 혼합한 혼합물 및 식물 정유 또는 이의 추출물을 유화제와 혼합하여 생성된 혼합물을 추가로 혼합하는 단계를 포함한다.

구체적으로, (a) 단계에서 생성된 혼합물 부피 대비 (b) 단계에서 생성된 혼합물을 20 내지 50%(V/V)로 혼합하여,

키토산 및 식물정유 또는 이의 추출물을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 키토산 및 식물정유 또는 이의 추출물을 포함하는 혼합물을 고속균질기로 혼합하여 상기 키토산 입자 내부에 상기 식물정유 또는 이의 추출물을 내포시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 고속균질기는 업계에서 일반적으로 사용되는 고속균질기를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 8,000 - 30,000 rpm 범위의 고속회전이 가능한 균질기가 이용될 수 있다.

상기 제조방법으로 제조된 종자 소독제는 키토산 입자 내부에 정유 또는 이의 추출물 성분이 내포되어 있고, 상기 키토산 입자 외부에 직접적으로 노출되지 않을 수 있다.

산성용액에 용해된 키토산용액은 산성조건에서는 고형화가 일어나지 않으나 첨가 식물정유에 대한 유화제로 사용한 대두유 살균비누액을 혼합하여 균질화를 실시할 경우 알칼리상태인 대두유 살균비누액에 의해서 균질화된 키토산액, 식물정유 혼합액이 중성 내지 약알칼리 조건으로 변경되어 키토산액의 용해도는 자연스럽게 감소하여 식물정유가 포함된 고형화 키토산 반응물이 만들어지게 된다. 고속균질기를 5,000 rpm의 범위로 고속회전할 경우 키토산입자의 크기가 커지고 30,000 rpm 이상 고속회전시킬 경우 균질액의 온도가 상온이상으로 상승하여 식물정유의 성분이 변성될 가능성이 있어 바람직하게 8,000 - 30,000 rpm 범위에서 5 내지 10분간 균질화가 이루어질 수 있다.

일반적으로 식물정유 또는 이의 추출물 성분은 휘발성이 강하여 효과 지속 시간이 짧다는 단점이 있었으나, 본 발명의 소독제는 고형화 키토산에 포집된 식물정유 성분의 휘발 속도가 늦어져 지속적으로, 장기간 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명은 유기 재배에 적합한 종자 소독용 조성물 및 소독제 제조방법을 제공한다.

본 발명의 발명자들은 적은 양으로도 오랜 시간 항균 효과를 나타낼 수 있는 소독제를 제공한다.

본 발명의 소독제를 통하여 재배 시 발생할 수 있는 병충해를 예방할 수 있다.

또한 본 발명의 소독제는 친환경 재배 또는 유기 재배에 효과적으로 이용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

실시예 1, 식물 정유가 내포된 키토산 입자 제조

1. 유기산 및 키토산 입자를 혼합하는 단계

저점도 키토산을 이용하였다.

상온에서 물에 희석한 10%(부피/부피)농도의 아세트산(초산)에 약 300cP의 키토산을 천천히 넣으면서 교반을 실시하면서 아세트산 희석액 대비 10%농도(무게/부피)로 첨가하여 키토산을 완전히 녹였다.

800 cP의 키토산을 사용할 경우 7% 정도의 농도로 넣어야 하며 아세트산 희석액의 온도가 낮을 경우 키토산의 용해가 가온시 보다 느리게 진행된다.

2. 천연유화제 제조단계

식물정유를 유화시키는데 사용되는 천연유화제는 대두유비누를 사용하는데 반응과정은 대두유 100ml를 온도 60-70℃로 가열한 다음 50%(무게/부피)의 수산화칼륨(KOH)용액 50ml를 천천히 첨가하면서 60-70℃의 온도에서 계속 교반하면 투명한 황갈색으로 변화하게 된다. 이 시점이 비누화가 진행된 시점이며 비누화 진행을 확인하는 방법은 대두유비누 일부를 물에 희석하여 기름띠가 형성됨을 확인하여 기름띠가 없으면 비누화가 완료된 것으로 확인할 수 있고 상온에서 보관할 수 있다. 대두유비누액 즉 천연유화제는 상기 반응이 완료된 대두유수산화칼륨비누를 물에 10%(무게/부피)의 농도로 녹여 준비하며 상온에서 보관할 수 있다.

3. 식물정유 또는 이의 추출물을 유화제와 혼합하는 단계

식물정유는 자몽씨유(Grapefruit seed extract)를 사용하였다.

대두유비누액을 10%(무게/부피)의 비율로 자몽씨유에 첨가한 다음 천천히 교반하면 대두유비누액과 자몽씨유가 완전히 혼합하게 된다.

4. 유기산 및 키토산 입자를 혼합한 혼합물 및 식물 정유 또는 이의 추출물을 유화제와 혼합하여 생성된 혼합물을 혼합하는 단계

상기 아세트산에 용해된 키토산액을 천연유화제가 첨가된 식물정유에 키토산액과 식물정유와 천연유화제 혼합액의 부피비가 1:2의 비율이 되도록 혼합한다. 혼합된 식물정유 혼합액 및 키토산액 혼합액은 적절한 도구로 천천히 교반하여 완전히 혼합될 때 까지 교반을 실시한다.

5. 균질화하는 단계

시중에서 구할 수 있는 고속균질기로 10,000rpm정도의 속도로 균질액의 온도가 상승하지 않도록 간헐적으로 실시한다. 완료시점은 균질화된 키토산 혼합액, 식물정유 혼합액이 백색의 반고형물로 변화하는 시점까지 하는데 통상 30초간 균질화, 20초간 휴식 등으로 10회 정도 실시한다. 균질화가 완료된 본 발명의 소독제는 상온 내지는 바람직하게는 냉장보관하면서 식물종자의 소독처리에 사용한다.

실시예 2. 식물 종자에 키토산 입자 처리

상기 방법으로 제조된 키토산 입자는 마늘 생산용 종구, 마늘주아, 저장용 마늘에 각각 처리하였다.

먼저, 상기 식물 정유가 내포된 키토산 입자는 물에 100~200배액으로 희석한 다음 상기 마늘 생산용 종구, 마늘주아, 및 저장용 마늘을 1 시간 가량 침지처리하였다.

상기 침지액을 제거하고 상기 종구 및 마늘 주아는 자연건조한 다음 식재하였고, 상기 저장용 마늘은 침지처리 후 약 45℃에서 열풍건조한 다음 상온에서 저장하였다.

실시예 3. 처리 효과 비교

1. 곰팡이 포자발아억제에 대한 처리 효과

키토산식물정유입자 현탁액을 하기 표 1에서와 같이 푸른곰팡이균(Stemphylium botryosum 및 Stemphylium vesicarium), 탄저병원균(Colletotrichum acutatum) 포자액에 400 내지 800배액으로 처리한 다음 7일간 배양한 다음 곰팡이포자의 발아율을 조사하였다.

그 결과 키토산식물정유입자를 600배로 희석한 현탁액 처리시 푸른곰팡이 포자발아율을 100%억제하였고 800배에서 탄저병원균 포자발아를 100%억제하였다.

식물정유(자몽씨오일)단독으로 처리시 푸른곰팡이 포자발아억제 효과는 없었고 탄저병원균 포자는 75% 정도 포자발아억제 효과가 나타났고, 키토산액 400배 단독 처리에서 푸른곰팡이 및 탄저병원균 포자를 억제하는 결과를 얻었다.

즉, 키토산식물정유입자는 식물정유 단독이나 키토산 단독 보다 적은 농도를 사용하였음에도 포자발악 억제 효과가 나타나는 것으로 확인되었으며, 이러한 결과를 보면 키토산액 및 식물정유의 단독 처리보다 키토산 입자 내부에 식물 정유 성분이 포집된 상태로 이용되는 경우, 살균효과를 상승시키는 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

처리내용	포자발아 억제가능 희석배율
	푸른곰팡이병 (Penicillium hirsutum)	탄저병(Colletotrichum acutatum )
키토산+자몽씨유(키토산 3.3%, 자몽씨유 60%)	600	800
자몽씨유(GSE) 90%	-	75
키토산 10%	400	400

2. 마늘 종구에 대한 처리 효과

침지처리한 마늘 종구의 개체에 대해 무게, 직경, 개체 높이, 및 종구 20개의 무게를 각각 확인하여 하기 표 2에 나타냈다.

처리내용	처리농도	개체무게 (g)	개체직경 (mm)	개체높이 (mm)	20개 무게 (g)
키토산+자몽씨오일	100배액	32.4	43.3	35.5	648
	200배액	35.2	44.3	36.4	704
베노람(관행화학살균제)	200배액	32.8	43.2	36.3	655
무처리		31.7	42.3	36.4	633

상기 표 2의 베노람은 업계에서 일반적으로 사용되는 마늘종자의 살균제이다.

본 발명의 식물 정유가 내포된 키토산을 100 배액으로 처리하는 경우, 200 배액의 베노람과 거의 유사한 정도의 효과를 보였다.

그러나, 본 발명을 200배액으로 하여 배노람과 동일한 농도로 처리하는 경우, 마늘 종구의 개체 무게가 더 많이 나가고, 개체 직경도 또한 더 크게 기록되었다.

즉, 본 발명의 식물 정유가 내포된 키토산은 업계에서 사용되고 있는 화학 살균제에 비해 효과가 더 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

3. 마늘 주아에 대한 생육 효과

침지처리한 마늘 주아의 생육 효과를 확인하여 하기 표 2에 나타냈다.

처리내용	처리농도	주아발아율 (%)	개체중 (g)	주아수량 (kg/10a)
키토산+자몽씨오일	100배액	69.2	3.2	223.3
	200배액	82.5	2.9	214.0
자몽씨오일90%	200배액	60.5	2.9	130.1
베노람(관행화학살균제)	200배액	68.9	2.9	198.7
무처리		66.7	2.8	149.3

상기 표 3에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 살균제를 마늘 주아에 처리한 경우, 베노람에 비해 절반 정도의 양을 사용하였음에도 주아 발아율이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있었으며, 마늘종자로 사용되는 주아수량도 함께 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 자몽씨오일을 천연유화제로 혼합한 다음 희석했을 경우 자몽씨오일이 주아발아율을 감소시켜 주아수량이 감소하였다.

즉, 본 발명의 식물 정유가 내포된 키토산은 업계에서 사용되고 있는 화학 살균제에 비해 효과가 더 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

4. 마늘 주아에 처리 시 잎마름병 방제 효과

침지처리한 마늘 주아를 재배한 후 잎마름병(Stemphylium botryosum 및Stemphylium vesicarium) 방제 효과를 확인하여 하기 표 4에 나타냈다.

처리방법	처리농도	잎마름병 발병주율(%)	병반면적율(%)
키토산+자몽씨오일	100배액	31.1	14.0
	200배액	32.8	16.9
자몽씨오일(90%)	200배액	65.2	24.1
베노람(관행화학살균제)	200배액	22.8	14.3
무처리		60.4	22.8

마늘잎마름병원균은 마늘종구를 통해서도 전염이 가능한데 마늘종구를 키토산식물정유입자로 침지처리시 상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 무처리 개체에 비해 마늘 생육기간의 잎마름병 발병주율이 절반 수준에 불과하였다.

본 발명의 소독제는 마늘종구에 처리한 다음 마늘생육중에 발생하는 잎마름병 방제에도 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

5. 저장용 마늘의 실내외 보관 시 부패율 비교

하기 표 5는 저장용 마늘을 침지처리한 후 보관 시 부패율(부패된 마늘 개수/저장 마늘 개수 *100)을 확인한 결과이다.

구체적으로, 식물정유 중에서 자몽씨유를 키토산에 고정시킨 경우와 신남알데하이드를 고정시킨 경우를 각각 살펴보았다.

처리내용	처리농도 (희석배율)	유효성분농도(%)	실내 보관시 부패율
키토산+cinnamaldehyde	300배	키토산 0.11% cinnamaldehyde 0.2%	3.0
cinnamaldehyde	300배	cinnamaldehyde 0.3%	5.3
키토산+자몽씨유	300배	키토산 0.11% 자몽씨유 0.2%	1.3
키토산 10%	10배	키토산 1%	2.0
무처리	-	-	68.3

마늘 저장전에 키토산을 아세트산에 10%(무게/부피) 용해액을 10배 희석한 키토산 1%액을 처리한 것과 키토산에 식물정유 추출물인 신남알데하이드, 자몽씨유(Grapefruit seed extract)을 고정화시킨 키토산식물정유입자 300배 희석액(키토산 0.011%, 자몽씨유 0.2%) 처리한 것의 부패율이 비슷하게 나타났으며 식물정유 신남알데하이드 300배(0.3%)의 부패율은 키토산고정화 신남알데하이드의 농도(0.2%)보다 높음에도 불구하고 부패율이 높아 키토산에 식물정유를 고정화한 처리가 부패율 감소에 효과적임을 알 수 있다.

즉, 키토산+신남알데하이드 또는 키토산+자몽씨유를 포함하는 소독제는 각각 키토산 0.01%(무게/부피), 신남알데하이드 또는 자몽씨유를 0.2%(무게/부피) 포함하고, 키토산 10%용해액 소독제는 키토산 1%(무게/부피)를 포함하고 있는데, 부패율이 통계적으로 유의성 차이가 없는 수준이었으며 신남알데하이드 0.3%(무게/부피)는 키토산+신남알데하이드 또는 키토산+자몽씨유를 포함하는 소독제에 비해서 식물정유농도가 높음에도 불구하고 부패율은 높았다.

이러한 결과로부터 본 발명의 소독제는 마늘저장중의 부패감소에 효과적임을 알 수 있다.

Claims (11)

1. 키토산 입자; 및
   자몽씨유를 포함하고,
   상기 키토산 입자 내부에 자몽씨유의 일부 또는 전부가 포함된 것을 특징으로 하며,
   Stemphylium botryosum, Stemphylium vesicarium, Penicillium hirsutum, 및 Colletotrichum acutatum로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 균에 대해 방제 효과를 갖는, 식물 종자 소독제.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 키토산 입자는 0.5 내지 20 ㎛의 지름을 갖는 구형 입자 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 식물 종자 소독제.
6. 제1항에 있어서, 상기 소독제는 마늘 종자 또는 주아에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물 종자 소독제.
7. 식물 종자 소독제의 제조 방법에 있어서,
   (a) 유기산 및 키토산 입자를 용해하는 단계;
   (b) 수산화칼륨으로 비누화된 대두유를 물 전체 부피 대비 20 내지 30%(V/V)비율로 혼합한 혼합액과 자몽씨유를 혼합하는 단계; 및
   (c) 상기 키토산 입자에 상기 자몽씨유가 포집되도록 상기 (a) 단계에서 생성된 혼합물 및 상기 (b) 단계에서 생성된 혼합물을 혼합하는 단계를 포함하며,
   상기 식물 종자 소독제는 Stemphylium botryosum, Stemphylium vesicarium, Penicillium hirsutum, 및 Colletotrichum acutatum로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 균에 대해 방제 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 식물 종자 소독제의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 (a) 단계는
   10중량%의 아세트산에 20 내지 800cP의 점도를 가지는 키토산을 상기 아세트산 대비 5 내지 10%(W/V)로 혼합하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 수산화칼륨으로 비누화된 대두유를 물 전체 부피 대비 20 내지 30%(V/V)비율로 혼합한 혼합액은 상기 자몽씨유의 부피대비 5 내지 15%(V/V)로 첨가하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (a) 단계에서 생성된 혼합물 부피 대비 (b) 단계에서 생성된 자몽씨유가 포함된 혼합물을 20 내지 50%(V/V)로 혼합하여,
    키토산; 및 자몽씨유를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 키토산; 및 자몽씨유를 포함하는 혼합물을 고속 균질기로 혼합하여 상기 키토산 입자 내부에 상기 자몽씨유를 내포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.