KR102526812B1 - 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물 - Google Patents

모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102526812B1
KR102526812B1 KR1020210003413A KR20210003413A KR102526812B1 KR 102526812 B1 KR102526812 B1 KR 102526812B1 KR 1020210003413 A KR1020210003413 A KR 1020210003413A KR 20210003413 A KR20210003413 A KR 20210003413A KR 102526812 B1 KR102526812 B1 KR 102526812B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stolonifer
composition
moriniafungin
controlling plant
oryzae
Prior art date
Application number
KR1020210003413A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220101420A (ko
Inventor
김범석
전병준
박민영
이동호
권하은
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020210003413A priority Critical patent/KR102526812B1/ko
Publication of KR20220101420A publication Critical patent/KR20220101420A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102526812B1 publication Critical patent/KR102526812B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
    • A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/30—Microbial fungi; Substances produced thereby or obtained therefrom

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물저장병 방제용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 모리니아펀진(moriniafungin)을 유효성분으로 포함하는 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물 및 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 용매 분획물을 유효성분으로 포함하는 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물에 관한 것이다.

Description

모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물{Composition comprising moriniafungin for controlling plant disease}
본 발명은 식물병원균에 대한 항균 활성을 갖는 모리니아펀진의 신규 용도에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물에 관한 것이다.
식물저장병(plant storage disease)은 수확 후 저장중인 농산물에 발생하는 병으로 저장 시 온도와 습도를 조절하지 않으면 병원균의 번식을 조장하여 수확후의 작물이 큰 피해를 입게 된다. 일반적으로 수확 후 수송 중에 발생하는 병을 수송병해, 시장 및 소매점포 등 농산물의 유통과정에서 발생하는 병을 시장병해, 시장병해 중에서도 채소, 과실에 발생하는 병을 청과(靑果)병해라고 한다.
현재 국내 원예작물 생산액은 11조원에 이르지만 수확 후 유통되는 과정 및 보관과정에서 약 3조원 정도의 손실이 발생할 정도로 저장병의 피해는 심각하다.
특히 무름병(bacterial soft rot)은 식물 및 과실에서 수침상(水浸狀)의 반점이 생기기 시작하여 빠른 속도로 확대되어 식물 및 과실을 썩게하는 식물병으로, 재배기간과 저장 수송 중에도 나타나는 병이다.
이러한 무름병의 방제는 살균제를 이용한 화학적 방제, 경종적 방제, 저항성 품종의 이용 등 다양하게 이뤄지고 있다. 수확 중 발생한 상처를 줄임으로써 병으로 인한 손실을 줄일 수 있으며, 포장라인에서 합성 살균제 사용으로 관리되고 있다. 디클로란과 같은 넓은 스펙트럼의 살균제가 저장병 방제제로 등록되었으며, 다양한 작물과 화훼류에도 이용되고 있다. 하지만, 이러한 합성 살균제의 과실, 채소로의 직접적인 사용은 잔류독성과 관련하여 전 세계적으로 규제되고 있으며, 소비자에게도 부정적 인식을 일으킨다.
그러므로 식물병 방제에 있어서 인체에 무해하고 친환경적이면서 저장 과실의 부패를 효과적으로 막을 수 있는 새로운 방제제의 개발이 필요하다.
대한민국 등록특허 10-1816952
따라서 본 발명의 목적은 모리니아펀진(moriniafungin)을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스 속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세토스페리아 로스트라타 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물; 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 분획물을 유효성분으로 포함하는 라조퍼스 속 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 모리니아펀진(moriniafungin); 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물; 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 메탄올 분획물;을 식물에 처리하는 단계를 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제방법에 관한 것이다.
그러므로 본 발명은 모리니아펀진(moriniafungin)을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 모리니아펀진은 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata)로부터 분리된 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이는 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae 일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식물병은 무름병일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식물은 사과, 복숭아, 배, 고추, 배추, 무, 당근, 마늘, 양파, 오이, 참외, 토마토 또는 감귤일 수 있다.
또한 본 발명은 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물; 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 용매 분획물을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 추출물 또는 상기 분획물에는 모리니아펀진(moriniafungin)이 함유되어 있는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 분획물은, 상기 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물을 컬럼크로마토그래피에서 80~100%(v/v)의 메탄올 용출용매로 분획화한 에틸아세테이트 추출물의 메탄올 분획물일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이는 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식물병은 무름병일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식물은 사과, 복숭아, 배, 고추, 배추, 무, 당근, 마늘, 양파, 오이, 참외, 토마토 또는 감귤일 수 있다.
나아가 본 발명은 모리니아펀진(moriniafungin); 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물; 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 메탄올 분획물;을 식물에 처리하는 단계를 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제방법을 제공한다.
본 발명의 모리니아펀진 화합물 및 상기 화합물을 포함하는 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 배양물의 추출물은 식물병원균인 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 대해 특이적이고 우수한 항진균 활성을 가지고 있는 바, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병에 대한 방제제로 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모리니아펀진 화합물을 분리하는 과정에 대한 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 HPLC를 이용하여 모리니아펀진 화합물을 분리한 크로마토그래피를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 모리니아펀진 화합물의 화학 구조식을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 모리니아펀진 화합물의 질량 스펙트럼 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 사과 및 배를 이용한 본 발명의 모리니아펀진 화합물 처리에 따른 무름병의 방제 효과를 분석한 결과를 나타낸 것으로, A는 사과에 대한 결과를, B는 복숭아에 대한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 천연 소재 유래의 식물병원균에 대한 우수한 항진균 활성을 갖는 모리니아펀진 화합물의 신규한 용도를 제공함에 특징이 있다.
구체적으로 본 발명은 모리니아펀진(moriniafungin)을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공함에 특징이 있다.
본 발명에 따른 상기 모리니아펀진(moriniafungin) 화합물은 바람직하게, 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 곰팡이로부터 분리된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 모리니아펀진 화합물은 세토스페리아 로스트라타 균의 배양물을 용매를 이용하여 수득한 추출물로부터 수득하였는데, 상기 추출물을 컬럼 크로마토그래피로 분리, 정제하는 단계를 포함하는 방법에 의해 모리니아펀진 화합물을 수득하였다. 이때, 상기 추출물을 수득하기 위해 사용할 수 있는 용매로는, 이에 제한되지는 않으나, 물, C1 내지 C4의 저급 알코올, 헥산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 아세톤 및 아세토나이트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합용액을 용매로 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 세토스페리아 로스트라타의 배양균체와 배지를 포함하는 배양물을 메탄올을 이용하여 메탄올 조추출물을 수득하였고, 이후 상기 메탄올 조추출물을 다시 에틸아세테이트를 이용하여 에틸아세테이트 추출물을 수득한 후, 에틸아세테이트 추출물을 컬럼 크로마토그래피에 로딩하여 메탄올 용출 용매의 농도구배로 메탄올 분획물을 수득하였다.
이후 각 메탄올 분획물에 대하여 식물병원균에 대한 항진균 활성을 분석한 결과, 80% 및 100% 메탄올 용출용매의 분획물이 항진균 활성이 우수한 것으로 나타났고, 이에 상기 활성이 우수한 80% 및 100% 메탄올 분획물을 다시 HPLC 분리를 수행하여, 본 발명의 모리니아펀진 화합물을 분리 및 동정하였다.
이에 본 발명자들은 본 발명에서 분리 및 동정한 모리니아펀진 화합물에 대하여 식물병원균에 대한 항진균 활성을 MIC 분석을 통해 확인하였는데, 그 결과, 모리니아펀진 화합물이 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 대해 특이적으로 우수한 항진균 활성이 있는 것으로 나타났다.
구체적으로, 다양한 식물 병원균인 A. brassicicola, A. oryzae, B. cinerea, C. gloeosporioides, C. orbiculare, F. oxysporum f. sp. lycopersici, R. oryzae, 또는 R. stolenifer var. stolonifer의 분생포자 현탁액에 모리니아펀진 화합물을 처리한 후, 이들의 생육억제 활성을 최소억제농도(MIC)로 확인하였는데, 리조퍼스속(Rhizopus spp.)에 속하는 R. oryzae, 또는 R. stolenifer var. stolonifer에 대해서만 특이적으로 우수한 항진균 활성이 있는 것으로 나타났다.
그러므로 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 모리니아펀진 화합물을 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 제제로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
한편, 식물병원균인 리조퍼스(Rhizopus) 곰팡이는 대부분 부생균으로 존재하며, 식물의 저장기관에서 기생체로 생활하면 존재한다. 공기 중에 존재하는 병원균 포자가 상처를 통해 침입 후 발아하여, 펙틴 분해효소를 이용해 식물세포 중벽의 펙틴물질을 분해하게 되며, 이는 식물 세포사이의 결합력 약화를 초래하여 무름병과 같은 식물저장병을 유발한다. 과일에서 초기 병징으로는 감염 부위 주위 과피 부분이 수침상으로 물러지고 병이 진전되면서 병반 부위에 백색의 균사가 자라며, 감염조직으로부터 액체가 유출되며 주위 건전 과실까지 병이 확산된다. 특히 저장고 내의 습도가 높을 때 발생이 심하며, 발병조건이 좋을 때 병이 급속히 전파되어 단시간 내에 큰 피해를 유발시킨다.
본 발명의 일실시예에서는 본 발명의 모리니아펀진 화합물이 실제적으로 과실에 대한 식물저장병을 효과적으로 억제할 수 있는지 확인하기 위해, 복숭아 및 사과에 상처를 낸 후, 상처 부위에 모리니아펀진을 분주한 다음, 식물병원균을 접종하고 일정 시간이 경과 후, 병반의 지름 및 과실의 상태를 육안으로 관찰하였다.
그 결과, 모리니아펀진을 처리한 과실은 모리니아펀진을 처리하지 않은 과실에 비해 병변의 지름이 현저하게 감소되는 것으로 나타났고, 무름병과 같은 병변부위의 발생이 억제된 것으로 나타났으며, 이러한 효과는 농약제제로 사용되고 있는 테부코나졸을 처리한 군에 비해 더 우수한 것으로 나타났다.
그러므로 본 발명자들은 본 발명의 모리니아펀진이 종래 농약제제를 대체할 수 있는 더 우수한 식물병 방제제로 사용 가능함을 알 수 있었다.
따라서 본 발명은 모리니아펀진(moriniafungin)을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서 식물병 방제를 목적으로 하는 상기 식물은 이에 제한되지는 않으나, 사과, 복숭아, 배, 고추, 배추, 무, 당근, 마늘, 양파, 오이, 참외, 토마토 또는 감귤일 수 있다.
나아가 본 발명은 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물; 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 용매 분획물을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물을 제공할 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 본 발명자들은 안전하면서도 항진균 활성이 우수한 새로운 식물병 방제용 제제를 천연으로부터 발굴하기 위해 연구하였는데, 그 결과, 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 곰팡이의 추출물로부터 항진균 활성이 우수한 모리니아펀진을 분리 및 동정하였고, 이에 앞서 상기 화합물을 분리하기 위해 세토스페리아 로스트라타 곰팡이의 추출물 및 용매 분획물에 대한 항진균 활성을 분석하였다.
그 결과, 세토스페리아 로스트라타 곰팡이의 메탄올 조추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물을 컬럼크로마토그래피에 로딩하여 수득한 분획물들 중에서 80% 및 100% 메탄올 분획물이 항진균 활성이 높은 것으로 나타났다.
본 발명에 따른 상기 또는 상기 분획물에는 모리니아펀진(moriniafungin)이 함유되어 있으며, 상기 분획물은 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물을 컬럼크로마토그래피에서 80~100%(v/v)의 메탄올 용출용매로 분획화한 에틸아세테이트 추출물의 메탄올 분획물일 수 있다.
본 발명에 따른 식물병 방제용 조성물에 포함된 상기 유효성분은 식물병 방제용 조성물에 0.01 내지 100 μg/ml 농도로 포함될 수 있다. 상기 농도는 식물병이 발생된 식물, 이의 종자 또는 이의 서식지에 처리할 때의 조성물에 포함된 농도를 나타내며, 상기 농도 범위에 제한되는 것은 아니다. 식물병원균의 종류, 발생 정도, 환경 등을 고려하여 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명의 조성물은 통상적으로 이용되는 살충제 또는 살균제에 함유되는 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 활성성분 이외에 부형제로 약제학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체, 액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제, 또는 기타 적당한 보조제, 예를 들면 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 활성성분과 상기 부형제를 혼합한 방제용 조성물을 농약분야에 공지된 다양한 제형으로 제제화시켜 사용할 수 있으며, 제제화를 위해서는 농약분야에서 통상적으로 사용되는 임의의 제제화 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 수화제, 입제, 분제, 유제, 스프레이상, 연막제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제제화될 수 있다.
나아가 본 발명은 모리니아펀진(moriniafungin); 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물; 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 메탄올 분획물;을 식물에 처리하는 단계를 포함하는, 리조퍼스속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 유발되는 식물병 방제방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 식물병 방제방법은 모리니아펀진, 세토스페리아 로스트라타 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물 또는 상기 에틸아세테이트 추출물에 대한 메탄올 분획물을 식물 병원균과 직접 접촉할 수 있도록 적용하여 방제하는 것으로, 대상 식물에 직접 처리하는 방법이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
Setosphaeria rostrata로부터 식물병원균에 대한 항진균 활성을 갖는 모리니아펀진 화합물의 분리 및 동정
Setosphaeria rostrata F3736 곰팡이를 2016.04월 서울 가은산에서 수집된 나무 파편으로부터 분리하였다. 곰팡이의 분리는 당업계에 공지된 일반적인 식물 유래 곰팡이 분리 방법으로 수행하였고, KUC(Korea University Culture Collection)을 이용하여 내부 전사된 스페이서 영역의 rDNA 시퀀스를 동정하여, 상기 곰팡이가 Setosphaeria rostrata에 해당되는 곰팡이임을 확인하였다.
S. rostrata F3736 곰팡이를 PDA(BD Difco, Franklin Lakes, NJ, USA)에 접종하고 25℃에서 7 일 동안 배양한 후, 배양균체와 배지를 메탄올을 이용하여 추출하였다. 메탄올 추출물을 여과 및 농축하고 건조시킨 다음, 증류수에 재현탁시키고 다시 동일부피의 에틸아세테이트를 첨가하여 추출하였다.
이후 에틸아세테이트 추출물은 Diaion HP-20 겔 컬럼크로마토그래피(Mitsubishi Chemical, Tokyo, 일본) 분리를 수행하였고, 단계적 농도 구배의 메탄올 용매(0%, 20%, 40%, 60% 80%, 100%)를 이용하여 용출하였고, 500ml 아세톤으로 세척하였다.
수득한 각 분획물에 대한 항진균 활성분석은 페이퍼 디스크 확산법(8 mm in diameter; Advantec, Toyo, Japan)으로 R. oryzae에 대한 항균활성을 평가하였는데, 100ml의 molten PDA(0.7% 아가)에 1mL의 R. oryzae(107 conidia/ml) 현탁액을 첨가하여 포자가 분주된 아가 배지를 제조하였다. 이후 상기 각 분획물을 페이퍼 디스크에 로딩 후, 병원균(R. oryzae)의 포자가 분주된 PDA 배지 위에 올려놓고 28℃에서 2일 동안 활성환을 관찰하였다.
이후 병원균(R. oryzae)에 대한 억제 활성을 보이는 분획물(80% 메탄올 및 100% 메탄올 분획물)은 J′sphere ODS-H80 컬럼(250 × 10 mm, 4 μm; YMC Co., Ltd., Kyoto, Japan)이 장착된 Varian HPLC 시스템(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)을 이용하여 추가적인 정제 과정을 수행하였다. 크로마토그래피는 20~95%의 농도구배 메탄올 용매를 이용하여 20분 동안 수행하였고, 이후 95% 메탄올 용매로 20분 동안 1 ml/min의 용출속도로 등용매 용출을 수행하였다. 용출액은 230nm의 흡광측정으로 모니터링 하였고, 피크를 보이는 분획들을 수집하고 R. oryzae에 대한 항진균 활성을 분석한 후, 항진균 활성을 갖는 분획에 대해 화합물 A로 명명하였다.
이후 항진균 활성을 갖는 화합물 A의 분자량은 초고성능 액체 크로마토그래피-4극자 비행시간 질량분석기를 이용한 전기분무 이온화 질량 분석법으로 분석하였다. 화합물 A에 대한 핵자기 공명 스펙트럼은 5-mm AutoX DB 프로브가 장착된 Varian 500-MHz 학자기 공명 스펙트로미터(Varian, Palo Alto, CA, USA)를 이용하여 분석하였다. 또한, 화합물 A에 대한 1H- 및 13C-NMR 분석은 클로로포름-d(캠브리지 동위 원소 실험실, 매사추세츠 주 앤도버, 미국)에서 측정하였다. 화학적 이동은 용매 피크(δH 7.26 ppm 및 δC 77.0 ppm)를 참조하였고, 분광기 기반 데이터에서 화합물 A의 구조를 결정하였다. 상기 화합물 A에 대한 질량 스펙트럼 결과는 도 4에 나타내었고, 1H- 및 13C-NMR 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112021003366094-pat00001
상기와 같은 실험을 통한 분석결과, R. oryzae에 대한 항진균 활성을 갖는 분획물을 건조한 후, C18 컬럼을 이용한 역상 HPLC 분석을 통해 활성 피크(retention time;14.5 min)를 분리 정제하였고, NMR과 질량 분석을 통해 동정된 화합물의 구조를 분석한 결과, 도 3의 구조식을 갖는 모리니아펀진(moriniafungin) 화합물임을 확인할 수 있었다. 또한 본 발명의 모리니아펀진 화합물을 동정하는 과정에 대한 모식도는 도 1에 나타내었고, 상기 HPLC 분석을 통해 활성 피크를 확인한 결과를 도 2에 나타내었다.
<실시예 2>
다양한 식물 병원균에 대한 모리니아펀진 화합물의 항진균 활성분석
S. rostrata F3736에서 분리 및 정제된 모리니아펀진 화합물에 대한 다양한 식물 병원균에 대한 항진균 활성은 최소억제농도(MIC) 값의 분석으로 수행하였다. 이를 위해 다양한 식물 병원균으로, A. brassicicola, A. oryzae, B. cinerea, C. gloeosporioides, C. orbiculare, F. oxysporum f. sp. lycopersici, R. oryzae, or R. stolenifer var. stolonifer의 분생포자 현탁액(4 × 105 분생 포자/ml)을 25μl의 quadruple-strength potato dextrose 브로스(PDB; BD Difco)와 함께 96-웰에 첨가하였다. 그런 뒤, 각 웰에 모리니아펀진 화합물을 최종 농도가 0.01, 0.02, 0.03, 0.06, 0.13, 0.25, 0.50, 1, 2, 4, 8, 16, 32, and 64 μg/ml이 되도록 첨가하였고, 28ºC에서 2 일 동안 배양 후, 식물 병원균들에 대한 모리니아펀진 화합물의 MIC(Minimum inhibitory concentrations)를 측정하였다.
Figure 112021003366094-pat00002
그 결과, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이, Colletotrichum spp. 균에 대한 최소억제 농도는 각각 1, 8 μg mL-1인 것으로 나타났고, Rhizopus spp.에 대한 최소억제 농도는 0.125 및 0.03125 μg mL-1로 나타났다. 반면, 이 외 다른 식물병원성 균주에 대해서는 최고농도에서도 항균활성이 나타나지 않았다.
따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 다양한 식물병원진균 중에서 본 발명의 모리니아펀진 화합물은 라이조푸스 속(Rhizopus spp.) 곰팡이들에 대해 특이적으로 우수한 항진균 활성을 갖는다는 것을 알 수 있었고, 이러한 결과는 모리니아펀진 화합물이 라이조푸스 속(Rhizopus spp.) 곰팡이에 의해 발생하는 식물병을 방제하는데 사용할 수 있음을 의미한다.
<실시예 2>
모리니아펀진 화합물의 무름병 방제효과 분석
모리니아펀진 화합물의 리조퍼스(Rhizopus)에 의한 무름병 예방 효과를 확인하기 위해 복숭아 및 배를 이용하였다. 모리니아펀진 및 항진균제로 알려진 테부코나졸(tebuconazole)을 각각 포함하는 용액을 제조하였는데, 상기 용액은 0.05% 트윈-20(v/v) 및 농도별 화합물(0.04, 0.20, 1, 5, 20ug/mL)을 물에 용해시켜 제조하였다. 이후 사과와 복숭아 과실 표면을 1% NaOCl로 세척 후, 멸균된 팁을 이용하여 과실 당 3군데 상처를 내었다. 모리니아펀진과 테부코나졸(양성 대조물질)을 포함하는 상기 용액을 상처난 곳에 각각 5μL씩 분주 후 1시간 건조시킨다. 1시간 후, 병원균 R. stolonifer var. stolonifer 와 R. oryzae의 포자를 0.05% 트윈 20이 포함된 PDB로 수확 후 1ml 당 1 × 106개 포자의 농도로 각각 5μL씩 접종하였다. R. stolonifer var. stolonifer 균은 복숭아에, R. oryzae 균은 사과에 접종한 후, 물이 든 플라스틱 통에 넣어 습도를 유지하였으며, 28°C에서 4일간 보관 후 병반 지름을 측정하였다.
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 모리니아펀진 화합물을 처리한 군이 처리하지 않은 군에 비해 사과 및 배 모두에서 무름병의 병변 부위가 감소되는 것으로 나타났다. 구체적으로 사과의 경우, 모리니아펀진 25 μg mL-1 농도에서 R. oryzae 접종원 주위로는 무름병의 진전 현상이 전혀 관찰되지 않은 반면, 테부코나졸을 처리한 군은 전체농도에서 변색, 수침상 등 무름병 증상이 관찰되었다. R. stolonifer var. stolonifer를 접종한 복숭아 과실에서는 모리니아펀진 0.04~5 μg mL-1 농도 처리했을 때 무름병의 진전이 56.5-80% 감소하였고 25 μg mL-1 농도에서는 90% 감소한 것으로 나타났다. 나아가 이러한 모리니아펀진의 효과는 테부코나졸에 비해 더 우수한 것으로 나타났다.
이상의 결과를 통해 본 발명자들은 S. rostrata F3736에서 분리 및 정제된 모리니아펀진 화합물이 식물병원진균에 대해 우수한 항진균 활성이 있는 것으로 나타났고, 특히 리조퍼스속 곰팡이 특이적으로 우수한 항진균 활성을 보임에 따라, 모리니아펀진 화합물을 무름병을 포함하는 리조퍼스속 곰팡이에 의한 식물저장병의 방제제 용도로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 모리니아펀진(moriniafungin)을 유효성분으로 포함하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모리니아펀진은 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata)로부터 분리된 것을 특징으로 하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 식물병은 무름병인 것을 특징으로 하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 식물은 사과, 복숭아, 배, 고추, 배추, 무, 당근, 마늘, 양파, 오이, 참외, 토마토 또는 감귤인 것을 특징으로 하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  6. 세토스페리아 로스트라타(Setosphaeria rostrata) 균주 배양물의 메탄올 추출물에 대한 에틸아세테이트 추출물의 메탄올 분획물을 유효성분으로 포함하는,
    리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분획물에는 모리니아펀진(moriniafungin)이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 식물병은 무름병인 것을 특징으로 하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 식물은 사과, 복숭아, 배, 고추, 배추, 무, 당근, 마늘, 양파, 오이, 참외, 토마토 또는 감귤인 것을 특징으로 하는, 리조퍼스속( Rhizopus spp.) 곰팡이인 R. stolonifer var. stolonifer 또는 R. oryzae에 의해 유발되는 식물병 방제용 조성물.
  12. 삭제
KR1020210003413A 2021-01-11 2021-01-11 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물 KR102526812B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210003413A KR102526812B1 (ko) 2021-01-11 2021-01-11 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210003413A KR102526812B1 (ko) 2021-01-11 2021-01-11 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220101420A KR20220101420A (ko) 2022-07-19
KR102526812B1 true KR102526812B1 (ko) 2023-04-27

Family

ID=82607333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210003413A KR102526812B1 (ko) 2021-01-11 2021-01-11 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102526812B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003051889A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-26 Merck & Co., Inc. A novel sordarin derivative isolated from culture fermentations and functions as an antifungal agent
WO2009131246A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Astellas Pharma Inc. Sordarin derivatives for preventing or treating infectious diseases caused by pathogenic microorganisms

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI548343B (zh) 2010-07-23 2016-09-11 石原產業股份有限公司 軟腐病之防除劑及防除方法
KR20140039394A (ko) * 2012-09-21 2014-04-02 다니엘영농조합법인 생약 혼합물의 알코올 숙성물을 함유하는 살충제 또는 살진균제 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003051889A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-26 Merck & Co., Inc. A novel sordarin derivative isolated from culture fermentations and functions as an antifungal agent
WO2009131246A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Astellas Pharma Inc. Sordarin derivatives for preventing or treating infectious diseases caused by pathogenic microorganisms

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bioorg Med Chem. 14(2):560-566

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220101420A (ko) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barkai-Golan Postharvest diseases of fruits and vegetables: development and control
Li et al. Fumigant activity of volatiles of Streptomyces globisporus JK-1 against Penicillium italicum on Citrus microcarpa
Adikaram et al. Biocontrol activity and induced resistance as a possible mode of action for Aureobasidium pullulans against grey mould of strawberry fruit
Atif et al. Essential oils of two medicinal plants and protective properties of jack fruits against the spoilage bacteria and fungi
Tzortzakis Ethanol, vinegar and Origanum vulgare oil vapour suppress the development of anthracnose rot in tomato fruit
Mari et al. Novel approaches to prevent and control postharvest diseases of fruits
Porsche et al. Antifungal activity of saponins from the fruit pericarp of Sapindus mukorossi against Venturia inaequalis and Botrytis cinerea
Zhong et al. Volatile organic compounds produced by Pseudomonas fluorescens ZX as potential biological fumigants against gray mold on postharvest grapes
Che et al. Biocontrol of Lasiodiplodia theobromae, which causes black spot disease of harvested wax apple fruit, using a strain of Brevibacillus brevis FJAT-0809-GLX
EP1765084B1 (en) Fungicidal compositions
Narayanasamy et al. Mechanisms of action of fungal biological control agents
WO2018102345A1 (en) Use of the antifungal aureobasidin a in agriculture
Mohamed et al. Biochemical and cell wall ultrastructural changes in crown tissue of banana (Musa AAA ‘Berangan’) fruit as mediated by UVC irradiation against crown rot fungal infection
Kara et al. Assessment of glucosinolate‐derived isothiocyanates as potential natural antifungal compounds against citrus sour rot disease agent Geotrichum citri‐aurantii
Suasa-ard et al. A novel biological control agent against postharvest mango disease caused by Lasiodioplodia theobromae
Alexander et al. Evaluation of the efficacy and mode of action of biological control for suppression of Ganoderma boninense in oil palm
Zhan et al. Control of postharvest stem-end rot on mango by antifungal metabolites of Trichoderma pinnatum LS029-3
Toigo et al. Promising antifungal activity of two varieties of Capsicum chinense against Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus stolonifer and Colletotrichum goleosporoides
Liu et al. Research progress on postharvest sweet potato spoilage fungi Ceratocystis fimbriata and control measures
KR102526812B1 (ko) 모리니아펀진을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제용 조성물
Park et al. Inhibitory effect of Moriniafungin produced by Setosphaeria Rostrata F3736 on the development of Rhizopus Rot
US20160128336A1 (en) Microbial agriculture
KR20110110769A (ko) 식물 병해 방제용 조성물, 식물 병해 방제 방법, 및 신규 미생물
Anusha et al. Effect of hexanal on mycelial growth and spore germination of Colletotrichum gloeosporioides and Lasiodiplodia theobromae of mango.
Sattar et al. Efficacy of selected plant extracts for inhibition of Penicillium expansum growth on apple fruits

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant