KR102287545B1 - 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물 및 이를 이용한 소나무재선충을 방제하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물 및 이를 이용한 소나무재선충을 방제하는 방법에 관한 것이다.

Description

벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물 및 이를 이용한 소나무재선충을 방제하는 방법 {Composition for controlling pine wood nematode containing benzyloxyalcohol}

본 발명은 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물 및 이를 이용한 소나무재선충을 방제하는 방법에 관한 것이다.

소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)은 소나무재선충병을 일으켜 소나무와 잣나무에 심각한 피해를 입히고 있다. 이 식물병은 한번 감염되면 치료가 되지 않고 거의 모든 소나무를 고사시킨다. 우리나라의 경우, 남부지방에서는 주로 소나무가 피해를 입고 있고, 중부지방에서는 잣나무가 주로 피해를 입고 있다. 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)은 분류학상으로 후생동물아계(Metazoa), 진정후생동물(Eumetazoa), 좌우대칭동물(Bilateria), 의체강동물(Pseudocoelomata), 선충문(Nematoda, Nemata)에 속하는 동물로서 실모양을 하고 있다. 길이는 1㎜도 안 되지만, 번식력이 높아 한 쌍이 20일 만에 20만 마리로 늘어날 정도이다. 소나무재선충은 스스로 나무에 침입하거나 나무 사이를 이동할 수 없고, 반드시 매개충을 통해야만 가능하다. 매개충인 솔수염하늘소(Monochamus alternatus) 또는 북방수염하늘소(M. saltuarius)는 주로 병든 소나무나 잣나무를 선택해 알을 낳는데, 재선충에 감염된 나무에 낳은 매개충의 알이 봄에 번데기로 될 때 재선충이 주위에 모이게 되고, 매개충이 5월 중순 ~ 7월 하순 동안 우화(羽化)할 때 몸에 붙어 있는 재선충도 함께 이동한다. 목질부를 탈출한 매개충은 건강한 나무의 새로 자란 가지(1~2년생 가지)를 주로 갉아먹으며, 이때 생긴 상처를 통하여 소나무재선충을 감염시킨다. 병든 소나무의 경우, 잎 전체가 갈색으로 변하면서 보통 1년 안에 말라죽고 만다. 1905년 일본에서 처음으로 발병한 소나무재선충병의 원인은 오랜 세월 규명되지 않다가 1970년에 이르러 비로소 원인이 밝혀졌다. 일본은 이 병에 의해 역사적 가치가 높은 조경수를 제외하고는 대부분의 소나무 자생림이 사라졌다. 우리나라의 경우에는 1988년 부산 금정산에서 처음으로 발생하였는데, 초기에는 항공 살포에 의한 매개충 박멸, 감염목의 조기 발견 및 제거, 감염목 주변나무들의 적극적인 수간 주입 등으로 부산 일대에서만 발병할 뿐 잠잠했다. 하지만, 살충제의 항공 살포에 의한 꿀벌 등의 유익충에 대한 피해, 환경오염 등의 이유로 인한 환경단체 중심의 항의 시위 및 국민들의 피해목 이동 등으로 효과적인 방제가 진행되지 못하였고, 결국에는 전국에 걸쳐서 소나무재선충병이 발병하게 되었다.

소나무재선충은 소나무속(Pinus) 뿐만 아니라, 전나무속(Abies), 가문비나무속(Picea), 잎갈나무속(Larix)의 일부 수종 등도 가해하는 것으로 알려져 있다. 경상도, 전라도 및 강릉 지역은 주로 소나무에서 발병되는 반면, 강원도 서부 지역과 경기도에서는 주로 잣나무에서 발병이 되었다. 남부지방과 중부지방의 수목 피해종의 이러한 차이는 소나무재선충을 매개하는 매개충의 차이에 의한 것으로 알려져 있다. 남부지방의 경우, 솔수염하늘소의 밀도가 높고, 중부지방의 경우 북방수염하늘소의 밀도가 높은데, 이들 매개충이 선호하는 식물체가 서로 다르기 때문인 것으로 추정되고 있다.

이 식물병을 방제하기 위한 방법으로는, 1) 건전한 나무에 살선충약제의 예방적인 수간 주입, 2) 매개충 방제를 위한 합성 살충제 또는 길항 미생물의 항공 살포, 3) 감염목으로부터 재선충과 매개충을 방제하기 위한 감염목의 파쇄, 연소 및 훈증 등의 방법이 있다. 이 중, 감염목의 파쇄, 연소 및 훈증 방법은 사후적 방제방법으로서, 이미 재선충에 감염된 수목을 처리하는 방법일 뿐 소나무재선충병을 예방하거나, 감염된 소나무를 치료하고 소생시키는 방법이 아니라는데 근원적 문제가 있다. 직접적으로 소나무재선충을 타겟으로 하는 방제법은 살아있는 소나무에 예방약을 수관 주입하는 방법밖에 없다.

본 발명자들은 소나무재선충을 타겟으로 하는 방제법을 연구하던 중에 벤질옥시알코올계 화합물을 소나무재선충에 처리한 결과, 농도 의존적으로 소나무재선충의 성장을 억제하였고, 그 중에서 벤질옥시옥타올(benzyloxyoctanol) 및 벤질옥시노나놀(benzyloxynonanol)이 가장 효과가 뛰어나다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

발명자들은 소나무재선충을 타겟으로 하는 방제법을 연구하던 중에 벤질옥시알코올계 화합물을 소나무재선충에 처리한 결과, 농도 의존적으로 소나무재선충의 성장을 억제하였고, 그 중에서 벤질옥시옥타올(benzyloxyoctanol) 및 벤질옥시노나놀(benzyloxynonanol)이 가장 효과가 뛰어나다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물을 제공할 수 있다.

상기 벤질옥시알코올계 화합물은 벤질옥시옥타올(benzyloxyoctanol) 및 벤질옥시노나놀(benzyloxynonanol)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 벤질옥시알코올계 화합물의 농도는 2000ppm 내지 1ppm일 수 있다.

상기 서술한 방제용 조성물에 살충제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 조성물이 현탁제, 유제, 액제, 수화제, 과립수화제, 입제, 분제, 정제 및 팩제으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.

본 발명은 또한 상기 서술한 조성물을 식물 또는 토양에 처리하여 소나무재선충을 방제하는 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 벤질옥시알코올계 화합물은 소나무재선충을 농도 의존적으로 사멸하는 효과가 있다. 특히 벤질옥시옥타올(benzyloxyoctanol) 및 벤질옥시노나놀이 소나무재선충의 사멸 효과가 뛰어나, 소나무재선충을 방제하는 효과가 있다.

도 1은 벤질옥시알코올계 화합물을 합성 모식도이다.

이하, 발명을 더 자세히 설명한다.

본 발명은 소나무재선충병의 병방제 기작을 규명하는 연구를 진행하는 중에 벤질옥시알코올계 화합물이 소나무재선충에 사멸 효과가 있고, 벤질옥시옥타올(benzyloxyoctanol) 및 벤질옥시노나놀이 소나무재선충이 효과가 뛰어나, 소나무재선충을 방제하는 효과가 있다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결하기 위해, 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명은, 조성물은 농약학적으로 허용가능한 담체 및/또는 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함되는 부형제는 농업 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 것으로, 예를 들면, 규조토, 소석회 등의 산화물, 인회석 등의 인산염, 석고 등의 황산염, 클레이, 카올린, 벤토나이트, 산성백토, 석영, 실리카 등의 광물질 분말 등의 고체 담체와 충진제, 항응집제, 계면활성제, 유화제, 방부제 등을 추가하여 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물을 식물에 처리하여 활성성분이 신속방출, 서방출, 지연된 방출할 수 있도록 당업계에서 공지된 방법을 사용하여 제형화할 수 있다. 제형화를 위해서는 통상적으로 사용하는 계면활성제, 희석제, 분산제, 보조제 등의 첨가제를 활성성분과 배합하여 수화제, 현탁제, 유제, 유탁제, 미탁제, 액제, 분산성 액제, 입상수화제, 입제, 분제, 액상수화제, 수면부상성입제, 정제 등 각종 형태로 제제화하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 소나무재선충병 방제용 조성물은 예를 들어 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 제한되지는 않는다. 또한, 상기 소나무재선충병 방제용 조성물은 분사, 분무, 살포, 흩뿌림 또는 붓기에 의해 사용될 수 있다. 사용 형태는 의도한 목적에 의존하는데, 모든 경우에 본 발명에 따른 조성물의 분포가 가능한 한 미세하고 균일하도록 해야 한다.

본 발명의 소나무재선충병 방제용 조성물은 다양한 형태로 제제화할 수 있다. 상기 제제는 예를 들어 용매 및/또는 담체를 첨가함으로서 제조될 수 있다. 종종, 비활성 첨가제 및 표면-활성 물질, 예를 들어 유화제 또는 분산제를 제제에 혼합한다. 적합한 표면-활성 물질은 방향족 술폰산(예를 들어 리그노술폰산, 페놀-술폰산, 나프탈렌- 및 디부틸나프탈렌술폰산), 지방산, 알킬- 및 알킬아릴술포네이트, 알킬 라우릴 에테르, 지방 알코올 술페이트의 알칼리 금속, 알카라인 토금속, 암모늄염, 술페이트화 헥사-, 헵타- 및 옥타데칸올, 지방 알코올 글리콜 에테르의 염, 술포네이트 나프탈렌 및 이의 유도체, 포름알데히드의 축합물, 나프탈렌 또는 나프탈렌술폰산, 페놀 및 포름알데히드의 축합물, 폴리옥시에틸렌옥틸 페놀 에테르, 에톡실화 이소옥틸-, 옥틸- 또는 노닐페놀, 알킬페닐 또는 트리부틸페닐 폴리글리콜 에테르, 알킬아릴폴리에테르 알코올, 이소트리데실 알코올, 지방 알코올/에틸렌옥사이드 축합물, 에톡실화 피마자유, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 또는 폴리옥시프로필렌, 라우릴 알코올 폴리글리콜 에테르 아세테이트, 소르비톨 에스테르, 리그닌-술파이트 폐액 또는 메틸셀룰로오스일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 소나무재선충병 방제용 조성물은 식물체 흡수 및 효과를 증진시키기 위하여 확산제 및 침투제, 또는 계면활성제와도 혼용이 가능하다.

상기 벤질알코올계 화합물인 벤질옥시옥타올 및 벤질옥시노나놀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 벤질알코올계 화합물의 농도는 2000ppm 내지 1ppm일 수 있고, 바람직하게는 1000ppm 내지 100ppm일 수 있고, 더 바람직하게는 1000ppm 내지 500ppm일 수 있다.

상기 서술한 방제용 조성물에 살충제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 조성물이 현탁제, 유제, 액제, 수화제, 과립수화제, 입제, 분제, 정제 및 팩제으로 이루어진 군으로부터 선택ㄷ괴는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.

본 발명은 또한 상기 서술한 조성물을 식물 또는 토양에 처리하여 소나무재선충을 방제하는 방법을 제공할 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.

실시예 1. 살재선충 활성 검정을 위한 해충준비

벤질옥시알콜계 화합물의 살선충 검정을 위하여 소나무재선충을 살선충 검정 대상으로 선정하였다. 상기 살성충 활성 검정에 사용된 소나무재선충은 국립 산림과학원에서 제공하였다. 소나무재선충의 식별은 형태학적 특성과 유전적 검정을 통해 확인되었다. 소나무재선충을 여러 세대 동안 25±1℃ 및 40% 습도에서 PDA(potato dextrose agar) 배지에 있는 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea) 균에서 사육하였다.

실시예 2. 벤질옥시알코올계 합성하는 방법

2 몰의 Dihydroxyalkane (R=2~9)을 THF로 희석하여, 1몰의 나트륨(Na)와 30분 반응 시킨 후, 1몰의 벤질 브로마이드(benzyl bromide)를 한 방울씩 적하시켰다. 적하가 모두 끝난 후, 40~60도의 온도로 4~12시간 환류시켜 반응시켰다. 반응물에 물을 넣어 반응을 끝낸 후, 디에틸에테르로 3회 추출한 후, 에테르 추출물은 물과 씻은 후 마그네슘설파이드로 건조시켰다. 조추출물은 칼럼크로마토그래피를 이용하여 순수한 벤질옥시알코올을 단리 하였다.

실험예 1. 살재선충 활성 검정

실시예 2의 방법으로 제조한 8 종류의 벤질옥시알코올계 화합물을 1 % DMSO 용액에 용해시켜 시리얼 연속 희석을 사용하여 최종 농도 1000, 500, 100 및 50 ppm를 제조하였다. 대조군에도 동량의 1 % DMSO 용액을 사용하였다. 각각의 처리는 6개의 복제물로 이루어졌으며, 각각의 사망률은 6회 반복하였다. 약 1000마리의 선충을 100 μl의 각각 제제된 벤질옥시알코올 용액 및 1% DMSO 용액 대조군을 포함하는 96의 웰 세포 배양 플레이트로부터 각각의 웰에 두었다. 그 후 96개의 웰 세포 배양 플레이트를 25±1℃ 및 40 % 습도에서 어두운 상태에서 유지하고, 선충 사망률은 처리 후 24시간에 관찰하였다. 1 % DMSO를 처리한 소나무재선충의 사망률은 물을 처리한 대조군과 비교하여 유의하게 드러나지 않았다. 그러나 벤질옥시알코올계 화합물은 1000 ppm 농도에서 소나무재선충의 사망률은 크게 영향을 받았다. 벤질옥시옥탄올 및 벤질옥시노나놀은 500ppm 및 250ppm 농도에서도 소나무재선충의 사망률에 크게 영향을 주었다 (표 1).

벤질옥시옥탄올 및 벤질옥시노나놀 처리 후 24시간 후 LC50 값은 각각 246.1 및 158 ppm이었고, LC90의 값은 각각 471 및 490 ppm이었다 (표 2).

Claims (6)

1. 벤질옥시알코올계 화합물을 포함하는 소나무재선충 방제용 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 벤질옥시알코올계 화합물의 농도는 1 ppm 내지 2000 ppm인, 소나무재선충 방제용 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 살충제를 추가로 포함하는, 소나무재선충 방제용 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 현탁제, 유제, 액제, 수화제, 과립수화제, 입제, 분제, 정제 및 팩제으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 갖는, 소나무재선충 방제용 조성물.
5. 제 1항에 있어, 상기 벤질옥시알코올계 화합물은 벤질옥시옥타올(benzyloxyoctanol) 및 벤질옥시노나놀(benzyloxynonanol)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 소나무재선충 방제용 조성물.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 조성물을 식물 또는 토양에 처리하여 소나무재선충을 방제하는 방법.
   

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