KR101902909B1 - 꿀벌 석고병 방제용 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 꿀벌 석고병 방제용 제제에 관한 것이다.
본 발명의 꿀벌 석고병 방제용 제제는 시나몬 오일, 시트랄, 캐스터 오일이 혼합되고, 이 혼합물을 유효성분으로 하여 물에 희석되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 석고병의 원인이 되는 석고병 균을 효과적으로 퇴치하고 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 안정성이 높아 꿀벌은 물론 분무하는 사람에게도 부작용이 없고, 분무 후에도 꿀벌들이 기피현상이 없어 벌들이 벌통을 떠나는 경우가 없음으로 양봉과정에서 꿀의 안정적 수확을 기대할 수 있어 농가의 생산성을 높이는 효과가 있으며, 화학적 항생제와 달리 친환경적인 식물에서 추출한 것이라 벌꿀소비자들에게 신뢰감도 주는 효과가 있다.

Description

꿀벌 석고병 방제용 제제{FORMULATION FOR PREVENTING CHALKBROOD DISEASE OF HONEY BEE}

본 발명은 양봉하는 현장의 벌집에 생기는 석고병을 치료하고 예방하기 위한 방제 제제에 관한 것으로서, 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일이 혼합된 것을 유효성분으로 포함하는 석고병 방제용 제제에 관한 것이다.

양봉하는 현장에서 생기는 석고병은 곰팡이성 질병으로 백묵병 또는 초크병 이라고도 하며 지금까지 이렇다 할 전문적인 치료약이 현재까지 없어 수많은 양봉농가의 입장에서는 매우 무서운 난치병으로 알려져 있으며, 선진국인 미국이나 유럽에서도 아직 해결되지 않은 숙제로 남아 있다.

즉, 벌집에 생기는 석고병(백묵병)은 석고병 균(백묵병원균)이라는 진균성 전염병병원균 (학명 ‘Ascophaera apis’인 진균)이 포자의 형태로 꿀벌의 애벌레 입속으로 들어가 발아 증식하여 육각형의 벌집에 있는 애벌레를 죽게 하여 도 1과 같이 미라(mirra)화 됨으로 초크처럼 희고 딱딱하게 보인다.

이렇게 하얗게 보이는 이유는 곰팡이의 균사체가 하얀색이기 때문이다. 또한, 애벌레를 외부로 부터 보호하기 위해 애벌레가 들어 있는 육각형의 벌집 표면을 꿀벌들이 채취한 성분으로 막을 쳐 그표면을 안정되게 평평한 상태가 유지시키나, 석고병에 걸리면 벌집은 육각 표면막이 도 2에서 알수 있듯이 울퉁불퉁하게 불안정한 상태로 변하게 된다.

석고병 균(백묵병원균)은 1955년 Spiltoir 등에 의해 Ascosphaera apis로 명명 되었으며, 꿀벌의 유충에만 감염되고, 특히 수벌의 유충에 감수성이 강하며, 백묵균의 포자낭은 환경에 대한 저항성이 강하여 병원성이 15년이나 유지된다는 보고도 있다.(Bailey, Honebee pathology, 124, Academc press. London, (1981))

이 석고병은 세계적으로 널리 분포되어 있으며 우리나라에서는 1984년도에 경상북도 포항 지역에서 발생하여 현재는 전국 모든 양봉장에서 거의 발생하고 있다.

특히, 최근 꿀벌의 질병은 유별나 질병에 대체로 강한 것으로 알려진 토종벌도 떼죽음 하는 등 그 피해가 심각할 정도이다.

이러한 문제들을 해결하기 위하여, 벌집에 석고현상이 심할 때에는 벌통을 소각하는 방법이 가장 확실한 것으로 알려져 있으나, 이 방법은 경제적 손실이 너무 크기 때문에 이를 대체할 수 있는 방법으로서 약제를 이용한 방법과 병원균의 전파경로 탐색을 통한 오염원 제거방법 등에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있기도 하며 여왕벌을 교체하거나 벌통을 아예 교체해야 하는 어려움을 양봉농가에서는 겪고 있다.

종래기술로 "프로피온산을 포함하는 꿀벌 백묵병 방제 제제 및 이를 이용하여 꿀벌 백묵병을 방제하는 방법"(한국 공개특허공보 제10-2000-0007406호, 특허문헌 1)에는 프로피온산을 포함하는 꿀벌 백묵병(석고병) 방제 제제가 공지 되어 있으며, 일부 양봉농가에서는 개미산을 물에 희석시켜 분무하는 사례도 있다.

그러나, 프로피온산이나 개미산은 항진균 작용을 하는 반면 살진균 작용이 강해 잘못 사용하면 꿀벌들이 기피하거나 꿀벌들을 죽이는 심각한 일이 발생할 수 있고 그 성분들이 꿀에 잔존할 수가 있어 소비자들에게 신뢰를 잃을 수 있을 뿐 아니라, 방제작업을 하는 사람들에게도 나쁜 영향을 주는 문제가 있다.

만약 이러한 문제를 없애기 위해 그 성분들을 극히 미량으로 사용할 경우 유효성이 떨어져 1일 2~3회를 연속하여 3~4일 정도 벌통에 투여해야 함으로 시기적으로 한참 바쁜 양봉농민들이 번거럽고 노동력투입 증가 등으로 외면 당하는 실정이다.

따라서, 양봉농가의 큰 걱정거리인 석고병을 방제함에 있어 보다 효과적이고 친환경적인 석고병 방제기술이 절실한 상황이다.

본 출원의 발명자 역시 10 여년간 양봉업에 종사하면서 번번히 석고병으로 인해 피해를 보고 벌꿀의 수확량이 극감하는 사례가 빈번히 발생함으로, 이를 해결하기 위해 자신의 양봉 농가 현장에서 프로피온산 또는 개미산 등을 이용해 보았지만 기대하는 만큼 효과가 없었고 꿀에 화학적 성분이 잔류할 수 있어 소비자들에게 불신요인이 되었다.

한편, "꿀벌 병해충 방제용 훈증제"(한국 등록특허공보 제10-1156037호, 특허문헌 2)에는 유기산과 식물정유를 주성분으로 하여 방제 효과를 발휘하도록 한 기술이 공개되어 있다.

특허문헌 2에서 사용된 식물정유의 종류로는 티몰, 맨톨, 시네올, 리나롤, 유제놀, 제라니올 등이 공개되어 있고, 방제의 주된 역할은 유기산이 담당하며 식물정유는 이를 보조하는 역할에 그친 것으로 나타났다.

KR 10-2000-0007406 (2000.02.07.) KR 10-1156037 (2012.06.07)

본 발명의 꿀벌 석고병 방제용 제제는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 석고병 방제에 우수한 효과가 있고 그 제제의 분무횟수를 최소화하며, 벌들이 스트레스를 받지 않게 하여 벌집을 안정화 함으로 벌꿀 수확량을 증대시킬 수 있게 하려는 것이다.

또한, 시나몬 오일, 시트랄 및 캐스터 오일을 유효성분으로 하여 천연식물 추출물로 이루어짐으로써 소비자들로부터 신뢰를 얻고 꿀벌들에게는 무해한 제제를 제공하려는 것이다.

보다 구체적으로, 천연식물추출물중에서 항균성이 우수한 시나몬 오일과 시트랄을 원료로 하되, 이들 성분의 경우 휘발성이 강하여 분무시 유효성분의 잔류 지속성이 부족해 빈번히 분무를 해주어야 하고, 독특한 강한 향으로 인해 분무시에 벌들이 스트레스를 받아 기피하여 일부 벌들이 벌통을 떠나는 현상이 발생하게 되는 바, 항균성이 좋을 뿐만 아니라 부착력이 있는 점성이 높은 캐스터 오일을 활용하여 시나몬 오일과 시트랄이 갖고 있는 단점을 보강해줌에 따라, 벌집의 육각 표면막을 안정화시키는 등의 석고병 방제에 상승효과를 가져다 줄수 있게 하려는 것이다.

또, 석고병은 온도가 높고 습기가 많은 곳에 생기므로 벌통과 벌집에 습도를 인위적으로 올려주는 것은 석고병 균들이 서식하고 발호하는 환경을 제공해주게 되어 물에 희석하여 사용되는 방제용 제제를 자주 분무 시에는 벌통과 벌집에 많은 습기가 잔류하여 해가 됨으로 필수적으로 분무횟수를 줄이는 것이 필요한 바, 캐스터 오일 첨가를 통해 휘발성을 저감시켜 벌통 및 벌집의 분무지점에 유효성분의 잔류 지속성을 증대시켜 줌으로 분무횟수를 줄여 작업자의 노동력을 절감시킬 수 있게 하려는 것이다.

본 발명의 방제 제제는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 업계 전문가의 도움을 받아 석고병 균(백묵병원균)을 자연으로부터 분리하였고, 식물에서 추출한 천연성분으로 석고병균에 대한 생육을 저해하는 항균물질들을 선별하였으며, 선별된 항균물질들이 더 좋은 효과를 나타내기 위해 선별된 물질들을 최적의 혼합비율로 항균물질들을 혼합하여 본 발명의 방제 제제를 수득하였다.

즉, 본 발명은 시나몬 오일(cinnamon oil)과 시트랄(citral) 및 캐스트 오일(Castor Oil)이 혼합된 것을 유효성분으로 한 것이며, 보다 구체적으로는 상기의 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스트 오일을 혼합시 1 : 0.8 ~ 1.2 : 1.6~2.4의 비율로 한 것을 특징으로 하나, 바람직하게는 혼합비율을 1 : 1 : 2로 하는 것이다.

또한, 상기의 제제를 벌통 등에 분무기로 분무하기 위해 유효성분 대비 물을 1 : 800~1,200 으로 희석시킨 것을 특징으로 하나, 바람직하게는 1 : 1,000 으로 하는 것이다.

이와 같이 희석된 방제 제제를 꿀벌농가에서 분무기로 석고병에 걸려 있는 벌통의 바깥부위와 내부는 물론 벌집들에 대해 골고루 분무를 하며, 바람직하게는 본 발명의 방제 제제 1리터 정도를 1일 1회만 분무하여도 방제가 됨을 알 수 있었다.

방제가 이루어진 날로부터 3일, 7일, 30일, 60일 경과 후 확인 시, 방제한 바가 없는 건강했던 주변의 일부 벌통들이 석고병에 걸리는 상황이였지만, 본 발명의 제제를 통해 방제된 벌통에는 석고병의 기미가 없었고 재발현상도 발견되지 않았다.

본 발명은 항균력이 뛰어나 석고병의 원인이 되는 석고병 균을 효과적으로 퇴치하고 예방할 수 있는 제제를 제공할 수 있게 된다.

또, 꿀벌들이 석고병과 같은 치명적 질병에 강한 내성을 증진시키고, 천연약용식물들을 유효성분으로 한 것이기에 안정성이 높아 꿀벌은 물론 분무하는 사람에게도 부작용이 없다.

따라서, 본 발명의 제제를 분무 후에도 꿀벌들이 기피현상이 없어 벌들이 벌통을 떠나는 경우가 없음으로 양봉과정에서 꿀의 안정적 수확을 기대할 수 있어 농가의 생산성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제제는 화학적 항생제와 달리 친환경적인 식물에서 추출한 것이라 벌꿀소비자들에게 신뢰감도 주는 효과가 있다.

도1은 석고병에 걸려 육각형의 집에 애벌레가 하얗게 되어 죽어 미라가 되어 있는 상태사진.
도2는 석고병에 걸려 벌집의 육각표면막이 울퉁불퉁하게 불안정한 상태가 된 사진.
도 3은 본발명의 방제 제제를 분무하고 1주일후 벌집의 육각표면막이 안정화 된 상태의 사진.
도4는 PDA배지에 감염된 충체를 옮겨 놓고 30도C 최적온도에서 150시간 배양하여 분리된 석고병 균을 나타낸 사진.
도 5는 도4의 균을 3차례 다시 PDA배지에서 분리함으로 순수하게 분리된 석고병균을 나타낸 사진.
도 6은 현미경으로 본 석고병균의 내부 모습의 사진.
도 7은 배지를 이용한 항균 실험 사진.
(a) 시나몬 오일을 이용한 항균 실험 사진.
(b) 시트랄을 이용한 항균 실험 사진.
(c) 시나몬 오일, 시트랄, 캐스터 오일을 이용한 항균 실험 사진.
도 8은 본 발명의 발명자 소유 양봉농가에 본 발명의 방제 제제를 처리하기 전: 석고병에 걸려 죽은 벌의 애벌레 모습의 사진(적색 화살표)
도 9는 본 발명에 따른 방제 처리 후 72시간이 지난 후의 모습으로 석고병이 깨끗이 사라진 것을 알수 있는 상태를 방제 전과 비교하여 나타낸 사진.

본 발명의 발명자는 양봉농가에서 실시했던 종래의 석고병 방제 제제보다 우수한 방제 제제를 만들고자 2016년 5월 초부터 2017년 12월 초까지 30여 차례의 반복실험을 한 결과, 본 발명인 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스트 오일을 혼합한 것을 유효성분으로 한 제제가 작업자와 꿀에 부정적 영향을 주는 프로피온산이나 개미산보다 석고병 방제에 효과가 높고, 시나몬 오일 만으로, 또는 시트랄만으로 유효성분으로 한 제제보다 석고병 방제에 더 효과적임을 알게 되었다.

본 발명은 향균성이 좋은 반면 휘발성과 향이 강한 단점을 가진 시나몬 오일과 시트랄의 유효성분을 보강하여, 항균성, 점착성 및 용해성이 좋은 캐스트 오일을 유효성분으로 추가 혼합하여 석고병 방제에 있어 상승효과를 갖게 된다.

즉, 시나몬 오일과 시트랄에 점착성과 용해성이 좋은 캐스트 오일 성분이 추가로 혼합되어 분무시 벌통 및 벌집에 항균성이 우수한 유효성분의 잔류 지속성을 증대시켜 주어, 방제 효과가 제고됨에 따라 작업자의 작업빈도를 낮추어 주며 시나몬 오일과 시트랄의 강한 향을 순화시켜 벌들의 기피현상을 없애 준다.

또한, 점막을 강화시켜주는 효과가 있는 시트랄의 유효성분에 주름개선 효과가 있는 캐스터 오일의 유효성분이 첨가됨에 따라 석고병으로 인해 벌집속의 애벌레를 위한 보호막기능을 하는 벌집의 육각 표면막이 도2와 같이 울퉁불퉁하게 주름져 불안정한 상태로 된 것을 점차 안정화시켜 도3과 같이 표면막이 평평한 상태로 개선되는 효과가 있는 것을 알게 되었다.

본 발명에 사용되는 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스트 오일은 거래시장에서 주문에 의해 필요한 양을 구입할 수 있으며, 전기한 추출물들은 다음과 같은 특성을 갖고 있음을 알 수 있다.

<시나몬 오일>

시나몬 오일은 계피나무의 잎, 줄기, 뿌리, 열매, 또는 수피로부터 추출한 것으로, 이뇨작용, 강장작용, 항균활성, 지혈작용, 관절통증 진정효과, 순환기질환 및 항부패 등의 효능을 가지고 있어 오래전부터 약제학적 또는 식품조성물로 이용되어져 왔다.

시나몬 오일을 추출시에는 계피나무의 잎이나, 줄기, 뿌리, 또는 열매보다는 시중에서 구입한 막대형태의 계피나무의 껍질(수피)을 이용하는 것이 바람직하며, 그 막대형상의 수피조각을 분쇄기에 넣어 가루로 만든 다음, 추출과정을 거쳐 시나몬 정유를 얻는다.

시나몬 오일의 추출과정은 당 업계에 다양하게 공지된 추출방법을 이용하여 수득할 수 있다.

즉, 에탄올을 용매로 하는 추출과정, 메탄올을 용매로 하는 추출과정 또는 열수 추출과정 등에 의해 제조될 수 있으나, 바람직하게는 메탄올을 용매로 하는 추출과정으로 제조하는 것이며, 이는 수율이 가장 높기 때문이다.

즉, 1,000그람의 계피가루에 용매로 2배수의 메탄올을 넣고 48시간 추출후 1시간정도 초음파를 처리한 것을 수증기 증류를 하여 시나몬 오일을 얻으며, 용매인 메탄올은 다시 회수한다.

이렇게 하면 계피가루 무게 대비 12%의 수율로 시나몬 오일을 얻는다.

동일한 조건에서 에탄올을 용매로 하여 추출할 경우 10.40%의 수율이 나오고, 열수 추출과정으로 제조할 경우 8.80%의 수율이 나옴을 알수 있다.

또는, 일반거래시장에서 판매하고 있는 양질의 시나몬 오일을 구입하여 사용해도 된다.

그러나, 상기 시나몬 오일은 휘발성이 강하고 고유한 쓴 향을 가지고 있는 바, 이러한 향은 꿀벌들로 하여금 회피하려는 성향을 갖게 만든다.

<시트랄>

시트랄은 일반거래 시장(www.koreasimilac.com)에서 구입할 수 있는 자연원인(natural source)인 레몬그라스 오일, 레몬오일, 제라늄 오일, 라벤더 오일 및 오미자 과실로부터 당 업계에서 공지된 다양한 추출방법을 이용하여 수득할수 있으며, 바람직하게는 증기증류법(stream distillation) 과정을 통해 수득하는 것이다.

시트랄은 레몬이나 오렌지에 함유되어 있는 모노데르펜의 일종으로 화학식 C10H16O 이고, 비타민C가 풍부해 혈관이나 피부의 점막을 강화시켜 면역력을 높여 줄 뿐 아니라, 항균작용과 황산화작용을 하는 것으로 알려져 있다.

상기 시트랄 역시 휘발성이 강하고 고유한 자극적인 향을 가지고 있는 바, 이러한 향은 꿀벌들로 하여금 회피하려는 성향을 갖게 만든다.

<캐스터 오일(castor oil)>

캐스터 오일은 피마자 오일로 일반거래시장에서 구입하여 사용하며, 아주까리라고도 불리우는 아프리카 원산지의 피마자 씨에서 추출하여 얻은 성분이며 브라질 등 전 세계의 온대지방에서 열대지방까지 넓게 분포되어 있다.

캐스터오일은 부착력이 있는 오일로 점성이 높으며 열에 대한 변화가 적은 편이고, 미황색의 액상을 띄고 용해성이 좋은 성질을 지녔다.

또 캐스트 오일은 피부주름개선작용, 진통작용, 항염증작용, 항바이러스작용, 해독작용 및 황산화작용을 하는 것으로 알려져 있다.

1. 실험예 1 < 석고병 균( 백묵병원균 , Ascosphaera apis )의 분리>

석고병이 가장 많이 발생하는 2016년 5월에 충청남도 논산의 발명자가 운영하는 양봉현장에서 석고병 걸린 벌통에서 포집한 충체를 근교의 대학실험실로 가지고 와서 전문가의 도움을 받아 소정의 실험과정을 거쳐 석고병 균을 분리하였다.

즉, 꿀벌 충체의 표면을 70% 에탄올로 살균한 후, 임피실린(50ug/ml)을 가하고 PDA배지에 옮겨 30도C, 상대습도 85% 조건에서 150시간 동안 배양한 결과 도 4와 같은 집락이 발견되었다.

이와 같이 발견된 석고병 균을 3번에 걸쳐 같은 배지에서 분리한 결과 단일균 임을 확인하게 되었으며, 순수 분리된 석고병 균은 도5와 같았다.

또한, 석고병 균은 도6에서 알 수 있듯이 자루같은 큰 포자낭에 다시 작은 포자낭이 있고, 이 포자낭 속에 수백 개의 또 다른 아주 작은 포자가 들어 있어서 무섭게 번식을 하게 됨을 알 수 있다.

2. 실험예 2 <항균 활성정도가 높은 천연식물 추출물 탐색>

천연식물추출물인 1)시나몬 오일(cinamon oil), 2)시트랄(citral), 3)오레가노 오일(oregano oil), 4)티트리 오일(tea tree oil)을 탐색대상으로 하여 본 실험을 하였다.

본 실험은 상기 4종의 천연식물추출물들이 석고병 균에 대한 항균 활성상태를 알기 위한 것이다. 즉, 상기 4종의 추출물들 대비 살균증류수를 1 : 1,000으로 하여 희석시킨 각각의 용액들에 대한 항균활성 실험을 위하여, 동일한 감자배지(PDA, Difco, USA)를 각각으로 준비하고 이 배지가 굳어지면, 여기에 석고병 균 포자를 각각 3mm 두께로 도말(plating)한다.

도말한 후 3시간 후에 지름이 0.8cm되는 마른 종이 디스크를 중앙에 올려놓고, 여기에 200ul의 상기 용액들을 각각 점적해준 다음 72시간후 각각의 디스크 주변에서 항균력을 보이며 생육저해 환(clear zone)이 생긴다.

상기 4종의 용액들의 생육저해 환 별로 나타난 지름을 각각 측정한 것이 석고병에 대한 항균성을 나타내는 활성정도의 차이를 말해주는 것으로, 그 중에서 시나몬 오일이 항균활성도가 가장 크며, 그다음은 시트랄이고, 나머지는 표1과 같이 조금씩 차이가 있다.

구분	생육저재환의 평균 지름	비고
시나몬 오일	16mm	선택
시트랄	14.2mm	선택
오레가노 오일	8.4mm	배제
티트리 오일	5.1mm	배제

상기 실험에 의해, 시나몬 오일과 시트랄이 석고병 균에 대한 항균력이 우수한 유효물질이란 것을 알게 되었고 2016년 5월부터 2016년 11월까지 시나몬 오일만으로 된 유효성분 대비 물을 1 : 1,000으로 하여 희석시켜 분무기를 통해 분무하여 사용하였고, 시트랄만으로 된 유효성분 대비 물을 1 : 1,000으로 하여 희석시켜 사용을 해보았지만 석고병에 이렇다 할 방제효과를 보지 못하였다.

즉, 시나몬 오일과 시트랄은 향균성이 우수한 장점이 있는 반면, 휘발성이 강해 석고병에 걸린 벌통과 벌집에 투여시 분무된 지점들에 유효성분의 잔류 시간이 짧아 1일 3회, 또는 3일정도 연속으로 분무해 주지 않으면 효과가 없는 점이 있었고, 효과를 내기 위해 자주 분무해줄 경우 벌통과 벌집에 과다하게 습기가 잔류하게 되어 석고병 발생에 나쁜 환경을 제공해주어 재발의 요인이 되는 점이 있다.

더구나, 방제 제제를 자주 분무해주어 야 할 경우, 바쁜 시기의 양봉농가에서는 일손이 부족한 실정인데 분무작업에 소요되는 인력부담이 큰 것도 문제였다.

또한 시나몬 오일과 시트랄의 경우 독특한 향으로 인해 분무기로 분무시에 벌들이 스트레스를 받아 기피하는 현상이 있어 일부 벌들이 벌통을 떠나는 점도 있는 것을 알게 되었다.

발명자는 석고병 방제 제제의 분무횟수를 최소화하고, 벌들이 스트레스를 받지 않게 하여 벌통을 안정화 함으로 벌꿀 수확량을 증대시킬수 있는 기술이 무엇인가를 고심하고 연구하게 되었다.

이러한 석고병 방제에 효과적인 방제 제제를 개발하기 위해 전문가의 도움을 받아 실험실과 발명자의 양봉농가에서 30차례의 반복실험 결과, 시나몬과 시트랄에 캐스터 오일을 혼합한 것을 유효성분으로 한 방제 제제를 발명하게 되었다.

즉, 점성이 높고 주름개선작용을 하는 효과가 있는 약성으로 인해 시나몬 오일과 시트랄이 갖고 있는 약성의 장점은 유지하되 단점을 보강해줌으로 석고병 방제에 상승효과를 가져 올수 있다는 기술적 아이디어를 가지고 발명을 하게 되었다.

참고로, 캐스터 오일에 대해 표 1의 결과를 도출하기 위한 동일한 방식의 실험을 진행해본 결과, 시나몬 오일이나 시트랄에는 미치지 못하나, 생육저해환의 평균 지름이 12.5mm로 나타나 캐스터 오일 역시 항균성이 있는 것으로 나타났다.

더하여, 캐스터 오일만을 이용하여 1 : 1,000으로 희석하여 사용해본 결과, 캐스터 오일만을 사용했을 경우에도 별다른 방제 효과를 얻지 못하였다.

이는 캐스터 오일이 시나몬 오일이나 시트랄과 달리 휘발성이 약하므로 벌집 내의 잔존성은 높은 반면, 단독으로 사용시의 항균력은 만족스럽지 못한 것으로 나타났다.

3. 실험예 3 < 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일을 혼합한 유효성분에 대한 항균성 실험>

준비된 3개의 PDA배지(감자배지, Difco, USA)에 석고병 균 포자를 도말(plating)한 후 약3시간 후에 지름이 8mm가 되는 paper disc를 올려 놓고, 1) 시나몬 오일을 유효성분으로 한 용액(살균증류수에 유효성분0.1%를 희석한 것), 2) 시트랄을 유효성분으로 한 용액(살균증류수에 유효성분0.1%를 희석한 것), 3) 본 발명의 제제: 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스트 오일을 1 : 1 : 2의 비율로 혼합한 용액(살균증류수에 유효성분0.1% 희석한 것)을 준비한다.

전기한 1)과 2) 및 3)의 용액을 각각 200ul씩 paper disc 위에 점적해준 후, 3일후에 항균력을 나타낸 상태를 확인하였다.

각각의 상태는 도 7의 (a), (b), (c)에 나타나 있으며, 하얀 영역이 생육 저해환을 나타낸 것이다.

도면을 보면 알 수 있듯이 각각의 paper disc 주변에 다른 크기의 생육 저해환(clear zone)이 생겼으며, 시나몬 오일이나 시트랄 단독으로 이루어진 경우보다 시나몬 오일, 시트랄 및 캐스터 오일이 혼합된 경우가 생육 저해환이 훨씬 큼을 알수 있다.

즉, 상기 시나몬 오일 만의 유효성분인 1)일 때 생육저해 환의 지름 평균이 약16mm였고 또는 시트랄만을 유효성분인 2)일 때 생육저해 환의 지름 평균이 약14.2mm이였으나, 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일을 혼합한 것을 유효성분인 3)일때 지름 평균이 약37mm로 나타나는 것을 볼 때 석고병 균에 월등한 항균성이 있음을 알게 되었다.

4. 실험예 4 <유효성분들의 혼합 비율에 따른 항균성 실험>

시나몬 오일 만으로 또는 시트랄 만을 유효성분으로 한 것보다, 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일을 혼합한 것이 항균성이 더 우수하다는 것을 알게 됨에 따라, 유효성분별 혼합비율을 조금씩 차이를 둘 경우 항균성 정도에 어떠한 차이가 있는지를 실험예 3과 동일한 방식으로 실험하여 생육 저해환의 크기를 측정하였으며, 조성비 및 실험 결과는 아래 표 2에 나타냈다.

표 2에는 실험예 3의 결과를 포함하여 나타냈다.

조성(시나몬 오일 : 시트랄 : 캐스터 오일)	생육저해환의 평균 지름(단위:mm)	비고(사용 가능 여부)
1 : 1 : 2	37	선택
1 : 1 : 2.4	35	선택
1 : 1 : 3	31	선택
1 : 1 : 3.7	28	선택
1 : 1 : 4.6	24	선택
1 : 1 : 1.8	38	선택
1 : 1 : 1.3	33	선택
1 : 1 : 1	27	선택
1 : 1 : 0.8	26	선택
1 : 0.8 : 2	35	선택
1 : 1.2 : 2	35	선택
1 : 0 : 0	16	배제
0 : 1 : 0	14.2	배제

상기 표 2에서 나타난 바와 같이 시나몬 오일, 시트랄 및 캐스터 오일의 비율이 1 : 0.8 ~ 1.2 : 1.6 ~ 2.4의 범위일 때 생육저해환의 지름이 가장 크게 나타났고, 캐스터 오일이 1.6 미만이거나 2.4 초과인 경우에는 다소 낮게 나타났으나, 시나몬 오일이나 시트랄을 단독으로 사용한 경우에 비해서는 확실히 항균성이 우수한 것으로 나타났다.

5. 실험예 5 <조성비에 따른 꿀벌들의 기피 실험>

본 출원의 발명자가 운영하는 양봉 농가 현장에서 상기의 용액들을 분무기에 분무하기 위해 살균증류수 대신 물을 이용하여 희석시켰다. 사용된 물은 지하수가 아닌 수돗물이 바람직하기에 수돗물을 사용하였다.

희석된 용액들을 순차적으로 분무기에 1리터씩 넣고 벌통과 벌집에 골고루 분무하면서, 꿀벌들의 기피 여부를 육안 및 카메라 관찰하여 평점 평가하여 그 결과를 나타냈다.

조성(시나몬 오일 : 시트랄 : 캐스터 오일)	꿀벌들의 기피 정도
	분무직후	1일 경과	7일 경과
1 : 1 : 2	5	5	5
1 : 1 : 2.4	5	5	5
1 : 1 : 3	4	4	5
1 : 1 : 3.7	4	4	5
1 : 1 : 4.6	4	4	4
1 : 1 : 1.8	5	5	4
1 : 1 : 1.3	4	4	4
1 : 1 : 1	3	3	3
1 : 1 : 0.8	3	3	3
1 : 0 : 0	2	2	3
0 : 1 : 0	1	1	1

(5점 : 변화 없음, 4점 : 약간 줄어듬, 3점 : 절반 정도 줄어듬, 2 : 많이 줄어듬, 1 : 거의 줄어듬)

상기 표 3에 나타난 바와 같이 시나몬 오일이나 시트랄을 단독으로 사용한 경우 꿀벌들의 스트레스가 심해 벌통 밖으로 나가게 되고, 이후 그 세력이 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있다.

반면, 본 발명에 따른 시나몬 오일, 시트랄 및 캐스터 오일이 혼합된 제제를 사용하는 경우 상대적으로 기피율이 덜한 것을 알 수 있다.

특히, 시나몬 오일, 시트랄 및 캐스터 오일의 비율이 1 : 1 : 1.6 ~ 2.4 의 범위에서는 꿀벌들의 기피율이 거의 없는 것으로 나타났다.

전체적으로 볼 때 시나몬 오일이나 시트랄의 함량이 50%를 초과하는 경우 향이 강해 기피율이 증가하고, 그 이하인 경우에는 기피율이 줄어드는 것으로 나타났다.

6. 실험예 6 < 희석비에 따른 꿀벌들의 기피 및 치료 경과>

시나몬 오일, 시트랄 및 캐스터 오일의 비율이 1 : 1 : 2가 되도록 하여 유효성분을 제조하고, 유효성분의 희석비를 달리하여 석고병의 치료 여부와 꿀벌들의 기피 현상을 기간별로 종합적으로 관찰하여 유의미한 변화를 아래 표 4에 나타냈다.

실험은 본 발명의 발명자 양봉농장의 벌집에 석고병에 걸린 벌통 9개를 선별하여 각각 희석비를 달리하여 실험하였다.

분무는 방제 제제를 분무기에 1리터 넣어 벌통의 바깥, 내부, 벌집에 고르게 분무하였다.

희석비(유효성분 : 물)	경과
	분무직후	3일 경과	7일 경과	30일 경과	60일 경과
1 : 1,000	기피현상 없음	석고병 치료	재발 없음	재발 없음	재발 없음
1 : 900	기피현상 없음	석고병 치료	재발 없음	재발 없음	재발 없음
1 : 800	기피현상 없음	석고병 치료	재발 없음	재발 없음	재발 없음
1 : 700	기피현상 발생	석고병 치료	재발 없음	재발 없음	재발 없음
1 : 600	기피현상 발생	석고병 치료	재발 없음	재발 없음	재발 없음
1 : 1,100	기피현상 없음	석고병 치료	재발됨 1회 분무	재발 없음	재발 없음
1 : 1,200	기피현상 없음	석고병 치료	재발됨 1회 분무	재발 없음	재발 없음
1 : 1,300	기피현상 없음	석고병 치료	재발됨 1회 분무	꿀벌들의 세력이 약해졌음	꿀벌들의 세력이 약해졌음
1 : 1,400	기피현상 없음	석고병 치료	재발됨 1회 분무	꿀벌들의 세력이 약해졌음	꿀벌들의 세력이 약해졌음

상기 표 4에 나타나 있는 바와 같이 3일후 석고병 치료여부를 확인해본 결과 전체적으로 석고병이 깨끗이 치료되었음을 확인하였고, 벌집의 애벌레를 보호해주는 육각표면막이 안정화되어 편편하게 되었다.

그러나, 희석비가 1: 700 미만에서는 기피현상이 발생하는 문제점이 보였으며, 희석비가 1 : 1,100 및 1 : 1,200에서는 7일 경과 후 재발이 발생하여 1회 더 분무한 결과 30일 및 60일 후 재발이 발생하지 않았다.

또, 희석비가 1 : 1,300 이상인 경우 7일 경과 후 재발 후에 30일 및 60일 경과시에는 꿀벌들의 세력이 약해진 것으로 나타났다.

이러한 점에 비추어 볼 때, 유효성분 대비 물을 1 : 800~1,200의 범위내에서 하여야 석고병 방제효과가 있고, 그범위를 벗어나면 석고병 방제효과가 떨어지거나, 기피 현상이 발생하게 됨을 알 수 있다.

특히, 본 실험을 위해 벌통에 분무한 후 30일이 지난 2016년 6월에는 석고병이 극성을 부려 2016년 5월에 석고병에 걸리지 않았던 건강했던 벌통들 까지도 석고병이 생기는 일이 발생했지만, 희석비 1 : 800~1,200의 벌통에서는 1회 분무후 30일이 지났음에도 석고병증세가 없는 것으로 보아 본 발명의 제제를 분무함에 따라 석고병에 대한 내성이 생기게 되었음을 알수 있다.

이러한 현상을 살펴볼 때, 벌집에 생기는 석고병은 온도가 높고 습기가 많은 곳에 잘 발생하므로 1회 투여시에 1.2리터를 초과하여 분무할 경우 벌집에 습기가 차게 되어 석고병 재발의 요인이 되며 , 0.8리터 미만으로 분무할 경우에는 유효성분의 부족으로 요구되는 효과가 나타나지 않는 것으로 보인다.

더불어, 유효성분 대비 물의 희석비를 1: 800미만으로 할 경우 유효성분의 농도가 짙어 꿀벌들이 스트레스를 받아 벌들이 벌집을 떠나는 현상을 초래하게 되고, 또 유효성분 대비 물을 1; 1,200을 초과하여 희석할 경우 유효성분의 농도가 옅게 되어 방제효과성이 떨어지고 벌통과 벌집에 습기가 남아 원하는 방제결과를 얻기 어렵게 된다.

7. 실험예 7<현장 방제 효과에 대한 실험 >

2017년 5월 본 발명자의 양봉농가에서 본 발명의 방제 제제에 대해 석고병 방제효과를 비교예와 함께 실험하기 위해 석고병에 걸린 9개의 벌통을 준비하였다.

도 8은 실험을 위해 석고병에 걸린 벌통을 나타낸 것이다.

1번 내지 9번 벌통을 명명하여 아래의 실시예와 비교예에 따라 분무기로 분무하였으며, 최초 발견된 석고병의 방제될 때까지 분무하였다.

분무방법은 실험예 6에서 한 것과 동일하게 하였다.

실험 결과는 표 5에 나타나 있다.

구분	조성 유효성분 조성(시나 몬오일:시트랄:캐스 터오일) 희석비율(유효성분: 물)	항균성	분무시 기피 여부	방제될 때가지의 분무 회수(분무작업빈도)	벌꿀에 대한 신뢰도	재발 여부
실시예1	1:1:2 1:1,000	상	없음	최초 1회	상	없음
실시예2	1:1:2.4 1:1,000	상	없음	최초1회	상	없음
실시예3	1:1:3 1:1,000	상	없음	최초 1회	상	없음
실시예4	1:1:1.6 1:1,000	상	없음	최초 1회	상	없음
실시예5	1:1:1.4 1:1,000	상	없음	최초 1회	상	없음
비교예1	1:0:0 1:1,000	상	있음	1일 2시간 간격으로 1일 3회 3일 분무	상	일부 있음
비교예2	0:1:0 1:1,000	상	있음	1일 2시간 간격으로 1일 3회 3일 분무	상	일부 있음
비교예3	0:0:0 1:1,000(유효성분은 프로피온산으로 대체)	상	없음	1일 2시간 간격으로 1일 3회 3일 분무	하	일부 있음
비교예4	0:0:0 1:1,000(유효성분은 개미산으로 대체)	상	있음	1일 2시간 간격으로 1일 3회 3일 분무	하	일부 있음

상기 표 5에 나타나 있는 바와 같이 실시예들의 경우 분무시의 기피 현상이 발견되지 아니하였고, 최초 1회 분무만으로 방제가 이루어져 석고병이 재발하지 않는 것을 알 수 있었다.

도 9는 실시예 1의 벌통으로 분무 후 72시간 경과 후의 모습이다.

도면을 보면 알 수 있듯이 석고병이 깨끗하게 사라진 것을 알 수 있다.

반면에 시나몬오일이나 시트랄, 프로피온산이나 개미산을 이용한 경우 기피 현상이 발견되었고, 방제될 때까지 다수 분무해야 하므로 방제 작업에 번거로움이 발생하는 것을 알 수 있다.

더 나아가 최초 발견된 석고병을 방제한 후에도 다시 재발하게되는 문제점까지 있었다.

이상, 살펴본 바와 같이 본 발명은 천연 식물성 추출물로만 이루어진 채 물과 희석되어 사용됨에도 불구하고, 1회 분무만으로 뛰어난 석고병 방제 및 예방 효과를 갖는 것을 알 수 있다.

더하여, 시나몬 오일이나 시트랄을 단독으로 사용하거나, 캐스터 오일을 단독으로 사용하여 비교 실험한 결과를 볼 때 꿀벌들의 기피 현상이 발생하는 데, 본 발명에서는 이들 성분의 혼합을 통해 꿀벌들의 기피 현상을 해결한 점에서 주목할 만하다 할 것이다.

더 나아가, 시나몬 오일, 시트랄, 캐스터 오일이 1: 1: 1.6 ~ 2.4의 비율이 유효성분으로써의 혼합 비율에서 가장 적합하다 할 것이며, 희석비율은 유효성분과 물이 1 : 800 ~ 1,200 정도의 범위가 가장 적당하다 하겠다.

더하여, 상술한 설명에서 시나몬 오일, 시트랄, 캐스터 오일의 혼합비는 부피비를 의미하며, 이들의 혼합액인 유효성분과 물의 희석비에 대한 설명 역시 부피를 기준으로 한 것이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일이 혼합된 것을 유효성분으로 하되,
   상기 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일은 1 : 0.8 ~ 1.2 : 1.6 ~ 2.4의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는,
   꿀벌 석고병 방제용 제제.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 시나몬 오일과 시트랄 및 캐스터 오일의 혼합물을 유효성분으로 하며,
   상기 유효성분에 물이 첨가되되, 유효성분과 물은 1 : 800 ~ 1,200의 부피비로 혼합되어 희석되는 것을 특징으로 하는,
   꿀벌 석고병 방제용 제제.

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