KR102605119B1 - 복숭아명나방 유인제 조성물, 이의 제조방법, 및 이의 용도 - Google Patents

복숭아명나방 유인제 조성물, 이의 제조방법, 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

복숭아명나방 복합 성페로몬을 포함하는 복숭아명나방 유인제 조성물, 상기 성페로몬을 제조하는 방법, 복숭아명나방 포획용 트랩, 복숭아명나방 방제 방법, 및 복숭아명나방 모니터링 방법을 제공한다. 상기 조성물은 복숭아명나방의 발생 모니터링이 가능할 뿐만 아니라, 대량포획 및 교미교란을 통해 해충의 밀도를 낮추는 환경친화적 해충 방제에 이용할 수 있다.

Description

복숭아명나방 유인제 조성물, 이의 제조방법, 및 이의 용도{Composition for attracting Conogethes punctiferalis, preparation method thereof, and use thereof}
복숭아명나방 복합 성페로몬을 포함하는 복숭아명나방 유인제 조성물, 상기 성페로몬을 제조하는 방법, 복숭아명나방 포획용 트랩, 복숭아명나방 방제 방법, 및 복숭아명나방 모니터링 방법에 관한 것이다.
복숭아명나방(Conogethes punctiferalis)은 곤충강 나비목 명나방과에 속하며, 복숭아나무, 밤나무, 호두나무, 사과나무 등 우리나라 주요 유실수에 피해를 끼치는 광식성 해충이다. 복숭아명나방은 지역과 환경에 따라 연 2-3세대 발생하며. 주요 방제 방법은 농약을 이용한 화학적 방제이다. 지난 수십 년 동안 복숭아명나방을 방제하기 위하여 유기인계, 피레스로이드계 등의 유기합성 농약을 광범위하게 사용하였다. 유기합성농약은 인축에 대한 독성, 잔류 독성, 환경오염 등 많은 부작용을 일으키고 있다. 그러나, 화학적 방제를 실시하더라도 복숭아명나방에 의한 밤나무의 피해율은 20-30%에 달하며, 화학적 방제를 실시하지 않는다면 30-70%의 피해가 발생한다. 또한, 복숭아명나방 유충은 생육기간 전부를 과실 내부에서 보내기 때문에, 과실 속에 있는 유충을 농약 살포로 방제하는 것은 큰 효과가 없다. 따라서, 성충 활동 시기에 농약을 살포하는 것이 방제에 매우 중요하다. 그러나, 지역별로 성충 출현 시기가 달라 농가에서 적기에 화학적 방제를 실시하기는 매우 어렵다. 정확한 성충 출현 시기를 파악하기 어려운 농가에서는 복숭아명나방 방제를 위해 농약을 필요 이상으로 살포해 인축에 대한 독성과 환경오염을 일으키고 있으며 방제 효과도 크지 않다.
복숭아명나방을 효율적으로 방제하기 위해서는 성충 출현 시기를 정확하게 예측하는 것이 가장 중요하며, 페로몬(Pheromone)을 이용하면 특정 해충의 출현 시기를 정확하게 예측할 수 있다. 페로몬이란 곤충의 종 내 의사소통을 위한 화학적 신호 물질로 누에나방에서 봄비콜(bombykol)이 처음 발견된 후 발생 예찰 및 방제에 널리 이용되고 있다. 특히 페로몬은 소량으로도 효과적이며 환경에 대한 부작용이 전혀 없다. 복숭아명나방 성페로몬인 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날이 처음 밝혀진 이후, 성페로몬 트랩은 성충의 출현 시기를 파악하는 예찰용이나 교미교란, 대량포획 등 직접 방제에 사용되고 있다. 그러나, 최근 일본에서 복숭아명나방 성페로몬의 유인력이 크게 떨어지는 문제가 보고되었으며, 국내에서도 기존 복숭아명나방 성페로몬의 유인력이 떨어진다는 사례가 보고되고 있다.
한편, 동일 종에 속하는 나방이라고 하더라도 그 서식지에 따라 성페로몬 성분 조성에 차이가 있으며, 성페로몬 종류에 따라 유인력에도 차이가 발생한다. 예를 들어, 비특허문헌 1은 국내 복숭아명나방에 대해서는 헥사데세날 (16:Ald)이 실내외 유인력에 효과가 없었던 반면, 중국 복숭아명나방은 16:Ald에 유인 반응을 보였음을 보고하였다. 또한, 비특허문헌 2는 사과굴나방(Phyllonorycter ringoniella)의 서식 지역에 따른 성페로몬 성분 조성을 연구하였고, 그 결과 일본과 중국에서는 Z10-14:Ac가 E4, Z10-14:Ac보다 더 많은 반면, 국내 사과굴나방에서는 E4, Z10-14:Ac가 오히려 더 많았음을 확인하였으며, 이와 같이 같은 종인데도 지역별로 성페로몬 성분의 조성 비율이 다른 경우는 여러 곳에서 보고 되고 있음을 기재하고 있다.
또한, 통제된 실험실에서 효과가 있어도, 필드에서는 실험실에서처럼 조절하지 못하는 환경의 영향으로 유인력에 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 비특허문헌 1은 인도에서 복숭아명나방 성페로몬으로 실내외 실험에서 효과가 검증된 E10:16Ald 및 (Z)-10-헥사데세놀 중 E10:16Ald만이 야외 유인력 시험에서 유인력이 확인되었고, (Z)-10-헥사데세놀 및 16-헥사데세날 블렌드는 유인력이 크게 떨어짐을 보고하였다. 또한, 비특허문헌 3은 의사소통 수단인 페로몬이 곤충들이 처한 다양한 주변 환경에 영향을 받는다고 보고하고 있다. 즉, 자연상태에서 성페로몬의 효과는 여러가지 요인의 복합적인 영향을 받기 때문에, 성페로몬의 유인력 검정은 반드시 야외에서 수행되어야 한다.
이에, 본 발명자들은 복숭아명나방 암컷 추출물로부터 신규 성페로몬 성분을 동정하고, 이들의 유기합성법을 개발하였으며, 야외 유인력 검정을 통해 이들의 복숭아명나방 유인 효과를 실제로 확인함으로써 교미교란을 통한 환경친화적인 복숭아명나방 방제법, 발생 모니터링 및 대량 포획 방법을 개발하였다.
J Stanley et al., Journal of Entomological Science (2018), 53(4): 455-466, "Evidence of Male Pheromone in Conogethes punctiferalis (Lepidoptera: Pyralidae)" 정창훈 등, Korean J. Appl. Entomol. 36(4):323~330(1997), "사과굴나방(Phyllonorycter ringoniella)의 생식행동과 성페로몬샘 구조" Johanna Chemnitz et al., Journal of Insect Science, (2020) 20(4):3; 1-10, "The Impact of Environmental Factors on the Efficacy of Chemical Communication in the Burying Beetle (Coleoptera: Silphidae)"
복숭아명나방 유인제 조성물을 제공한다.
(E)-10-헥사데세날 또는 (Z)-10-헥사데세날을 제조하는 방법을 제공한다.
(3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 제조하는 방법을 제공한다.
(Z)-9-헵타코센을 제조하는 방법을 제공한다.
복숭아명나방 포획용 트랩을 제공한다.
복숭아명나방 방제 방법을 제공한다.
복숭아명나방 모니터링 방법을 제공한다.
일 양상은 복숭아명나방 유인제 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 3종 또는 4종 이상의 복합 페로몬을 포함할 수 있다.
용어 "페로몬(pheromone)"은 동물, 예를 들어 곤충이 분비 또는 방출하여 같은 종의 동물끼리의 의사소통에 사용되는 물질을 말한다. 상기 페로몬은 성(sex) 페로몬, 집합(aggregation) 페로몬, 경보(alarm) 페로몬, 길잡이(trail) 페로몬, 표시(epideictic) 페로몬, 유리(releaser) 페로몬, 프라이머(primer) 페로몬, 신호(signal) 페로몬, 및 영역(territorial) 페로몬으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 페로몬은 성페로몬일 수 있다.
상기 조성물은 알데히드계 페로몬, 탄화수소계 페로몬, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 알데히드계 페로몬은 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 탄화수소계 페로몬은 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔, (Z)-9-헵타코센, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 (E)-10-헥사데세날 ((E)-10-hexadecenal)은 알데히드 화합물의 일종으로, E10-16:Ald라고도 한다.
상기 (Z)-10-헥사데세날 ((Z)-10-hexadecenal)은 알데히드 화합물의 일종으로, Z10-16:Ald라고도 한다.
상기 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 ((3Z,6Z,9Z)-tricosatriene)은 트리에닐 탄화수소(trienyl hydrocarbon) 화합물의 일종으로, Z3,Z6,Z9-23:HC라고도 한다.
상기 (Z)-9-헵타코센 ((Z)-9-heptacosene)은 모노불포화 탄화수소(monounsaturated hydrocarbon) 화합물의 일종으로, Z9-27:HC라고도 한다.
상기 조성물은 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날 및 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센을 포함할 수 있다. 상기 조성물은 상기 4종의 화합물을 모두 포함함으로써 기존 성페로몬 (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날만을 포함하거나 기존 성페로몬 2종에 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센 중 어느 하나만 더 포함하는 경우에 비해 복숭아명나방 유인 효과가 매우 우수할 수 있다.
상기 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센은 각각 독립적으로 천연 추출물 또는 합성물일 수 있다. 상기 천연 추출물은 복숭아명나방 암컷 표피로부터 추출된 것일 수 있다. 상기 합성물은 공지된 유기 합성법 또는 본원에 개시된 일 실시예에 따른 유기 합성법에 의해 합성된 것일 수 있다.
상기 (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합 중량비는 약 9:1 내지 약 6:4, 약 9:1 내지 약 7:3, 약 9:1 내지 약 8:2, 또는 약 9:1일 수 있다. 상기 혼합 중량비 범위에서 복숭아명나방 포획 효과가 우수할 수 있고, 구체적으로 약 9:1 내지 약 8:2 범위에서 복숭아명나방 포획 효과가 유의적으로 우수할 수 있으며, 예를 들어, 약 9:1의 중량비에서 복숭아명나방 포획 효과가 가장 우수할 수 있다.
상기 조성물은 (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 약 0.1 내지 약 10 중량부, 약 0.1 내지 약 5 중량부, 약 0.1 내지 약 3 중량부, 약 1 내지 약 10 중량부, 약 1 내지 약 5 중량부, 또는 약 1 내지 약 3 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 상기 혼합비 범위에서 복숭아명나방 포획 효과가 우수할 수 있고, 예를 들어, (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 약 1 내지 약 3 중량부 범위로 포함하는 경우 복숭아명나방 포획 효과가 가장 우수할 수 있다.
상기 조성물은 (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (Z)-9-헵타코센을 약 0.1 내지 약 10 중량부, 약 0.1 내지 약 5 중량부, 약 0.1 내지 약 4 중량부, 약 0.1 내지 약 3 중량부, 약 1 내지 약 10 중량부, 약 1 내지 약 5 중량부, 약 1 내지 약 4 중량부, 약 1 내지 약 3 중량부, 약 2 내지 약 10 중량부, 약 2 내지 약 5 중량부, 약 2 내지 약 4 중량부, 약 2 내지 약 3 중량부, 또는 약 3 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 상기 혼합비 범위에서 복숭아명나방 포획 효과가 우수할 수 있고, 예를 들어, (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (Z)-9-헵타코센을 약 2 내지 약 4 중량부 범위로 포함하는 경우 복숭아명나방 포획 효과가 가장 우수할 수 있다.
상기 복숭아명나방(Conogethes punctiferalis, Peach pyralid moth)은 나비목(Lepidoptera) 명나방과(Pyralidae)에 속하는 곤충이다.
상기 복숭아명나방 유인제 조성물은 복숭아명나방 방제용 조성물일 수 있다. 방제(controlling 또는 management)는 곤충이나 병원균과 같은 생물종이 피해를 발생시키지 못하도록 예방하거나 피해를 최소화하기 위해 시행하는 것을 말한다. 상기 방제는 생물학적 방제, 화학적 방제, 재배적 방제, 물리적 방제, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 생물학적 방제는 페로몬을 이용한 방제일 수 있다. 상기 생물학적 방제는 개체군조사(monitoring), 대량유살(mass trapping), 또는 교미교란(mating disruption)일 수 있다.
상기 조성물은 복숭아명나방을 유인 또는 포획하는 것일 수 있다. 상기 조성물은 수컷 복숭아명나방을 유인 또는 포획할 수 있다. 상기 복숭아명나방은 수컷 복숭아명나방일 수 있다. 상기 복숭아명나방은 수컷 성충일 수 있다. 상기 조성물은 수컷 복숭아명나방을 포획하여 번식률을 저하시킴으로써 복숭아명나방을 방제할 수 있다.
상기 복숭아명나방은 그 서식지에 제한이 있는 것은 아니나, 예를 들어, 대한민국 내 서식하는 복숭아명나방일 수 있다. 동일 종에 속하는 나방이라고 하더라도 그 서식지에 따라 성페로몬 성분 조성에 차이가 있으며, 성페로몬 종류에 따라 유인력에도 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 조성물은 그 성분 및 함량 비율에 따라 서로 다른 환경에 서식하는 복숭아명나방에 대해 유인력 효과가 차이가 있을 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 대한민국 내 서식하는 복숭아명나방에 대해 야외 유인력 검정을 수행하여 그 효과를 확인하였으므로, 구체적으로 대한민국 내 서식하는 복숭아명나방 유인을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 복숭아명나방의 서식지가 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 이와 동일·유사한 환경에 서식하는 복숭아명나방에 대해서도 유인 효과가 있을 것이다.
상기 조성물에 포함되는 페로몬 성분, 예를 들어 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센의 함량은 특정 함량에 제한되지 않으며, 복숭아명나방 유인 효과를 나타낼 수 있는 함량을 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 페로몬 성분을 0.0001 중량% 내지 100 중량%로 포함할 수 있다.
상기 조성물은 살충제 또는 농약 제형으로 제제화될 수 있다. 상기 조성물의 제형은 고무셉텀(septum), 사쉐(sachet), 캡슐제, 겔제, 에멀젼, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 크림제, 오일, 분말, 왁스, 및 스프레이로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 조성물은 부형제 또는 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 항산화제, 가소제, 착색제, 증백제, 계면활성제, 분산제, 유화제, 유동화제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 부형제 또는 첨가제의 함량은 그 목적에 따라 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있다. 상기 항산화제는 페로몬이 공기 중에 노출될 경우 산화를 방지하기 위한 것일 수 있다. 상기 항산화제의 함량은 루어 사용 기간과 처리량에 따라 적절한 양을 선택할 수 있다.
다른 양상은 (E)-10-헥사데세날 또는 (Z)-10-헥사데세날을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 1-헵틴 및 1-브로모-10-테트라히드로피라닐옥시-데칸으로부터 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인을 생성하는 제1 단계; 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인으로부터 헥사데카-10-인-1-올을 생성하는 제2 단계; 헥사데카-10-인-1-올로부터 (E)-10-헥사데센-1-올 또는 (Z)-10-헥사데센-1올을 생성하는 제3 단계; 및 (E)-10-헥사데센-1-올로부터 (E)-10-헥사데세날을 생성하거나, (Z)-10-헥사데센-1올로부터 (Z)-10-헥사데세날을 생성하는 제4 단계를 포함한다.
상기 방법은 1-헵틴 및 1-브로모-10-테트라히드로피라닐옥시-데칸으로부터 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인을 생성하는 제1 단계를 포함한다. 상기 제1 단계는 n-부틸리튬(n-Butyl Lithium, nBuLi) 및 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 중 어느 하나 이상의 존재 하에서 수행될 수 있다. 상기 제1 단계는 nBuLi 및 THF의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 방법은 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인으로부터 헥사데카-10-인-1-올을 생성하는 제2 단계를 포함한다. 상기 제2 단계는 p-톨루엔술폰산(p-Toluenesulfonic acid, p-TsOH)의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 방법은 헥사데카-10-인-1-올로부터 (E)-10-헥사데센-1-올 또는 (Z)-10-헥사데센-1올을 생성하는 제3 단계를 포함한다. 구체적으로, 제3 단계는 헥사데카-10-인-1-올로부터 (E)-10-헥사데센-1-올을 생성하는 제3-1 단계, 또는 헥사데카-10-인-1-올로부터 (Z)-10-헥사데센-1올을 생성하는 제3-2 단계일 수 있다. 상기 제3-1 단계는 리튬알루미늄하이드라이드(LiAlH4)의 존재 하에서 수행될 수 있다. 상기 제3-2 단계는 팔라듐/황산바륨(Pd/BaSO4)의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 방법은 (E)-10-헥사데센-1-올로부터 (E)-10-헥사데세날을 생성하거나, (Z)-10-헥사데센-1올로부터 (Z)-10-헥사데세날을 생성하는 제4 단계를 포함한다. 구체적으로, 제4 단계는 (E)-10-헥사데센-1-올로부터 (E)-10-헥사데세날을 생성하는 제4-1 단계, 또는 (Z)-10-헥사데센-1올로부터 (Z)-10-헥사데세날을 생성하는 제4-2 단계일 수 있다. 상기 제4 단계는 피리디늄클로로크로메이트(Pyridinium chlorochromate, PCC)의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 방법은 세척, 농축, 정제, 또는 이들의 조합을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 양상은 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 (9Z,12Z,15Z)-옥타데카트리엔알 및 펜틸마그네슘브롬으로부터 (14Z,17Z,20Z)-트리코사트리엔-6-올을 생성하는 제1 단계; 및 (14Z,17Z,20Z)-트리코사트리엔-6-올로부터 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 생성하는 제2 단계를 포함한다.
상기 방법은 (9Z,12Z,15Z)-옥타데카트리엔알 및 펜틸마그네슘브롬으로부터 (14Z,17Z,20Z)-트리코사트리엔-6-올을 생성하는 제1 단계를 포함한다. 상기 제1 단계는 펜틸마그네슘브롬(C5H11MgBr) 및 테트라히드로퓨란(THF) 중 어느 하나 이상의 존재 하에서 수행될 수 있다. 상기 제1 단계는 C5H11MgBr 및 THF의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 방법은 (14Z,17Z,20Z)-트리코사트리엔-6-올로부터 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 생성하는 제2 단계를 포함한다. 상기 제2 단계는 메탄설포닐클로라이드(Methanesulfonyl chloride, MsCl) 및 수소화알루미늄리튬(Lithium aluminium hydride, LAH) 중 어느 하나 이상의 존재 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 단계는 (14Z,17Z,20Z)-트리코사트리엔-6-올에 MsCl 및 LAH를 순차적으로 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 세척, 농축, 정제, 또는 이들의 조합을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 양상은 (Z)-9-헵타코센을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 (Z)-18-도코세날 및 펜틸마그네슘브롬으로부터 (Z)-18-헵타코센-6-올을 생성하는 제1 단계; 및 (Z)-18-헵타코센-6-올로부터 (Z)-9-헵타코센을 생성하는 제2 단계를 포함한다.
상기 방법은 (Z)-18-도코세날 및 펜틸마그네슘브롬으로부터 (Z)-18-헵타코센-6-올을 생성하는 제1 단계를 포함한다. 상기 제1 단계는 펜틸마그네슘브롬(C5H11MgBr) 및 테트라히드로퓨란(THF) 중 어느 하나 이상의 존재 하에서 수행될 수 있다. 상기 제1 단계는 C5H11MgBr 및 THF의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 방법은 (Z)-18-헵타코센-6-올로부터 (Z)-9-헵타코센을 생성하는 제2 단계를 포함한다. 상기 제2 단계는 메탄설포닐클로라이드(Methanesulfonyl chloride, MsCl) 및 수소화알루미늄리튬(Lithium aluminium hydride, LAH) 중 어느 하나 이상의 존재 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 단계는 (Z)-18-헵타코센-6-올에 MsCl 및 LAH를 순차적으로 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 세척, 농축, 정제, 또는 이들의 조합을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 양상은 상기 일 양상에 따른 복숭아명나방 유인제 조성물을 포함하는 복숭아명나방 포획용 트랩을 제공한다.
상기 트랩은 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센의 조합, 또는 이를 포함하는 복숭아명나방 유인제 조성물이 점적, 방치, 도포, 살포, 또는 이들의 조합된 것일 수 있다.
상기 트랩은 해충 방제용 트랩일 수 있다. 상기 트랩은 델타 트랩(delta-trap), 버켓 트랩(bucket-trap), 다이아몬드 트랩, 펀넬 트랩(funnel trap), 끈끈이 트랩(sticky trap), 통발 트랩(fish-net trap), 사각 트랩(tetragonal trap), 풍뎅이 트랩(beetle trap), 수반 트랩(water trap), 콘트랩(cone trap), 유아등 트랩(light trap), 전기충격 트랩(electric shock trap), 또는 이들의 조합일 수 있다. 델타 트랩은 삼각기둥의 안쪽에 방제용 조성물이 위치한 트랩일 수 있다.
다른 양상은 상기 일 양상에 따른 복숭아명나방 유인제 조성물을 점적, 방치, 살포, 도포, 또는 이들의 조합을 수행하는 단계를 포함하는, 복숭아명나방 방제 방법을 제공한다.
상기 방법은 복숭아명나방 유인제 조성물을 점적, 방치, 살포, 도포, 또는 이들의 조합을 수행하여, 복숭아명나방을 포획하여 복숭아명나방을 방제할 수 있다.
다른 양상은 상기 일 양상에 따른 복숭아명나방 유인제 조성물을 방치, 살포, 도포, 또는 이들의 조합을 수행하는 단계를 포함하는, 복숭아명나방 모니터링 방법을 제공한다.
상기 방법은 복숭아명나방의 출현시기, 발생 밀도, 또는 이들의 조합을 모니터링하여 방제 방법 및 대상 지역을 판단하는데 이용할 수 있다.
중복되는 내용은 본 명세서의 복잡성을 고려하여 생락하며, 본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.
일 양상에 따른 복숭아명나방 유인제 조성물은 복숭아명나방 성페로몬의 조합을 포함함으로써 우수한 복숭아명나방 유인 효과를 가지므로, 복숭아명나방의 발생 모니터링이 가능할 뿐만 아니라, 대량포획 및 교미교란을 통해 해충의 밀도를 낮추는 환경친화적 해충 방제에 이용할 수 있다. 따라서, 상기 조성물은 복숭아명나방 포획용 트랩, 방제 방법 및 모니터링 방법 등에 활용할 수 있다.
다른 양상에 따른 복숭아명나방 성페로몬의 제조 방법은 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센 각각을 고수율 및 고순도로 경제적이며 간단하게 제조할 수 있다.
도 1은 복숭아명나방 암컷 성충 표피 추출 총이온크로마토그램이다.
도 2는 복숭아명나방 수컷 성충 표피 추출 총이온크로마토그램이다.
도 3은 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질 총이온크로마토그램이다.
도 4는 (Z)-9-헵타코센 표준물질 총이온크로마토그램이다.
도 5는 복숭아명나방 암컷 성충 표피 추출물(Female extracts)과 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질(standard compound) 질량스펙트럼이다.
도 6은 복숭아명나방 암컷 성충 표피 추출물(Female extracts)과 (Z)-9-헵타코센 표준물질(standard compound) 질량스펙트럼이다.
도 7은 합성된 (E)-10-헥사데세날의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 8은 합성된 (E)-10-헥사데세날의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 9는 합성된 (Z)-10-헥사데세날의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 10은 합성된 (Z)-10-헥사데세날의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 11은 합성된 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 12는 합성된 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 13은 합성된 (Z)-9-헵타코센의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 14는 합성된 (Z)-9-헵타코센의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 15는 합성된 (E)-10-헥사데세날 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 16은 합성된 (Z)-10-헥사데세날 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 17은 합성된 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 18은 합성된 (Z)-9-헵타코센 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 19는 (E)-10-헥사데세날에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다(Bonferroni's HSD, F3,12=146.500, p<0.0001).
도 20은 (Z)-10-헥사데세날에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다(Bonferroni's HSD, F3,12=36.650, p<0.0001).
도 21은 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다(Bonferroni's HSD, F3,12=14.770, p<0.001).
도 22는 (Z)-9-헵타코센에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다(Bonferroni's HSD, F3,12=9.338, p=0.0018).
도 23은 기존 성페로몬 2종인 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날의 혼합 비율별 야외 유인력 비교시험 결과이다.
도 24는 기존 성페로몬과 암컷 유래 신규 성페로몬의 조합별 야외 유인력 비교시험 결과이다.
도 25는 4종 성페로몬 조합 중 기존 성페로몬의 처리량에 따른 복숭아명나방 수컷 포획수를 나타낸 것이다.
도 26은 4종 성페로몬 조합 중 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 처리량에 따른 복숭아명나방 수컷 포획수를 나타낸 것이다.
도 27은 4종 성페로몬 조합 중 (Z)-9-헵타코센의 처리량에 따른 복숭아명나방 수컷 포획수를 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. ( E )-10-헥사데세날 및 ( Z )-10-헥사데세날의 합성
복숭아명나방의 기존 성페로몬 성분인 (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날을 합성하였다.
- 합성 경로:
1-1. ( E )-10-헥사데세날 (1)의 합성
단계 1: 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인 (6)의 합성
질소 하에서 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 100 ml에 1-헵틴 (8) 5.0 g(52.0 mmol)을 넣고, -78℃에서 n-부틸리튬 21 ml(2.5 M in 헥산)을 천천히 넣었다. 1시간 동안 교반을 한 후에 1-브로모-10-테트라히드로피라닐옥시-데칸 (7) 15.0 g(48.8 mmol)을 THF 20 ml에 녹여 넣었다. 반응 온도를 상온까지 천천히 올리고, 6시간 동안 반응하였다. 반응이 끝난 후에 포화 염화암모늄 용액 10 ml로 반응을 중지시키고, 용매를 제거한 후에 에틸아세테이트(Ethyl acetate, EA)로 추출하여 컬럼으로 분리하였다. 수율은 54%이었다(8.50 g).
단계 2: 헥사데카-10-인-1-올 (5)의 합성
상기 합성한 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인 (6) 3.00 g(9.3 mmol)에 메탄올 30 ml를 넣고, p-톨루엔술폰산(p-Toluenesulfonic acid, TsOH) 0.6 g을 넣고 6시간 교반했다. 반응이 끝난 후에 용매를 제거한 후 EA로 추출하여 컬럼으로 분리하였다. 수율은 83%이었다(1.85 g).
단계 3: ( E )-10-헥사데센-1-올 (3)의 합성
THF 20 ml에 리튬알루미늄하이드라이드(LiAlH4) 160 mg(MW: 37.95)을 넣고, 헥사데카-10-인-1-올 (5) 1.00 g(4.2 mmol)을 천천히 넣은 후 온도를 가열하고 환류(reflux) 했다. 반응이 끝나면 물로 반응을 중단시키고, 용매를 제거한 후에 EA로 추출하여 컬럼으로 분리하였다. 수율은 71%이었다(0.72 g).
단계 4: ( E )-10-헥사데세날 (1)의 합성
디클로로메탄(Dichloromethane, DCM) 20 ml에 피리디늄클로로크로메이트(Pyridinium chlorochromate, PCC) 0.5 g을 넣고, 반응 온도를 0℃로 하고, (E)-10-헥사데센-1-올 (3) 0.50 g(2.1 mmol)을 DCM 5 ml에 녹여 천천히 넣었다. 반응 온도를 상온으로 올려 5시간 동안 반응을 하였다. 반응 종료 후 셀라이트 패드(celite pad)로 여과를 하고 유기층을 제거한 후, 컬럼으로 분리하여 (E)-10-헥사데세날 (1)을 얻었다. 수율은 72%이었다(0.36 g).
<(E)-10-헥사데세날의 화학 구조>
1-2. ( Z )-10-헥사데세날 (2)의 합성
단계 1: 1-테트라히드로피라닐록시-헥사데카-10-인 (6)의 합성
상기 실시예 1-1의 단계 1과 동일한 방법을 수행하였다.
단계 2: 헥사데카-10-인-1-올 (5)의 합성
상기 실시예 1-1의 단계 2와 동일한 방법을 수행하였다.
단계 3: ( Z )-10-헥사데센-1-올 (4)의 합성
EA 20 ml에 팔라듐/황산바륨(Pd/BaSO4) 50 mg와, 헥사데카-10-인-1-올 (5) 0.80 g(4.2 mmol)을 천천히 넣었다. 수소를 상압 하에서 넣고, 2시간 반응을 시키고 셀라이트 패드(celite pad)로 여과를 하고 유기층을 제거한 후 컬럼으로 분리하였다. 수율은 89%이었다(0.71 g).
단계 4: ( Z )-10-헥사데세날 (2)의 합성
(E)-10-헥사데센-1-올 (3) 대신 (Z)-10-헥사데센-1-올(4)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1의 단계 4와 동일한 방법을 수행하여 (Z)-10-헥사데세날을 얻었다. 수율은 70%이었다(0.35 g).
<(Z)-10-헥사데세날의 화학 구조>
실시예 2. (3 Z ,6 Z ,9 Z )-트리코사트리엔의 합성
복숭아명나방의 성페로몬 성분인 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 (Z3,Z6,Z9-23:HC)을 합성하였다.
- 합성 경로:
단계 1: (14 Z ,17 Z ,20 Z )-트리코사트리엔-6-올 (13)의 합성
질소 하에서 THF 100 ml에 (9Z,12Z,15Z)-옥타데카트리엔알 (14) 5.00 g(19.1 mmol)을 넣고, -78℃에서 펜틸마그네슘브롬(C5H11MgBr) 20 ml(1.0 M in THF)을 천천히 넣었다. 반응 온도를 상온까지 천천히 올리면서, 6시간 동안 반응하였다. 반응이 끝난 후에 표준(std.) NH4Cl 용액 10 ml로 반응을 중지시키고, 용매를 제거한 후에 EA로 추출하여 컬럼으로 분리하였다. 수율은 62%이었다(3.12 g).
단계 2: (3 Z ,6 Z ,9 Z )-트리코사트리엔 (12)의 합성
질소 하에서 DCM 30 ml에 (14Z,17Z,20Z)-트리코사트리엔-6-올 (13) 3.00 g(9.0 mmol)와 트리에틸아민 1.25 ml(MW:101.19, d=0.726)를 넣고, 반응 온도를 0℃로 하여 메탄설포닐클로라이드(Methanesulfonyl chloride, MsCl) 1.1 g(MW: 114.56, d=1.48)을 DMC 2 ml에 녹여 천천히 넣었다. 반응 온도를 상온까지 천천히 올리고 5시간 반응하였다. 반응이 끝난 후에 d-염산 용액, 탄산수소나트륨, 소금물 순서대로 씻은 후 용매를 제거하고, THF 30 ml에 넣고, 수소화알루미늄리튬(lithium aluminium hydride, LAH) 340 mg을 넣고, 상온에서 12시간 동안 교반을 하였다. 반응이 끝나면 물로 반응을 중단시키고, 용매를 제거한 후에 EA로 추출하고 컬럼으로 분리하여 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 얻었다. 수율은 52%이었다(1.50 g).
<(3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 화학 구조>
실시예 3. ( Z )-9-헵타코센의 합성
복숭아명나방의 성페로몬 성분인 (Z)-9-헵타코센 (Z9-27:HC)을 합성하였다.
- 합성 경로:
단계 1: ( Z )-18-헵타코센-6-올 (10)의 합성
질소 하에서 THF 100 ml에 (Z)-18-도코세날 (11) 5.0 g(15.5 mmol)을 넣고, -78℃에서 펜틸마그네슘브롬 16 ml(1.0 M in THF)를 천천히 넣었다. 반응 온도를 상온까지 천천히 올리면서, 6시간을 반응하였다. 반응이 끝난 후에 표준(std.) 염화암모늄 용액 10 ml로 반응을 중지시키고, 용매를 제거한 후에 EA로 추출하여 컬럼으로 분리하였다. 수율은 51%이었다(3.12 g).
단계 2: ( Z )-9-헵타코센 (9)의 합성
질소 하에서 DCM 30 ml에 (Z)-18-헵타코센-6-올 (10) 3.0 g(7.6 mmol)과 트리에틸아민 1.2 ml를 넣고, 반응 온도를 0℃로 하여 메탄설포닐클로라이드 0.9 g(MW=114.56, d=1.48)을 DCM 2 ml에 녹여 천천히 넣었다. 반응 온도를 상온까지 천천히 올리고, 5시간 반응하였다. 반응이 끝난 후에 d-염산 용액, 탄산수소나트륨, 소금물 순서대로 씻은 후 용매를 제거하고, THF 30 ml에 넣고, 수소화알루미늄리튬 290 mg을 넣고, 상온에서 12시간 동안 교반을 하였다. 반응이 끝나면 물로 반응을 중단시키고, 용매를 제거한 후에 EA로 추출하고 컬럼으로 분리하여 (Z)-9-헵타코센 (9)을 얻었다. 수율은 56%이었다(1.34 g).
<(Z)-9-헵타코센의 화학 구조>
실험예 1. 국내 복숭아명나방 표피 추출물과 합성물질의 가스크로마토그래피-질량분석기(Gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS) 분석
국내 복숭아명나방 표피 추출물과 실시예에서 합성한 표준물질을 가스크로마토그래피-질량분석기(GC-MS)를 사용하여 분석하였다. 곤충 유래 추출물의 물질과 비교하기 위해, 실시예 1 내지 3에서 합성한 물질을 표준물질로 정의하였다.
도 1은 복숭아명나방 암컷 성충 표피 추출 총이온크로마토그램이다.
도 2는 복숭아명나방 수컷 성충 표피 추출 총이온크로마토그램이다.
도 3은 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질 총이온크로마토그램이다.
도 4는 (Z)-9-헵타코센 표준물질 총이온크로마토그램이다.
도 5는 복숭아명나방 암컷 성충 표피 추출물(Female extracts)과 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질(standard compound) 질량스펙트럼이다.
도 6은 복숭아명나방 암컷 성충 표피 추출물(Female extracts)과 (Z)-9-헵타코센 표준물질(standard compound) 질량스펙트럼이다.
복숭아명나방 암컷 추출물의 머무름시간 27.874에 해당하는 피크의 EI-MS m/z는 318 (2), 262(5), 163(3), 149 (5), 135 (8), 121 (10), 108 (33), 95 (34), 79 (58), 67 (49), 55 (84), 43 (100) 이었다[도 5의 암컷 추출물]. (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질의 EI-MS m/z(RT 27.979)는 318 (2), 262 (5), 163 (1), 149 (3), 135 (7), 121 (12), 108 (33), 95 (38), 79 (100) 67 (69), 55 (55), 43 (84) 이었다[도 5의 표준물질].
복숭아명나방 암컷 추출물의 머무름시간 34.396에 해당하는 피크의 EI-MS m/z는 378 (9), 208 (2), 167 (6), 125(32), 111 (55), 97 (90), 83 (80), 69 (78), 57 (100), 43 (89) 이었다[도 6의 암컷 추출물]. (Z)-9-헵타코센 표준물질의 EI-MS m/z는 378 (12), 208 (1), 167 (4), 125(26), 111 (48), 97 (83), 83 (76), 69 (67), 57 (96), 43 (100)이었다[도 6의 표준물질].
도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 복숭아명나방 암컷 표피 추출물을 분석한 결과, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센 표준물질과 일치하는 가스크로마토그램 피크와 질량스펙트럼 피크가 발견되었다. 수컷 표피 추출물에서는 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센 표준물질과 유사한 머무름시간(Retention time)의 피크가 관찰되긴 했으나, 질량스펙트럼 피크 패턴 분석 결과 표준물질과 일치하지 않았다.
따라서, 복숭아명나방 암컷 표피에서 추출된 신규 성페로몬 성분은 실시예 2 및 3에서 합성한 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센과 일치함을 확인하였다.
실험예 2. 복숭아명나방 기존 성페로몬과 암컷 유래 신규 성페로몬 화합물들의 핵자기공명분석(NMR) 및 순도 분석
실시예 1 내지 3에서 합성한, 기존 성페로몬 2종인 (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날과 암컷 유래 신규 성페로몬 2종인 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔, (Z)-9-헵타코센에 대해 1H, 13C NMR 분석 및 순도 분석을 수행하였다.
도 7은 합성된 (E)-10-헥사데세날의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 8은 합성된 (E)-10-헥사데세날의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 9는 합성된 (Z)-10-헥사데세날의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 10은 합성된 (Z)-10-헥사데세날의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 11은 합성된 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 12는 합성된 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 13은 합성된 (Z)-9-헵타코센의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 14는 합성된 (Z)-9-헵타코센의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 15는 합성된 (E)-10-헥사데세날 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 16은 합성된 (Z)-10-헥사데세날 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 17은 합성된 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 18은 합성된 (Z)-9-헵타코센 표준물질의 총이온크로마토그램이다.
도 7 내지 도 18에 나타낸 바와 같이, (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센의 순도는 각각 97.24%, 100%, 97.51%, 93.83%이었으므로, 4개의 합성 화합물 모두 90% 이상의 높은 순도를 나타내었다.
실험예 3. 전기생리반응
기존의 성페로몬 물질인 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날, 암컷 유래 신규 성페로몬인 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센에 대한 수컷 복숭아명나방 더듬이의 전기생리반응을 측정하였다. 상기 4종의 성페로몬은 모두 실시예 1 내지 3에서 합성된 것을 사용하였다.
구체적으로, 성페로몬에 가장 민감하게 반응하는 시기로 알려진 우화(emergence) 2-3 일차 수컷 복숭아명나방을 공시충(test insect)으로 사용했다. 전기생리반응(Electroantennogram, EAG) 실험에 사용된 곤충의 더듬이는 오른쪽 더듬이만을 골라 채찍마디와 팔굽마디의 경계를 해부용 가위로 절단하여 사용했다. 전극은 두 개의 유리 필라멘트를 0.1 M KCI 용액으로 채워서 사용하였고, 유리 전극 안에 티타늄 선(Bare tungsten wire, Diameter 0.005 in, A-M systems, Washington, USA)으로 신호 증폭기(Syntech IDAC 4, Buchenbach, Germany)와 연결하였다. 더듬이는 두 유리 전극의 양 끝에 0.1 mm 이하의 길이로 연결하였고, 더듬이로부터 1-2 cm 거리를 두고 유리 튜브를 두었다. 실험을 통해 반응을 측정하고자 하는 휘발물질들은 유리 튜브를 통해 더듬이에 1.5초 간 쏘여 반응을 측정하였고, 물질 사이에는 정화된 공기로 30초 이상 바람을 쏘여주었다. 더듬이로 향하는 유리 튜브의 폭은 70 mm로 특수 제작한 유리 튜브가 사용되었다. 유리 튜브를 통해 흐르는 공기의 세기는 3.5 L/m이었으며, 방출 세기와 시간의 조절은 Stimulus Controller CS-55 V2 (Syntech, Buchenbach, Germany)를 이용하였다. EAG 실험에 사용된 물질은 페이퍼디스크(6 mm)에 묻혀 마이크로피펫 팁(1 ml)에 넣었다. 처리 농도는 0.1 μl, 0.5 μl 그리고 1 μl 로 저농도에서 고농도 순으로 실험하였다. 더듬이 하나당 2번씩 반복측정하여 평균을 냈으며, 수컷 5마리의 반응을 측정하였다. 한번 측정할 때마다 물질의 순서는 바꾸면서 측정하였고, 비교를 위해 아무 물질을 처리하지 않은 페이퍼디스크를 넣은 마이크로피펫 팁을 대조군으로 사용했다. 측정된 전기 자극 신호는 Autospike v.3.9 (Syntech, Buchenbach, Germany)로 분석하였다.
도 19는 (E)-10-헥사데세날에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다.
도 20은 (Z)-10-헥사데세날에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다.
도 21은 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다.
도 22는 (Z)-9-헵타코센에 대한 수컷 복숭아명나방 안테나의 전기생리반응을 나타낸 것이다.
도 19 내지 22에 나타낸 바와 같이, 반복측정 분산분석 결과 4가지 화합물 모두 무처리구와 차이가 있었고, 0.1, 0.5 그리고 1 μl 처리 간에는 차이가 발견되지 않았다. (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔, (Z)-9-헵타코센의 1 μl 처리농도에서 EAG 반응의 크기는 각각 5.18 mV, 4.90 mV, 1.49 mV 그리고 1.56 mV이었다.
따라서, 수컷 복숭아명나방 더듬이는 4종의 성페로몬 모두에 대해 전기생리반응을 나타내었다.
실험예 4. 야외 유인력 검정
야외 유인력 검정을 통해, 성페로몬 2종인 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날의 최적의 조성 비율을 밝히고자 하였다. 또한, 기존 성페로몬 2종에 암컷 유래 신규 성페로몬 2종인 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센을 조합해 유인력 증대 효과를 검정하였다. 또한, 최적 조합에서 각 물질의 최적 처리량을 파악하기 위해 처리량별 유인력 비교시험을 실시했다. 상기 4종의 성페로몬은 모두 실시예 1 내지 3에서 합성된 것을 사용하였다.
구체적으로, 시험지는 충청남도 부여군에 위치한 밤나무 농가(36°12'25"N 126°51'26"E)와 경기도 수원시에 위치한 국립산림과학원 어천시험림(37°16'28"N 126°55'21"E) 2곳이었다. 실시예에서 합성된 유기화합물을 고무격막(septa)에 스며들게 해 루어로 활용했고, 델타트랩을 이용해 트랩 안에 접착시트를 넣어 유인 후 포획에 사용했다. 고무격막(septa)은 SIGMA-ALDRICH의 sleeve stopper septa를 사용했다. 델타트랩은 그린아그로텍에서 구입한 빨간색 델타트랩을 사용했다. 규격은 가로*세로*높이 = 275mm*195mm*170mm이다. 델타트랩에 들어가는 접착시트의 규격은 가로*세로 = 235mm*190mm, 흰색이다. 성페로몬 루어는 4주에 한번, 접착 시트는 2주에 한번 교체하였다. 트랩 간 거리는 약 15 m로 하여 약 3그루 당 1개를 설치하였다. 매 조사마다 트랩의 위치는 시계방향으로 이동시켜 설치하여 위치에 따른 포획 효과를 줄이고자 했다. 설치 높이는 지면에서 170-200 cm 높이로 설치했다. 반복 간 거리는 약 50 m로 하였다. 루어와 델타트랩 접착시트의 교체 주기, 반복간 거리, 설치 간격 및 높이 기준은 본 연구에서 수행한 모든 실험에서 같았다.
4-1. 기존 성페로몬 2종의 혼합 비율에 따른 수컷 복숭아명나방 포획수
도 23은 기존 성페로몬 2종인 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날의 혼합 비율별 야외 유인력 비교시험 결과이다.
도 23에 나타낸 바와 같이, (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날 9:1 비율에서 수컷 복숭아명나방이 가장 많이 포획되었으며, 다음으로는 8:2, 7:3 그리고 6:4 비율이었다. 각 비율별 포획수는 각각 3.6±0.51마리(9:1), 1.4±0.40마리(8:2), 0.2±0.20마리(7:3) 그리고 0.2±0.20마리(6:4)이었다. 무처리군에서는 포획된 개체는 없었다. 분산분석 결과 성페로몬 비율 간 포획수에 차이가 있었다(Tukey’s HSD, F4,16=23.629, p<0.0001).
4-2. 기존 성페로몬과 신규 성페로몬 조합별 수컷 복숭아명나방 포획수
도 24는 기존 성페로몬과 암컷 유래 신규 성페로몬의 조합별 야외 유인력 비교시험 결과이다.
도 24에 나타낸 바와 같이, (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날을 9:1 비율로 만든 기존 성페로몬 혼합물 1 mg에 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센을 각각 1 mg씩 넣었을 때 트랩당 평균 8.75±3.351마리가 잡혀 다른 처리구보다 포획량이 많았다. 같은 기존 성페로몬 혼합물 1 mg에 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔만 1 mg 넣었을 때는 6.75±2.056마리가 잡혔다. 기존 성페로몬만을 처리한 경우, 신규 성페로몬만 처리한 경우, 그리고 기존 성페로몬 혼합물 1 mg에 (Z)-9-헵타코센 1 mg만을 처리했을 때는 트랩당 각각 0.25±0.250, 0.5±0.29 그리고 0.5±0.29마리가 포획되었다. 분산분석을 실시한 결과 처리구간 차이가 있었다(Tukey's HSD, F4,12=5.819, p<0.01).
4-3. 성페로몬 처리량별 수컷 복숭아명나방 포획수
도 25는 4종 성페로몬 조합 중 기존 성페로몬의 처리량에 따른 복숭아명나방 수컷 포획수를 나타낸 것이다.
도 26은 4종 성페로몬 조합 중 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔의 처리량에 따른 복숭아명나방 수컷 포획수를 나타낸 것이다.
도 27은 4종 성페로몬 조합 중 (Z)-9-헵타코센의 처리량에 따른 복숭아명나방 수컷 포획수를 나타낸 것이다.
도 25에 나타낸 바와 같이, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센을 각각 1 mg씩 동일하게 처리한 후 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날을 9:1 비율로 만든 기존 성페로몬 혼합물 0.1, 1, 2, 또는 3 mg을 처리하여 수컷 복숭아명나방 포획수를 비교했다. 기존 성페로몬 혼합물을 1, 2 그리고 3 mg 처리했을 때, 트랩당 각각 8.75±1.974, 7.25±2.720 그리고 7.75±1.797 마리의 수컷 복숭아명나방이 포획되었다. 기존 성페로몬 혼합물을 0.1 mg 처리했을 때는 트랩당 1.25±0.479 마리로 상대적으로 적은 수의 복숭아명나방이 포획되었다. 분산분석 결과 처리구간 차이가 있었다(Tukey’s HSD, F3,9=5.633, p=0.018).
도 26에 나타낸 바와 같이, (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날을 9:1 비율로 만든 기존 성페로몬 혼합물 1 mg과 (Z)-9-헵타코센 1 mg을 처리한 후, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 각각 0.1, 1, 2, 또는 3 mg 처리하여 수컷 복숭아명나방 포획수를 비교했다. (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 0.1, 1, 2 그리고 3 mg 처리했을 때 트랩당 복숭아명나방 수컷 포획수는 각각 2.75±0.750, 3.75±1.250, 5.5±1.936 그리고 5.50±1.843 마리였다. 분산분석 결과 F3,9=1.141, p=0.384로 처리구간 차이가 관찰되지 않았다.
도 27에 나타낸 바와 같이, (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날을 9:1 비율로 만든 기존 성페로몬 혼합물 1 mg과 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 1 mg을 처리한 후, (Z)-9-헵타코센을 각각 0.1, 1, 2, 또는 3 mg 처리하여 수컷 복숭아명나방 포획수를 비교했다. (Z)-9-헵타코센을 3 mg 처리했을 때 트랩당 평균 복숭아명나방 수컷 성충 포획수는 평균 5.2±1.241 마리로 0.1, 1 그리고 2 mg 처리했을 때의 포획수보다 2배 이상 많이 포획되었다. (Z)-9-헵타코센을 0.1, 1 그리고 2 mg 처리한 트랩에서는 각각 1.4±0.40, 1.6±0.60 그리고 2.4±0.60 마리의 수컷 복숭아명나방이 포획되었다. 분산분석 결과 처리구간 차이가 관찰되었다(Tukey’s HSD, F3,12=6.688, p<0.01).　
상기 실험예의 결과에서 나타낸 것과 같이, 복숭아명나방 암컷 유래 신규 성페로몬인 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔과 (Z)-9-헵타코센을 기존 성페로몬인 (E)-10-헥사데세날과 (Z)-10-헥사데세날에 첨가하였을 때 복숭아명나방 수컷 성충 유인력이 크게 증가함을 알 수 있다. 또한, 4종의 성페로몬의 조합 및 그의 비율에 따라 복숭아명나방 수컷 유인력에 차이가 있었다. 이러한 결과를 통해, 국내에 서식하는 복숭아명나방을 유인하기 위한 가장 효율적이고 효과가 있는 성페로몬 조합 및 그의 비율을 도출할 수 있다.
따라서, 신규 성페로몬을 첨가한 유인제를 활용해 복숭아명나방 발생 시기를 정확히 모니터링 할 수 있으며, 이를 바탕으로 화학 방제 적기를 파악해 농약의 사용 빈도를 감소시키는 동시에 고효율 방제가 가능하다. 더욱이, 상기 유인제는 교미교란제 및 대량포획을 통한 친환경 방제 방법에 사용 가능하다.

Claims (20)

  1. (E)-10-헥사데세날, (Z)-10-헥사데세날, (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔 및 (Z)-9-헵타코센을 포함하는 복숭아명나방 유인제 조성물로서,
    (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합 중량비는 9:1 내지 6:4이고,
    (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 0.1 내지 10 중량부로 포함하고,
    (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (Z)-9-헵타코센을 0.1 내지 10 중량부로 포함하고,
    상기 복숭아명나방은 대한민국 내 서식하는 복숭아명나방인 것인, 복숭아명나방 유인제 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합 중량비는 9:1 내지 8:2인 것인 복숭아명나방 유인제 조성물.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, (E)-10-헥사데세날 및 (Z)-10-헥사데세날의 혼합물 1 중량부에 대해 (3Z,6Z,9Z)-트리코사트리엔을 1 내지 5 중량부로 포함하는 것인 복숭아명나방 유인제 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 복숭아명나방은 수컷 복숭아명나방인 것인 복숭아명나방 유인제 조성물.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서, 고무셉텀(septum), 사쉐(sachet), 캡슐제, 겔제, 에멀젼, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 크림제, 오일, 분말, 왁스, 및 스프레이로 이루어진 군으로부터 선택된 제형인 것인 복숭아명나방 유인제 조성물.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 1의 복숭아명나방 유인제 조성물을 포함하는 복숭아명나방 포획용 트랩으로서,
    상기 복숭아명나방은 대한민국 내 서식하는 복숭아명나방인 것인, 복숭아명나방 포획용 트랩.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 트랩은 델타 트랩(delta-trap), 버켓 트랩(bucket-trap), 다이아몬드 트랩, 또는 펀넬 트랩인 것인 트랩.
  19. 청구항 1의 복숭아명나방 유인제 조성물을 점적, 방치, 살포, 도포, 또는 이들의 조합을 수행하는 단계를 포함하는, 복숭아명나방 방제 방법으로서,
    상기 복숭아명나방은 대한민국 내 서식하는 복숭아명나방인 것인, 복숭아명나방 방제 방법.
  20. 삭제
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