KR101860558B1 - 칠엽수 추출물을 포함하는 문고병 방제용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칠엽수 추출물을 포함하는 문고병 방제용 조성물 및 칠엽수 추출물을 이용하여 문고병을 방제하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 칠엽수 추출물을 유효성분으로 포함하는 문고병 방제용 조성물은 벼의 문고병에 대한 방제 효과가 있어서 원예작물의 식물병에 대한 천연 방제제로서 활용이 기대된다.

Description

칠엽수 추출물을 포함하는 문고병 방제용 조성물{A composition for preventing rice sheath blight comprising extracts of Aesculus turbinate}

본 발명은 칠엽수 추출물을 포함하는 문고병 방제용 조성물 및 칠엽수 추출물을 이용하여 문고병을 방제하는 방법에 관한 것이다.

벼의 문고병은 잎집무늬마름병이라고도 불리우며, 이는 리주토니아 솔란(Rhizoctonia solan)에 의해서 발병되는데 우리나라뿐만 아니라 세계적으로도 가장 심각한 피해를 주는 병해 중의 하나로 도열병 다음으로 많은 방제비용이 소요된다. 문고병이 발병되면 잎색이 회백색이 되면서 양분과 수분의 이동이 중단되어 잎이 말라 고사하는 생리장애 현상이 발생되다가 심할 경우에는 도복이 발생하여 경제적 손실이 크다.

벼의 문고병의 원인균인 리주토니아 솔란(Rhizoctonia solan)은 기주의 범위가 넓으며 저항성을 가지는 벼의 품종이 많지 않아 방제에 따른 노동력 손실과 비용이 많이 발생하고 있다.

연도별 문고병 발생율을 보면 전국적으로 2001년도에 10.2%의 병반고율로 가장 적게 발생하였고 2007년에 21.4%로 가장 많이 발생하였다. 문고병은 23∼35℃ 범위의 고온에서 96% 이상의 다습 조건에 일조시간이 적을 때 발병이 잘 되는 것으로 알려져 있다.

벼의 문고병과 같이 발생이 많은 식물병을 방제하기 위하여 과거에는 합성살균제를 많이 이용하였으나 최근에는 농약사용에 대한 농산물의 안정문제와 환경오염문제 등으로 합성농약사용에 사회적인 관심이 증가하고 있다. 이러한 결과 친환경농업을 위한 생물농약 및 친환경자재의 필요성이 급증하고 있다.

예를 들어, 한국공개특허 제10-2016-0033683호는 독활 추출물을 이용하여 벼의 문고병을 방제하기 위한 조성물을 개시하고 있으며, 한국공개특허 제10-2010-0085364호는 천속단 추출물을 이용하여 벼의 문고병 등을 방제하기 위한 조성물을 개시하고 있다.

한편, 칠엽수 (Japanese horse chestnut, Aesculus turbinate)는 활엽수이고, 주로 한국과 일본에 분포한다. 칠엽수 종자와 잎은 일본에서 식품으로 이용되어 왔다. 칠엽수 종자는 항비만 활성, 항산화활성 및 항유전독성 활성을 비롯한 생물학적 활성을 나타내는 것으로 보고된바 있다. 그러나, 지금가지 칠엽수의 방제 효과에 대한 연구는 없었다

따라서, 본 발명자들은 칠엽수의 활용가능성을 조사하던 중 칠엽수가 벼의 문고병에 매우 효과적임을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이 지원하는 경제협력권산업 육성사업으로 수행된 연구결과로서 이하 본 발명의 기술내용은 이를 바탕으로 작성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 칠엽수 추출물을 포함하는 문고병 방제용 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 이용하여 벼의 문고병을 방제하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

하나의 양태로서, 본 발명은 칠엽수 추출물을 유효성분으로 포함하는 벼의 문고병 방제용 조성물을 제공한다.

본 발명의 칠엽수(Japanese horse chestnut, Aesculus turbinate)는 주로 한국과 일본에 분포하는 활엽수로, 높이는 30m에 달하고 굵은 가지가 사방으로 퍼지며, 겨울눈은 크고 수지(樹脂)가 있어 점성이 있으며, 어린 가지와 잎자루에 붉은 빛이 도는 갈색의 털이 있으나 곧 떨어지며, 잎은 마주나고 손바닥 모양으로 갈라진 겹잎인 식물이다.

본 발명에 있어서, 칠엽수는 칠엽수의 잎, 줄기, 꽃, 뿌리, 열매(종자 포함) 또는 전초 중의 어느 하나 이상을 사용하며, 바람직하게는 열매를 사용한다.

본 발명에서 용어, "추출물(extract)"은 천연물로부터 분리된 활성성분을 의미한다. 추출물은 물, 유기용매, 또는 이의 혼합용매를 이용하는 추출과정으로 획득할 수 있으며, 추출액, 이의 건조 분말 또는 이를 이용하여 제형화된 모든 형태를 포함한다.

본 발명에서 칠엽수 추출물은 물, 유기 용매, 또는 이의 혼합 용매를 사용하여 추출하여 사용할 수 있다. 추출한 액은 바로 사용하거나 또는 농축 및/또는 건조하여 사용할 수 있다. 유기용매를 사용하여 추출하는 경우, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄, N, N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합용매인 유기용매를 사용하며 생약의 유효 성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다. 추출하는 유기용매에 따라 약제의 유효성분의 추출정도와 손실정도가 차이가 날 수 있으므로, 알맞은 유기용매를 선택하여 사용하도록 한다. 추출 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 냉침 추출, 초음파 추출, 환류 냉각 추출 등이 있다.

여과는 추출액으로부터 부유하는 고체 입자를 제거하는 과정으로, 면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러내거나 한외여과, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

추출액의 농축에는 감압농축, 역삼투압 농축 등의 방법이 사용될 수 있다. 농축 후 건조 단계는 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 포말건조, 고주파건조, 적외선건조 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라, 최종 건조된 추출물을 분쇄하는 공정을 추가할 수 있다.

또한, 상기 추출물은 추가의 분획 공정을 수행할 수 있다. 바람직하게는 상기 추출물을 증류수에 현탁시켜 비극성 유기 용매, 예를 들어, 헥산, 에테로, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이드 또는 이들의 혼합 용매로 비극성용매 가용층을 추출, 분리하여 수득하도록 하고, 이를 농축 및/또는 건조하여 사용할 수 있다.

하나의 구체적 예로서, 칠엽수 추출물은 칠엽수의 열매를 세척한 후 암건조하여 수분을 제거한 다음 탈색시킨 후 열수 추출하여 제조할 수 있다.

본 발명의 칠엽수 추출물은 문고병의 원인균인 리주토니아 솔란(Rhizoctonia solan)에 대한 항균 효과가 있으므로 벼의 문고병을 방제하는데 효과적이다.

본 발명의 문고병 방제용 조성물은 칠엽수 추출물을 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 90중량%, 바람직하게는 1 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 80중량%의 양으로 포함할 수 있다.

본 발명의 문고병 방제용 조성물은 칠엽수 추출물 이외에 추가로 머귀나무 추출물을 포함할 수 있다.

상기 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides)는 운향과(Rutaceae)에 속하는 낙엽활엽 소교목으로 주로 한국, 일본, 대만, 및 중국 등의 바닷가 또는 해발 150 ~ 1,100m 지역의 해안부근에서 서식하는 식물이다.

본 발명에 있어서, 상기 머귀나무는 머귀나무의 잎, 줄기, 꽃, 뿌리, 열매(종자 포함) 또는 전초 중의 어느 하나 이상을 사용하며, 바람직하게는 열매를 사용한다.

본 발명에 있어서, 상기 머귀나무는 상술한 칠엽수 추출물의 제조 방법과 동일한 방법으로 제조하므로 본 명세서에서는 상기 칠엽수 추출물에 대한 내용을 참조하고 구체적설명은 생략한다.

본 발명의 문고병 방제용 조성물에 칠엽수 추출물 이외에 머귀나무 추출물이 포함되는 경우, 상기 머귀나무 추출물은 칠엽수 추출물 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부로 포함된다.

본 발명의 문고병 방제용 조성물은 본 발명에 의한 칠엽수 추출물, 또는 칠엽수 추출물 이외에 머귀나무 추출물을 유효량으로 함유하고 농화학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 조성물은 당업계에 공지된 방식의 농약 제제화 방식에 따라, 예컨대 유효성분을 분말화, 펠렛화 또는 과립화하여 제형화하여 그대로 사용할 수 있다. 상기 조성물은 표면 활성화제, 비활성 담체, 보존제, 습윤제, 공급 촉진제, 유인제, 캡슐화제, 결합제, 유화제, 염료, UV 보호제, 완충제 등 목적 병원균 및 작물에 따라 적용하기 용이한 다른 성분을 부가함으로 수득할 수 있다. 본 발명의 조성물은 적용하기 전에 적당한 양의 물 또는 다른 희석제로 희석을 하여 직접 적용하기에 적합한 형태 또는 농축액 또는 1차 조성물일 수 있다. 또한, 항균성 물질인 칠엽수 추출물의 농도는 특정 제제의 성질, 적용 식물의 종류, 재배지역의 토양 및 기후 등에 따라 적절히 조설할 수 있음이 당업계에 명백히 이해될 것이다.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 칠엽수 추출물을 포함하는 조성물을 이용하여 벼의 문고병을 방제하는 방법을 제공한다.

이 때 벼의 총 100 중량부에 대하여 칠엽수 추출물은 0.01 내지 10 중량부의 양으로 사용할 수 있다.

본 발명의 칠엽수 추출물은 기존의 벼의 문고병 원인균인 리주토니아 솔란(Rhizoctonia solan)에 대한 방제효과가 있어 벼의 문고병에 대한 천연 방제제로서 효과적으로 사용 가능하다.

이상에서 상술한 바와 같이, 칠엽수 추출물은 벼의 문고병에 대한 방제 효과가 있어서 원예작물의 식물병에 대한 천연 방제제로서 활용이 기대된다

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칠엽수 잎 추출물의 문고병 원인균인 리주토니아 솔란(Rhizoctonia solan)에 대한 항균 실험 결과를 나타낸 그림이다.

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: 칠엽수 추출물 제조

전남 장성군에서 서식하고 있는 칠엽수로부터 열매를 채취한 후 증류수로 3회 이상 깨끗히 세척하고 암건조를 10일 동안 실시하여 수분을 제거한 후 0.1M 염산에 24시간 침지하여 탈색하였다. 그후 열풍건조기를 이용하여 1일간 건조한 후 분쇄기로 분쇄한 다음 칠엽수 열매 200g에 3차 증류수 2L를 넣고 60℃ 환류냉각으로 3시간, 3회 반복하여 추출물을 제조하였다. 이 추출물을 와트만 여과지로 여과하고, 진공농축하여 실험 재료로 사용하였다.

실시예 2: 문고병에 대한 칠엽수 추출물 등의 방제 효과

문고병의 공시균주는 농업미생물은행(KACC)에서 분양받은 리주토니아 솔란(Rhizoctonia solan) AG-1(KACC No. 40101)을 이용하였다. 상기 실시예 1에서 제조된 칠엽수 농축액 20g과 10g의 계면활성제 트윈20을 증류수 70g에 넣고 잘 혼합하여 혼합 시료를 제조하였다. 그 다음 PDA 배지 제조 시 배지가 굳기 전에 상기 혼합 시료 0.5mg/ml을 혼합한 후에 9cm 직경의 페트리 디쉬에 15ml씩 넣고 굳힌 후에 문고병 균사원판(직경 5mm)을 취하여 배지 중앙에 올려놓고 25℃에서 배양한 후 균사생장의 지름을 측정하여 칠엽수의 문고병원균에 대한 항균 활성을 측정하였다. 대조군은 상기 혼합 시료에서 칠엽수 농축액이 없는 증류수를 사용하였다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 대조군에서는 문고병의 균사가 9㎝의 페트리 디쉬 표면전체를 덮을 정도로 생장하였으나 칠엽수 추출물을 혼합한 페트리 디쉬에서는 균사의 생장이 거의 발생하지 않은 것으로 확인되었다.

또한, 상기 혼합시료에서 칠엽수 농축액 20g, 머귀나무의 열매 추출물 3g을 트윈20의 20g과 함께 증류수 66g에 용해시킨 후 상기에서 기술한 방법과 동일하게 문고병원균에 대한 항균 활성을 측정하였다. 상기 머귀나무의 열매 추출물은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 그 결과를 별도로 도시하지는 않았으나, 이의 경우에도 칠엽수 단독 처리와 동일하게 페트리 디쉬에서는 균사의 생장이 거의 발생하지 않은 것으로 확인되었다.

Claims (3)

1. 칠엽수(Aesculus turbinate) 추출물을 유효성분으로 포함하는 문고병 방제용 조성물.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides) 추출물을 추가로 포함하는 문고병 방제용 조성물.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 칠엽수 추출물은 칠엽수의 열매 추출물인 것을 특징으로 하는 문고병 방제용 조성물.

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