KR101938423B1

KR101938423B1 - 복숭아심식나방의 성페로몬 물질 및 이것을 포함하는 유인제

Info

Publication number: KR101938423B1
Application number: KR1020120064815A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 후지이; 가즈노리 후나자끼; 유끼 미야께; 미요시 야먀시따
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2019-01-14
Also published as: US20170079267A1; CN102823590B; TWI536908B; CN102823590A; JP2013177359A; TW201304678A; KR20120139603A; US20120321588A1; JP5718859B2

Abstract

본 발명의 과제는 발생 예찰, 대량 유살, 교신 교란에 이용이 기대되고, 또한 종래의 성페로몬 물질보다도 유인성이 높은, 복숭아심식나방의 새로운 성페로몬 물질 및 이것을 유효 성분으로 하는 성유인제, 교신 교란제, 방제 방법을 제공하는 것이다. 구체적으로는, (Z)-7-트리코센과 (Z)-13-에이코센-10-온을 적어도 포함하여 이루어지는 복숭아심식나방의 성페로몬 물질, 이것을 적어도 포함하여 이루어지는 복숭아심식나방의 성유인제 및 교신 교란제, 및 이것을 이용한 복숭아심식나방의 방제 방법을 제공한다.

Description

복숭아심식나방의 성페로몬 물질 및 이것을 포함하는 유인제 {Sex Pheromone Composition of Peach Fruit Moth and Attractant Comprising the Same}

본 발명은 과수 해충 복숭아심식나방(Carposina sasakii)의 성페로몬 물질 및 이것을 포함하는 유인제, 교신 교란제, 방제 방법에 관한 것이다.

복숭아심식나방은 사과나 복숭아 등의 장미과 과수의 중요 해충이다. 유충이 과실 부위에 식입하기 때문에 피해 허용 수준이 낮고, 식입한 유충은 살충제에 의한 방제가 불가능해진다. 본종은 연 1 내지 2화이지만, 우화 시기의 불균일성이 크고, 6월부터 9월에 걸쳐 연속적으로 성충이 발생하기 때문에, 끊임없는 약제 산포가 부득이하다. 그러나 살충제의 산포는 식품의 안전성이나 환경에의 부하의 관점에서, 필요 최소한으로 억제하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 살충제 산포를 대신하는 새로운 방제 기술의 개발이 중요하다.

살충제 산포를 대신하는 방제 기술로서, 페로몬을 이용한 해충 방제를 들 수 있다. 예를 들면, 나비목 해충의 발생 예찰에는 성페로몬 트랩이 널리 이용되고 있다. 성페로몬이라 함은 암컷 성충이 분비하는 화학 물질로, 동종 수컷 성충에 대해 종 특이적으로 유인 작용을 나타낸다. 성페로몬 물질의 화학 구조를 명확하게 하여, 유인제로서 이용함으로써, 효율적인 발생 소장 조사를 행하는 것이 가능해진다. 발생 예찰에 의해, 적기 방제가 가능해지므로, 살충제의 과잉 산포를 막는 효과가 기대된다. 또한, 이 성페로몬을 이용하여 대량의 수컷을 유살하는 대량 유살법, 자웅의 교미 행동을 교란하는 교신 교란법에 의해, 해충의 방제를 행하는 것도 가능하다.

복숭아심식나방의 성페로몬은 (Z)-13-에이코센-10-온 및 (Z)-12-노나데센-9-온의 20:1(질량비)의 혼합물로 동정되어 있다(문헌 [Tamaki et al., Applied Entomology and Zoology. 12(1):60-68(1977)] 및 [혼마 외, 일본 응용 동물 곤충 학회지 22(2):87-91(1978)]). 그 후, 제2 성분 (Z)-12-노나데센-9-온의 성페로몬 활성에 재현성이 보이지 않는 것, 한편 (Z)-13-에이코센-10-온도 (Z)-12-노나데센-9-온도 포함하지 않는 유인제에는 본 종이 유인되지 않는 것이 확인되었다(문헌 [시라사키 외, 일본 응용 동물 곤충 학회지 23(4):240-245(1979)] 및 [Han et al., Journal of Asia-Pacific Entomology. 3(2):83-88(2000)]). 이들 지견에 기초하여, 본 종의 유인에는 (Z)-13-에이코센-10-온 단일 성분의 사용이 실용적이라고 생각되어, 오늘날에 있어서 본 종의 성페로몬 트랩이나 교신 교란제는 (Z)-13-에이코센-10-온 단일 성분이 유효 성분으로서 이용되고 있다.

그러나, 복숭아심식나방의 성페로몬 트랩은 다른 나비목 해충의 트랩에 비해 유인성이 낮고, 성충이 발생하고 있음에도 불구하고 트랩되지 않는 경우가 있다. 그 때문에, 보다 유인력이 높은 성페로몬 트랩의 개발이 강하게 요망되고 있었다. 또한, 본 종은 수출 규제의 대상 해충이고, 그 피해 허용 수준이 매우 엄격하다는 점에서, 보다 방제 효과가 우수한 방제 방법의 개발이 강하게 요망되고 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 발생 예찰, 대량 유살, 교신 교란에 이용이 기대되고, 또한 종래의 성페로몬 물질보다도 유인성이 높은 복숭아심식나방의 새로운 성페로몬 물질 및 이것을 유효 성분으로 하는 성유인제, 교신 교란제, 방제 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명자들은, 종래 복숭아심식나방의 성페로몬 물질로서 보고되어 온 (Z)-13-에이코센-10-온 단일 성분에, 본 발명에서 동정된 새로운 성페로몬 물질을 첨가하면, 유인성이 비약적으로 증대되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.

본 발명은, 구체적으로는 (Z)-7-트리코센과 (Z)-13-에이코센-10-온을 적어도 포함하여 이루어지는 복숭아심식나방의 성페로몬 물질, 이것을 유효 성분으로 하는 복숭아심식나방의 성유인제 및 교신 교란제, 및 이것을 이용한 복숭아심식나방의 방제 방법, 예를 들면 이 복숭아심식나방의 성페로몬 물질을 포장(圃場)에 방출하는 단계를 포함하는 복숭아심식나방의 방제 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 보다 많은 복숭아심식나방의 수컷 성충을 특이적으로 유인하여, 보다 상세한 발생 상황을 아는 데 유효한 성유인제를 얻을 수 있다. 또한, 대량 유살이나 교신 교란 등에의 응용에 의해, 직접적으로 본 종을 방제하는 것도 가능하다.

도 1은 복숭아심식나방 추출액의 EAD(electroantennographic detection) 차트를 도 1의 (A), GC(gas chromatography) 차트를 도 1의 (B)에 나타낸다.
도 2는 복숭아심식나방 추출액의 성분(1)의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 3은 복숭아심식나방 추출액의 성분(2)의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 복숭아심식나방 추출액의 성분(3)의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 5는 복숭아심식나방 추출액의 성분(4)의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 복숭아심식나방 추출액의 성분(5)의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은 복숭아심식나방 추출액의 성분(6)의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은 시판품 도코산의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 9는 시판품 도코산의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 10은 합성 화합물 (Z)-7-트리코센의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 11은 합성 화합물 (Z)-5-펜타코센의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 12는 합성 화합물 (Z)-12-노나데센-9-온의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 13은 합성 화합물 (Z)-7-헤네이코센-11-온의 질량 스펙트럼을 나타낸다.
도 14는 백색 점착형 트랩을 도시한다.

복숭아심식나방 추출액의 EAD 차트를 도 1의 (A), GC 차트를 도 1의 (B)에 나타낸다. 추출액 중에는, 우화로부터 3 내지 5일의 수컷 성충의 촉각이 전위 응답을 나타내는 7성분{성분(1) 내지 성분(6) 및 (Z)-13-에이코센-10-온(「Z13-20-10:Kt」라고도 약칭함)}이 발견되었다. 또한, 도 1의 (B)에서는, 성분(5)와 성분(6)의 피크는 검출 한계 이하로, 검출되어 있지 않다. 이 추출액 중의 성분을 GC-MS에 의해 분석한 결과, 성분(1) 내지 성분(6)은 각각 도코산, 트리코산, (Z)-7-트리코센, (Z)-5-펜타코센, (Z)-12-노나데센-9-온 및 (Z)-7-헤네이코센-11-온이고, 그 혼합 비율은 (Z)-13-에이코센-10-온이 100에 대해, 각각 6:341:432:36:2:8(질량비)인 것을 알 수 있었다.

본 발명의 복숭아심식나방의 성페로몬 물질은 (Z)-7-트리코센 및 (Z)-13-에이코센-10-온을 포함하여 이루어진다.

(Z)-7-트리코센은, 알케닐클로라이드인 (Z)-7-트리데세닐클로라이드를 테트라히드로푸란 중에서 금속마그네슘과 반응시킨 그리냐르 시약과, 1-브로모데칸의 크로스 커플링 반응에 의해 합성할 수 있다.

(Z)-13-에이코센-10-온은, 예를 들면 일본 특허 출원 공개 (소)55-59129호 공보에 의해 합성할 수 있다.

(Z)-7-트리코센과 (Z)-13-에이코센-10-온의 혼합 비율은, 수컷 성충이 반응을 나타내는 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 질량비로, 바람직하게는 10:100 내지 10000:100, 보다 바람직하게는 100:100 내지 1000:100, 더욱 바람직하게는 200:100 내지 800:100이다.

본 발명의 복숭아심식나방의 성페로몬 물질에는, (Z)-7-트리코센 및 (Z)-13-에이코센-10-온에 더하여, 필요에 따라 상기 추출액 중의 다른 성분인 도코산, 트리코산, (Z)-12-노나데센-9-온, (Z)-5-펜타코센 및 (Z)-7-헤네이코센-11-온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상을 포함할 수 있다.

도코산 및 트리코산은 시판품의 시약을 그대로 사용할 수 있다.

(Z)-12-노나데센-9-온은, 알케닐클로라이드인 (Z)-3-데세닐클로라이드를 테트라히드로푸란 중에서 금속마그네슘과 반응시킨 그리냐르 시약과, 노난산 무수물의 반응에 의해 합성할 수 있다.

(Z)-5-펜타코센은, 알케닐클로라이드인 (Z)-7-도데세닐클로라이드를 테트라히드로푸란 중에서 금속마그네슘과 반응시킨 그리냐르 시약과, 공지의 1-브로모트리데칸의 크로스 커플링 반응에 의해 합성할 수 있다.

(Z)-7-헤네이코센-11-온은, 공지의 알케닐클로라이드인 (Z)-3-데세닐클로라이드를 테트라히드로푸란 중에서 금속마그네슘과 반응시킨 그리냐르 시약과, 공지의 운데칸산으로 제조한 운데칸산 무수물의 반응에 의해 합성할 수 있다.

도코산, 트리코산, (Z)-5-펜타코센, (Z)-12-노나데센-9-온 및 (Z)-7-헤네이코센-11-온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 함유량은, 예를 들면 (Z)-13-에이코센-10-온을 100으로 하였을 때의 질량비로, 바람직하게는 각각 0.1 내지 100, 100 내지 1000, 1 내지 100, 0.1 내지 100 및 0.1 내지 100이고, 더욱 바람직하게는 각각 1 내지 10, 300 내지 400, 30 내지 40, 1 내지 10 및 1 내지 10이다.

본 발명의 복숭아심식나방의 성페로몬 물질을 포함하는 성유인제 및 교신 교란제에는, 부틸히드록시톨루엔, 부틸히드록시아니솔, 하이드로퀴논, 비타민 E 등의 산화 방지제나, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-(2'-히드록시-3'-tert 부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 등의 자외선 흡수제를 첨가할 수도 있고, (Z)-7-트리코센과 (Z)-13-에이코센-10-온의 합계량에 대해, 예를 들면 산화 방지제는 1 내지 5 질량％이고, 자외선 흡수제는 1 내지 5 질량％이다.

본 발명의 성유인제 및 교신 교란제는, 유효 성분의 일정량의 방출을 장기간에 걸쳐 지속시킬 수 있으면 어느 것으로 할 수도 있고, 특별히 한정되지 않지만 고무, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리염화비닐 등의 방출량 제어 기능을 갖는 물질을 포함하는 캡, 튜브, 라미네이트제의 자루(袋), 캡슐, 앰플 등의 용기에 충전하여 이용된다.

용기 내에 담지되는 성페로몬 물질량은, 성유인제에 관해서는 유인 활성을 나타내는 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10 ㎍ 내지 100 ㎎의 범위가 바람직하다. 교신 교란제에 관해서는, 야외에서 수컷이 암컷의 페로몬을 냄새로 구별할 수 없게 되는 기중 페로몬 농도를 확보할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 제제 1개당 10 ㎎ 이상이 바람직하다.

복숭아심식나방의 방제 방법에 성페로몬 물질을 이용할 수 있고, 예를 들면 성유인제 또는 교신 교란제를 포장에 배치하는 것을 적어도 포함한다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<복숭아심식나방 추출액의 준비>

온도 조건을 25 ℃로 일정하게 하고, 광 주기를 16시간 명기, 8시간 암기로 조절한 사육 조건 하에서, 복숭아심식나방의 교미 시간대를 조사한 바, 암기 개시로부터 5 내지 6시간 후에 콜링 행동 및 교미 시간대의 피크가 있는 것을 알 수 있었다. 이 시간대에 미교미 암컷 성충(2 내지 3일령)으로부터 페로몬선을 현미경 하에서 적출하고, n-헥산에 30분간 침지하였다. 그 후, 추출액으로부터 충체 조직을 여과에 의해 제거한 것을 복숭아심식나방 추출액으로 하였다.

<복숭아심식나방 추출액의 분석>

상기 복숭아심식나방 추출액의 GC-EAD(gas chromatography-electroantennographic detection) 차트를 도 1에 나타낸다.

추출액 중에는, 수컷 성충의 촉각이 전위 응답을 나타내는 7성분(성분(1) 내지 성분(6) 및 (Z)-13-에이코센-10-온)이 발견되었다. 이 추출액 중의 성분을 GC-MS에 의해 분석한 결과, 성분(1) 내지 성분(6)은 노르말탄화수소, 모노엔탄화수소, 모노엔케톤을 포함하는 것이 명확해지고, 또한 모노엔 성분의 불포화 결합 부위에 대해서는, 디메틸디술피드(DMDS) 부가물의 구조 해석을 행하였다. 최종적으로, 각종 합성물과의 머무름(retention) 시간, 질량 스펙트럼의 비교에 의해, 성분(1) 내지 성분(6)은 각각 도코산, 트리코산, (Z)-7-트리코센, (Z)-5-펜타코센, (Z)-12-노나데센-9-온 및 (Z)-7-헤네이코센-11-온이고, 그 혼합 비율은 (Z)-13-에이코센-10-온이 100에 대해, 각각 6:341:432:36:2:8(질량비)인 것을 알 수 있었다. 도 2 내지 도 7에 복숭아심식나방 추출액 중의 성분(1) 내지 성분(6)의 질량 스펙트럼을, 도 8 내지 도 13에 시판품 및 합성 화합물의 질량 스펙트럼 각각을 나타낸다.

<실시예 1 내지 실시예 2, 비교예 1>

(Z)-7-트리코센 및 (Z)-13-에이코센-10-온을 복숭아심식나방이 보유하는 천연 조성(질량비 432:100)으로 혼합하고, 이들 2성분을 이소프렌을 포함하는 고무캡에 5.32 ㎎ 담지시킨 것을 실시예 1의 유인제로 하였다.

또한, (Z)-13-에이코센-10-온, 도코산, 트리코산, (Z)-7-트리코센, (Z)-5-펜타코센, (Z)-12-노나데센-9-온 및 (Z)-7-헤네이코센-11-온의 합성 화합물을 마찬가지로 천연 조성(질량비 100:6:341:432:36:2:8)으로 혼합하고, 마찬가지로 고무캡에 9.25 ㎎ 담지시킨 것을 실시예 2의 유인제로 하였다.

또한, (Z)-13-에이코센-10-온의 1성분만을 담지시킨 고무캡을 비교예 1의 유인제로 하였다.

유인제는 밤새 방치 후, 백색 점착형 트랩에 설치하였다. 백색 점착형 트랩은, 도 14에 도시한 바와 같이 지붕과 바닥판으로 이루어져, 벌레의 침입구가 좁게 만들어져 있다. 그리고 바닥판 상면에 점착 물질이 부착되고, 점착면에 유인제 (A)를 직접 올려 사용한다. 즉, 유인제에 가까이 온 벌레만을 포획하는 구조로 되어 있어, 대상 외의 벌레가 날아드는 것을 가능한 한 배제하는 구조로 되어 있다.

각 유인제가 세팅된 트랩을 복숭아심식나방이 생식하는 과수원에 각각 설치하였다. 각 트랩에 유살된 수컷 성충수는 1 내지 2일 간격으로 계측하였다. 실시예 1의 유인제에서의 총 유살수를 100, 다른 유인제에서의 유살수는 그 상대값으로 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예 1의 유인제에는, 비교예 1의 유인제의 10배 이상의 복숭아심식나방 수컷 성충의 유살이 인정되고, 그 차는 통계적으로도 유의하였다. (Z)-7-트리코센을 (Z)-13-에이코센-10-온에 첨가함으로써, 유인성이 현저히 증강된 점에서, 이들 2성분 혼합물이 본 종의 성페로몬 물질인 것을 알 수 있다.

실시예 2의 유인제에는, 비교예 1의 유인제에 비해 유의하게 많은 수컷 성충이 유살되었다. 또한, 실시예 1의 유인제와 비교하면 유살수는 약간 적었지만, 그 차는 통계적으로 유의하지 않았다. 이점으로부터 실시예 2의 유인제에 관해서도, (Z)-7-트리코센에 의해 유인성이 증대된다는 것, 그 외의 도코산, 트리코산, (Z)-5-펜타코센, (Z)-12-노나데센-9-온 및 (Z)-7-헤네이코센-11-온은 유인성에 그다지 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.

<실시예 3, 비교예 2 내지 비교예 3>

(Z)-7-트리코센 및 (Z)-13-에이코센-10-온을 복숭아심식나방이 보유하는 천연 조성(질량비 432:100)으로 혼합하고, 이들 2성분을 폴리에틸렌을 포함하는 세관에 65 ㎎ 담지시킨 것을 실시예 3의 교신 교란제로 하였다.

또한, (Z)-13-에이코센-10-온의 1성분만을 65 ㎎ 담지시킨 폴리에틸렌 세관을 비교예 2의 교신 교란제로 하였다.

실시예 3의 교신 교란제를, 복숭아심식나방이 생식하는 사과원에, 월동세대 성충이 발생하기 이전에 150개／10 a의 밀도로 설치하고, 이 포장을 실시예 3의 복숭아심식나방 방제원으로 하였다.

또한, 비교예 2의 교신 교란제를, 상기한 바와 같이 설치한 사과원을 비교예 2의 복숭아심식나방 방제원으로 하였다.

또한, 교신 교란제를 전혀 설치하지 않은 사과원을 비교예 3의 복숭아심식나방 방제원으로 하였다. 사과의 수확 시기에, 각각의 사과원에 있어서의 복숭아심식나방의 피해과율을 조사하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 피해과율은 {(피해과수)／(조사과수)}×100의 식으로 산출할 수 있다. 조사과수는 16,949개이었다.

실시예 3의 복숭아심식나방 방제원의 피해과율은 26.8 ％로, 비교예 2의 40.1 ％ 및 비교예 3의 86.4 ％를 크게 하회하는 수치이었다. (Z)-7-트리코센을 (Z)-13-에이코센-10-온에 첨가함으로써, 교신 교란 효과가 현저히 증강된 점에서, 이들 2성분 혼합물이 본 종의 방제에 있어서 우수한 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

Claims

(Z)-7-트리코센과 (Z)-13-에이코센-10-온을 적어도 포함하여 이루어지는 복숭아심식나방의 성페로몬 조성물.
제1항에 기재된 성페로몬 조성물을 적어도 포함하여 이루어지는 복숭아심식나방의 성유인제.
제1항에 기재된 성페로몬 조성물을 적어도 포함하여 이루어지는 복숭아심식나방의 교신 교란제.
제1항에 기재된 성페로몬 조성물을 포장(圃場)에 방출하는 단계를 포함하는 복숭아심식나방의 방제 방법.