KR101920803B1 - 다이펩타이드 나노복합체 및 이를 포함하는 농업용 약제 - Google Patents

다이펩타이드 나노복합체 및 이를 포함하는 농업용 약제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물과 층상형 무기물을 혼합 및 나노화하여 제조된 다이펩타이드 나노복합체, 그리고 상기 다이펩타이드 나노복합체가 가지는 식물 생육 촉진효능, 생산량 증대 효능, 식물 면역증강 유도 효능, 신선도 유지 효능, 식물의 병 억제능이 발현될 수 있도록 제조된 농업용 약제, 육묘용 상토, 퇴비 또는 비료에 관한 것이다.

Description

다이펩타이드 나노복합체 및 이를 포함하는 농업용 약제 {Dipeptide Composite and Agricultural Agents Containing The Same}
본 발명은 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물과 층상형 무기물을 혼합 및 나노화하여 제조된 다이펩타이드 나노복합체, 그리고 상기 다이펩타이드 나노복합체가 가지는 식물 생육 촉진효능, 생산량 증대 효능, 식물 면역증강 유도 효능, 신선도 유지 효능, 식물의 병 억제능이 발현될 수 있도록 제조된 농업용 약제, 육묘용 상토, 퇴비 또는 비료에 관한 것이다.
미생물 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주는 식물의 생육촉진 및 내한성 증강 효과를 나타내는 미생물 균주로서 대한민국 등록특허공보 10-1624628호(특허문헌 1)에 개시되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 10-1590255호(특허문헌 3)에는 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주가 생산한 고리형 펩타이드 화합물을 분리 정제하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 10-1278140호(특허문헌 3)에는 다이펩타이드 화합물로서 2,5-다이케토피페라진 화합물이 식물에서 병저항성 유전자의 발현을 유발함으로써 병원균의 증식을 억제하는 효능을 가지고 있음이 보고된 바도 있다.
그러나 미생물 배양액 또는 다이펩타이드 화합물이 활성성분으로 포함된 약제는 물 또는 바람에 의해 작물로부터 쉽게 제거되어 그 약효를 지속적으로 기대하기 어렵기 때문에, 작물에 주기적으로 자주 처리하여야 하는 불편함이 있는 동시에 경제적으로 부담이 크다는 단점이 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1624628호 대한민국 등록특허공보 10-1590255호 대한민국 등록특허공보 10-1278140호
본 발명자들은 식물 생육 촉진효능, 생산량 증대 효능, 식물 면역증강 유도 효능, 신선도 유지 효능, 식물의 병 억제능이 발현되는 특성이 있어 농업용 약제로 유용한 것으로 알려진 다이펩타이드 화합물이 보다 지속적으로 작물 생육에 유익한 효능을 발현하도록 하는 것에 대해 지속적으로 연구하였고, 그 결과 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 다이펩타이드 화합물을 작물에 자주 처리하지 않고도 지속적으로 작물 생육에 유익한 효능을 발현하는 다이펩타이드 복합체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 다이펩타이드 복합체를 농업 분야에서 효율적으로 적용하기 위한 농업용 약제, 육묘용 상토, 퇴비 또는 비료를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 (a) 활성성분으로서 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 (b) 층상형 무기물; 이 포함된 다이펩타이드 나노복합체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112016128824860-pat00001
[화학식 2]
Figure 112016128824860-pat00002
(상기 화학식 1 또는 2에서, R1은 수소원자 또는 C1~C6 알킬기를 나타내고, R2는 C1~C6 알킬기, (C1~C6 알킬티오)C1~C6 알킬기, 벤질기 또는 p-하이드록시벤질기를 나타낸다)
또한 상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 상기한 다이펩타이드 나노복합체가 포함된 농업용 약제를 제공한다.
또한 상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 상기한 다이펩타이드 나노복합체가 포함된 육묘용 상토를 제공한다.
또한 상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 상기한 다이펩타이드 나노복합체가 포함된 퇴비를 제공한다.
또한 상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 상기한 다이펩타이드 나노복합체가 포함된 비료를 제공한다.
본 발명이 제공하는 다이펩타이드 나노복합체는 활성성분으로서 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하고 있으므로, 식물 생육 촉진효능, 생산량 증대 효능, 식물 면역증강 유도 효능, 신선도 유지 효능, 그리고 작물에 발생하는 무름병, 탄저병, 역병 및 뿌리혹병 등과 같은 식물병 억제 효능을 가지고 있다.
또한, 상기 다이펩타이드 나노복합체는 층상형 무기물의 층간에 활성성분이 삽입되어 있어 물 또는 바람과 같은 주변 환경에 의해 쉽게 활성성분이 작물로부터 손실될 염려가 적으므로, 활성성분이 가지는 본연의 효능을 장기간 동안 작물에 발현하게 된다. 이에 작물에 활성성분을 자주 처리하여야 하는 불편함을 해소시킬 수 있다.
도 1은 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 발효물을 활성성분으로 포함시켜 제조된 펠릿형 나노복합체의 사진이다.
도 2는 다이펩타이드 복합체 형성과정에 대한 일례를 보여주는 모식도이다.
도 3은 다이펩타이드 화합물 A, 화합물 B, 화합물 C 또는 화합물 D와 층상형 점토광물이 포함된 다이펩타이드 복합체에서, 층상형 점토광물의 층간 거리(d)를 측정하기 위한 X선 회절 분석 스펙트럼이다.
도 4는 배추와 고추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리한 후에 유묘 생장량 및 병반 발생율을 측정한 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.
a는 무 처리군; b는 BTH 처리군; c는 BS07M 균주 발효물 처리군; d는 글루코스 처리군; e는 BS07M 균주 발효물과 야자피의 처리군; f는 다이펩타이드 복합체 처리군을 나타낸다. * 표시는 통계적 유의성이 있음을 나타낸다.
도 5는 고추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리한 후에 고추 수확량을 비교한 사진이다.
도 6은 고추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리한 후에 고추 과실에서의 탄저병의 발병 억제 효과를 비교한 사진(A)과 그래프(B)이다.
a는 무 처리군; b는 BTH 처리군; c는 BS07M 균주 발효물 처리군; d는 다이펩타이드 복합체 처리군을 나타낸다. * 표시는 통계적 유의성이 있음을 나타낸다. 삭제요망
도 7은 고추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리한 후에 수확한 고추 과실을 냉장 보관할 때, 고추 썩음병의 발생 억제 효과를 비교한 사진(A)과 그래프(B)이다.
a는 무 처리군; b는 BTH 처리군; c는 BS07M 균주 발효물 처리군; d는 BS07M 균주 발효물과 다이펩타이드 화합물(화합물 A)의 처리군; e는 다이펩타이드 복합체 처리군을 나타낸다. * 표시는 통계적 유의성이 있음을 나타낸다.
도 8은 고추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리했을 때, 무름병 병반 발생 억제율과 생육 촉진 효과를 비교한 그래프이다.
a는 무 처리군; b는 BTH 처리군; c는 BS07M 균주 발효물 처리군; d는 다이펩타이드 화합물(화합물 A)의 처리군; e는 BS07M 균주 발효물과 다이펩타이드 화합물(화합물 A)의 처리군; f는 다이펩타이드 복합체 처리군을 나타낸다. * 표시는 통계적 유의성이 있음을 나타낸다.
도 9는 배추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리하고, 정식 후 50일까지 측정한 무름병 및 뿌리혹병 병반 발생 억제 효과를 비교한 사진(A)과 그래프(B)이다.
도 10은 배추의 유묘기에 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 복합체를 처리한 후에 수확한 배추의 사진(A)과 배추의 생체중량을 측정하여 비교한 그래프이다.
a는 무 처리군; b는 BTH 처리군; c는 BS07M 균주 발효물 처리군; d는다이펩타이드 화합물(화합물 A)의 처리군; e는 BS07M 균주 발효물과 다이펩타이드 화합물(화합물 A)의 처리군; f는 다이펩타이드 복합체 처리군; g는 BS07M 균주 발효물과 야자피의 처리군을 나타낸다. * 표시는 통계적 유의성이 있음을 나타낸다.
본 발명은 활성성분으로서 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 (b) 층상형 무기물; 이 포함된 다이펩타이드 나노복합체에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112016128824860-pat00003
[화학식 2]
Figure 112016128824860-pat00004
(상기 화학식 1 또는 2에서, R1은 수소원자 또는 C1~C6 알킬기를 나타내고, R2는 C1~C6 알킬기, (C1~C6 알킬티오)C1~C6 알킬기, 벤질기 또는 p-하이드록시벤질기를 나타낸다)
본 발명에 따른 다이펩타이드 나노복합체는 활성성분으로서 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 (이하, 'BS07M 균주'로 약칭함)는 다이펩타이드 화합물을 생산하고, 그리고 다이펩타이드 화합물이 식물 생육 촉진효능, 과실 생산량 증대 효능, 식물 면역증강 유도 효능, 신선도 유지 효능, 식물의 병 억제능이 발현하는 것으로 알려져 있다. 그러나, BS07M 균주 배양물 또는 다이펩타이드 화합물을 농업용 약제로 사용하여 통상의 방법에 의해 농작물에 처리하게 되면 물 또는 비람과 같은 주변 환경에 의해 쉽게 손실되어 원하는 효능을 얻기 어렵다. 이에 주기적으로 반복적으로 식물에 농업용 약제를 처리하여야만 한다.
이에 반하여, 본 발명이 제공하는 다이펩타이드 나노복합체는 도 2에 도시된 바와 같이, 층상형 무기물의 층간에 BS07M 균주 배양물 또는 다이펩타이드 화합물이 삽입되어 나노복합화되어 있다. 따라서, 다이펩타이드 나노복합체는 토양에 처리되어서는 물기(수분)에 접촉하더라도 층간에 삽입된 활성성분이 서서히 용출되므로, 장기간동안 작물에 약효를 지속적으로 발현하게 된다.
본 발명자들의 실험에 의하면, 다이펩타이드 나노복합체를 고추 또는 배추의 유묘기에 1회 처리만으로도 작물의 생장이 촉진되고 생산량이 증대되었으며, 무름병 역병, 탄저병, 역병, 뿌리혹병과 같은 식물병을 효과적으로 방제하는 효능을 발현함을 확인하였다. 또한, 본 발명자는 X-선 회절분석법(XRD)을 이용하여 다이펩타이드 화합물이 층상형 무기물의 층간에 삽입되어 나노복합화 되었음을 확인하였다.
본 발명의 다이펩타이드 나노복합체에 포함되는 활성성분은 층상형 무기물의 중량 대비하여 1 ~ 20 중량%, 바람직하기로는 1 ~ 10 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 활성성분의 함량이 1 중량% 미만으로 낮으면 식물에 처리되어 요농업용 약제로서 요구되는 효능을 얻기 힘들고, 20 중량%를 초과하면 층상형 무기물의 층간에 제대로 삽입되지 못하여 나노 복합화를 이룰 수 없게 되어 지속적인 약효발현 효과를 기대할 수 없게 된다.
본 발명의 다이펩타이드 나노복합체를 구성하는 층상형 무기물은 층상형 점토 광물일 수 있다. 상기 층상형 점토 광물은 단위 결정층이 서로 겹쳐진 층상 구조를 갖고 있는 층상 규산염이며, 좋기로는 물 또는 알콜 수용액 등이 층간에 도입되면 팽윤되는 성질을 나타내는 팽윤성 층상 규산염을 사용하는 것이다. 상기 층상형 무기물로서는 대표적으로 몬트모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite), 헥토라이트(hectorite), 사포나이트(saponite), 바이델라이트(beidellite), 논트로나이트(nontronite), 운모(mica), 탈크(Talc), 카올리나이트(kaolinite), 버미큐라이트(vermicullite) 등이 포함되어 있다.
또한, 본 발명의 다이펩타이드 나노복합체를 구성함에 있어 잔탄검, 로스트빈검, 알지네이트, 키틴 또는 키틴산, 덱스트린, 고리형 덱스트린, 녹말, 포도당으로 이루어진 군으로부터 선택된 유기바인더를 더 포함시킬 수도 있다. 상기 유기바인더는 활성성분이 층상형 무기물의 층간에 보다 용이하게 삽입되도록 하는 첨가제로서 포함한다. 상기 유기바인더는 층상형 무기물의 중량 대비하여 5 중량% 이하, 바람직하기로는 0.01 ~ 0.1 중량% 범위로 포함시키는 것이 좋다.
또한, 본 발명의 다이펩타이드 나노복합체는 통상의 방법으로 성형하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, 지름 2 ~ 6 mm, 길이 2 ~ 6 mm의 원통형 또는 지름 2 ~ 6 mm의 구형으로 압출 성형한 펠릿으로 제조하여 사용할 수 있다.
또한, 상기한 다이펩타이드 나노복합체를 농업분야에서 효율적으로 적용하는 방법으로서, 농업용 약제, 육묘용 상토, 퇴비 또는 비료로 사용할 수도 있다.
즉, 다이펩타이드 나노복합체 자체를 농업용 약제로 식물 재배시에 직접 처리할 수도 있고, 또는 통상의 부형제와 혼합하여 처리할 수도 있다. 본 발명은 농업용 약제로서 처리 방법에 대해서는 특별한 제한을 두지 않는다.
또한, 다이펩타이드 나노복합체는 농업분야에서 적용되고 있는 육묘용 상토, 퇴비 또는 비료에 배합하여 사용할 수도 있다. 구체적으로 고추, 배추 등의 농작물 재배 시에 농작물의 육묘상이나 정식 때의 재배포 상토에 1 ~ 20 중량%의 합량범위로 다이펩타이드 나노복합체를 배합하여 사용할 수 있다.
본 발명자의 실험 결과에 의하면, 다이펩타이드 나노복합체를 처리한 경우 BS07M 균주 배양액 및/또는 다이펩타이드 화합물로 작물에 처리한 것에 대비하여 작물에의 처리 횟수를 줄이는 효과 이외에도, 식물 생육 촉진효능, 생산량 증대 효능, 식물 면역증강 유도 효능, 신선도 유지 효능, 식물의 병 억제능이 현저하게 향상된 효과를 얻는다. 이러한 효과는 BS07M 균주 배양액 및/또는 다이펩타이드 화합물의 활성성분이 층상형 무기물의 층간에 삽입되어 서서히 용출됨으로써 작물에 지속적으로 약효를 발현함으로써 활성성분이 가지는 본연의 효능을 극대화한데 그 이유가 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예1: 균주 배양물의 제조
바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주를 TSB (tryptic soybean broth) 배지에서 배양한 포자 현탁액을 TSB 배지에 접종하고 30℃, 200 rpm의 회전속도가 유지되는 배양기에서 5 ~ 10일 동안 배양하였다(200 mL x 10). 이때 TSB 배지의 조성은 트립톤(tryptone) 16 g, 소이톤(soytone) 3 g, 글루코스 3 g, NaCl 5 g, 1 L 수용액으로 이루어져 있으며, 철분, 마그네슘, 코발트, 망간, 아연 등의 2가 무기물을 미량 첨가되어 있다. 반복하여 얻은 균주 배양액 (50 L)에 덱스트린 0.3 Kg을 넣고 진공 농축하여 건조된 배양물을 얻었다.
실시예 2. 균주 배양물과 층상형 무기물를 이용한 나노복합체 제조
상기 실시예 1에서 얻은 균주 배양물 80 g과 층상형 점토 1 Kg을 혼합한 후에, 물 100 g을 넣고 반죽하였다. 반죽을 압출 성형기에 투입하여 내경 2 ~ 6 mm, 길이 2 ~ 6 mm의 원통형이나 지름 2 ~ 6 mm의 구형 펠릿을 제조하였다.
상기 실시예 2에서 제조한 펠릿형 나노복합체의 사진은 도 1에 첨부하였다.
실시예 3. 다이펩타이드 화합물과 층상형 무기물를 이용한 나노복합체 제조
층상형 점토(montmorillonite) 100 g에 하기 표 1에 나타낸 다이펩타이드 화합물 각각을 5 g 첨가하고 혼합한 후에, 물 10 g과 메탄올 1 g을 넣고 반죽하였다. 반죽을 압출 성형기에 투입하여 내경 2 ~ 6 mm, 길이 2 ~ 6 mm의 원통형이나 지름 2 ~ 6 mm의 구형 펠릿을 제조하였다.
구 분 화학구조 화합물명
화합물 A
Figure 112016128824860-pat00005
 cyclo(L-Gly-L-Pro)
화합물 B
Figure 112016128824860-pat00006
 cyclo(L-Ala-L-Ile)
화합물 C
Figure 112016128824860-pat00007
 cyclo(L-Ala-L-leu)
화합물 D
Figure 112016128824860-pat00008
 cyclo(L-Leu-L-Pro)
도 3에는 상기 실시예 3에서 제조된 복합체 각각에 대한 XRD 스펙트럼이 첨부되어 있다. 도 3에 의하면, 층상의 점토는 층간 거리(d)가 10.0 Å 이었는데 반하여, 물에 의해 팽윤된 점토의 층간에 다이펩타이드 화합물이 삽입되어 있으므로써 제조된 나노복합체는 점토의 층간 거리(d)가 13.5 ~ 13.8 Å으로 확장되었음을 확인할 수 있다. 상기한 XRD 분석 결과에 의하면, 다이펩타이드 화합물이 점토의 층간에 삽입된 나노복합체가 제조되었음을 알 수 있다.
[실험예]
실험예 1. 다이펩타이드 나노복합체의 배추와 고추의 유묘기 생육 증가 및 무름병 감소 효능 비교
배추와 고추의 상토에 상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체 3 중량%를 배합하여 넣은 후에 파종하였다. 배추는 3 주 후에 그리고 고추는 4 주후에 무게를 달아서 생육 촉진 효과를 평가하였다. 배추에서는 무름병 발생율을 측정하였고, 고추에서는 역병 발병율을 측정하여, 다이펩타이드 나노복합체에 의한 식물병 억제 효능을 평가하였다.
그 결과는 도 4에 나타내었다. 도 4에 의하면, 다이펩타이드 복합체 처리군(f)은 배추와 고추의 생장 촉진 효능을 가지고 있으며, 배추의 무름병과 고추 역병의 방제 효과가 우수하였음을 확인할 수 있다. 특히, BS07M 균주 발효물 처리군(c)에 대비하여 식물의 생장 촉진 효능과 식물병 방제 효능이 탁월하다는 것을 알 수 있다.
실험예 2. 포장 시험에서 다이펩타이드 나노복합체의 처리에 의한 고추의 수확량 비교
상기 실험예 1에서와 같이 유묘기 고추에 상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체를 1회 처리하고, 고추의 과실을 수확하여 생산량을 비교하였다. 그 결과는 도 5의 사진에 나타내었다.
1차 수확량에 있어, 무처리군은 단위 개체당 무게가 11.0ㅁ0.5 g 이었으나, 다이펩타이드 나노복합체를 1회 처리한 시험군은 단위 개체당 무게가 12.8ㅁ0.9 g으로 현격하게 증가하였다. 2차 수확량에 있어, 무처리군은 단위 개체당 무게가 5.1ㅁ0.1 g이었으나, 다이펩타이드 나노복합체를 처리한 시험군은 단위 개체당 무게가 5.8ㅁ0.3 g으로 높았다. 따라서, 다이펩타이드 나노복합체를 식물에 처리하여 과실의 생산량을 증대하는 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
실험예 3. 다이펩타이드 나노복합체의 처리에 의한 고추의 탄저병 발생 억제 효능 비교
상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체에 대하여 고추 열매에서 탄저병에 대한 억제 효과를 검정하기 위하여 첫 번째 수확한 고추 열매에 탄저병원균(Colletotrichun acutatum)을 배양하여 접종하였다. 탄저병원균(Colletotrichun acutatum)은 PDA(Potato dextrose agar) 배지에서 28 ℃ 온도로 5일간 배양한 후, 코르크 보러(직경 5 cm)로 균사 외측을 균일한 조각으로 준비하여 접종원으로 사용하여 고추 열매에 인위적으로 접종하였다.
도 6에는 탄저병원균으로 접종된 고추 열매에서 탄저병의 발병 억제 효능을 비교한 사진과 그래프가 첨부되어 있다. 도 6에 의하면, 다이펩타이드 복합체가 처리된 시험군(d)은 BS07M 균주 발효물을 직접 처리한 군에 대비하여 병의 진행이 현저히 억제되었음을 확인할 수 있다.
실험예 4. 다이펩타이드 나노복합체의 처리에 의한 고추 과실의 저장 중 무름병 억제 효능 비교
상기 실험예 1에서와 같이 유묘기 고추에 상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체를 1회 처리하였고, 수확된 고추 과실을 4 봉의 지퍼백에 각각 고추 8개 씩 넣어서 4℃ 냉장고에 3 주간 보관하였다. 그런 다음 고추에 생기는 고추 썩음병 발생율을 조사하였다. 그 결과는 도 7의 사진 및 그래프에 나타내었다.
도 7에 의하면, 다이펩타이드 복합체가 처리된 시험군(e)은 다른 비교군에 대비하여 고추 썩음병을 현저하게 줄일 수 있었으며, 무처리군(a)에 대비하여 고추 썩음병은 약 90% 감소되었음을 알 수 있다. 따라서, 다이펩타이드 나노복합체를 식물에 처리하여 과실의 신선도 유지 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
실험예 5. 다이펩타이드 나노복합체의 처리에 의한 배추의 무름병 발생 억제 효능 및 생육촉진 효능 비교
강원도 고랭지 배추 재배 농가에서 6월에 배추 유묘 생육기에 시험을 실시하였다. 상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체를 상토의 중량대비 3 중량%의 함량으로 혼합하여 1회 처리하였다. 나머지 수화제 시료들은 파종 후 1, 3, 4주째까지 총 3회 관주 처리하였다. 그 결과는 도 8에 나타내었다.
도 8에 의하면, 다이펩타이드 복합체가 처리된 시험군(f)은 다른 비교군에 대비하여 배추의 무름병 발생율이 현저하게 낮으면서 배추의 생체중량은 높다는 것을 알 수 있다. 다이펩타이드 복합체가 처리된 시험군(f)은 무처리군(a)에 대하여, 세균성 무름병 발생이 약 90% 감소하였고, 생체중량은 약 26% 증가하였다.
실험예 6. 다이펩타이드 나노복합체 처리 후에 정식한 배추의 무름병 및 뿌리혹병 발생 억제 효능 비교
배추의 유묘기에 상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체를 처리한 시험군과 처리하지 않은 무처리군을 실험예 5에서와 같이 토양이나 관주 처리하였다. 그런 다음 정식하여 식물병 생성 억제율을 정식 후 50 일까지 측정하였다. 그 결과는 도 9에 나타내었다.
도 9에 의하면, 다이펩타이드 나노복합체를 처리한 시험군은 무처리군에 대비하여 배추잎 무름병 및 배추뿌리혹병이 현저하게 감소하였음을 확인할 수 있다. 정식 후 50일 째 측정한 병반발생율을 대비할 때, 배추 무름병의 경우 시험군은 무처리군에 비하여 약 60% 감소하였으며, 뿌리혹병의 경우 시험군은 무처리군에 비하여 약 59% 감소하였다.
실험예 7. 다이펩타이드 나노복합체 처리 후에 수확한 배추의 생체 중량 증가 효능 비교
상기 실험예 5와 동일한 방법으로 상기 실시예 2에서 제조한 다이펩타이드 나노복합체를 처리하고 재배한 배추를 수확하였고, 수확한 배추의 생체중량을 측정하였다. 그 결과는 도 10에 나타내었다.
도 10에 의하면, 다이펩타이드 복합체 처리군(f)의 생체 중량이 가장 높았음을 알 수 있다. 무처리군(a)에 대비하여 생체 중량이 약 30% 정도 증가하였으며, 다른 미생물 수화제나 물질 처리군에서 보다도 우수하였다.
상기한 실험예의 결과에 의하면, 다이펩타이드 나노복합체는 고추나 배추의 유묘기에 단 1회 처리하였을 때도 농작물에 식물병 억제력을 제공할 뿐만 아니라, 작물의 생육을 촉진하여 최종 수확물의 생체중량도 증가시켜주는 효과를 나타낸다. 또한 고추의 경우에 신선도를 유지해주는 보관성도 매우 증가시키는 효과도 나타낸다. 따라서, 종래의 농약 제제가 원하는 약효 발현을 위하여 식물에 주기적으로 반복해서 약제를 처리한 것과는 다르게, 본 발명의 다이펩타이드 나노복합체는 작물의 유묘기에 단 1회 처리에 의해서도 지속적으로 농작물에 작용하여 병 발생을 억제하고 생산량을 증대시켜주고 보관성도 증대시켜주므로, 농업적 유용성과 경제성이 우수하다.

Claims (15)

  1. (a) 활성성분으로서 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다이펩타이드 화합물 또는 이들의 혼합물; 및
    (b) 층상형 무기물; 이 포함되며,
    층상형 무기물의 층간 거리(d)가 13.5 ~ 13.8 Å이며, 상기 층상형 무기물은 몬트모릴로나이트(montmorillonite)인, 다이펩타이드 나노복합체.
    [화학식 1]
    Figure 112018096932754-pat00009

    [화학식 2]
    Figure 112018096932754-pat00010

    (상기 화학식 1 또는 2에서, R1은 수소원자 또는 C1~C6 알킬기를 나타내고, R2는 C1~C6 알킬기, (C1~C6 알킬티오)C1~C6 알킬기, 벤질기 또는 p-하이드록시벤질기를 나타낸다)
  2. 제 1 항에 있어서,
    (a)활성성분으로서 다이펩타이드 화합물이 바실러스 발리스모티스 (Bacillus vallismortis) BS07M KCTC11991BP 균주 배양물로부터 분리된 것인 다이펩타이드 나노복합체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    (b)층상형 무기물의 중량 대비하여, (a)활성성분은 1 ~ 20 중량% 포함된 다이펩타이드 나노복합체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    (b)층상형 무기물의 중량 대비하여, 잔탄검, 로스트빈검, 알지네이트, 키틴 또는 키틴산, 덱스트린, 고리형 덱스트린, 녹말, 포도당으로 이루어진 군으로부터 선택된 유기바인더가 5 중량% 이하 범위로 더 포함된 다이펩타이드 나노복합체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    펠릿 형태로 성형된 다이펩타이드 나노복합체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    지름 2 ~ 6 mm의 구형 펠릿 또는 지름 2 ~ 6 mm, 길이 2 ~ 6 mm 크기의 원통형 펠릿으로 성형된 다이펩타이드 나노복합체.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7항 내지 제 8 항 중에서 선택된 어느 한 항의 다이펩타이드 나노복합체가 포함된 농업용 약제.
  10. 제 9 항에 있어서,
    식물 생육 촉진효능, 생산량 증대 효능, 신선도 유지 효능, 식물의 병 억제능 또는 이를 동시에 가지는 농업용 약제.
  11. 제 10 항에 있어서,
    식물은 배추, 고추, 오이, 토마토 또는 딸기인 농업용 약제.
  12. 제 10 항에 있어서,
    식물의 병은 무름병, 탄저병, 역병 또는 뿌리혹병인 농업용 약제.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7항 내지 제 8 항 중에서 선택된 어느 한 항의 다이펩타이드 나노복합체를 포함하는 상토.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7항 내지 제 8 항 중에서 선택된 어느 한 항의 다이펩타이드 나노복합체를 포함하는 퇴비.
  15. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7항 내지 제 8 항 중에서 선택된 어느 한 항의 다이펩타이드 나노복합체를 포함하는 비료.
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