KR102504391B1

KR102504391B1 - 산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물 및 이의 용도

Info

Publication number: KR102504391B1
Application number: KR1020200170616A
Authority: KR
Inventors: 이찬중; 박혜성; 이은지; 민경진
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2023-02-28
Also published as: KR20220081111A

Abstract

본 발명은 산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 산옥잠화 추출물 및 분획물은 버섯의 푸른곰팡이균에 대한 높은 항균활성을 가지므로, 버섯의 푸른곰팡이병의 예방 및 방제의 효과가 있고, 산옥잠화 추출물 및 분획물은 천연물 소재이므로, 버섯의 친환경재배를 가능하게 하는 효과가 있다.

Description

산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물 및 이의 용도{Composition for controling plant diseases comprising Hosta longissima extracts and fractions, and uses thereof}

본 발명은 산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 상세하게는 산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물, 이를 이용한 푸른곰팡이병 방제 방법 및 상기 방제용 조성물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제제에 관한 것이다.

버섯 재배도 다른 농작물의 재배와 마찬가지로 여러 가지 병충해와 잡균으로 인하여 버섯 생산량의 감소뿐만 아니라 품질저하 등으로 인하여 농가소득을 크게 저하시켜 심한 경우는 폐농에 이르게 한다. 이와 같은 병충해와 잡균으로 인한 버섯의 피해는 버섯의 생장, 발육，운송 및 저장 등의 시기에 발생하고 있으며, 특히 버섯재배시에 나타나는 병해는 발병의 원인에 따라 비병원성 병해와 병원성 병해로 크게 나눌 수 있다. 비병원성 병해는 비생물적 병해(abiotic diseases) 또는 비전염성 병해(non-infectious diseases)라 불리고 있으며 버섯재배의 부적절한 환경조건과 열악한 재배시설에 의해서 주로 발생하고 있다.

병원성 병해는 유해생물의 기생에 의해서 발병하는 것으로 대개 전염성을 가지고 있기 때문에 병 발생면적 및 피해 정도가 현저하게 다르게 나타나는 경우도 있다. 이와 같은 병원성 병해를 전염성 병해(infectious diseases) 또는 생물적 병해(biotic diseases)로 부르고 있으며, 버섯에 병을 유발하는 병원체는 곰팡이, 방선균, 세균, 바이러스 및 선충 등으로 알려져 있다. 이 중에서 곰팡이 및 세균이 발병시키는 버섯의 질병은 푸른곰팡이병, 세균성 갈색무늬병, 솜털곰팡이병 등이 있다.

상기 푸른곰팡이병은 인공재배를 하는 양송이, 느타리버섯과 같은 모든 버섯의 인공재배에서 발생하는 병해로 균사생장기에는 백색이나 포자가 형성되면서 푸른색을 띄는 병해의 총칭으로 버섯 균사에 직접 기생하여 균사를 사멸시키거나 독소를 분비하여 균사생장 및 버섯의 발생을 억제한다.

푸른곰팡이병은 균의 종류에 따라 병원성이 다르며, 이들 중 트리코더마 속(Trichoderma spp.) 균주가 발생빈도가 높고, 피해도 가장 심하다. 이 병은 균사체에 직접 포자가 발생 푸른색을 띄는 것은 불완전 세대이며, 이들의 완전세대는 하이포크리아(Hypocrea)속에 속하는 것으로 일반적으로 실험실의 배지에서는 잘 형성이 되지 않으며, 자연상태의 골목에서는 다양한 종류의 균이 발생되는데 초기에는 주로 절단면이나 표피가 제거된 부위에 자실체를 형성하며, 불완전 세대와 같은 피해를 주는 것으로 알려져 있다 (전라남도 농업기술연구소, 최신버섯 재배기술; 박원목 등, 한국식물보고학회지, 10(2):91, 1971).

푸른곰팡이병의 증상은 배지나 종균에서 발생이 시작되고 백색의 균사가 자라면서 푸른색을 띄게 된다. 감염된 버섯 균사는 죽게 되고 버섯의 갓 표면에 갈색의 반점이 생기고 점자 넓은 흑갈색의 병반이 형성돼 품질의 저하를 가져온다. 양송이 버섯의 경우, 건전한 양송이에 푸른곰팡이균이 직접 기생하지 않으나, 상기균이 분비하는 그리오톡신(Gliotoxin)이라는 독성을 지닌 대사물질을 양송이가 흡수하면 버섯의 밑부분부터 갈색으로 변하여 죽게 되며 점차로 버섯 전체가 죽게 된다.

산옥잠화(Hosta longissima HONDA)는 백합과의 여러해살이풀로 냇가의 바위틈에서 자란다. 잎은 모두 뿌리에서 나오고 타원형이거나 달걀모양으로 윤이나는 녹색이며 끝은 뾰족하고 가장자리가 밋밋하거나 우글쭈글하고 4~5쌍의 맥이 있다. 꽃은 7~8월에 자줏빛으로 피고 총상꽃차례에 한쪽으로 치우쳐서 달린다. 열매는 삭과(朔果)로서 긴 타원형이고 비스듬히 서며 3개로 갈라지며, 봄에 연한 잎을 나물로 먹는다. 효능은 이기(理氣), 보허, 화혈(和血), 지통(止痛)의 효능이 있고, 대하증, 변혈증, 복통, 어혈, 옹종(외옹), 종독, 진통, 치통, 타박상 몸과 기를 보호하고, 통증을 없애고, 염증을 삭히며 피를 멈추고 소변이 잘 나오게 하는 효능이 있다. 산옥잠화의 항균력에 대한 연구는 부족한 실정이며 특히, 푸른곰팡이병과 같은 식물 병해 방제를 위한 산옥잠화 연구는 전혀 이루어진 바가 없다.

이에 본 발명자들은 푸른곰팡이병의 생물학적 방제를 위하여 천연물 소재를 이용하여 화학농약 대체를 위한 친환경 방제법을 연구하던 중 산옥잠화 추출물이 푸른곰팡이병원균에 대해 항균 활성을 갖는다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

한국공개특허 10-2010-0048351호

본 발명의 목적은 산옥잠화(Hosta longissima HONDA) 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 버섯에 처리하는 단계를 포함하는 푸른곰팡이병 방제 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제제를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 산옥잠화(Hosta longissima HONDA) 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 버섯에 처리하는 단계를 포함하는 푸른곰팡이병 방제 방법을 제공한다.

나아가 본 발명은 상기 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제제를 제공한다.

본 발명의 산옥잠화 추출물 및 분획물은 버섯의 푸른곰팡이균에 대한 높은 항균활성을 가지므로, 버섯의 푸른곰팡이병의 예방 및 방제의 효과가 있고, 산옥잠화 추출물 및 분획물은 천연물 소재이므로, 버섯의 친환경재배를 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 산옥잠화 추출물 및 분획물을 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 산옥잠화 추출물의 푸른곰팡이병원에 대한 항균효과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 산옥잠화 분액층별 푸른곰팡이병원에 대한 항균효과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 산옥잠화 추출용매별 분액후 TLC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 산옥잠화 추출물의 클로로포름 분획층의 양송이버섯에 대한 항균효과 결과를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

푸른곰팡이병 방제용 조성물

본 발명에 따른 푸른곰팡이병 방제용 조성물은 푸른곰팡이병을 효과적으로 방제하여 버섯 생산성 향상에 유용하다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 푸른곰팡이병은 트리코더마 하지아넘(Trichoderma harzianum) 균으로 유발된 것일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "추출물(extract)"은 추출 대상을 적절한 침출액으로 짜내고 침출액을 증발시켜 농축한 제제를 의미하는 것으로, 이에 제한되지는 않으나, 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 이들의 조정제물 또는 정제물일 수 있다. 상기 산옥잠화 추출물은 통상의 기술분야에 공지된 일반적인 추출방법, 분리 및 정제방법을 이용하여 제조할 수 있다. 상기 추출방법으로는, 교반추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출, 열수 추출, 열탕 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용할 수 있으나, 식물병 방제에 활성이 있는 물질을 추출하는 방법이라면 제한 없이 이용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 산옥잠화 추출물은 산옥잠화 뿌리의 건조 시료를 건조 중량의 약 1배 내지 20배, 바람직하게는 약 3배 내지 15배, 가장 바람직하게는 약 6배에 달하는 물, C₁ 내지 C₄ 저급 알코올 또는 이들의 혼합 용매로 추출하여 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 산옥잠화 추출물은 메탄올 추출물일 수 있고, 추출온도는 20 내지 30℃, 추출시간은 10 내지 30시간일 수 있고, 바람직하게는 22 내지 30℃에서 22 내지 26시간 추출하고, 여액을 감압농축 및 동결건조한 산옥잠화 조추출물을 수득할 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이들 조정제물 또는 정제물을 모두 포함한 것일 수 있다.

본 발명에서 용어, "분획물"은 다양한 구성성분을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 그룹을 분리하는 분획방법에 의하여 얻어진 결과물을 의미한다. 본 발명의 산옥잠화 분획물은 산옥잠화 추출물을 현탁한 후, 물, 메탄올, 에탄올 등의 극성 용매 또는 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트와 같은 비극성 용매를 사용하여 분획함으로써 극성 용매 분획물과 비극성 용매 분획물을 각각 수득할 수 있다. 구체적으로, 산옥잠화 조추출물을 증류수 등에 현탁한 후, 현탁액의 약 1 내지 100배, 바람직하게는 약 1 내지 5배 부피의 물, C₁ 내지 C₄ 저급 알코올, 클로로포름, 에틸아세테이트, 헥산, 부탄올 또는 이들의 혼합용매와 같은 극성 또는 비극성 용매를 가하여 1회 내지 10회, 바람직하게는 2회 내지 5회에 걸쳐 극성 또는 비극성 용매 가용층을 추출, 분리하여 수득할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 산옥잠화 분획물은 클로로포름으로 분획하여 제조된 것일 수 있다.

푸른곰팡이병 방제 방법

본 발명은 상기 산옥잠화(Hosta longissima HONDA) 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 버섯에 처리하는 단계를 포함하는 푸른곰팡이병 방제 방법을 제공한다.

상기 푸른곰팡이병 방제용 조성물이 처리되는 버섯은 농가에서 재배되는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 푸른곰팡이병원균에 의해 푸른곰팡이병이 발생하는 버섯 종일 수 있으며, 예를 들어, 양송이 버섯, 새송이 버섯, 팽이 버섯, 느타리 버섯 또는 큰느타리 버섯일 수 있다.

상기 방제 방법은 푸른곰팡이병 방제용 조성물은 분무살포를 포함하는 통상적인 방법으로 처리될 수 있으며, 푸른곰팡이병원균이 효과적으로 억제될 수 있는 처리 방법이라면 특별히 제한없이 사용될 수 있다.

본 발명의 산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 이용한 방제 방법은 친환경적인 생물학적 방제방법이므로, 버섯의 친환경 재배를 가능하게 하여, 이를 통해 소비자의 신뢰 제고 및 버섯 소비 확대에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

푸른곰팡이병 방제제

본 발명은 상기 산옥잠화(Hosta longissima HONDA) 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제제를 제공한다.

본 발명에 따른 푸른곰팡이병 방제제는 산옥잠화 추출물 또는 이의 분획물 이외에 당업계에서 통상적으로 사용되는 살충제 또는 살균제에 함유되는 물질을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 푸른곰팡이병 방제제는 수화제, 현탁제, 유제, 유탁제, 미탁제, 액제, 분산성 액제, 입상수화제, 입제, 분제, 액상수화제, 수면부상성입제 또는 정제의 형태로 제제화될 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.

<준비예> 병원균의 분리 및 병원성 조사

양송이버섯 재배농가에서 푸른곰팡이병 증상을 보이는 자실체의 이병부위를 표면살균한 후 1cm 크기로 절단하여 PDA(potato dextrose agar) 배지에 치상하여 25℃의 항온기에서 3∼4일 배양하면서 자라나온 균사 선단부위를 화염 멸균한 칼을 사용하여 5mm 크기로 잘라서 PDA에 다시 배양하여 병원균을 순수 분리하였다. 그리고 순수 분리한 균주를 유전자분석, 균학적특성, 병원성검정 등을 통하여 푸른곰팡이(Trichoderma harzianum)균으로 동정하여 실험에 사용하였다.

양송이버섯에서 분리된 트리코더마 하지아넘(T. harzianum) 균의 병원성 유무를 조사하기 위하여 멸균수에 병원균의 포자밀도가 5×10⁵/ml이 되도록 희석하여 접종원으로 사용하였다. 양송이버섯의 갓 표면에 희석한 병원균 포자를 분무하여 25℃, 95%의 항온기에 넣어 2일 후 병원성유무를 확인하였다.

양송이버섯 재배농가로부터 푸른곰팡이병 증상을 보이는 자실체로부터 5균주의 병원균을 분리하여 유전자 분석, 균학적 특성 및 병원성 검정을 통하여 푸른곰팡이(Trichoderma harzianum)균주를 동정하였다. 병원성은 균주에 따라 약간의 차이는 있었지만 양송이버섯균주와 자실체에 전형적인 푸른곰팡이병 증상의 병원성을 보였다.

<실시예 1> 산옥잠화 추출물 및 분획물의 제조

산옥잠화 추출물을 제조하기 위해, 산옥잠화 뿌리 건조분말 시료 5.0kg을 100% 메탄올 30L에 넣고 상온에서 24시간 동안 교반 추출한 후 여과지(Advantec NO.2)로 여과한 뒤, 여액을 감압농축하여 산옥잠화 뿌리 100% 메탄올 추출물을 얻었다. 산옥잠화 시료의 추출은 3회 반복하여 수행하였다.

상기 산옥잠화 뿌리 메탄올 추출물 100g을 취하여 3차 증류수에 현탁 및 용해시킨 후에 헥산(Hx), 클로로포름(CHCl₃), 에틸아세테이트(EA), 부탄올(BuOH)로 순차적으로 분획하여 헥산층에서 16.5g의 분획물을 얻었고, 클로로포름층에서 27g의 분획물을 얻었으며, 에틸아세테이트층에서 0.4g의 분획물을 얻었으며, 부탄올 층에서 11.5g의 분획물을 얻었다. 분획물별 함유물질을 TLC로 분석한 결과를 도 4에 나타내었다.

그 후, 클로로포름 분획층의 물질 분리는 silica gel column chromatography [4.5 x 20㎝, CHCl₃:MeOH:H₂O = 12:3:1 →MeOH]을 이용하였다. 분리 물질별 TLC 확인후 비슷한 band끼리 모아 농축하여서 분획물 1-1 내지 1-8을 얻었다(fr. 1-1 내지 fr. 1-8로 표시). 산옥잠화 뿌리 100% 메탄올 추출물로부터의 분획물 및 물질분리 과정의 모식도는 도 1과 같다.

<실험예 1> 산옥잠화 추출물 및 이의 분획물의 항균활성 측정

국립원예특작과학원 인삼특작부에서 보관 중인 식물추출물 600점(메탄올 추출물 300, 물추출물 300)을 분양 받아 paper disk법에 의해 1차 항균활성 추출물을 선발하였다.

그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이들 중 산옥잠화 추출물이 양송이 푸른곰팡이병원균인 트리코더마 하지아넘(T. harzianum)에 대해 높은 항균활성을 보이는 것을 발견하였다(도 2참조).

상기 실시예 1에서 얻은 산옥잠화 추출물의 헥산(Hx), 클로로포름(CHCl₃), 에틸아세테이트₍EA), 부탄올(BuOH) 순으로 분획한 산옥잠화 분액층별 항균 활성을 paper disk법을 이용하여 실험하였다. 실험에 이용할 푸른곰팡이균은 PDA 배지에 5일간 배양 후 콕 보러(cork borer)를 이용하여 가장자리를 채취하여 검정용 PDA 배지의 중간에 치상하고 양쪽 가장자리에 70㎕ 추출물과 분획물을 paper disk(8mm)에 분주하여 생육저지환의 정도에 따라 항균능력을 평가하였다.

그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 클로로포름 분획물이 푸른곰팡이병원균에 대해 가장 높은 항균효과를 나타내는 것을 확인하였다.

<실험예 2> 푸른곰팡이병해의 방제효과 확인

푸른곰팡이병해의 방제효과를 검정하기 위해 상자(30×20cm)에 재배된 양송이버섯을 실험에 사용하였다. 양송이버섯 자실체에 병원균 포자현탁액을 분무살포하고 30분 후 산옥잠화 추출물의 클로로포름 분획층을 분무살포하고 온도 16℃, 습도 90%의 생육실에서 재배하면서 병 발생율을 조사하였다.

양송이버섯에 푸른곰팡이병균을 접종한 후 산옥잠화 추출물의 클로로포름 분획층을 분무처리한 결과, 무처리구에서는 88.7%의 이병율을 보였지만 산옥잠화 추출물 추출물의 클로로포름 분획층을 처리한 경우, 9.8%의 이병율을 보여 88.6%의 방제효과가 있는 것을 확인하였다(표 1 및 도 5참조).

품목명	처리명	이병율(%)	방제가(%)
양송이버섯	무처리	88.7	-
양송이버섯	산옥잠화 추출물의 클로로포름 분획층	9.8	88.6

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

산옥잠화(Hosta longissima HONDA) 메탄올 추출물의 클로로포름 분획물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물로서, 상기 푸른곰팡이병은 트리코더마 하지아넘(Trichoderma harzianum) 균으로 유발된 것인 푸른곰팡이병 방제용 조성물.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 추출물은 산옥잠화 뿌리로부터 추출한 것을 특징으로 하는 푸른곰팡이병 방제용 조성물.
삭제
삭제
삭제
제1항의 또는 제4항의 조성물을 버섯에 처리하는 단계를 포함하는 푸른곰팡이병 방제 방법.
제8항에 있어서,
상기 버섯은 양송이 버섯, 새송이 버섯, 팽이 버섯, 느타리 버섯 및 큰느타리 버섯으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 푸른곰팡이병 방제 방법.
제1항 또는 제4항의 조성물을 포함하는 푸른곰팡이병 방제제.
제10항에 있어서,
수화제, 현탁제, 유제, 유탁제, 미탁제, 액제, 분산성 액제, 입상수화제, 입제, 분제, 액상수화제, 수면부상성입제 및 정제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 형태로 제제화된 것을 특징으로 하는 푸른곰팡이병 방제제.