KR101803926B1 - 멀구슬나무 추출물, 회화나무 추출물 및 양명아주 추출물을 함유하는 살충제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)로 이루어진 식물의 추출물 40~60중량%, 증량제 10~30중량%, 동결방지제 10~30중량% 및 계면활성제 5~20중량%로 구성되는 살충제 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 살충제 조성물은 친환경 재료만을 사용하여 유기농업에서 사용할 수 있으며, 원료 단가가 낮아서 농가에서의 농자재 구입비 절감에 도움을 줄 수 있다.

Description

멀구슬나무 추출물, 회화나무 추출물 및 양명아주 추출물을 함유하는 살충제 조성물 {Insecitcide composition with the extract of Melia azedarach, Sophora japonica and Chenopodium ambrosioides}
본 발명은 살충제 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)의 추출물을 함유하는 살충제 조성물에 관한 것이다.
최근 식량의 안정적 확보는 국가안보 차원에서 중요한 과제이며 안전 농산물의 지속 가능한 생산을 뒷받침 할 수 있는 환경 친화적인 농약, 비료, 살충제 등 농소재의 개발 중요성이 크게 증가되고 있다.
지난 20여 년간 화학합성 농약을 대체 또는 보완할 수 있는 방법으로서 기능성 미생물 및 천연물을 이용하여 식물의 병충을 방제하는 방법이 다수 개발되어 일부는 상용화에 진입하였지만 현장에서의 적용 효율이 화학농약에 비해 낮거나 재현성이 떨어지는 등의 단점이 많아 활용도 제고에 장애가 되고 있다.
한편, 우리나라에서는 해마다 고추, 딸기, 토마토, 감자 등의 작물과 약용식물 및 기타 중요 경제 작물들이 해충으로부터 많은 피해를 받고 있다. 국내 친환경 농가의 재배면적이 연 80% 이상의 고도성장을 지속하고 있고 친환경 농산물에 대한 소비자 인식이 많이 변하고 있지만, 화학농약 기반의 해충 방제 수단이 널리 파급되어 있고, 친환경방제 수단은 미미한 수준이다.
특히, 시설하우스에서 재배되고 있는 고소득 채소작물과 화훼식물들 또한 미소곤충과 애벌레 등에 의해 심한 피해를 받고 있지만 이들에 대한 적절한 방제법도 없는 실정이다.
또한, 시설하우스와 같은 제한된 공간 내에서의 살충제를 비롯한 살균제의 다량 사용은 농업환경과 농민들의 건강을 위해서도 바람직하지 않다.
따라서, 환경에 안전하면서도 경제적이고 효과적인 새로운 천연 식물 추출물을 이용한 살충제의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이며, 적극적인 방제를 할 수 있는 친환경적인 방제방법의 보급이 절실히 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1174042호 (등록일자: 2012.08.08)에는, 쑥, 씀바귀, 산초 및 멀구슬나무를 순서대로 1:2.5~3.5:1.5~2:1.5~3 중량비율로 혼합하고, 35℃에서 에탄올 용매를 첨가한 후 12시간 동안 1차 추출 및 8시간 동안 2차 추출한 후, 4시간 동안 3차 추출하는 것을 포함하는 해충의 살충 및 기피 작용을 갖는 혼합 추출물 제조방법에 대해 기재되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-0835610호 (등록일자: 2008.05.30)에는, 님 추출물, 목초액 및 제충국 추출물의 혼합 조성물을 유효성분으로 하는 식물성 천연 병해충 방제제에 대해 기재되어 있다.
본 발명은 멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)를 이용한 친환경 살충제 조성물을 개발하여 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)로 이루어진 식물의 추출물 40~60중량%, 증량제 10~30중량%, 동결방지제 10~30중량% 및 계면활성제 5~20중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 살충제 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용한 멀구슬나무(Melia azedarach)는 멀구슬나무과(科 Meliaceae)에 속하는 낙엽교목으로 수피(樹皮)가 잘게 갈라지며 가지 끝에 잎이 달려있다. 잎은 어긋나며 날개깃처럼 2번 갈라져 있는 겹잎으로, 잔잎 가장자리에는 톱니들이 있다. 연한 자주색의 꽃이 5월쯤 가지 끝에 달리는 원추(圓錐)꽃차례로 핀다. 꽃잎과 꽃받침 잎은 각각 5장이고, 수술은 10개이나 하나의 통처럼 되어 있으며 암술은 1개이다. 열매는 핵과(核果)로 9월에 노란색으로 익는다. 한국에서는 남쪽 지방에서 자라고 있는데, 공해나 병충해에 강하며 빨리 자라기 때문에 가로수로 적합하며, 양지바르고 물이 잘 빠지는 곳에서 잘 자란다.
본 발명에서 사용한 회화나무(Sophora japonica)는 콩과에 속하는 낙엽활엽교목으로 높이는 25 m 정도이며, 소지는 녹색이고 자르면 냄새가 난다. 잎은 어긋나고 1540개의 소엽으로 된 우상복엽이다. 꽃은 8월에 피고 황백색이며 원추화서(圓錐花序 원뿔 모양의 꽃)이고, 열매는 잘록잘록한 꼬투리며, 길이 5~8 cm 정도로 10월에 익는다. 수평적으로는 전국에 분포하며, 수직적으로는 표고 600 m 이하의 마을 주변과 산지와 농지의 경계에서 많이 자라고 있다. 토심이 깊고 비옥한 곳을 좋아하나 물기가 적어도 잘 살고 병충해에도 강하다.
본 발명에서 사용한 양명아주(Chenopodium ambrosioides)는 명아주과의 일년초로 남아메리카 원산의 귀화식물로 우리나라에서는 덕천강을 중심으로 전 구간에 귀화되어 있다. 줄기는 가지를 많이 치고, 위쪽에 성긴 털이 있으며, 높이는 30~80 cm 수준으로 꽃은 6~10월 사이에 핀다. 잎은 장 타원상 피침형으로 어긋나고 가장자리에 크기가 다른 톱니가 있으며, 엽병은 짧고 뒷면은 담황색 선점이 있다. 맥 위에 다세포 털이 있으며 위쪽 잎은 톱니가 없고 선형이다. 꽃은 원추화서를 이루며, 양성화는 크고 수술은 5개이며, 자성화는 작고 수술은 퇴화되었으며, 주두가 3개이다. 열매는 포과이며, 종자는 흑갈색의 둥근 난형으로 양명아주는 전초에서 독특한 냄새가 난다.
상기 멀구슬나무, 회화나무 및 양명아주를 혼합하여 사용하면, 각각의 추출물을 단독으로 사용하였을 때보다 우수한 살충효과를 발휘함이 확인되었다.
한편, 본 발명의 살충제 조성물에 있어서, 상기 식물의 추출물은, 바람직하게 멀구슬나무(Melia azedarach) 5~20중량%, 회화나무(Sophora japonica) 30~50중량% 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides) 30~50중량%로 이루어진 식물에 물 및 에탄올을 첨가하여 5~10시간 동안 추출하는 과정으로부터 제조될 수 있다. 이때, 상기 본 발명의 식물 추출물은, 바람직하게 에탄올 농도가 1~3%가 되도록 농축하는 과정을 더욱 포함하여 제조된 식물 추출물이면 좋다.
한편, 본 발명의 살충제 조성물에 있어서, 상기 증량제는 바람직하게 물이고, 상기 동결방지제는 바람직하게 프로필렌 글리콜(propylene glycol)인 것이 좋다. 또한, 계면활성제로는 바람직하게 CR-MT400을 사용하는 것이 좋다.
상기 프로필렌 글리콜 및 CR-MT400은 미국 환경 보호국(EPA)에서 정하는 농약제품에 허가된 불활성 성분목록(Inert Ingredients List) 4에 해당되는 원료로 만들어진 것으로 유기농업에 사용 가능하다.
본 발명은 멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)를 혼합하여 사용함으로써 각 성분을 단독으로 사용하였을때보다 우수한 살충력을 발휘하는 살충제 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 살충제 조성물은 친환경 재료만을 사용하여 유기농업에서 사용할 수 있으며, 원료 단가가 낮아서 농가에서의 농자재 구입비 절감에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 제조예 1 및 비교예 1 내지 4의 살충률을 비교한 도이다.
도 2는 본 발명의 살충제 조성물의 목화진딧물에 대한 살충률을 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명의 살충제 조성물의 벼멸구에 대한 살충률을 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명의 살충제 조성물이 벼의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 5는 본 발명의 살충제 조성물이 방울토마토의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명의 살충제 조성물이 상추의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 7은 본 발명의 살충제 조성물이 쌈배추의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 8은 본 발명의 살충제 조성물이 오이의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[제조예 1: 식물의 추출물 제조]
회화나무 800 g, 양명아주 800 g 및 멀구슬나무 200 g을 세척한 후, 분쇄하였다. 상기 분쇄물에 물 400 g 및 에탄올 800 g을 투입한 후, 상온에서 8시간 동안 추출하였다. 추출 후, 추출물을 에탄올 농도가 2%가 되도록 농축하였다. 이를 통해 살충력을 가지는 식물의 추출물을 제조하였다.
[비교예 1: 회화나무 추출물 제조]
회화나무 900 g을 세척한 후, 분쇄하였다. 상기 회화나무 분쇄물에 물 200 g 및 에탄올 400 g을 투입한 후, 상온에서 8시간 동안 추출하였다. 상기 추출물을 에탄올 농도가 2%가 되도록 농축하여 회화나무 추출물을 제조하였다.
[비교예 2: 양명아주 추출물 제조]
양명아주 900 g을 세척한 후, 분쇄하였다. 상기 양명아주 분쇄물에 물 200 g 및 에탄올 400 g을 투입한 후, 상온에서 8시간 동안 추출하였다. 상기 추출물을 에탄올 농도가 2%가 되도록 농축하여 양명아주 추출물을 제조하였다.
[비교예 3: 멀구슬나무 추출물 제조]
멀구슬나무 900 g을 세척한 후, 분쇄하였다. 상기 멀구슬나무 분쇄물에 물 200 g 및 에탄올 400 g을 투입한 후, 상온에서 8시간 동안 추출하였다. 상기 추출물을 에탄올 농도가 2%가 되도록 농축하여 멀구슬나무 추출물을 제조하였다.
[비교예 4: 목초액 준비]
목초액은 충북 제천의 백운 참숯으로부터 구입하여 준비하였다.
[실험예 1: 식물 추출물의 살충력 확인]
본 실험예에서는 상기 제조예 1 및 비교예 1 내지 4의 식물의 추출물 (멀구슬나무, 회화나무 및 양명아주의 혼합 추출물), 멀구슬나무 추출물, 회화나무 추출물, 양명아주 추출물 및 목초액의 살충력을 비교하고자 하였다.
1000배로 희석된 각 시료를 목화진딧물(Aphis gossypoo)의 유묘 검정법으로 살충력을 검정하였다. 고추 묘에 미리 진딧물을 접종하여 유묘 잎에 정착된 진딧물을 조사한 후, 각 시료를 핸드 스프레이로 3번 살포한 후, 72시간 후에 살충력을 확인하였다.
실험결과, 멀구슬나무 추출물, 회화나무 추출물, 양명아주 추출물 및 목초액이 각각 어느정도 살충력을 나타냈으나, 상기 제조예 1의 식물 추출물이 가장 우수한 살충력을 나타냄을 확인할 수 있었다 (도 1).
상기와 같은 결과로부터, 멀구슬나무 추출물, 회화나무 추출물, 양명아주 추출물을 단독으로 사용하는 것보다 혼합하여 사용하는 것이 우수한 살충력을 나타냄을 알 수 있었다. 도 1은 제조예 1 및 비교예 1 내지 4의 살충률을 비교한 도이다.
[실시예 1: 살충제 조성물 제조]
상기 제조예 1에서 제조된 식물의 추출물 (멀구슬나무, 회화나무 및 양명아주의 혼합 추출물) 50 g에 계면활성제 (CR-MT400, 유성화연테크) 10 g을 투입 및 교반한 후, 동결방지제 (프로필렌 글리콜) 20 g을 투입 및 교반하였다. 그 후, 물 20 g을 투입 및 교반하여 살충제 조성물을 제조하였다.
[실험예 2: 살충제 조성물의 필드 테스트]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 살충제 조성물의 살충률을 확인하고자 필드 테스트(field test)를 실시하였다.
목화진딧물(Aphis gossypii) 및 벼멸구로 유묘 검정법을 실시하여 살충률을 조사하였다. 시료는 실시예 1의 살충제 조성물 500배 희석액, 실시예 1의 살충제 조성물 1000배 희석액 및 시중에 판매되는 살충제를 사용하였다.
고추 묘에 미리 각각 진딧물과 벼멸구를 접종하고 유묘 잎에 정착된 진딧물을 조사한 후, 각각의 시료를 핸드 스프레이로 3번 살포하였다. 살포 72시간 후, 살충률을 조사하였다. 생사판별은 해부현미경하에서 붓끝으로 충체를 접촉하여 몸길이 정도를 이동하지 못한 개체를 죽은 것으로 간주하였다.
실험결과, 본 발명의 살충제 조성물 500배 희석액이 가장 우수한 살충률을 나타내었다. 또한, 본 발명의 살충제 조성물 1000배 희석액에서도 500배 희석액과 비슷한 살충률을 나타내었다 (도 2 및 도 3).
상기와 같은 결과로부터, 본 발명의 살충제 조성물은 1000배 희석하여도 우수한 살충력을 나타냄을 확인할 수 있었다. 도 2는 본 발명의 살충제 조성물의 목화진딧물에 대한 살충률을 확인한 결과이고, 도 3은 본 발명의 살충제 조성물의 벼멸구에 대한 살충률을 확인한 결과이다.
[실험예 3: 살충제 조성물에 대한 안전성 검사]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 살충제 조성물에 대한 안전성 검사를 실시하고자 하였다.
한국생물안전성연구소에 인축독성시험 (급성경구독성, 급성격피독성, 안점막 자극성, 피부자극성) 및 환경독성시험 (급성어류독성, 꿀벌접촉독성)을 의뢰하였다. 하기 표 1은 인축독성시험 결과이고, 하기 표 2는 환경독성시험 결과이다.
시험
년도		 시험기관 시험항목 시험결과 독성구분

2013.07~2013.08
 한국생물안전
성연구소		 급성경구독성시험 급(LD> 5000mg/kg) 급(기준:급/급)
급성경피독성시험 급(LD> 4000mg/kg) 급(기준:급/급)
안점막자극성시험 안자극성을 유발하지 않음
(안점막자극지수(A.O.I)= 7.3)		 -
피부자극성
시험		 없음
(피부자극지수(P.I.I)= 0)		 -
시험
년도		 시험
기관		 시험항목 시험결과 독성구분

2013.07~2013.08
 한국생물안전성
연구소		 어독성시험 급(LD50> 10mg/) 급(기준:급TER 10이상)
꿀벌급성접촉독성시험 24시간 : LD=5.277
48시간 : LD=4.612		 -
검사결과, 본 발명의 살충제 조성물은 유기농업자재로 사용이 가능한 수준으로 독성이 낮음을 확인할 수 있었다.
[실험예 4: 살충제 조성물 내 화학농약 잔류에 대한 안전성 검사]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 살충제 조성물 내 화학농약 잔류에 대한 안전성 검사를 실시하고자 하였다.
충북대학교 환경자원분석센터에 검사를 의뢰하였으며, 그 결과는 하기 표 3과 같았다.
시험
년도		 시험기관 시험항목 시험결과
















2013.07~2013.08















충북대학교
환경자원
분석센터		 177항목
(Acrinathrin, Alachlor,Anilofos, Azinphos-methyl, Azoxystrdoin, Bifenthrin, Bitertanol, Bromobutide, Buprofezin, Butachlor, Cadusafos, Captan, Chlorfenapyr, Chlorfluazuron, Chlorothalonil, Chlorpyrifos, Chlorpyrifos-methyl, Cyfluthrin, Cyhalothrin(lamda), Cypermethrin, Cyproconazole, Cyprodinil, DDVP, Deltamethrin, Diazinon, Dichlofluanid, Dicofol, Difenoconazole, Dimepiperate, Dimethenamid, Dimethoate, Diniconazole, Diphenamid, Disulfoton, Dithiopyr, Edifenphos, Endosulfan(Total), EPN, Esprocarb, Ethoprophos, Etoxazole, Etrimfos, Fenamidone, Fenarimol, Fenazaquin, Fenbuconazole, Fenitrothion, Fenothiocarb, Fenoxanil, Fenpropathrin, Fenthion, Fenvalerate, Fipronil, Flucythrinate, Fludioxonil, Flufenoxuron, Furathiocarb, Flusilazole, Flutolanil, Folpet, Fosthiazate, Fthalide, Halfenprox, Hexaconazole, Indanofan, Indoxacarb, Iprobenfos/IBP, Iprodione, Iprovalicarb, Isoprothiolane, Kresoxim-methyl, Lufenuron, Malathion, Mefenacet, Mepronil, Metalaxyl, Metconazole, Methidathion, Molinate, Myclobutanil, Napropamide, Nunarimol, Ofurace, Oxadiazon, Paclobutrazole, Parathion, Penconazole, Pendimethalin, Permethrin, Phenthoate, Phorate, Phosalone, Phosphamidone, Piperophos, Pirimphos-methyl, Probenazole, Prochloraz, Procymidone, Profenofos, Propanil, Prothiofos, Pyrazophos, Pyridaben, Pyridaryl, Pyrimidifen, Pyriminobac-methyl, Simeconazole, Tebuconazole, Tebufenpyrad, Tebupirimfos, Tefluthrin, Terbufos, Terbuthylazine, Tetraconazole, Tetradifon, Thiazopyr, Tolclofos-mrthyl, Tolyfluanid, Tralomethrin, Triadimefon, Triazophos, Triflumizole, Trifluralin, Trifluzamide, Trifumuron, Vinclozolin, Zoxamide, Acetamiprid, Aldicarb, Boscalid, Carbaryl, carbendazim, Carbofuran, Chromafenozide, Clothianidin, Cyazofamid, Cyhalofop-Butyl, Cymoxanil, Diethofencarb, Diflubenzuron, Dimethomorph, Dimethylvinphos, Ethiofencarb, Fenobucarb, Fenpyroximete, Ferimzone, Fluacrypyrim, Flumioxazin, Fluqunconazole, Forchlorfenuron, Imibenconazle, Imidacloprid, Isoprocarb, Mepanipyrim, Metamifop, Methabenzthiazuron, Methiocarb, Methomyl, Oxamyl, Pencycuron, Pentoxazone, Pirimicarb, Pyraclofos, Pyraclostrobin, Pyribenzoxim, Pyributicarb, Pyrimethanil, Pyriproxyfen, Pyroquilon, Quinoclamine, Tebufenozide, Teflubenzuron, Thiacloprid, Thiamethoxam, Thiodicarb, Tricyclazole, Trifloxystrobin)

















불검출
시험결과, 본 발명의 살충제 조성물은 상기 표 3에 나타난 바와 같이 177항목의 화학농약이 모두 검출되지 않음을 확인할 수 있었다.
[실험예 5: 살충제 조성물의 마트린 함량 분석]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 살충제 조성물의 마트린(matrin) 함량을 분석하고자 하였다.
구분 분석년도 분석기관 분석항목 분석결과
분석 2013.07 피켐코리아 마트린 함량 0.288%
분석결과, 본 발명의 살충제 조성물은 살충성분의 주성분인 마트린을 0.288% 함유하고 있음을 확인할 수 있었다.
[실험예 6: 살충제 조성물의 약해시험 결과]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 살충제 조성물의 약해시험을 실시하고자 하였다.
시험 작물, 방법 및 결과는 하기 표 5와 같았다.
시험년도 시험기관 시험결과 작물명 처리시기 및 방법 사용량

2013.07~
2013.08
 충북대학교 [약해]
약해 증상 없음		 벼, 방울토마토,
상추, 쌈배추,
오이		 발생 초 엽면살포 1000배
실험결과, 본 발명의 살충제 조성물은 벼, 방울토마토, 상추, 쌈배추 및 오이에 약해증상을 발생시키지 않음을 확인할 수 있었다.
[실험예 7: 살충제 조성물 처리에 따른 작물의 생장정도 확인]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조된 살충제 조성물 처리에 따른 작물의 생장정도를 확인하고자 하였다.
벼, 방울토마토, 상추, 쌈배추 및 오이를 살충제 무처리구 (대조구), 살충제 기준량 (살충제 조성물 1000배 희석액) 처리구, 살충제 배량 (살충제 조성물 500배 희석액) 처리구로 각각 나눈 후, 처리 0, 7일째에 육안으로 작물의 생장 정도를 확인하였다.
실험결과, 작물에 본 발명의 살충제 조성물을 처리하면 무처리에 비해 작물의 생장이 활발해짐을 확인할 수 있었다 (도 4 내지 8).
상기와 같은 결과로부터, 본 발명의 살충제 조성물을 작물에 처리하면 작물 생장에 유해한 균을 제거함과 동시에 작물의 생장을 도울 수 있음을 확인할 수 있었다. 도 4는 본 발명의 살충제 조성물이 벼의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이고, 도 5는 본 발명의 살충제 조성물이 방울토마토의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이며, 도 6은 본 발명의 살충제 조성물이 상추의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이고, 도 7은 본 발명의 살충제 조성물이 쌈배추의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이며, 도 8은 본 발명의 살충제 조성물이 오이의 생장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.

Claims (3)

  1. 멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)가 1 : 4 : 4의 중량부로 구성된 식물의 추출물 50중량%, 물 20중량%, 프로필렌글리콜(propylene glycol) 20중량% 및 계면활성제 10중량%를 포함하며,
    목화진딧물 및 벼멸구에 대하여 살충 효과가 있는 것을 특징으로 하는 목화진딧물 및 벼멸구 살충용 살충제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식물의 추출물은,
    멀구슬나무(Melia azedarach), 회화나무(Sophora japonica) 및 양명아주(Chenopodium ambrosioides)가 1 : 4 : 4의 중량부로 구성된 식물에 물 및 에탄올을 첨가하여 5 ~ 10시간 동안 추출하는 과정으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 목화진딧물 및 벼멸구 살충용 살충제 조성물.
  3. 삭제
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