KR102181030B1 - 피씨스티그마 라티폴리움 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

피씨스티그마 라티폴리움 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 피씨스티그마 라티폴리움 추출물은 소나무재선충병을 비롯한 선충병 방제에 효과적인 환경친화형 생물농약을 제공할 수 있어 관련 산업에 매우 유용할 것으로 기대된다.

Description

피씨스티그마 라티폴리움 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도{Composition for controlling nematode comprising Fissistigma latifolium extract as effective component and uses thereof}
본 발명은 피씨스티그마 라티폴리움 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
소나무재선충병은 소나무에 심각한 피해를 일으켜 국제검역대상 제1호로 분류되는 식물병으로서, 1900년대에 일본에서 처음 발생하였으며, 우리나라에서는 1988년 부산 금정산에서 최초로 소나무재선충이 확인되었다. 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)은 소나무를 비롯하여 전나무(Abies), 가문비나무(Picea), 미송(Pseudotsuga), 이갈나무(Lalix), 개잎갈나무(Cedrus) 및 철삼(Tsuga spp.) 속의 기주에서 증식하여 나무를 죽이는 병원체로 스스로 이동할 능력이 없으며 매개충인 솔수염하늘소(Monochamus alternatus)를 통해 이동하여 기주식물을 감염시킨다. 현재 부산, 울산 및 경남지역에서 대규모의 피해지가 발생하고 있으며 그 외에도 전남 목포, 제주도, 강릉 및 경기도 광주지역까지 그 피해가 확산되고 있다.
소나무재선충 방제 방법에는 소나무재선충 자체를 방제하는 방법과 매개충인 솔수염하늘소를 방제하는 방법이 있다. 소나무재선충 자체를 방제하는 방법은 아바멕틴(abamectin), 에마멕틴 벤조에이트(emamectin benzoate), 모란텔 타르트레이트(morantel tartrate) 등의 살선충제를 소나무에 수간주사하여 소나무재선충의 침입 및 증식을 막는 방법으로, 사전예방에 효과가 있으나 산림 내에서 작업이 어려우며, 수간주입용 방제약제들이 고가여서 비용이 많이 드는 단점이 있다. 또한, 환경에 대한 위해성의 우려가 있어 저비용으로 환경 위해성이 낮거나 없는 방제약제에 대한 요구도가 증가되고 있는 실정이다. 매개충인 솔수염하늘소를 방제하는 방법은 매개충의 우화 및 성충 활동 시기에 살충제를 항공 살포하거나 매개충의 산란목을 벌채, 훈증, 소각시키는 방법이 있다. 그러나 소나무재선충 감염목, 매개충 산란목을 처리하는 방법은 소나무재선충병의 확산을 방지할 수는 있으나 소나무재선충 감염 전에 방제하는 방법으로는 적절하지 않으며 현재까지는 살선충제의 수간주사가 가장 현실적인 방법으로 알려져있다. 최근에는 살선충제 수간주사의 단점을 보완하기 위하여 화학농약을 대체하는 소나무재선충 살선충 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 식물 추출물로부터 소나무재선충 방제에 활성을 가지는 물질을 찾는 연구가 중요한 방법으로 사료되고 있다.
한편, 한국등록특허 제0764482호에는 '식물체 추출물 및 산내에서 분리한 활성성분을 포함하는 살선충제'가 개시되어 있고, 한국등록특허 제1836138호에는 '클레인호비아 호스피타 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도'가 개시되어 있으나, 본 발명의 피씨스티그마 라티폴리움 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 및 이의 용도에 대해서는 밝혀진 바가 전혀 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 해외소재인 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 식물체의 추출물이 소나무재선충(B. xylophilus)에 대해 아바멕틴(abamectin)보다 우수한 살선충활성이 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 선충 방제용 조성물을 식물, 식물의 종자 또는 재배지에 처리하는 단계를 포함하는 선충의 방제방법을 제공한다.
본 발명의 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 추출물은 소나무재선충(B. xylophilus)에 대해 우수한 살선충활성을 가지므로, 소나무재선충병을 비롯한 선충병 방제에 효과적인 환경친화형 생물농약으로 사용될 수 있어 관련 산업에 매우 유용할 것이다.
도 1은 소나무재선충 배양에 필요한 잿빛곰팡이병균(a)과 잿빛곰팡이병균 균사위에 소나무재선충을 배양한 모습(b)을 나타낸 것이다.
도 2는 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 추출물의 살재선충 효과를 나타낸 것이다. AB: 아바멕틴.
도 3은 피씨스티그마 라티폴리움 추출물을 처리한 후 소나무재선충의 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 식물체의 잎 사진이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 피씨스티그마 라티폴리움 추출물은 C1~C4의 저급 알코올, 물 또는 이들의 혼합물을 용매로 이용하여 추출하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 메탄올을 이용하여 추출한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 피씨스티그마 라티폴리움 추출물은 다른 유기용매를 사용하여 추가로 추출함으로써 유기용매 추출물 형태로 수득할 수도 있고, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 분획 공정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 피씨스티그마 라티폴리움 메탄올 추출물을 물로 재용해한 후 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 부탄올 등으로 분획하여 유기용매 추출물을 수득할 수 있다.
식물 추출물로부터 분리된 분획물은, 유기용매 추출물로부터 통상의 추출물 분리 및 정제 방법, 예를 들어, prep-TLC, 컬럼 크로마토그래피 및 HPLC로 분리 및 정제하여 수득할 수 있다. 이때 용출액은 클로로포름, 에틸아세테이트, 메탄올, 헥산, 증류수 등과 같은 용매를 단독으로, 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 각종 유기용매를 이용하여 추출물을 분획화하는 과정은 추출물(또는 분획물)이 가지고 있는 약리효과를 최대로 나타내는 분획물(fraction)을 찾아내게 하는 바, 필요 없는 물질을 분획화 과정을 통해 제거하여, 특정효과를 나타내는 활성물질만이 최대로 농축된 추출물 상태를 만들 수 있게 한다. 이러한 분획화 과정을 통해 천연식물 추출물의 다양한 소재로서의 활용도를 높일 수 있게 된다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 선충은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus), 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita), 당근뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 자바뿌리혹선충(Meloidogyne javanica), 땅콩뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria) 또는 감귤선충(Tylenchulus semipenetrans) 등일 수 있고, 바람직하게는 소나무재선충일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 선충 방제용 조성물은 직접 분사가능한 용액, 분말 및 현탁액의 형태 또는 고농축 수성, 유성 또는 다른 현탁액, 분산액, 에멀젼, 유성 분산액, 페이스트, 분진, 흩뿌림 물질 또는 과립제로 제조할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 조성물은 표면 활성화제, 비활성 담체, 보존제, 습윤제, 공급 촉진제, 유인제, 캡슐화제, 결합제, 유화제, 염료, U.V 보호제, 완충제 등 목적 선충 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. 살선충성 농도는 특히 농축 또는 직접 사용하거나 하는 것은 특정 제제의 성질, 적용 식물의 종류, 재배지역의 토양 및 기후 등에 따라 다양할 수 있음은 당업계에 명백히 이해될 것이다.
또한, 본 발명의 선충 방제용 조성물은 농업적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 고형 담체 물질은 원칙적으로, 모두 다공성이고, 농업적으로 허용가능한 담체, 예를 들어 광물토류(예컨대 실리카, 실리카 겔, 실리케이트, 활석, 고령토, 석회암, 석회, 초크, 보울, 황토, 점토류, 백운석, 규조 토류, 황산칼슘, 황산 마그네슘, 산화마그네슘, 분쇄 합성물질), 비료(예컨대 황산암모늄, 인산암모늄, 질산암모늄, 우레아), 식물성 제품(예컨대 곡물 가루, 나무 껍질 가루, 목분(wood meal) 및 견과 껍질 가루) 또는 셀룰로오스 분말일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 상기 고형 담체는 1종류 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 선충 방제용 조성물은 살선충 활성물질을 추가로 함유할 수 있으며, 상기 살선충 활성물질은 이에 제한되지 않으나, 아버멕틴(avermectin)계 살선충 활성물질, 모란텔 타르트레이트(morantel tartrate), 메설펜포스(mesulfenfos) 및 레바미솔(levamisol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 아버멕틴(avermectin)계 살선충 활성물질은 에마멕틴 벤조에이트(emamectin benzoate), 아바멕틴(abamectin), 밀베멕틴(milbemectin) 또는 이버멕틴(ivermectin)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 선충 방제용 조성물을 식물, 식물의 종자 또는 재배지에 처리하는 단계를 포함하는 선충의 방제방법을 제공한다.
본 발명의 방제방법에서, 상기 선충 방제용 조성물은 전술한 바와 같다.
본 발명의 방제방법에 있어서, 상기 처리 방법은 수간주사 처리, 침지 처리, 토양관주 처리 또는 엽면살포 처리 등 당업계에 공지된 방법을 이용할 수 있다.
본 발명의 방제방법에 있어서, 상기 선충이 소나무재선충일 경우, 본 발명의 선충 방제용 조성물은 소나무재선충병이 나타나기 시작하거나, 나타나기 전 예방보호 조치로, 소나무재선충병의 방제가 필요한 식물에 또는 이들 식물의 재배토양이나 종자에 전달 또는 살포하여 소나무재선충에 의한 피해를 억제하거나 줄일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 및 방법
1. 재선충 배양
소나무재선충병의 원인인 재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 국립산림과학원에서 분양받아 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)이 배양된 PDA(potato dextrose agar) 평판배지에 계대배양하여 시험선충으로 사용하였다.
2. 식물 추출물 제조
피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 식물추출물은 한국생명공학연구원 해외생물소재센터에서 분양받았다. 피씨스티그마 라티폴리움 식물 추출물은 지상부(잎과 줄기)를 채취한 후 건조시킨 시료 100 g을 분쇄하여 분말화한 후, 99.9% 메탄올 600 ㎖을 첨가하여 상온에서 순환시키면서 24시간 동안 추출하여 여과 상층액을 회수하였다. 이 과정을 3회 반복하여 상층액을 모은 후, 감압농축하여 피씨스티그마 라티폴리움 메탄올 추출물 3g을 수득하였다.
3. 살재선충 효과 실험
살재선충 효과는 7일, 8일차의 재선충을 사용하여 분석하였다. 한국생명공학연구원 해외생물소재센터에서 분양받은 피씨스티그마 라티폴리움 식물 추출물은 메탄올에 녹여 최종처리농도가 1,000, 500, 100 및 50 ppm이 되도록 준비한 5㎕와 95㎕의 선충용액(30~40여 마리 선충 포함)을 96-well Microtest™ Tissue Culture Plate의 각 웰에 3반복으로 실험하였다. 살선충 활성은 상기와 같이 피씨스티그마 라티폴리움을 처리한 96-well Plate를 24℃ 항온기에 넣고 반응시켜 24시간 후 해부현미경 하에서 관찰하여, 곧게 경직되고 움직이지 않는 선충은 죽은 선충으로, 유연하고 움직임이 있는 선충은 산 선충으로 간주하여 각각의 개체수를 세어 살선충율을 조사하였다.
실시예 1. 살재선충 효과 검정결과
피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium (Dunal) Merr.) 추출물의 소나무재선충에 대한 방제 효과를 확인하기 위해 살선충활성 평가 실험을 진행하였다. 아바멕틴(abamectin)은 살재선충활성 평가에 대한 양성 대조군으로 사용되었으며, 메탄올을 음성 대조군으로 사용하였다. 살재선충 효과 검정결과, 피씨스티그마 라티폴리움 추출물은 100, 500 및 1,000 ppm의 농도에서 100%의 치사율을 보여주었으며, 50 ppm의 농도에서도 약 96%의 효과를 보여, 대조구인 아바멕틴 100 ppm(㎍/㎖)보다 우수한 살재선충 활성을 보였다(도 2 및 도 3).

Claims (7)

  1. 피씨스티그마 라티폴리움(Fissistigma latifolium) 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물로서,
    상기 추출물의 용매는 C1~C4의 저급 알코올, 물 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 선충은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 살선충 활성물질을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 살선충 활성물질은 아버멕틴(avermectin)계 살선충 활성물질, 모란텔 타르트레이트(morantel tartrate), 메설펜포스(mesulfenfos) 및 레바미솔(levamisol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 선충 방제용 조성물을 식물, 식물의 종자 또는 재배지에 처리하는 단계를 포함하는 선충의 방제방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 선충 방제용 조성물의 처리는 수간주사 처리, 침지 처리, 토양관주 처리 또는 엽면살포 처리인 것을 특징으로 하는 방제방법.
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